Когда о чём-нибудь говорят «железный», имеют в виду - прочный, крепкий, несокрушимый. Не удивительно услышать: «железная воля», железное здоровье» и даже «железный кулак». Что же такое железо?
История названия
Железо в чистом виде - металл серебристого цвета, по латыни оно называется Fe (феррум). О происхождении русского названия учёные спорят. Одни считают, что оно возникло от слова «джальджа», что в переводе с санскрита значит металл, другие уверяют, что это слово «жель», означающее «блестеть».
Как люди получили железо?
Впервые железо очутилось в руках человека, обрушившись с неба. Ведь многие метеориты были почти полностью железными. Поэтому в изображали предметы из этого металла синими - цвета неба. Многие народы имеют мифы о небесном происхождении железных орудий - якобы их дали боги.
Что такое «железный век»?
Когда человек открыл бронзу, начался «бронзовый век». Позже ему на смену пришел «железный». Так назвали время, когда халибы, народ, живший на берегу Чёрного моря, научились плавить в специальных печах особый песок. Полученный метал был красивого серебристого цвета и не ржавел.
Всегда ли золотые изделия ценились выше?
В те времена, когда железо выплавлялось из метеоритов, из него в основном делали украшения, носить которые могли лишь люди знатного рода. Часто эти украшения имели золотую оправу, а в Древнем Риме даже обручальные кольца были железными. Сохранилось письмо, написанное одним из фараонов Египта царю хеттов, где тот просил выслать ему железо, обещая заплатить золотом в любом количестве.
Мировые чудеса, сделанные из железа
В Индии, в Дели, стоит древняя колонна высотой больше семи метров. Она сделана из чистого железа ещё в 415 году нашей эры. Но и сейчас на ней нет ни следа ржавчины. По легенде, прикосновение к колонне спиной дает исполнение заветного желания. Ещё одно грандиозное железное сооружение - Эйфелева башня. Для изготовления символа Парижа потребовалось более семи тысяч тонн металла.
Откуда берется железо?
Чтобы получить железо, нужна железная руда. Это минералы, камни, в которых железо соединено с разными другими веществами. Очищая железо от примесей, и получают нужный металл. Например, сырьём может быть магнитный железняк, в котором содержится до 70% железа. Железняк - чёрный или тёмно-серый камень. В России его добывают на Урале, например, в недрах горы, которая так и называется - Магнитная.
Как добывают руду?
Месторождения железной руды имеются не только в России, но также на Украине, в Швеции, в Норвегии, в Бразилии, в США и некоторых других странах. Запасы этого ископаемого не везде одинаковые, его начинают добывать только в том случае, если это представляется выгодным, ведь разработка стоит дорого и не окупится, если железа окажется слишком мало.
Чаще всего железную руду добывают открытым методом. Копают огромную яму, которая называется карьер. Она очень глубокая - полкилометра в глубину. А ширина зависит от того, много ли вокруг руды. Специальные машины вычерпывают руду, отделяя её от ненужной породы. Затем грузовики отвозят её на заводы.
Однако не любое месторождение можно разрабатывать таким способом. Если руда глубоко, приходится для её добычи делать шахты. Для шахты сначала роют глубокий колодец, который называется ствол, а внизу от него отходят коридоры - штреки. Вниз спускаются шахтеры. Это отважные люди, они находят руду и взрывают её, а потом по кускам переправляют на поверхность. Работа шахтёров очень опасна, ведь шахта может обрушиться, а ещё внизу бывают опасные газы, да и при взрыве люди могут пострадать, хотя они очень осторожны и соблюдают правила техники безопасности.
Как из руды получается железо?
Но добыть руду - это еще не все! Ведь получение железа из руды - тоже непростой процесс. Хотя выплавлять железо из руды научились уже давно. В древности выплавкой его занимались кузнецы, они были очень уважаемыми людьми. В специальную печь, которая называется горн, клали руду и древесный уголь, а затем поджигали. Однако обычная температура горения недостаточно высока для выплавки, поэтому огонь раздували, используя мехИ - приспособление, выдувающее воздух с большой силой. Сначала их двигали руками, а позже научились использовать силу воды. В результате нагревания получалась спекшаяся масса, которую потом кузнец ковал, придавая железу нужную форму.
