铁
原子序数为26的化学元素 / 维基百科,自由的 encyclopedia
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地壳中的纯铁十分稀少,基本上只存在于陨石中。铁矿的蕴藏量相当丰富,但要提炼出可用的铁金属,需要可以达到1500 °C以上的窑或炉,比冶炼铜的温度还要高500 °C。仅在公元前2000年左右,人类开始在欧亚大陆导入这一制程,大约在公元前1200年,铁在某些地区开始取代铜合金,作为工具或武器,这个事件被认为是从青铜时代过渡为铁器时代,历史上的一些帝国由此技术的突破而诞生。由于其机械性能和低成本,铁合金(如钢、不锈钢和合金钢)是到目前为止仍是最常见的工业金属。
平滑的纯铁表面为如镜面般的银灰色,但铁容易与氧和水反应,产生棕色或黑色的水合氧化铁,俗称铁锈。不同于其它金属的氧化物可以钝化金属,铁锈的体积大于原本的铁,容易剥落,露出新的表面并继续被锈蚀。虽然铁容易反应,但电解产生的高纯铁有较好的抗腐蚀性。
一个成年人的身体含有约4公克(0.005%的体重)的铁,主要分布在血基质和肌红素。这两种蛋白质在脊椎动物代谢中扮演极为重要的角色,前者负责在血液中运送氧气,而后者则承担起在肌肉中储藏氧气的责任。为了维持人体中铁的恒定及代谢,需要从饮食中摄取足量的铁。铁也是许多氧化还原酶的活性位置上的金属,其涉及细胞呼吸作用及植物和动物的氧化还原反应。[5]
在化学上,铁最常见的氧化态为二价铁离子和三价铁离子。铁具有其他过渡金属的特性,包括了其他第8族元素、钌和锇。铁可形成各种氧化态的化合物(-2到+7)。铁也可形成多种错合物,例如:二茂铁、草酸铁离子及普鲁士蓝,具有大量的工业、医学及研究应用。