철은 잘 알려진 화학 원소입니다. 그것은 평균 화학 활성의 금속에 속합니다. 이 기사에서는 철의 특성과 용도를 고려할 것입니다.

자연의 보급

ferrum이 포함된 광물이 꽤 있습니다. 우선 마그네타이트입니다. 72퍼센트의 철입니다. 화학식은 Fe 3 O 4입니다. 이 광물은 자성 철광석이라고도 합니다. 그것은 밝은 회색을 띠고 때로는 짙은 회색에서 검은 색까지 금속 광택이 있습니다. CIS 국가 중 가장 큰 예금은 우랄에 있습니다.

철 함량이 높은 다음 광물은 이 원소의 70%인 적철광입니다. 화학식은 Fe 2 O 3입니다. 붉은 철광석이라고도 합니다. 적갈색에서 적회색까지 다양한 색상을 가지고 있습니다. CIS 국가 영토에서 가장 큰 예금은 Krivoy Rog에 있습니다.

세 번째로 많은 철광석은 갈철석입니다. 여기서 철은 전체 질량의 60%입니다. 그것은 결정질 수화물, 즉 물 분자가 결정 격자로 짜여져 있으며 화학식은 Fe 2 O 3 .H 2 O입니다. 이름에서 알 수 있듯이 이 광물은 황갈색을 띠고 때로는 갈색을 띠기도 합니다. 천연황토의 주성분 중 하나로 안료로 사용된다. 갈색 철광석이라고도 합니다. 가장 많이 발생하는 지역은 크림 반도와 우랄입니다.

철광석은 철광석의 48%를 차지하는 소위 철광석입니다. 화학식은 FeCO3입니다. 그 구조는 이질적이며 함께 결합된 다양한 색상의 결정으로 구성됩니다: 회색, 옅은 녹색, 회색-황색, 갈색-황색 등.

철 함량이 높은 마지막 천연 광물은 황철석입니다. 그것은 다음 화학식 FeS 2를 갖는다. 철은 총 질량의 46%입니다. 황 원자로 인해이 광물은 황금색을 띠고 있습니다.

고려되는 많은 미네랄은 순수한 철을 얻는 데 사용됩니다. 또한 적철광은 천연석으로 보석을 제조하는 데 사용됩니다. 황철석 꽃은 청금석 보석에서 찾을 수 있습니다. 또한 자연에서 철은 살아있는 유기체에서 발견되며 세포의 가장 중요한 구성 요소 중 하나입니다. 이 미량 원소는 반드시 충분한 양으로 인체에 들어가야 합니다. 철의 치유력은 주로 이 화학 원소가 헤모글로빈의 기초라는 사실에 기인합니다. 따라서 철의 사용은 혈액의 상태에 좋은 영향을 미치고 결과적으로 전체 유기체에 좋은 영향을 미칩니다.

철: 물리화학적 성질

이 두 개의 큰 섹션을 순서대로 살펴보겠습니다. 철은 외관, 밀도, 융점 등입니다. 즉, 물리학과 관련된 물질의 모든 특징입니다. 철의 화학적 성질은 다른 화합물과 반응하는 능력입니다. 첫 번째 것부터 시작하겠습니다.

철의 물리적 성질

정상적인 조건에서 순수한 형태로 고체입니다. 은빛 회색과 뚜렷한 금속 광택이 있습니다. 철의 기계적 특성에는 경도가 4(평균) 수준입니다. 철은 전기 및 열 전도성이 좋습니다. 후자의 특징은 차가운 방에서 철제 물체를 만지면 느낄 수 있습니다. 이 소재는 열을 빠르게 전도하기 때문에 짧은 시간에 대부분의 열이 피부에서 빠져나가서 차가움을 느끼게 됩니다.

예를 들어 나무를 만지면 열전도율이 훨씬 낮다는 것을 알 수 있습니다. 철의 물리적 특성은 녹는점과 끓는점입니다. 첫 번째는 섭씨 1539도이고 두 번째는 섭씨 2860도입니다. 철의 특성은 가소성이 좋고 융점이 낮다는 결론을 내릴 수 있습니다. 하지만 그게 다가 아닙니다.

또한 철의 물리적 특성에는 강자성이 포함됩니다. 그것은 무엇입니까? 우리가 실생활에서 매일 관찰할 수 있는 자기적 특성을 지닌 철은 그러한 독특한 특징을 지닌 유일한 금속입니다. 이것은이 물질이 자기장의 영향으로 자화 될 수 있기 때문입니다. 그리고 후자의 작용이 종료 된 후 자기 특성이 방금 형성된 철 자체가 오랫동안 자석으로 남아 있습니다. 이 현상은 이 금속의 구조에 움직일 수 있는 많은 자유 전자가 있다는 사실로 설명할 수 있습니다.

화학적인 면에서

이 요소는 평균 활동의 금속에 속합니다. 그러나 철의 화학적 성질은 다른 모든 금속에도 일반적입니다(전기화학적 계열에서 수소의 오른쪽에 있는 것은 제외). 그것은 많은 종류의 물질과 반응할 수 있습니다.

간단한 것부터 시작하자

Ferrum은 산소, 질소, 할로겐(요오드, 브롬, 염소, 불소), 인, 탄소와 상호 작용합니다. 가장 먼저 고려해야 할 것은 산소와의 반응입니다. 페럼이 연소되면 산화물이 형성됩니다. 반응의 조건과 두 참가자 간의 비율에 따라 달라질 수 있습니다. 이러한 상호작용의 예로 다음 반응식을 들 수 있습니다. 2Fe + O 2 = 2FeO; 4Fe + 3O 2 = 2Fe 2 O 3; 3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4. 그리고 산화철의 특성(물리적 및 화학적 모두)은 유형에 따라 달라질 수 있습니다. 이러한 종류의 반응은 고온에서 발생합니다.

다음은 질소와의 상호작용입니다. 또한 가열된 경우에만 발생할 수 있습니다. 철 6몰과 질소 1몰을 취하면 질화철 2몰이 됩니다. 반응 방정식은 6Fe + N 2 = 2Fe 3 N과 같습니다.

인과 상호 작용하면 인화물이 형성됩니다. 반응을 수행하려면 다음 구성 요소가 필요합니다. 3 몰의 철제 - 1 몰의 인의 경우 결과적으로 1 몰의 인화물이 형성됩니다. 방정식은 다음과 같이 쓸 수 있습니다. 3Fe + P = Fe 3 P.

또한 단순물질과의 반응 중에서 황과의 상호작용도 구별할 수 있다. 이 경우 황화물을 얻을 수 있습니다. 주어진 물질의 형성 과정이 일어나는 원리는 위에서 설명한 것과 유사합니다. 즉, 부가 반응이 일어난다. 모든 화학적 상호작용이런 종류의 특수 조건, 주로 고온, 덜 자주 촉매가 필요합니다.

철과 할로겐 사이의 반응은 화학 산업에서도 일반적입니다. 이들은 염소화, 브롬화, 요오드화, 불소화입니다. 반응 자체의 명칭에서 알 수 있듯이 페럼 원자에 염소/브롬/요오드/불소 원자를 첨가하여 각각 염화물/브롬화물/요오드화물/불화물을 형성하는 과정입니다. 이러한 물질은 다양한 산업 분야에서 널리 사용됩니다. 또한 페럼은 고온에서 실리콘과 결합할 수 있습니다. 덕분에 화학적 특성철은 다양하며 화학 산업에서 자주 사용됩니다.

Ferrum 및 복합 물질

단순한 물질에서 분자가 두 개 이상의 다른 화학 원소로 구성된 물질로 넘어갑시다. 가장 먼저 언급할 것은 철과 물의 반응입니다. 이것은 철의 기본 특성이 나타나는 곳입니다. 물이 가열되면 철과 함께 형성됩니다(같은 물과 상호 작용할 때 수산화물, 즉 염기를 형성하기 때문에 그렇게 부릅니다). 따라서 두 성분 중 1몰을 섭취하면 이산화철과 수소와 같은 물질이 매운 냄새가 나는 가스 형태로 형성되며, 몰비도 1:1입니다. 이러한 종류의 반응에 대한 방정식은 다음과 같이 쓸 수 있습니다. Fe + H 2 O = FeO + H 2. 이 두 성분이 혼합되는 비율에 따라 이산화철 또는 삼산화철을 얻을 수 있습니다. 이 두 물질은 모두 화학 산업에서 매우 일반적이며 다른 많은 산업에서도 사용됩니다.

산과 염류

철은 금속 활성의 전기화학적 범위에서 수소의 왼쪽에 위치하기 때문에 화합물에서 이 원소를 대체할 수 있습니다. 이것의 예는 철이 산에 첨가될 때 관찰될 수 있는 치환 반응이다. 예를 들어, 중간 농도의 철과 황산염(황산이라고도 함)을 동일한 몰 비율로 혼합하면 결과는 동일한 몰 비율의 황산철(II)과 수소가 됩니다. 이러한 반응에 대한 방정식은 다음과 같습니다. Fe + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2.

염과 상호 작용할 때 철의 환원성이 나타납니다. 즉, 그것의 도움으로 덜 활성인 금속을 염에서 분리할 수 있습니다. 예를 들어, 1몰과 같은 양의 철을 섭취하면 같은 몰 비율로 황산철(II)과 순수한 구리를 얻을 수 있습니다.