Сплавы
Чаще использовалось (да и сейчас используется) не чистое железо, а сталь или чугун. Это сплав железа с углекислым газом. Если в сплаве более 2% углерода, то получается чугун. Он непрочный, зато легко плавится и ему можно придать любую форму. Если углерода меньше 2%, то . Она очень прочная и используется для изготовления множества нужных вещей, машин, оружия.
Сейчас, конечно, применяются другие методы, хотя принцип их тот же: выплавка с добавлением углекислоты при высокой температуре. В настоящее время для этой цели используют электричество.
Зачем железо человеческому организму?
Если человеку не хватает железа, он болеет. Этот металл нужен для образования гемоглобина, который доставляет кислород каждой клеточке тела. Поэтому надо есть продукты, богатые железом - печень, бобовые, яблоки.
Если это сообщение тебе пригодилось, буда рада видеть тебя
14.02.2016
Металл, именем которого названа целая эпоха цивилизации - железный век, не теряет актуальности и в настоящие дни. Способы получения железа, разработки новых его сплавов, продолжаются в нынешние дни. Железо остается древнейшим и самым распространенным металлом, известным человеку. Также существует множество интересных и удивительных фактов о железе.
- Железо является основным компонентом в составе чугуна и стали.
- Первое место в мире по добыче железа принадлежит России. Такие руды, как гематит, сидерит и пирит используют для промышленного получения железа. Железо в чистом виде содержится только в метеоритах и нескольких месторождениях на западе Гренландии.
- Нехватка железа в растениях, железный хлороз, наиболее часто встречающееся заболевание растений. Это заболевание обуславливается катастрофическим недостатком железа. Для лечения этого заболевания необходимо использовать специальные агротехнические приёмы.
- Ледник Тейлора в Антарктиде знаменит Кровавым водопадом. Содержащееся в нем в двухвалентное железо, окисляясь кислородом воздуха, образует красного цвета окись железа, которое придаёт водопаду кроваво-рыжий оттенок. Производят двухвалентное железо бактерии, живущие на глубине под толщей льда.
- На дне Индийского океана в области гидротермальных источников существуют улитки, раковина которых состоит из трех слоев: арагонита (материала обычного для моллюска), мягкого среднего слоя из органического наполнителя и внешнего из минерала железа. Кроме того, минералы железа входят в состав чешуек, покрывающих ногу улитки.
- Самая высокая и знаменитая немецкая награда в 1813 году Железный крест состояла из железа с небольшим обрамлением из серебра.
- Прусская принцесса Марианна ввела в моду украшения из железа во время военных действий с Наполеоном. Она предложила золотые украшения обменять на ювелирные изделия из железа. Этой акцией поддерживался патриотизм населения Германии.
- Количество золота, добытого на земле за всю его историю, составляет165 000 тонн, такая же масса железа, добывающая промышленность извлекает на поверхность из земных недр в течение 45 минут.
- Железо обладает высокими магнитными свойствами, которые способно терять при нагревании. Магнитные качества железа полностью исчезают при +800 °C, при комнатной температуре железо способно к быстрому намагничиванию.
- Заболевание растений, связанное с нехваткой в них железа, называется хлорозом, в организме человека недостаток этого элемента вызывает заболевание анемию, лечение которой основано на использовании препаратов, содержащих железо.
- Элемент таблицы Менделеева поддается ковке, кованые железные изделия обладают высокой износостойкостью в процессе эксплуатации. Ковкой железа оформляют массивные кованые ворота и уникальные скульптурные произведения, всевозможные светильники для внутреннего убранства помещений и улицы, миниатюрные украшения и цветы.
- В мире насчитывается свыше 300 минералов, в состав которых входит железная руда, промышленные руды содержат до 70% железа.
- В начале VIII века до нашей эры в Китае широкое развитие получило производство изделий из железа.
- Эпоху массового производства железных изделий называют Железным веком. Основным способом получения железа в древности был сыродутный метод. Для большей прочности изделий из железа использовали его дополнительный розжиг с углем:
- Самая глубокая часть нашей планеты, её ядро, геосфера, по утверждению ученых представляет железо-никелевый сплав с примесью ряда переходных элементов таблицы Менделеева.
Промышленное производство и техника использует железо как основной конструкционный материал. Сплавы железа с углеродом заложены в конструкциях машиностроительной и тяжелых отраслях промышленности. Автомобили, станки, корпуса судов, каркасы мостов, каркасы современных зданий это сталь, масштаб производства которой определяет уровень развития государства.
