Залізо в природі (4,7% в Земній корі)

Залізо стоїть на другому місці (4,7% в Земній корі) після алюмінію по запасах і поширеності на планеті. Воно виявлено ще на зорі людського суспільства і до сих пір не втрачає свого значення і всюди використовується.

Найчастіше залізо знаходять в багатьох металом рудах, які можна відносно легко видобувати і переробляти. У чистому вигляді залізо знаходили тільки в метеоритах, а в з’єднаннях воно присутнє в сульфіду, силікату і оксиди.

Характеристика заліза

Залізо – це сріблясто-білий метал з сіруватим відтінком. У чистому вигляді пластичний, але неміцний. При додаванні в нього різних добавок (наприклад, вуглецю) твердість і крихкість сплаву підвищується. Залізо добре проводить електрику, тепло і володіє потужними магнітними властивостями, тобто під дією магнітного поля воно намагнічується і потім сама стає магнітом.

Залізо особливо важливо для живих організмів. Воно сприяє дихальним процесам і входить до складу гемоглобіну крові (477 мг / л). Це означає, що залізо бере участь в процесі доставки кисню від органів дихання до тканин.

Перебуваючи у воді і на вологому повітрі залізо меркне і іржавіє, а при температурі 1539 ° С легко плавиться і піддається куванні. При високих температурах залізо реагує з парою води.

Залізо утворює 300 різноманітних мінералів (карбонати, сульфіди і т.д.) і енергійно мігрує в земній корі. Його називають металом земних надр, так як він накопичується в кристалізації магми.

Хімічні властивості

Залізо – метал із середнім ступенем хімічної активності. На повітрі, на ньому утворюється захисна плівка, яка перешкоджає корозії і іржавіння. Якщо повітря вологий, залізо окислюється і покривається іржею.

Розчиняється в розведеною соляної або сірчаної кислотах, з виділенням водню. Витісняє з розчинів солей метали. Під час нагрівання взаємодіє з неметалами.

З’єднання і знаходження заліза в природі

У природних водах, середній вміст заліза (в інтервалі 0,01-26 мг / л). Крім того, тварини особини, бактерії і рослини містять його в своїх організмах. Навіть в тканинах і внутрішніх органах людей є залізо, яке надходить в організм разом з їжею. Потреба в ньому для дорослої людини становить 11-30мг. Надлишок заліза призводить до гемохроматозу і серйозних порушень внутрішніх органів.

Так як родовища залізних руд виникають в різних геологічних умовах, то і склад руд і умови їх розташування різноманітні.

Залізо міститься в багатьох рудах:

  • гематит (залізний блиск, червоний залізняк),
  • пірит (сірчаний колчедан) і гетит,
  • магнетит (магнітний залізняк),
  • ідеріт і гідрогеніт.

Кругообіг заліза в природі

(На прикладі кругообігу сірки та інших сполук в природі)

За рахунок життєдіяльності залізобактерій (ниткоподібні бактерії і поодинокі залізобактерії) відбувається круговорот заліза в природі. Вони окислюють залізо до гідроксиду заліза, а вуглець отримують з вуглекислоти. Таким чином, залізобактерії отримують енергію для своєї життєдіяльності, а після смерті осідають в грунті у вигляді болотної руди.

Області застосування заліза

У чистому вигляді залізо неміцно, тому практично не застосовується. Його використовують для вироблення електромагнітів, як каталізатор хімічних реакцій і ін.

Основне застосування цей метал знаходить у вигляді сплавів. На їх частку припадає 95% всієї металопродукції. Залізо основний компонент стали і чавуну. У стали менше вуглецю, ніж в чавуні, і тому вона більш пластична і стійка до різких ударних навантажень заліза.

Так само залізо входить до складу нікелевих та інших сплавів, що використовуються в електротехніці, залізо-повітряних акумуляторах і залізо – нікелевих акумуляторах.

На основі заліза виробляються матеріали, які можуть витримувати дію низької і підвищеної температури, агресивного середовища, ядерних випромінювань, вакууму і високого тиску і т. д.

Залізо належить до групи тих металів, які дуже широко застосовуються у всіх областях народного та побутового господарства. Чавун і сталь стали основою сучасної техніки. З їхньою участю відбулося розвиток важкої промисловості, різноманітного наземного транспорту і ін.

Великі запаси заліза в Росії, Австралії, Канаді, Казахстані, Індії, Франції, США, Венесуелі і ПАР.

Посилання на основну публікацію