신체에 대한 중요성

에서 가장 흔한 것 중 하나 지각화학 원소 - 철. 우리는 이미 고려했고 이제 생물학적 관점에서 접근할 것입니다. Ferrum은 세포 수준과 전체 유기체 수준 모두에서 매우 중요한 기능을 수행합니다. 우선, 철은 헤모글로빈과 같은 단백질의 기초입니다. 그것은 폐에서 모든 조직, 기관, 신체의 모든 세포, 주로 뇌의 뉴런으로 혈액을 통해 산소를 운반하는 데 필요합니다. 따라서 철의 유익한 특성을 과대 평가할 수 없습니다.

ferrum은 혈액 형성에 영향을 미친다는 사실 외에도 갑상선의 완전한 기능에 중요합니다(일부 사람들이 생각하는 것처럼 요오드만 필요로 하는 것은 아닙니다). 또한 철분은 세포 내 대사에 참여하여 면역을 조절합니다. Ferrum은 또한 유해 물질을 중화하는 데 도움이 되기 때문에 간 세포에서 특히 다량으로 발견됩니다. 또한 우리 몸에 있는 여러 종류의 효소의 주요 구성 요소 중 하나입니다. 사람의 일일 식단에는 10~20mg의 이 미량 원소가 포함되어야 합니다.

철분이 풍부한 음식

그들 중 많은 수가 있습니다. 그들은 식물과 동물의 기원입니다. 첫 번째는 곡물, 콩류, 곡물(특히 메밀), 사과, 버섯(포르치니), 말린 과일, 장미 엉덩이, 배, 복숭아, 아보카도, 호박, 아몬드, 대추, 토마토, 브로콜리, 양배추, 블루베리, 블랙베리, 셀러리, 등. 두 번째 - 간, 고기. 발달 중인 태아의 몸은 완전한 성장과 발달을 위해 많은 양의 미량 원소를 필요로 하기 때문에 철분 함량이 높은 음식을 먹는 것은 임신 중에 특히 중요합니다.

몸에 철분이 부족하다는 징후

너무 적은 양의 철이 몸에 들어오면 피로, 손과 발이 계속 얼어붙음, 우울증, 부서지기 쉬운 머리카락과 손톱, 지적 활동 감소, 소화 장애, 성능 저하, 갑상선 장애 등의 증상이 나타납니다. 이러한 증상 중 몇 가지를 발견하면 식단에서 철분의 양을 늘리거나 철이 함유된 비타민이나 영양 보조제를 구입하는 것이 좋습니다. 또한 이러한 증상이 너무 많이 느껴지면 의사의 진찰을 받아야 합니다.

산업에서의 페럼 사용

철의 용도와 특성은 밀접한 관련이 있습니다. 강자성 특성으로 인해 가정용(기념품 냉장고 자석 등)에는 약한 자석을, 산업용으로는 강한 자석을 만드는 데 사용됩니다. 문제의 금속은 강도와 ​​경도가 높기 때문에 고대부터 무기, 갑옷 및 기타 군사 및 가정용 도구 제조에 사용되었습니다. 그건 그렇고, 고대 이집트에서도 운석 철이 알려졌으며 그 특성은 일반 금속보다 우수했습니다. 또한 이러한 특수 철이 사용되었습니다. 고대 로마... 엘리트 무기는 그것으로 만들어졌습니다. 매우 부유하고 고귀한 사람만이 운석 금속으로 만든 방패나 검을 가질 수 있었습니다.

일반적으로 이 기사에서 고려하고 있는 금속은 이 그룹의 모든 물질 중에서 가장 다용도로 사용됩니다. 우선, 철강과 주철이 만들어지며 산업과 일상 생활에서 필요한 모든 종류의 제품 생산에 사용됩니다.

주철은 철과 탄소의 합금으로 두 번째가 1.7~4.5% 존재합니다. 두 번째가 1.7% 미만이면 이러한 종류의 합금을 강철이라고 합니다. 구성에 약 0.02%의 탄소가 있으면 이미 일반 공업용 철입니다. 합금에 탄소가 있어야 강도, 내열성 및 녹 저항을 높일 수 있습니다.

또한 강철에는 불순물로 다른 많은 화학 원소가 포함될 수 있습니다. 이것은 망간, 인 및 규소입니다. 또한 크롬, 니켈, 몰리브덴, 텅스텐 및 기타 여러 화학 원소를 이러한 종류의 합금에 추가하여 특정 품질을 부여할 수 있습니다. 변압기용으로 실리콘이 많이 함유된 강종(약 4%)을 사용한다. 많은 망간(최대 12~14%)을 함유한 망간은 철도, 제분소, 분쇄기 및 기타 도구용 부품 제조에 사용되며 일부는 빠르게 지워집니다.

몰리브덴은 합금에 첨가되어 내열성을 높입니다. 이러한 강철은 공구강으로 사용됩니다. 또한 칼 및 기타 가정용 도구의 형태로 일상 생활에서 잘 알려져 있고 자주 사용되는 모든 것을 얻으려면 크롬, 니켈 및 티타늄 합금에 스테인레스 스틸을 추가해야합니다. 그리고 내충격성, 고강도, 연성강을 얻으려면 바나듐을 첨가하면 충분합니다. 니오븀 조성에 첨가하면 부식에 대한 높은 내성과 화학적으로 공격적인 물질의 영향을 얻을 수 있습니다.

이 기사의 시작 부분에서 언급한 광물 자철광은 이러한 유형의 하드 드라이브, 메모리 카드 및 기타 장치 제조에 필요합니다. 철은 자기 특성으로 인해 변압기, 모터, 전자 제품 등에서 찾을 수 있습니다. 또한 다른 금속 합금에 철을 첨가하여 강도와 기계적 안정성을 높일 수 있습니다. 이 원소의 황산염은 (황산구리와 함께) 해충 방제를 위해 원예에 사용됩니다.

그들은 수질 정화에서 대체 할 수 없습니다. 또한 자철광 분말은 흑백 프린터에 사용됩니다. 황철광을 사용하는 주요 방법은 황산을 얻는 것입니다. 이 프로세스는 실험실 조건에서 3단계로 진행됩니다. 첫 번째 단계에서 철철광은 연소되어 산화철과 이산화황을 생성합니다. 두 번째 단계에서 이산화황이 삼산화물로 전환되는 것은 산소의 참여로 발생합니다. 그리고 최종 단계에서 생성된 물질을 촉매 존재하에 통과시켜 황산을 얻는다.

철 얻기

기본적으로 이 금속은 자철광과 적철광의 두 가지 주요 광물에서 채굴됩니다. 이것은 코크스 형태의 탄소와 함께 화합물에서 철을 환원함으로써 이루어집니다. 이것은 온도가 섭씨 2000도에 달하는 용광로에서 이루어집니다. 또한 수소로 페럼을 복원하는 방법이 있습니다. 이것은 용광로가 필요하지 않습니다. 이 방법을 구현하기 위해 특수 점토를 취하여 부순 광석과 혼합하고 용광로에서 수소로 처리합니다.

결론

철의 특성과 용도는 다양합니다. 이것은 아마도 우리 삶에서 가장 중요한 금속일 것입니다. 인류에게 알려지면서 그는 당시 모든 도구와 무기 제조의 주요 재료였던 청동을 대신했습니다. 강철 및 주철은 물리적 특성 및 기계적 응력에 대한 내성 측면에서 구리-주석 합금보다 여러 면에서 우수합니다.

또한 철은 다른 많은 금속보다 지구에 더 풍부합니다. 지각에 있는 그것의 거의 5%입니다. 그것은 자연에서 네 번째로 흔한 화학 원소입니다. 또한이 화학 원소는 주로 헤모글로빈이 기본으로 만들어지기 때문에 동물과 식물의 유기체의 정상적인 기능에 매우 중요합니다. 철분은 건강과 정상적인 장기 기능을 유지하는 데 필수적인 필수 미량 영양소입니다. 위의 것 외에도 고유 한 자기 특성을 가진 유일한 금속입니다. ferrum이 없는 우리의 삶은 상상할 수 없습니다.

철

철-NS; 수

1. 화학 원소(Fe), 탄소와 결합하여 강철 및 주철을 형성하는 가단성 은색 금속.

2. 은색 금속인 연강의 통칭. 위조 w. 바람은 지붕의 쇠를 두드린다.

3. 강하고, 견고하고, 강한 것에 대해(외부 물리적 특성에 대해). 당신의 손 - 글쎄! // 강하고 굴하지 않는 것에 대해 (내적 도덕적 자질에 대해). 그의 성격은 좋다.

4. 확산.선 물질을 포함하는 약에 대해. 몸에 철분이 부족합니다. 잘 마신다. 사과에는 w가 포함되어 있습니다.

5. 확산. 기술.컴퓨터 하드웨어(소프트웨어와 반대). 빠진 철을 구입하십시오.

◊ 뜨거운 철로 굽습니다. 근절하고 파괴하고 극단적이고 특별한 조치를 취하십시오. 다리미가 뜨거울 때 때립니다(스트라이크 참조).

◁ 철; 선의; 철; 철(참조).

(lat. Ferrum), 주기율표 VIII족의 화학 원소. 반짝이는 은백색 금속. 다형성 수정을 형성합니다. 상온에서 밀도가 7.874g / cm 3 인 안정적인 α-Fe (결정 격자 - 입방체 중심). 769 ° C (퀴리 포인트)까지의 α-Fe는 강자성입니다. NS MP 1535 ° C 공기 중에서 산화되어 느슨한 녹으로 덮여 있습니다. 자연의 풍부한 원소 측면에서 철은 4위입니다. 약 300개의 미네랄을 형성합니다. 철과 탄소 및 기타 원소의 합금은 모든 금속 제품(주철, 강철, 합금철)의 약 95%를 차지합니다. 순수한 형태로 실제로 사용되지 않습니다 (일상 생활에서 강철 또는 주철 제품은 종종 철이라고 함). 동물 유기체의 중요한 활동에 필요합니다. 헤모글로빈의 일부입니다.