Интересные факты. Железо, нагретое до 5000 градусов Цельсия, становится газообразным. Наиболее вероятно, что это название происходит от древнеарийского корня «ZIL», которым обозначали олово и вообще белые металлы (в том числе серебро - «zilber», и название «цинк» получилось из этого же слова аберрацией L-N). От него же, видимо, происходит и санскритское «жальжа», что означает «металл, руда». Железо - один из самых распространённых элементов в Солнечной системе, особенно на планетах земной группы, в частности, на Земле. Значительная часть железа планет земной группы находится в ядрах планет, где его содержание, по оценкам, около 90 %.
Слайд 10 из презентации «Железо»Размеры: 720 х 540 пикселей, формат: .jpg. Чтобы бесплатно скачать слайд для использования на уроке, щёлкните на изображении правой кнопкой мышки и нажмите «Сохранить изображение как...». Скачать всю презентацию «Железо.ppt» можно в zip-архиве размером 553 КБ.
Железо
«Урок Железо» - Конфуций. 3. Измельчила золу до порошка. 4. Перенесла золу в пробирку и добавила 10мл HCI. 5 . Сравнила интенсивность цвета анализируемых растворов. Лабораторный опыт: Результаты исследования: Следите за сбалансированностью своего питания, будьте здоровы! Закрыла пробкой и интенсивно перемешала встряхиванием.
«Соединения железа» - Физические свойства: Чистое железо серебристо-белый пластичный металл. Электронная формула строения атома: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s . Отдавая электроны внешнего уровня, железо окисляется до степени окисления, равной +2. Самый распространенный после алюминия на земном шаре металл – железо. До степени окисления, равной +2, железо окисляется, взаимодействуя со слабыми окислителями.
«Железо металл» - Химические свойства железа. 1 – восстановитель, процесс окисления 1 – окислитель, процесс восстановления. Физические свойства. Методическая разработка урока. Халькопирит с включениями кварца Приморский край. Биологическая роль железа. Основным источником железа для человека является пища. Железо – средний по химической активности металл.
«Химия железа» - Строение простого вещества. Наиболее широко используется в современной промышленности. Зависимость свойств от строения. Взаимодействие железа с простыми веществами. Важен с биологической точки зрения. Свойства вещества. Взаимодействие железа со сложными веществами. К неметаллам. Тест- тренажер. Отношение к простым веществам.
«Свойства железа» - Железо в природе. Реактив. Соединения железа. Железо. Строение атома железа. Свойства железа. Конструирование текста. Нормальное состояние атома железа. Качественная реакция. Формула. Физические свойства. Химические свойства. Лабораторная работа. Третий лишний. Лови ошибку. Проверь себя. Генетические ряды.
Наслаждайтесь нашим списком интересных фактов из железа и стали. Узнайте о пользе и свойствах железа и стали и о том, как они использовались на протяжении всей истории.
Узнайте, что такое кованое и чугунное, почему ваш велосипед ржавеет, что содержит ядро Земли, какая страна производит больше всего железа, примеры продуктов, богатых железом, и многое другое с нашими забавными железными и стальными фактами.
Железо представляет собой химический элемент и металл. Его химический символ — Fe, а его атомное число — 26.
Когда железо и кислород реагируют в присутствии воды или влаги, образуется ржавчина (оксид железа). Возможно, вы время от времени заметили, что ваша велосипедная цепь (или другие части) ржавеет (особенно если вы ее не заботитесь). Другим словом для ржавления является коррозия, которая описывает распад материалов, таких как железо и сталь.
Поскольку железо легко окисляется, оно редко встречается в чистой металлической форме на поверхности Земли. Вместо этого он удаляется из руд (породы, содержащие важные минералы и элементы).
Железо является 4-м наиболее распространенным элементом в земной коре, составляющим около 5% от общего количества (обычно его называют оксидом железа в минералах, таких как гематит).
Считается, что ядро Земли состоит из сплава железа и никеля.
Газовые гигантские растения, такие как Сатурн и Юпитер, имеют ядра, богатые железом.
Железо является 6-м наиболее распространенным элементом, найденным во Вселенной.
Сталь представляет собой хорошо известный и обычно используемый сплав из железа и небольшое количество углерода (или иногда других элементов). Количество углерода невелико (обычно от 0,2% до 2,0%), но оно имеет огромное значение для прочности.
Сталь может быть примерно в 1000 раз прочнее железа в чистом виде.
