鐵
原子序數為26的化學元素 / 維基百科,自由的 encyclopedia
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地殼中的純鐵十分稀少,基本上只存在於隕石中。鐵礦的蘊藏量相當豐富,但要提煉出可用的鐵金屬,需要可以達到1500 °C以上的窯或爐,比冶煉銅的溫度還要高500 °C。僅在公元前2000年左右,人類開始在歐亞大陸導入這一製程,大約在公元前1200年,鐵在某些地區開始取代銅合金,作為工具或武器,這個事件被認為是從青銅時代過渡為鐵器時代,歷史上的一些帝國由此技術的突破而誕生。由於其機械性能和低成本,鐵合金(如鋼、不銹鋼和合金鋼)是到目前為止仍是最常見的工業金屬。
平滑的純鐵表面為如鏡面般的銀灰色,但鐵容易與氧和水反應,產生棕色或黑色的水合氧化鐵,俗稱鐵鏽。不同於其它金屬的氧化物可以鈍化金屬,鐵鏽的體積大於原本的鐵,容易剝落,露出新的表面並繼續被鏽蝕。雖然鐵容易反應,但電解產生的高純鐵有較好的抗腐蝕性。
一個成年人的身體含有約4公克(0.005%的體重)的鐵,主要分佈在血基質和肌紅蛋白。這兩種蛋白質在脊椎動物代謝中扮演極為重要的角色,前者負責在血液中運送氧氣,而後者則承擔起在肌肉中儲藏氧氣的責任。為了維持人體中鐵的恆定及代謝,需要從飲食中攝取足量的鐵。鐵也是許多氧化還原酶的活性位置上的金屬,其涉及細胞呼吸作用及植物和動物的氧化還原反應。[5]
在化學上,鐵最常見的氧化態為二價鐵離子和三價鐵離子。鐵具有其他過渡金屬的特性,包括了其他第8族元素、釕和鋨。鐵可形成各種氧化態的化合物(-2到+7)。鐵也可形成多種配合物,例如:二茂鐵、草酸鐵離子及普魯士藍,具有大量的工業、醫學及研究應用。