IRON(lat. Ferrum), Fe("ferrum"으로 읽음), 화학 원소, 원자 번호 26, 원자 질량 55.847. 요소에 대한 라틴어 및 러시아어 이름의 기원은 명확하게 확립되지 않았습니다. 천연철은 4가지 핵종으로 이루어진 혼합물이다. (센티미터.핵종)질량 번호 54(천연 혼합물의 함량은 5.82중량%), 56(91.66%), 57(2.19%) 및 58(0.33%)입니다. 두 개의 외부 전자 레이어의 구성 3 NS 2 NS 6 NS 6 4초 2 ... 일반적으로 산화 상태 +3(III 원자가) 및 +2(II 원자가)의 화합물을 형성합니다. 산화 상태 +4, +6 및 일부 다른 상태의 철 원자를 갖는 화합물도 알려져 있습니다.
Mendeleev의 주기율표에서 철은 VIIIB 족에 포함됩니다. 철도 속하는 네 번째 기간에 이 그룹에는 코발트도 포함됩니다. (센티미터.코발트)및 니켈 (센티미터.니켈)... 이 세 가지 요소는 트라이어드를 형성하고 유사한 속성을 가지고 있습니다.
중성 철 원자의 반경은 0.126 nm이고, Fe 2+ 이온의 반경은 0.080 nm이고, Fe 3+ 이온은 0.067 nm입니다. 철 원자의 연속 이온화 에너지는 7.893, 16.18, 30.65, 57, 79 eV입니다. 전자 친화력은 0.58eV입니다. 폴링 척도에서 철의 전기 음성도는 약 1.8입니다.
고순도 철은 광택이 나는 은회색의 연성 금속으로 다양한 가공 방법에 적합합니다.
자연 속에서
지각에서 철은 충분히 널리 퍼져 있습니다. 철은 지각 질량의 약 4.1%를 차지합니다(모든 원소 중 4위, 금속 중 2위). 많은 수의 철광석과 광물이 알려져 있습니다. 가장 실제적으로 중요한 것은 적철광(적철광 (센티미터.적철광), Fe2O3; 최대 70% Fe 포함), 자성 철광석(자철광 광석) (센티미터.자철광), Fe 3 O 4; 72.4% Fe), 갈색 철광석(수첨철석 광석 НFeO 2 포함) N H 2 O) 및 스파 철광석(siderite ore) (센티미터.사이더라이트), 탄산철, FeCO3; 약 48% Fe 포함). 자연에는 황철석이 많이 매장되어 있습니다. (센티미터.파이라이트) FeS 2 (다른 이름 - 황철광, 황철광, 이황화철 및 기타)이지만 황 함량이 높은 광석은 아직 실제적으로 중요하지 않습니다. 철광석 매장량 측면에서 러시아는 세계 1위입니다. 바닷물 1 · 10 -5 -1 · 10 -8% 철.
철 생산 역사
철은 인류의 물질적 역사에서 예외적인 역할을 해왔고 지금도 계속하고 있습니다. 인간의 손에 떨어진 최초의 금속 철은 아마도 운석에서 유래했을 것입니다. 철광석은 지구 표면에도 널리 퍼져 있고 종종 발견되지만 표면에 있는 천연 철은 극히 드물다. 아마도 수천 년 전에 한 사람이 불을 태운 후 실수로 화재로 끝난 광석 조각에서 철의 형성이 관찰되는 경우가 있음을 알아 차렸습니다. 화재가 발생하면 광석이 석탄과 직접 반응하고 연소 중에 형성된 일산화탄소(II) CO와 반응하여 광석에서 철이 환원됩니다. 광석에서 철을 얻을 수 있는 가능성은 광석을 석탄과 함께 가열하면 금속이 형성되고 단조 중에 더 정제될 수 있다는 사실의 발견을 크게 촉진했습니다. 원시 취입 공정을 사용하여 광석에서 철을 추출하는 것은 기원전 2천년에 서아시아에서 발명되었습니다. NS. 9세기부터 7세기까지의 시대 기원전 기원전, 유럽과 아시아의 많은 부족들 사이에서 철 야금술이 발달했을 때를 철기 시대라고 불렀습니다. (센티미터.철기 시대)청동기 시대를 대체한 (센티미터.청동기 시대)... 취입 방식의 개선(자연 드래프트가 모피로 대체됨) 및 단조 높이의 증가(저축로-고로 등장)로 인해 서유럽에서 널리 제련되기 시작한 주철 생산 14세기부터. 생성된 주철은 강철로 변환되었습니다. 18세기 중반부터 고로 공정에서 숯 대신 석탄 코크스가 사용되었습니다. (센티미터.콜라)... 결과적으로 광석에서 철을 얻는 방법이 크게 개선되었으며 현재 용광로, 산소 변환기, 전기 아크로와 같은 특수 장치가 사용됩니다.
물리화학적 성질
실온에서 917 ° C까지의 온도와 1394-1535 ° C의 온도 범위에서 입방체 중심 격자가있는 a-Fe가 있으며 실온에서 격자 매개 변수 = 0.286645nm. 917-1394 ° C의 온도에서 입방 면심 격자 T (a = 0.36468 nm)가있는 b-Fe는 안정적입니다. 실온에서 769 ° C까지의 온도에서 (소위 퀴리 포인트 (센티미터.퀴리 포인트)) 철은 강한 자기적 특성(강자성이라고 함)을 가지고 있으며, 더 높은 온도에서 철은 상자성체처럼 행동합니다. 때때로 769 ~ 917 ° C의 온도에서 안정적인 입방체 중심 격자가있는 상자성 a-Fe는 철의 g-변형으로 간주되고 b-Fe는 고온 (1394-1535 ° C)에서 안정합니다. 전통적으로 d-Fe(철의 4가지 변형 존재 개념 - a, b, g, d)는 X선 구조 분석이 아직 존재하지 않았고 철의 내부 구조에 대한 객관적인 정보가 없었을 때 발생했습니다. ). 융점 1535 ° C, 끓는점 2750 ° C, 밀도 7.87 g / cm 3. Fe 2+ / Fe 0 쌍의 표준 전위는 –0.447V, Fe 3+ / Fe 2+ + 0.771V 쌍입니다.
최대 200 ° C의 온도에서 공기 중에 보관하면 철이 점차 조밀 한 산화막으로 덮여 금속의 추가 산화를 방지합니다. 습한 공기에서 철은 느슨한 녹 층으로 덮여있어 산소와 습기가 금속에 접근하여 파괴되는 것을 방지하지 못합니다. 녹은 영구적이지 않습니다 화학적 구성 요소, 대략 그것의 화학식은 Fe 2 O 3 xH 2 O로 쓸 수 있습니다.
철은 가열되면 산소와 반응합니다. 철이 공기 중에서 연소되면 산화물 Fe 2 O 3 가 생성되고 순수한 산소에서 연소되면 산화물 Fe 3 O 4 가 생성됩니다. 산소나 공기가 쇳물을 통과하면 FeO 산화물이 생성됩니다. 황과 철의 분말을 가열하면 황화물이 형성되며 그 근사식은 FeS로 쓸 수 있습니다.
철은 가열되면 할로겐과 반응합니다. (센티미터.할로겐)... FeF 3는 비휘발성이므로 철은 200-300 ° C의 온도까지 불소에 내성이 있습니다. 철의 염소화 (약 200 ° C의 온도에서)는 휘발성 FeCl 3을 생성합니다. 철과 브롬의 상호작용이 실온 또는 가열 및 브롬 증기의 증가된 압력에서 진행되면 FeBr3가 형성됩니다. 가열하면 FeCl 3 , 특히 FeBr 3 인 할로겐이 제거되어 할로겐화철(II)로 변환됩니다. 철과 요오드가 상호 작용하면 요오드화물 Fe 3 I 8이 형성됩니다.
가열되면 철은 질소와 반응하여 질화철 Fe 3 N을 형성하고 인과 반응하여 인화물 FeP, Fe 2 P 및 Fe 3 P를 형성하고 탄소와 함께 탄화물 Fe 3 C를 형성하고 규소와 함께 여러 규화물(예: FeSi)을 형성합니다. .
고압에서 금속성 철은 일산화탄소 CO와 반응하고 액체는 정상 조건에서 쉽게 휘발성인 철 펜타카보닐 Fe(CO) 5 가 형성됩니다. Fe 2 (CO) 9 및 Fe 3 (CO) 12 조성의 철 카르보닐도 알려져 있다. 철 카르보닐은 페로센을 포함한 유기 철 화합물의 합성에서 출발 물질로 사용됩니다. (센티미터.페로센)구성.
순수한 금속 철은 물과 묽은 알칼리 용액에서 안정합니다. 철은 강한 산화막이 표면을 보호하기 때문에 진한 황산과 질산에 용해되지 않습니다.
염산 및 묽은(약 20%) 황산의 경우 철은 철(II) 염의 형성과 반응합니다.
Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2
Fe + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2
철이 약 70% 황산과 반응하면 반응이 진행되어 황산철(III)이 형성됩니다.