Эйфелева башня в Париже, Франция, сделана из лужевого железа. Чугунное железо представляет собой форму кованого железа, железного сплава с очень низким содержанием углерода. Кованое железо использовалось обычно во всей западной истории, но больше не производится в больших количествах из-за наличия стали.
Раннее кованое железо, используемое в истории человечества, действительно происходило от метеоров!
Чугун — это железо, содержащее углерод, кремний и небольшое количество марганца. Раньше он использовался для создания таких конструкций, как чугунные мосты. Как и кованое железо, большая часть его применений была заменена сталью.
Железный век был доисторическим временем, когда полезные инструменты и оружие были сначала сделаны из железа и стали. Даты, которые произошли в разных частях мира, различны, и историки предлагают примерно в 12 веке до нашей эры в Древней Греции и VI веке до нашей эры в Северной Европе.
В 2006 году Китай был крупнейшим в мире производителем железа, составляющим около 33% от общего объема производства в мире.
Железо относительно дешево производить и имеет большое количество различных применений.
Машины, транспортные средства и строительные конструкции обычно изготавливаются из железа (обычно в виде стали).
Чтобы предотвратить повреждение железа и стали, они могут быть окрашены, покрыты пластиком, оцинкованы (покрыты цинком) или другими способами, которые не содержат воды и кислорода.
Железо в организме человека имеет ряд важных функций, включая перенос кислорода в организм в форме гемоглобина. Дефицит железа может быть довольно распространенным (особенно среди женщин) с рядом возможных симптомов, включая усталость и слабость.
Продукты, богатые железом, включают красное мясо, рыбу, тофу, фасоль и нут.
Химия
ДРАГОЦЕННЫЙ МЕТАЛЛ. В «Географии» древнегреческого писателя Страбона упоминается о том, что африканские народы за один фунт железа отдавали десять фунтов золота . Извлеченное из древнескандинавских гробниц оружие также свидетельствует о драгоценности железа в прошлом - из него сделаны только острия мечей, а все остальные части - из бронзы.
Железо в метеорите
ОРУЖИЕ ИЗ МЕТЕОРИТОВ. С давних времен люди пытались использовать метеоритное железо , хотя сделать это было не просто. Бухарский эмир приказал своим лучшим оружейникам отковать ему меч из куска «небесного железа». Но сколько они ни старались, ничего не получалось. Оружейников казнили. Они погибли из-за того, что нагретый металл не поддавался ковке. Это характерно для никелистого метеоритного железа: оно куется только холодным, а при нагревании становится хрупким.
Несмотря на это, у властителя индийского княжества Джехангира в XVII в. были две сабли, кинжал и наконечник пики из метеоритного железа. Есть сведения, что из этого же материала были изготовлены шпаги Александра I и Боливара - героя Южной Америки.
САМОРОДНЫЙ ЧУГУН. Металлическое железо встречается не только в метеоритах. Еще в 1789 г. в «Словаре коммерческом» Василия Левшина о самородном железе писалось: «Так называется железо, совсем приготовленное природой в недрах земных и совсем очищенное от веществ посторонних настолько, что можно из него ковать без переплавки всякие вещи».
Крупное скопление самородного железа было найдено на южном берегу острова Диско у берегов Гренландии. Оно залегало здесь в извергнутом через пласты каменного угля базальте в виде блесток, зерен и иногда мощных глыб. В отличие от метеоритного железа, всегда содержащего сравнительно много никеля , самородное железо содержит не более 2% никеля, иногда до 0,3% кобальта , около 0,4% меди и до 0,1% платины . Обычно оно исключительно бедно углеродом . Однако возможно образование и самородного чугуна, например в результате контакта раскаленного углерода с железной рудой. В 1905 г. геолог А. А. Иностранцев обнаружил в районе острова Русского на Дальнем Востоке небольшие пластообразные скопления самородного чугуна, находящегося на глубине 30-40 м под скальными породами морского берега. В извлеченных образцах металла содержалось около 3,2% углерода.
УБИТ ИЗ-ЗА ЖЕЛЕЗА. В 1735 г. вогул Степан Чумпин нашел у горы Благодать большой кусок магнитного железняка и показал его горному технику И. Ярцеву. После осмотра месторождения Ярцев помчался с докладом в Екатеринбург. Эта поездка была самым настоящим бегством - по следу Ярцева скакали вооруженные стражники некоронованного короля Урала Демидова, который не допускал и мысли, что новые богатства минуют его. Ярцеву удалось уйти от погони. Первооткрыватели рудника получили вознаграждение от Горной канцелярии, но вскоре Степан Чумпин был убит. Убийца остался непойманным.
