Żelazo (Fe) - opis i właściwości

Właściwości

- Żelazo jest metalem
- W temperaturze pokojowej jest ciałem stałym.
- Temperatura topnienia - 1535°C.
- Barwa srebrzystobiała
- Żelazo jest srebrzystobiałym, kowalnym i ciągliwym metalem, jest ciężkie.
- Należy do grupy żelazowców
- Jest to jeden z pospolitszych pierwiastków w skorupie ziemskiej (czwarte miejsce jako pierwiastek pod względem rozpowszechnienia), ogólną jego zawartość w środowisku szacuje się na ok. 6%. Występuje w licznych rudach, najczęściej w postaci tlenków. Znajduje się także w wielu minerałach.
- Żelazo jest aktywne chemicznie. Po podgrzaniu pokrywa się tlenkiem.
- Jest nieodporne na wpływy atmosferyczne.
- Na powietrzu pokrywa się tlenkiem żelaza – rdzą.
- Proces rdzewienia przyśpiesza duża wilgotność.
- W hutnictwie metaliczne żelazo otrzymuje się przez redukcję jego tlenków węglem (w postaci koksu).

Rok odkrycia

Żelazo poznano bardzo wcześnie Znane było już w starożytności . Pierwsze przedmioty z tego metalu pochodzą z terenów Egiptu i datują się na 4000 lat przed naszą erą.

Żelazo w biologii

Żelazo jest składnikiem hemoglobiny u ludzi i zwierząt, a u roślin pełni ważną role w procesie fotosyntezy.
W organizmie dorosłego człowieka zawartość żelaza wynosi 4-5 g.
Niedobór żelaza powoduje anemie - niedokrwistość.

Zastosowanie

Żelazo w postaci czystego pierwiastka znalazło niewiele zastosowań.
Głównie stosuje się je do wyrobu rdzeni elektromagnesów, produkcji stopów, materiałów ściernych, farb. Izotopy 59Fe i 55Fe wykorzystywane są w badaniach biochemicznych.

Ciekawostki

Żelazo w formie rodzimej występuje bardzo rzadko (na Grenlandii)
Najwięcej wydobywa się go w USA, Kanadzie, w Niemczech, w Belgii, w Szwecji i w Rosji.
Żelazo występuje w meteorytach.

Stopy Żelaza

Stal

Żelazo miesza się z węglem, aby nadać mu większą twardość i wytrzymałość.
Tak powstaje stal. Jest to stop żelaza z węglem zawierający do 2% węgla oraz inne składniki np. mangan, krzem, chrom i molibden.
Stal jest głównym materiałem konstrukcyjnym. Buduje się z niej drapacze chmur, robi zbrojenia w budynkach. Produkuje się z niej narzędzia, śrubki, łożyska, rury, samochody, broń, i wiele innych rzeczy. Stal jest jednym z najbardziej rozpowszechnionych i znanych stopów na świecie.

Żeliwo

odlewniczy stop żelaza z węglem (zawartość węgla – ponad 2 do 4,5%), krzemem, manganem, fosforem, siarką i innymi składnikami.
Żeliwo szare charakteryzujące się dobrą obrabialności, dużą odpornością na ścieranie.
Dzięki tym własnościom jest szeroko stosowane w przemyśle maszynowym (np. kadłuby maszyn, wały, tuleje cylindrowe).
Żeliwo białe jest twarde i kruche, słabo obrabialne.