2Fe + 4H 2 SO 4 = Fe 2 (SO 4) 3 + SO 2 + 4H 2 O
산화철(II) FeO는 기본 특성을 가지며 염기 Fe(OH) 2가 이에 해당합니다. 산화철(III) Fe 2 O 3는 약 양쪽성이며, 산과 반응하는 Fe(OH) 2, Fe(OH) 3보다 훨씬 약한 염기에 해당합니다.
2Fe(OH) 3 + 3H 2 SO 4 = Fe 2(SO 4) 3 + 6H 2 O
철(III) 수산화물 Fe(OH) 3 는 약한 양쪽성 특성을 나타냅니다. 농축된 알칼리 용액과만 반응할 수 있습니다.
Fe(OH) 3 + KOH = K
생성된 철(III) 하이드록소 착물은 강알칼리성 용액에서 안정합니다. 용액을 물로 희석하면 파괴되고 철(III) 수산화물 Fe(OH) 3 가 침전됩니다.
용액의 철(III) 화합물은 금속성 철에 의해 환원됩니다.
Fe + 2FeCl 3 = 3FeCl 2
철(II) 염 수용액을 보관하는 동안 철(II)이 철(III)으로 산화되는 현상이 관찰됩니다.
4FeCl 2 + O 2 + 2H 2 O = 4Fe(OH) Cl 2
수용액의 철 (II) 염 중에서 Mohr의 염은 안정합니다. 암모늄과 철 (II)의 이중 황산염 (NH 4) 2 Fe (SO 4) 2 6H 2 O.
철(III)은 명반, 예를 들어 KFe(SO 4 ) 2 - 칼륨 철 명반, (NH 4) Fe(SO 4) 2 - 암모늄 철 명반 등과 같은 단일 하전된 양이온으로 이중 황산염을 형성할 수 있습니다.
철 (III) 화합물의 알칼리성 용액에 대한 기체 염소 또는 오존의 작용하에 철 (VI) 화합물이 형성됩니다 - 철산염, 예를 들어 철산염 칼륨 (VI) K 2 FeO 4. 강한 산화제의 작용하에 철(VIII) 화합물의 제조에 대한 보고가 있습니다.
용액에서 철(III) 화합물의 검출을 위해 Fe 3+ 이온과 티오시아네이트 이온 CNS -의 정성적 반응이 사용됩니다. Fe 3+ 이온이 CNS - 음이온과 상호작용하면 밝은 적색의 티오시안산철 Fe(CNS) 3 이 형성됩니다. Fe 3+ 이온에 대한 또 다른 시약은 헥사시아노철산칼륨(II) K 4입니다(이 물질은 이전에 노란색 혈액 염이라고 불렸습니다). Fe 3+ 및 4- 이온이 상호 작용하면 밝은 파란색 침전물이 형성됩니다.
이전에 적혈구 염이라고 불렸던 헥사시아노철산칼륨(III)K 3 용액은 용액에서 Fe 2+ 이온에 대한 시약 역할을 할 수 있습니다. Fe 3+ 및 3- 이온이 상호 작용하면 Fe 3+ 및 4- 이온의 상호 작용의 경우와 동일한 조성의 밝은 파란색 침전물이 형성됩니다.
탄소와 철 합금
철은 주로 합금, 주로 탄소 함유 합금(다양한 주철 및 강철)에 사용됩니다. 주철에서 탄소 함량은 질량 기준으로 2.14%보다 높고(보통 3.5-4% 수준), 강철에서는 탄소 함량이 더 낮습니다(보통 0.8-1% 수준).
선철은 용광로에서 얻습니다. 용광로는 내부가 비어 있는 거대한(최대 높이 30-40m) 잘린 원뿔형입니다. 용광로의 벽에는 내부에서 내화 벽돌이 늘어서 있으며 벽돌의 두께는 몇 미터입니다. 위에서 용광로로 트롤리에는 풍부한 (폐석이 없는) 철광석, 환원제 코크스 (특수 등급의 석탄, 코크스 처리 - 공기에 접근하지 않고 약 1000 ° C의 온도에서 가열), 용융 금속 불순물-슬래그로부터의 분리에 기여하는 제련 재료 (석회석 및 기타). 용광로(순수한 산소 또는 산소가 풍부한 공기)는 아래에서 용광로로 공급됩니다. 고로에 투입되는 재료가 낮아지면 온도가 1200-1300 ° C까지 상승합니다. 주로 코크스 C와 CO의 참여로 진행되는 환원 반응의 결과:
Fe 2 O 3 + 3C = 2Fe + 3CO;
Fe 2 O 3 + 3CO = 2Fe + 3CO 2
금속성 철이 형성되고 탄소로 포화되어 아래로 흐릅니다.
이 용융물은 특수 구멍(탭 구멍)을 통해 고로에서 주기적으로 방출되며 용융물은 특수 형태로 응고될 수 있습니다. 주철은 흰색, 이른바 변환 철(강을 만드는 데 사용됨)과 회색 또는 주철입니다. 백색 주철은 철에 탄소가 고용된 용액입니다. 회주철의 미세 구조에서 흑연 미세 결정을 구별할 수 있습니다. 흑연의 존재로 인해 회주철은 흰 종이에 흔적을 남깁니다.
주철은 깨지기 쉽고 두드리면 찔리므로 용수철, 용수철, 구부릴 때 작동해야 하는 제품을 만들 수 없습니다.
단단한 주철은 쇳물보다 가볍기 때문에 응고될 때 수축하지 않고(금속 및 합금을 응고시킬 때 일반적으로) 팽창합니다. 이 기능을 사용하면 주철을 예술적 주물 재료로 사용하는 것을 포함하여 주철로 다양한 주물을 만들 수 있습니다.
주철의 탄소 함량이 1.0-1.5%로 감소하면 강철이 형성됩니다. 강철은 탄소질(이러한 강철에는 Fe 및 C 외에 다른 성분이 없음) 및 합금(이러한 강철에는 강철의 기계적 및 기타 특성을 향상시키는 크롬, 니켈, 몰리브덴, 코발트 및 기타 금속의 첨가제가 포함됨)이 있습니다.
강철은 산소 변환기, 전기 아크 또는 노상로에서 선철 및 고철을 처리하여 얻습니다. 이 처리는 합금의 탄소 함량을 필요한 수준으로 감소시키며, 초과 탄소는 연소된다고 합니다.
강철의 물리적 특성은 주철의 물리적 특성과 크게 다릅니다. 강철은 탄성이 있고 단조, 압연이 가능합니다. 강철은 주철과 달리 응고 중에 수축하기 때문에 결과 강철 주물은 압연기에서 압하됩니다. 압연 후, 용융물의 응고 중에 나타난 공극과 공동은 금속 부피에서 사라집니다.
러시아의 철강 생산은 오래되고 깊은 전통을 가지고 있으며 우리 야금 학자들이 얻은 철강은 고품질입니다.
철, 그 합금 및 화합물의 사용
순철은 용도가 다소 제한적입니다. 그것은 여러 다른 목적을 위해 화학 공정의 촉매로 전자석 코어의 제조에 사용됩니다. 그러나 철 합금(주철 및 강철)은 현대 기술의 기초를 형성합니다. 많은 철 화합물도 널리 사용됩니다. 따라서 황산철(III)은 수처리에 사용되며 산화철과 시안화물은 염료 제조에 안료로 사용됩니다.
체내 철분
철은 모든 식물과 동물의 유기체에 미량 원소로 존재하며, (센티미터.미량원소)즉, 매우 소량(평균 약 0.02%)입니다. 그러나 철분 박테리아 (센티미터.철 박테리아)화학 합성을 위해 철(II)에서 철(III)으로의 산화 에너지 사용 (센티미터.화학 합성), 세포에 최대 17-20%의 철을 축적할 수 있습니다. 철의 주요 생물학적 기능은 산소 수송 및 산화 과정에 참여하는 것입니다. 철은 복잡한 단백질의 일부로 이 기능을 수행합니다. (센티미터.헤모프로테이드), 그 보철 그룹은 철 포르피린 복합체 - 헴 (센티미터.보석)... 가장 중요한 헤모단백질 중에는 호흡기 색소 헤모글로빈이 있습니다. (센티미터.헤모글로빈)미오글로빈, (센티미터.마이오글로빈)세포 호흡, 시토크롬의 산화 및 광합성 반응에서 전자의 보편적 운반체, (센티미터.사이토크롬)효소 카탈로스 및 과산화물 및 기타. 일부 무척추 동물에서 철 함유 호흡 색소인 헬로에리트린과 클로로크루오린은 헤모글로빈과 다른 구조를 가지고 있습니다. 헤모단백질의 생합성 동안, 철분은 단백질 페리틴에서 전달됩니다. (센티미터.페리틴), 철의 저장 및 운송을 수행합니다. 약 4,500개의 철 원자를 포함하는 이 단백질은 포유류와 인간의 간, 비장, 골수 및 장 점막에 집중되어 있습니다. 인간의 일일 철분 필요량(6-20mg)은 음식(고기, 간, 계란, 빵, 시금치, 비트 등은 철분이 풍부함)으로 과도하게 채워집니다. 평균적인 사람(체중 70kg)의 몸에는 약 450mg의 혈액 1리터에 4.2g의 철이 들어 있습니다. 몸에 철분이 부족하면 선성 빈혈이 발생하며 철분이 함유 된 제제로 치료됩니다. 철 제제는 또한 회복제로 사용됩니다. 과량의 철분(200mg 이상)은 독성이 있을 수 있습니다. 철분은 식물의 정상적인 발달에도 필요하므로 철분 제제를 기반으로 한 미량 영양소 비료가 있습니다.