КРИСТАЛЛ ЧЕРНОВА. Знаменитый русский металлург Д. К. Чернов (1839-1921) собрал коллекцию кристаллов железа. Некоторые кристаллы, найденные им в стальных слитках, достигали длины 5 мм, большинство же не более 3 мм.
Главной ценностью коллекции был уникальный «кристалл Д. К. Чернова», описанный во многих учебниках по металловедению. Его нашел в груде стального лома шихтового двора подполковник морской артиллерии А. Г. Берсенев, служивший приемщиком на металлургическом заводе. Как удалось выяснить, кристалл вырос в 100-тонном слитке стали. Берсенев подарил его своему учителю Чернову. Чернов тщательно исследовал кристалл. Вес его оказался 3 кг 450 г, длина 39 см, химический состав: 0,78% углерода, 0,255% кремния , 1,055% марганца , 97,863% железа.
Железо в медицине
СТАЛЬНОЕ ВИНО. В старинных журналах можно найти рецепты различных «железных» лекарств. Так, в «Экономическом журнале» за 1783 г. сообщалось: «В некоторых случаях и болезнях и самое железо составляет весьма хорошее лекарство, и принимаются с пользой наимельчайшие оного опилки либо просто, либо обсахаренные». Там же перечисляются другие лекарства того времени: обсахаренное железо, железный снег, железная вода, стальное вино («виноградное кислое вино, как, например, рейнвейн, настоять с железными опилками и получится железное или стальное вино и вкупе весьма хорошее лекарство»).
МАГНИТНЫЕ ЛЕКАРСТВА. В 1835 г. «Журнал мануфактур и торговли», сообщая о товарах, присланных из Вены в Петербург, упоминает металлические намагниченные бруски как средство от зубной и головной боли. Бруски рекомендовалось носить на шее. «Этот способ лечения ныне в моде, - сообщалось в журнале, - и по отзывам врачей, заслуживающим вероятия, помогает весьма многим». В древности и в средние века магнит употребляли не только как наружное, но и как внутреннее. Гален считал магнит слабительным, Авиценна лечил им ипохондриков, Парацельс приготовлял «магнитную манну», Агрикола - магнитную соль, магнитное масло и даже магнитную эссенцию.
Химия железа
Вероятно, вы обратили внимание, что и статья, и заметки об элементе № 26 посвящены главным образом железу-металлу. Это и не удивительно: именно этим прежде всего железо интересно для пас. Но, отдавая должное главному металлу современной техники, нельзя забывать, что: элемент № 26 обладает значительной химической активностью, он образует множество соединений, проявляя обычно валентности 2+ и 3+ ; существуют соли железной кислоты H 2 FeO 4 , но в свободном состоянии эта кислота не получена, так же как и ее ангидрид - FeO 3 ; природное железо состоит из четырех стабильных изотопов с массовыми числами 54, 56, 57 и 58; железо - жизненно важный элемент ; в крови человека 14,5% ее веса приходится на долю гемоглобина - красного пигмента эритроцитов, в центре молекулы которого находится атом железа.
АЛЬФА, БЕТА, ГАММА, ДЕЛЬТА. Железо - полиморфный металл, оно кристаллизуется по-разному в зависимости от температуры. При обычных условиях железо существует в виде кристаллов с объемноцентрированной решеткой. Это привычное нам альфа-железо. При медленном его нагревании наблюдаются странные, на первый взгляд, температурные остановки: тепло продолжает поступать в металл, а температура его не повышается. Первая такая остановка для чистого железа будет при 769, вторая - при 910, третья - при 1401°С. Закон сохранения энергии при этом, конечно, не нарушается. «Исчезнувшее» тепло тратится на перестройки кристаллической решетки. Они сказываются на многих свойствах металла. При 769°С, когда альфа-железо превращается в бета-железо, оно утрачивает свои магнитные свойства. При 910°С происходит обычная перекристаллизация: объемноцентрированная решетка перестраивается в гранецентрированную (это гамма-железо). При 1401°С - последняя перестройка: решетка вновь становится объемноцентрированной, но уже с большими, чем у альфа-железа, размерами элементарных кристаллов. Эта разновидность называется дельта-железом. При охлаждении расплавленного железа те же перестройки происходят в обратном порядке.