백과사전. 2009 .

다른 사전에 어떤 하드웨어가 있는지 확인하십시오.

수 Hall (s) zo 남쪽., 서쪽. 금속, 부스러기, 주철 형태의 광석을 제련하고 돌풍 망치로 마지막으로 단조. 탄소와 결합하면 강철이 됩니다. 철은 스트립 또는 고품질의 형태로 판매됩니다. 첫 번째 직선 ... Dahl의 설명 사전

철은 원자 번호 26을 가진 화학 원소 주기율표의 네 번째 주기의 여덟 번째 그룹의 측면 하위 그룹의 원소입니다. 기호 Fe(라틴 페룸)로 지정됩니다. 지각에서 가장 널리 퍼진 금속 중 하나(알루미늄에 이어 두 번째).
단순 물질 철(CAS 번호: 7439-89-6)은 화학 반응성이 높은 가단성 은백색 금속입니다. 철은 고온 또는 공기 중의 습도가 높으면 빠르게 부식됩니다. 순수한 산소에서 철은 연소하고 미세하게 분산된 상태에서 공기 중에서 자발적으로 발화합니다.
사실, 철은 일반적으로 순수한 금속의 부드러움과 연성을 유지하는 불순물 함량이 낮은 합금(최대 0.8%)이라고 합니다. 그러나 실제로 탄소와 철의 합금이 더 자주 사용됩니다. 강철(최대 2.14wt% 탄소) 및 주철(2.14wt% 탄소 이상), 합금 금속이 추가된 스테인리스(합금) 강( 크롬, 망간, 니켈 등). 철과 그 합금의 특정 특성으로 인해 인간에게 중요한 "금속 1위"가 되었습니다.
자연에서 철은 순수한 형태로 거의 발견되지 않으며 대부분 철-니켈 운석의 구성에서 발견됩니다. 지각 내 철의 유병률은 4.65%(O, Si, Al에 이어 4위)입니다. 또한 철은 지구의 핵의 대부분을 구성한다고 믿어집니다.

이름의 유래

슬라브어 단어 "철"의 기원에는 여러 버전이 있습니다(벨로루시어 zhaleza, 우크라이나어 zalizo, 고대 슬라브어 zhelezo, 불가리아어 zelazo, Serbo-Croatian zheљezo, 폴란드어 Zelazo, 체코어 železo, 슬로베니아어 železo).
어원 중 하나는 Praslav를 연결합니다. * 다른 버전에 따르면 철과 구리를 의미하는 그리스어 χαλκός가 있는 želězo * želězo는 * žely "거북이" 및 * glazъ "바위"라는 단어와 관련이 있으며 공통된 의미는 "돌"입니다. 세 번째 버전은 알려지지 않은 언어의 고대 차용을 가정합니다.
로맨스 언어(이탈리아어 ferro, 프랑스어 fer, 스페인어 hierro, port ferro, Roman fier) ​​continue lat. 페럼. 라틴어 ferrum(게르만 언어는 켈트어에서 철의 이름(Gothic eisarn, English iron, German Eisen, Dutch ijzer, Dan jern, Swedish järn)을 차용했습니다.
Prakeltic 단어 * isarno- (> OE iarn, OE hoiarn) 아마도 Proto-Ie로 거슬러 올라갑니다. * h1esh2r-no- 의미론적 전개 "bloody"> "red"> "iron"이 있는 "bloody". 또 다른 가설에 따르면 이 단어는 Pra-Ie로 돌아갑니다. * (H) ish2ro- "강한, 성자, 초자연적인 힘을 소유함."
고대 그리스어 σίδηρος는 은에 대한 슬라브어, 게르만어, 발트어 단어와 동일한 출처에서 차용되었을 수 있습니다.
천연 탄산철(siderite)의 이름은 위도에서 유래합니다. sidereus - 별; 실제로 사람들의 손에 들어간 최초의 철은 운석에서 유래했습니다. 아마도 이 우연은 우연이 아닐 것입니다. 특히, 철을 뜻하는 고대 그리스어 시데로스(σίδηρος)와 별을 뜻하는 라틴어 시더스(sidus)는 공통된 기원을 가지고 있을 것이다.

전수

산업에서 철은 철광석, 주로 적철광(Fe2O3)과 자철광(FeO·Fe2O3)에서 얻습니다.
광석에서 철을 추출하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 가장 일반적인 것은 도메인 프로세스입니다.
생산의 첫 번째 단계는 2000 ° C의 온도에서 고로에서 탄소로 철을 환원시키는 것입니다. 고로에서는 코크스 형태의 탄소, 덩어리 또는 펠릿 형태의 철광석, 플럭스(예: 석회석)가 위에서 공급되고 강제 열풍의 흐름이 아래에서 이들을 만납니다.
노에서 코크스 형태의 탄소는 일산화탄소로 산화됩니다. 이 산화물은 산소 부족 상태에서 연소될 때 형성됩니다. 차례로, 일산화탄소는 광석에서 철을 감소시킵니다. 이 반응을 더 빠르게 진행시키기 위해 가열된 일산화탄소는 산화철(III)을 통과합니다. 플럭스는 채광된 광석에서 원치 않는 불순물(주로 규산염, 예를 들어 석영)을 제거하기 위해 추가됩니다. 일반적인 플럭스는 석회석(탄산칼슘)과 백운석(탄산마그네슘)을 포함합니다. 다른 불순물을 제거하기 위해 다른 플럭스가 사용됩니다.
플럭스(이 경우 탄산칼슘)의 효과는 가열되면 산화물로 분해된다는 것입니다. 산화칼슘은 이산화규소와 결합하여 슬래그 - 칼슘 메타실리케이트를 형성합니다. 슬래그는 이산화규소와 달리 용광로에서 녹습니다. 철보다 가벼운 슬래그는 표면에 떠 있습니다. 이 속성을 사용하면 슬래그를 금속에서 분리할 수 있습니다. 슬래그는 건설 및 건설에 사용될 수 있습니다. 농업... 고로에서 생산되는 쇳물에는 상당한 양의 탄소(선철)가 포함되어 있습니다. 이러한 경우를 제외하고 주철을 직접 사용하는 경우에는 추가 가공이 필요합니다.
과도한 탄소 및 기타 불순물(황, 인)은 노상 용광로 또는 전로에서 산화를 통해 주철에서 제거됩니다. 전기로는 합금강을 녹일 때도 사용됩니다.
고로 공정 외에도 철을 직접 생산하는 공정이 널리 퍼져 있습니다. 이 경우 미리 분쇄된 광석을 특수 점토와 혼합하여 펠릿을 형성합니다. 펠릿은 소성되어 수소를 포함하는 뜨거운 메탄 전환 생성물로 용광로에서 처리됩니다. 수소는 석탄에 흔한 불순물인 황, 인 등의 불순물로 철을 오염시키지 않고 쉽게 철을 환원시킨다. 철은 고체 형태로 얻은 다음 전기로에서 다시 녹입니다.
화학적으로 순수한 철은 염 용액을 전기분해하여 얻습니다.

철 (페럼, 철) - D. I. Mendeleev의 주기율표 VIII 족 원소; 헤모글로빈을 포함한 호흡기 색소의 일부이며 동물과 인간의 신체 조직에 산소를 결합하고 전달하는 과정에 참여합니다. 조혈 기관의 기능을 자극합니다. 빈혈 및 기타 병리학 적 상태의 약으로 사용됩니다. 방사성 동위 원소 59 Fe는 쐐기형, 실험실 연구에서 방사성 지표로 사용됩니다. 일련 번호 26, at. 무게 55.847.

자연에서 4개의 안정한 철 동위 원소가 발견되었으며 질량 번호는 54(5.84%), 56(91.68%), 57(2.17%), 58(0.31%)입니다.

철은 지구상의 모든 곳, 특히 핵과 운석에서 발견됩니다. 지각은 중량비로 4.2% 또는 1.5원자%의 철을 함유하고 있으며, 석재 운석의 철 함량은 평균 23%이며 때로는 90%에 이릅니다(이러한 운석을 철이라고 함). 복잡한 유기 화합물의 형태로 철은 식물 및 동물 유기체의 일부입니다.

철광석은 산화철(적색 철광석 - Fe 2 O 3, 자성 철광석 - FeO-Fe 2 O 3, 갈색 철광석 - 2Fe 2 O 3 -3H 2 O) 또는 탄산염( siderite - FeCO 3) 또는 황 화합물(철철광, 자성 황철광), 또는 마지막으로 규산염(예: 감람석 등). Zh. 지하수와 다양한 수역의 물에서 발견됩니다. 해수에는 5×10-6%의 농도로 철이 함유되어 있다.

기술에서 철은 특성을 크게 변경하는 다른 요소와 합금 형태로 사용됩니다. 최고 가치탄소와 철 합금이 있습니다.

철과 그 화합물의 물리화학적 성질

순수한 Zh. - 광택이 나는 가단성 금속, 흰색과 칙칙한 색조; t ° pl 1539 ± 5 °, t ° bp 약. 3200 °; 비트 무게 7,874; 다른 순수한 금속과 비교하여 가장 높은 강자성 특성, 즉 외부 자기장의 영향으로 자석의 특성을 얻는 능력을 가지고 있습니다.

철의 두 가지 알려진 결정 변형이 있습니다: 알파 철과 감마 철. 첫 번째 알파 수정은 911 ° 미만 및 1392 ° 이상에서 안정적이며 두 번째 감마 수정은 911 ° ~ 1392 °의 온도 범위에서 안정적입니다. 769 ° 이상의 온도에서 알파 철은 비자성이며 769 ° 이하의 온도에서는 자성을 나타냅니다. 비자성 알파 철은 때때로 베타 철이라고 불리며 고온 알파 변형은 델타 철입니다. Zh. 희석된 타미(예: 염산, 황산, 아세트산)와 쉽게 상호 작용하여 수소가 방출되고 해당 철 염, 즉 Fe(II) 염이 형성됩니다. 철과 고도로 희석된 질산염의 상호 작용-철 - Fe(NO 3) 2 및 질산 암모늄 염 - NH 4 NO 3의 철 질산염 형성과 함께 수소 방출 없이 발생합니다. Zh와 상호 작용할 때 conc. nitric to-철의 산화물 염, 즉 Fe(III), -Fe(NO 3 ) 3 의 염을 형성하고, 동시에 질소 산화물을 방출한다.

건조한 공기에서 철은 얇은(약 3nm 두께) 산화물(Fe 2 O 3) 막으로 덮여 있지만 녹슬지 않습니다. ~에 높은 온도공기가 존재하면 철이 산화되어 철 스케일을 형성합니다 - 아산화질소(FeO)와 산화물(Fe 2 O 3) 철의 혼합물 수분과 공기가 있으면 철이 부식됩니다. 그것은 녹의 형성으로 산화되고 가장자리는 수화 된 산화철의 혼합물입니다. 철이 녹슬지 않도록 보호하기 위해 다른 금속 (아연, 니켈, 크롬 등) 또는 유성 페인트의 얇은 층으로 덮여 있습니다. 및 바니시 또는 철 표면에 형성되는 아산화질소 박막 - Fe 3 O 4 (강철 블루잉).

Zh. 가변 원자가를 가진 원소에 속하므로 그 화합물은 산화 환원 반응에 참여할 수 있습니다. 2가, 3가 및 6가 Zh의 알려진 화합물.

가장 안정적인 것은 2가 및 3가 철의 화합물입니다. 철의 산소 화합물 - 아산화질소(FeO) 및 산화물(Fe 2 O 3) -은 기본 특성을 가지며 토타미와 염을 형성합니다. 이러한 산화물 Fe(OH) 2, Fe(OH) 3의 수화물은 물에 녹지 않습니다. 철염, 즉 2가 철(FeCl2, FeSO4등)의 염으로 Fe(II)염 또는 ferrosalt라고 하며 무수상태에서는 무색, 결정수나 용해된 상태에서는 푸르스름한 녹색을 띠고 해리되어 Fe 2+ 이온을 형성합니다. 이중 황산암모늄염과 2가 철(NH 4 ) 2 SO 4 -FeSO 4 -6H 2 O의 결정성 수화물을 모어염이라고 한다. Fe (II) 염에 대한 민감한 반응은 턴부울 블루 - Fe 3 2 침전물의 K 3 Fe (CN) 6 용액과의 형성입니다.

Fe(III) 염 또는 페리솔이라고 하는 산화물의 염, 즉 3가 철 또는 Fe(III)는 황갈색 또는 적갈색으로 착색되며, 예를 들어 황색 흡습성 결정질 FeCl 형태로 시판되는 염화제2철 3 -6H 2 O. 철 명반이라고하는 Fe (III)의 이중 황산염 염은 예를 들어 철 암모늄 명반 (NH 4) 2 SO 4 Fe 2 (SO 4) 3 24H 2 O와 같이 널리 퍼져 있습니다. 용액에서, Fe 염(III)은 해리되어 Fe 3+ 이온을 형성합니다. Fe(III) 염에 대한 민감한 반응은 다음과 같습니다: 1) K 4 Fe(CN) 6 용액으로 프러시안 블루 Fe 4 3 침전물 형성 및 2) rhodanic 염(NH)의 첨가로 적색 rhodanic 철 Fe(CNS) 3 형성 4 CNS 또는 KCNS).

6가 철의 화합물은 철의 염입니다 - 당신 (철산염 K2FeO4, BaFeO4). 이들 염에 상응하는 철 대 저것(H2FeO4) 및 그 무수물은 불안정하고 자유 상태에서 얻어지지 않았다. 페레이트는 강한 산화제이며 불안정하고 산소 방출과 함께 쉽게 분해됩니다.

철의 복합화합물은 무수히 많다.예를 들어, 시안화칼륨을 제1철의 염에 첨가하면 시안화철의 침전물이 먼저 형성된다.Fe(CN)2는 과량의 KCN으로 다시 용해된다. K 4 Fe(CN) 6 [헥사시아노-(II) 철산칼륨, 제2철-상승작용적 칼륨 또는 페리시안화칼륨]을 형성합니다. 또 다른 예는 K 3 Fe(CN) 6 [헥사시아노-(III) 철산칼륨, 페로시안화칼륨 또는 페로시안화칼륨] 등입니다. 삼-. 이 음이온에 포함된 철은 정성적 반응철 이온 Fe 3+ 및 Fe 2+의 경우. Zh. 많은 복잡한 화합물을 쉽게 형성 유기농 토타미, 뿐만 아니라 질소 염기. alpha1-dipyridyl 또는 o-phenanthroline과 함께 철의 착색된 복합 화합물의 형성은 소량의 철을 검출하고 정량적으로 측정하는 매우 민감한 방법의 기초가 됩니다. 철의 화합물.

일산화탄소의 경우 철은 휘발성 화합물인 카르보닐을 제공합니다. Carbonyl Zh. Fe(CO) 5 를 pentacarbonyl Zh라고 하며 Zh의 불순물이 없는 가장 순수한 것을 얻기 위해 사용한다. 촉매 및 일부 전기 목적.

인체의 철분

성인의 몸에는 평균 4-5g의 Fe가 포함되어 있으며 그 중 약 70 %는 헤모글로빈 구성 (참조), 5-10 % - 미오글로빈 구성 (참조), 20-25 %는 예비 Zh 형태로, 그리고 0.1 % 이하 - 혈장에서. 일정량의 Zh는 세포 내 다양한 ​​유기 화합물의 조성에 있습니다. 좋아요. 1% Zh. 또한 세포와 ​​조직에서 호흡 과정을 촉매하는 여러 호흡 효소(호흡 색소, 호흡 효소, 생물학적 산화 참조)의 일부입니다.

혈장에서 발견되는 Zh.는 Zh.의 수송 형태입니다. 절단은 베타-글로불린 및 알파-글로불린 및 알부민인 트랜스페린 단백질과 관련이 있습니다. 이론적으로 1.25μg의 철은 1mg의 단백질에 결합할 수 있습니다. 3mg의 철 그러나 실제로 트랜스페린은 20-50%(평균 1/3)까지만 철로 포화됩니다. 특정 조건에서 추가 양의 Zh., A 절단은 트랜스페린과 접촉할 수 있으며 혈액의 불포화 철 결합 능력(NZhSS)을 결정합니다. 트랜스페린에 의해 연결될 수 있는 절단인 Zh의 총량은 혈액의 총 철 결합 용량(OZhSS)을 결정합니다. 혈청에서 Zh의 함량은 V. Hagberg 및 E. A. Efimova의 수정에서 V. Vahlquist에 따라 결정됩니다. 이 방법은 산성 매질에서 혈장의 철-단백질 복합체가 J의 방출과 함께 해리된다는 사실에 기반합니다. 단백질이 침전되고 단백질이 없는 여액에서 Fe(III)가 Fe(II)로 전환되며, o-phenanthroline과 함께 착색된 가용성 복합체를 형성하며, 색상 강도는 용액 내 J의 양에 비례합니다. 측정을 위해 용혈되지 않은 혈청 0.3ml를 취하여 검량선에 따라 계산합니다.

혈청의 철 결합 능력은 Rath(C. Rath) 및 Finch(C. Finch)의 변형에서 A. Schade에 의해 결정됩니다. 이 방법은 베타 글로불린이 2가 철과 상호 작용할 때 주황색-적색 복합체가 형성된다는 사실에 기반합니다. 따라서 ferrosalt(보통 Mohr's salt)를 혈청에 첨가하면 이 색상의 강도가 증가하고 단백질 포화 지점에서 가장자리가 급격히 안정화됩니다. 단백질 포화에 필요한 철의 양은 NIHS에서 판단합니다. 이 값은 혈청 내 철의 양으로 합산되며 TIBC를 반영합니다.

혈장의 철분 함량은 매일 변동될 수 있으며 하루의 후반부에 감소합니다. 혈장의 철 농도는 연령에 따라 다릅니다. 신생아의 경우 175μg%, 1세 어린이의 경우 73μg%입니다. 그런 다음 철의 농도는 다시 110-115μg%로 증가하고 13세가 될 때까지 크게 변하지 않습니다. 성인의 경우 성별에 따라 혈청 내 철분 농도의 차이가 있습니다. 남성의 철분 함량은 120μg%, 여성의 경우 80μg%입니다. 전혈에서는 이 차이가 덜 두드러집니다. 정상 혈청의 TIBC는 290-380 μg%입니다. 사람의 소변에서 하루에 60-100μg의 Zh가 배설됩니다.

조직의 철 침착

신체 조직에 침착된 철은 외인성 및 내인성 기원일 수 있습니다. 외인성 철광석증은 일부 직업, 특히 적철광석 개발 및 전기 용접공에서 일하는 광부에서 직업상의 위험으로 관찰됩니다. 이 경우 산화물 Fe (III) (Fe 2 O 3)의 침착이 폐에서 발생하며 때로는 X-선으로 진단되는 철성 결절이 형성됩니다. 조직학적으로 결절은 결합 조직 주변의 발달과 함께 폐포 내강, 박리된 폐포 세포, 폐포 사이 격막, 기관지 외막에 철 함유 먼지가 축적된 것입니다. 전기 용접기에서 폐에 침착되는 철의 양은 일반적으로 적습니다. 그 입자는 주로 1 마이크론 미만입니다. 광부에는 막대한 양의 철이 매장되어 있으며 양 폐의 양은 45g에 달할 수 있으며 폐 연소 후 남은 재 무게의 39.6%를 차지합니다. 예를 들어 전기 용접기에서 폐의 순수한 철폐증은 폐렴 및 장애를 동반하지 않습니다. 그러나 광부들은 일반적으로 폐렴의 발병과 함께 철폐 규폐증을 앓고 있습니다(참조).

철 조각, 부스러기 등이 눈에 들어갈 때 안구의 외인성 철골증이 관찰됩니다. 이 경우 금속성 철은 중탄산염으로 이동한 다음 산화철의 수화물로 이동하여 모양체, 전방 상피, 수정체낭, 상공막 조직, 망막 및 시신경의 과정에 침착되어 검출될 수 있습니다. 적절한 미세 화학 물질을 사용하여 반응. 외인성 국소 시데로증은 가정 및 전투 외상(수류탄, 포탄 등의 파편) 동안 조직에 갇힌 철 파편 주변에서 관찰될 수 있습니다.

압도적 다수의 경우에서 내인성 철폐증의 원인은 혈관외 및 혈관내 파괴를 동반한 헤모글로빈입니다. 헤모글로빈 분해의 최종 산물 중 하나는 철분 함유 색소인 헤모시데린으로 장기와 조직에 침착됩니다. 헤모시데린은 1834년 I. Müller에 의해 발견되었지만 "헤모시데린"이라는 용어는 1888년에야 A. Neumann에 의해 제안되었습니다. 헤모시데린은 헴 분할에 의해 형성됩니다. 페리틴의 중합체입니다(참조) [S. Granick]. 화학적으로, 헤모시데린은 단백질, 점액다당류 및 세포 지질에 다소 밀접하게 결합된 수산화철(III)의 집합체입니다. 헤모시데린의 형성은 중간엽 및 상피 세포 모두에서 발생합니다. 이들 세포

V.V.Serov와 V.S.Pukov는 그것을 sideroblasts라고 부를 것을 제안했습니다. sideroblasts의 siderosomes에서 hemosiderin 과립이 합성됩니다. 현미경으로 볼 때 헤모시데린은 황색 내지 황금색 알갱이의 형태를 가지며 대부분 세포 내부에 위치하지만 때로는 세포외에 위치합니다. 헤모시데린 과립에는 최대 35%의 F가 포함되어 있습니다. 헤모시데린은 결정 형태를 형성하지 않습니다.

대부분의 경우 헤모시데린의 공급원이 헤모글로빈이라는 사실 때문에 후자의 국소 침착물은 출혈이 발생한 인체의 어느 곳에서나 관찰될 수 있습니다(헤모시데린증 참조). 헤모시데린증의 경우, 헤모시데린 침착 장소에서 혈관마비 특성을 갖는 SH-페리틴(sulfhydryl 활성 형태)이 검출됩니다. 특히 J.의 세포 대사를 위반하여 페리틴에서 발생하는 혈색소 침착물이 혈색소 침착증에서 관찰됩니다(참조). 간에 침착 된 철의 양은 종종 20-30g을 초과합니다 혈색소 침착증에서는 간 외에도 췌장, 신장, 심근, 세망 내피 시스템의 기관, 때로는 기관의 점액선에서 철 침착이 관찰됩니다. 갑상선, 근육, 혀의 상피 등

헤모시데린 침전물 외에도 폐의 탄성 프레임의 Zh.(Ferruginization) 함침, 갈색 경화가 있는 폐 혈관의 탄성 막 또는 출혈 초점의 둘레에 대뇌 혈관이 관찰되는 경우가 있습니다(폐의 갈색 압축 참조 ). 또한 일부 정신 질환(바보, 조기 및 노인성 치매, 피크 위축, 일부 과운동증)에서 자궁의 개별 근육 섬유, 뇌의 신경 세포의 철화가 관찰됩니다. 이 형성물에는 콜로이드 철이 함침되어 있으며 특수 반응을 통해서만 ferruginization을 감지 할 수 있습니다.

조직에서 이온화된 철의 검출을 위해, Fe(II) 검출을 위한 Thiermann-Schmelzer에 따른 턴불 블루 형성 반응과 프러시안 블루 형성 반응[Fe(III)을 사용한 Perls 방법] 사용 된.

턴부울 블루 형성 반응은 다음과 같이 수행됩니다: 준비된 섹션을 1-24시간 동안 10% 황화 암모늄 용액에 넣어 모든 철을 2가 아황산 철로 전환시킨 다음 증류수로 완전히 헹굽니다. , 10-20분 동안 전송됩니다. 20% 철-상승작용적 칼륨 용액과 1% 염산 용액의 동일한 부분으로 새로 준비된 혼합물에서. G.는 밝은 파란색으로 칠해져 있습니다. 커널은 카민으로 착색될 수 있습니다. 섹션을 운반할 때는 유리 바늘만 사용해야 합니다.

Perls 방법에 따라 섹션을 1시간 2%의 새로 준비된 혼합물에 몇 분 동안 둡니다. 수용액시안화제일철 칼륨 및 1.5시간의 1% 염산 용액; 그런 다음 섹션을 물로 헹구고 커널을 카민으로 칠합니다. G.는 파란색으로 표시됩니다. SH-페리틴은 황산 카드뮴(ND Klochkov)을 사용하여 검출됩니다.

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철(라틴 페룸), fe, 멘델레예프 주기율표 viii족의 화학 원소; 원자 번호 26, 원자 질량 55.847; 반짝이는 은백색 금속. 자연의 원소는 4개의 안정 동위원소로 구성됩니다: 54 fe(5.84%), 56 fe(91.68%), 57 fe(2.17%) 및 58 fe(0.31%).

역사적 참조. Zh. 선사 시대에도 알려졌지만 자유 상태에서는 자연에서 극히 드물고 광석에서 생산하는 것이 특정 수준의 기술 개발에서만 가능했기 때문에 훨씬 나중에 널리 사용되었습니다. 아마도 사람은 고대 민족의 언어로 된 이름에서 알 수 있듯이 운석 철을 처음 만났을 것입니다. 고대 이집트의 "베니 펫"은 "하늘의 철"을 의미합니다. 고대 그리스 sideros는 라틴어 sidus (genitive sideris) - 별, 천체와 관련이 있습니다. 14세기 히타이트 문서에서. 기원전 NS. J.는 하늘에서 떨어진 금속으로 언급된다. Romance 언어에서는 로마인이 지정한 이름의 어근이 보존되었습니다(예: French fer, Italian ferro).

광석에서 철을 얻는 방법은 기원전 2000년경 아시아 서부에서 발명되었습니다. NS.; 그 후, 바빌론, 이집트, 그리스에서 Zh.의 사용이 퍼졌습니다. 변화를 위해 청동기 시대왔다 철기 시대. Homer(일리아드의 23번 노래에서)는 아킬레우스가 철 수정으로 만든 원반으로 원반던지기 경기의 승자를 수여했다고 말한다. 유럽과 고대 루스수세기 동안 Zh.는 치즈 불기 과정.철광석은 구덩이의 대장간에서 숯으로 회수되었습니다. 공기는 벨로우즈로 단조로 펌핑되어 환원의 산물 - kritsa는 해머 타격에 의해 슬래그에서 분리되고 다양한 제품이 단조되었습니다. 부는 방법이 개선되고 난로의 높이가 높아짐에 따라 공정의 온도가 상승하고 철의 일부가 침탄되었다. 즉, 주철; 이 비교적 깨지기 쉬운 제품은 폐기물로 간주되었습니다. 따라서 주철의 이름 "돼지", "선철"-영어 선철. 나중에 철광석이 아닌 주철을 단조에 적재할 때 저탄소 철 크러스트도 얻어지며 이러한 2단계 공정이 날 취입 공정보다 수익성이 더 좋은 것으로 나타났습니다. 12-13세기에. 비명을 지르는 방식은 이미 널리 퍼져 있었다. 14세기. 주철은 추가 가공을 위한 중간 제품뿐만 아니라 다양한 제품을 주조하는 재료로 제련되기 시작했습니다. 노로를 용광로("용광로")로 재건한 다음 고로로 재건하는 것도 같은 시기에 거슬러 올라갑니다. 18세기 중반. 유럽에서 획득의 도가니 과정 ~이되다, 중세 초기에 시리아 영토에서 알려졌지만 나중에 잊혀진 것으로 판명되었습니다. 이 방법에서 강철은 고내화성 덩어리에서 작은 용기(도가니)의 금속 충전물을 녹여서 얻었습니다. 18세기 후반. 철에 주철을 재분배하는 웅덩이 과정은 불 같은 반사 용광로의 난로에서 발전하기 시작했습니다. 18세기와 19세기 초의 산업 혁명, 증기 기관의 발명, 철도, 대형 교량 및 증기 함대의 건설로 인해 철과 그 합금에 대한 엄청난 수요가 발생했습니다. 그러나 기존의 모든 철광석 생산 방법으로는 시장의 요구를 충족시킬 수 없었습니다. 철강의 대량 생산은 Bessemer, Thomas 및 노로 공정이 개발된 19세기 중반에야 시작되었습니다. 20세기. 전기 아크 제련 공정이 일어나 널리 보급되어 고품질 강철을 생산했습니다.

자연의 보급. 암석권(4.65질량%)의 함량 측면에서 철은 금속 중에서 두 번째(알루미늄이 첫 번째)입니다. 그것은 지각에서 활발하게 이동하여 약 300가지 광물(산화물, 황화물, 규산염, 탄산염, 티탄산염, 인산염 등)을 형성합니다. Zh. 다양한 유형의 퇴적물 형성과 관련된 마그마, 열수 및 하이퍼 유전자 과정에 적극적으로 참여합니다. Zh는 지구 깊이의 금속으로 초염기성(9.85%) 및 염기성(8.56%) 암석(화강암에서는 2.7%에 불과)에 마그마 결정화의 초기 단계에 축적됩니다. 생물권에서 철은 많은 해양 및 대륙 퇴적물에 축적되어 퇴적암을 형성합니다.

철의 지구화학에서 중요한 역할은 산화환원 반응(2가 철에서 3가 철로 또는 그 반대로의 전환)에 의해 수행됩니다. 생물권에서 유기물이 존재하면 fe 3+는 fe 2+로 환원되어 쉽게 이동하며, 대기 중 산소와 만나면 fe 2+가 산화되어 3가 철의 수산화물이 축적됩니다. 3가 철은 빨간색, 노란색, 갈색입니다. 이것은 많은 퇴적암의 색과 그 이름을 결정합니다 - "적색 형성"(적색 및 갈색 양토 및 점토, 황사 등).

물리적 및 화학적 특성. 현대 기술에서 철의 중요성은 자연에 광범위하게 분포되어 있을 뿐만 아니라 매우 귀중한 속성의 조합에 의해 결정됩니다. 그것은 플라스틱이며 냉간 및 가열 상태에서 쉽게 단조되며 압연, 스탬핑 및 드로잉이 가능합니다. 탄소 및 기타 원소를 용해하는 능력은 다양한 철 합금을 얻는 기초가 됩니다.

Zh. a - 및 g - 체심 입방체(bcc) 및 면심 입방체(fcc)의 두 가지 결정 격자 형태로 존재할 수 있습니다. 910 ° C 이하에서 bcc 격자가있는 a - fe는 안정적입니다 (20 ° C에서 a = 2.86645 å). 910 ° C와 1400 ° C 사이에서 fcc 격자를 사용한 g-modification은 안정적입니다(a = 3.64 Å). 1400 ° C 이상에서는 bcc 격자 d -fe (a = 2.94 Å)가 다시 형성되어 융점 (1539 ° C)까지 안정적입니다. a - fe는 최대 769°C(퀴리 포인트)까지 강자성입니다. 수정 g -fe 및 d -fe는 상자성입니다.

가열과 냉각에 따른 철과 강철의 다형 변형은 1868년 D.K. 체르노프... 탄소는 Zh와 함께 형성됩니다. 고체 솔루션작은 원자 반경(0.77 Å)을 갖는 C 원자가 더 큰 원자(원자 반경 fe 1.26 Å)로 구성된 금속의 결정 격자의 틈에 위치하는 틈새. g-fe의 탄소 고용체라고 합니다. 오스테나이트, 그리고 (a -fe- 페라이트. g 단위의 탄소 포화 고용체 - fe는 1130 ° C에서 2.0 중량 %의 C를 포함합니다. a -fe는 723°C에서 0.02-0.04% C만 녹이고 실온에서는 0.01% 미만입니다. 따라서 에 경화오스테나이트가 형성된다 마르텐사이트 -탄소의 과포화 고용체 - fe, 매우 단단하고 부서지기 쉽습니다. 경화의 조합 떠나다(내부 응력을 줄이기 위해 비교적 낮은 온도로 가열하여) 강철에 필요한 경도와 연성의 조합을 제공할 수 있습니다.

철의 물리적 성질은 순도에 달려 있습니다. 산업용 철 재료 철에는 원칙적으로 탄소, 질소, 산소, 수소, 황 및 인의 불순물이 존재합니다. 매우 낮은 농도에서도 이러한 불순물은 금속의 특성을 크게 변화시킵니다. 따라서 유황은 소위 원인이됩니다. 붉은 취성, 인(심지어 10-20% P) - 차가운 취성; 탄소와 질소 감소 플라스틱, 그리고 수소가 증가한다 취약성 J. (소위 수소 취약성). 불순물 함량을 10 -7로 감소 - 10 -9%는 금속의 특성, 특히 연성의 증가로 상당한 변화를 가져옵니다.

다음은 총 불순물 함량이 중량 기준으로 0.01% 미만인 주로 금속과 관련된 철의 물리적 특성입니다.

원자 반경 1.26 å

이온 반경 fe 2+ o, 80 å, fe 3+ o, 67 å

밀도(20℃) 7.874 g / cm 3

t pl 1539 ° C

티 킵약 3200 ° C

선팽창 온도 계수(20°C) 11.7 10 -6

열전도율 (25 ° С) 74.04 화요일/(m K)

철의 열용량은 구조와 온도에 따라 복잡한 방식으로 변화합니다. 평균 비열(0-1000 o c) 640.57 제이 /(킬로그램·에게) .

비 전기 저항 (20 ° С)

9.7 · 10 -8 옴엠

전기 저항의 온도 계수

(0-100 ° C) 6.51 · 10 -3

영률 190-21010 3 미네소타 / m. 2

(19-21 10 3 kgf/mm 2)

영률 온도 계수

전단 계수 84.0 10 3 미네소타 / m2

단기 인장 강도

170-210 미네소타 / m2

연신율 45-55%

브리넬 경도 350-450 미네소타 / m2

항복 강도 100 미네소타 / m2

충격 강도 300 미네소타 / m2

fe 3 원자의 외부 전자 껍질의 구성 NS 6 4초 2 . 철은 다양한 원자가를 나타냅니다(가장 안정적인 화합물은 2가 및 3가 철입니다). 철은 산소와 함께 아산화질소 feo, 산화물 fe 2 o 3 및 아산화질소 fe 3 o 4(feo와 fe 2 o 3의 화합물로 스피넬) . 상온의 습한 공기에서 철은 느슨한 녹으로 덮입니다(fe 2 o 3 N시간 2 o). 다공성으로 인해 녹은 산소와 수분이 금속에 접근하는 것을 방해하지 않으므로 추가 산화로부터 금속을 보호하지 않습니다. 다양한 유형의 부식으로 인해 연간 수백만 톤의 철이 손실됩니다.철을 200 ° C 이상의 건조한 공기에서 가열하면 상온에서 금속을 부식으로부터 보호하는 가장 얇은 산화 피막으로 덮입니다. 이것은 J를 보호하는 기술적 방법의 기초입니다. - 청소법.수증기에서 가열되면 철은 산화되어 fe 3 o 4(570°C 미만) 또는 feo(570°C 초과)를 형성하고 수소가 발생합니다.

Fe(oh) 2 수산화물은 수소 또는 질소 분위기에서 Fe 2+ 염의 수용액에 가성 알칼리 또는 암모니아의 작용으로 백색 침전물로 형성됩니다. 공기와 접촉하면 fe(oh) 2가 먼저 녹색으로 변한 다음 검게 변하고 마침내 적갈색 수산화물 fe(oh) 3으로 빠르게 변합니다. 철 아산화질소는 기본 특성을 나타냅니다. Oxide fe 2 o 3는 양쪽성이며 약하게 표현되는 산성 기능을 가지고 있습니다. 더 기본적인 산화물(예: mgo와 함께)과 반응하여 페라이트를 형성합니다 - fe 2 o 3 유형의 화합물 N meo는 강자성 특성을 가지며 무선 전자 장치에 널리 사용됩니다. 산성 특성또한 6가 철로 표현되며, 철산염 형태로 존재합니다. 예를 들어, k 2 feo 4, 철산 염은 자유 상태에서 분리되지 않습니다.

Zh. 할로겐 및 할로겐화수소와 쉽게 반응하여 염(예: 염화물 fecl 2 및 fecl 3)을 생성합니다. 철을 유황으로 가열하면 황화물 fes와 fes 2가 생성됩니다. Zh. 탄화물 - fe 3 c ( 시멘타이트) 및 fe 2 c(e-탄화물) - 냉각 시 철의 탄소 고용체에서 침전. fe 3 c는 또한 고농도의 C에서 액체 철의 탄소 용액에서 방출됩니다. 질소는 탄소와 마찬가지로 철과 틈새성의 고용체를 제공합니다. 이들 중 질화물 fe 4 n 및 fe 2 n이 분리됩니다. 수소와 함께 철은 불안정한 수소화물만을 생성하며, 그 구성은 아직 결정되지 않았습니다. 가열되면 철은 규소 및 인과 격렬하게 반응하여 규화물(예: fe 3 si) 및 인화물(예: fe 3 p)을 형성합니다.

결정 구조를 형성하는 많은 원소(O, s 등)를 포함하는 철의 화합물은 다양한 조성을 가지고 있습니다(예: 일황화물의 황 함량은 50에서 53.3 at.%까지 다양할 수 있음). 이것은 결정 구조의 결함 때문입니다. 예를 들어, 산화철에서 격자 위치의 Fe 2+ 이온 중 일부는 Fe 3+ 이온으로 대체됩니다. 전기 중성성을 유지하기 위해 Fe 2+ 이온에 속하는 일부 격자 사이트는 비어 있고 정상 조건에서 (wustite) 상은 공식 fe 0.947 o입니다.

Zh.의 상호 작용 질산.농축 hno 3(밀도 1.45 g / cm 3) 표면에 보호 산화막이 생겨 철을 부동태화합니다. 더 묽은 hno 3는 철을 용해하고 이온 fe 2+ 또는 fe 3+를 형성하여 mh 3 또는 n 2 o 및 n 2로 감소합니다.

2가 철 염의 용액은 공기 중에서 불안정합니다. fe 2+는 점차적으로 fe 3+로 산화됩니다. 철염 수용액 가수 분해산성 반응을 보인다. fe 3+ 염 용액에 scn thiocyanate 이온을 첨가하면 fe (scn) 3의 출현으로 인해 밝은 핏빛 붉은색을 띠며, 이는 약 100%에서 fe 3+의 1부분의 존재를 발견할 수 있게 합니다. 10 6 물. 교육은 J의 특징입니다. 복잡한 화합물.

접수 및 신청합니다. 순수한 철은 염 수용액을 전기분해하거나 산화물을 수소로 환원시켜 비교적 소량을 얻는다. 용융물을 전기분해하여 광석에서 철을 직접 생산하는 방법이 개발되고 있습니다. 비교적 낮은 온도에서 수소, 천연 가스 또는 석탄을 사용하여 광석 정광에서 직접 환원함으로써 충분히 순수한 철의 생산이 점차 증가하고 있습니다.

Zh. 현대 기술에서 가장 중요한 금속입니다. 일상 생활에서 강철 또는 주철 제품을 종종 "철"이라고 부르지만 순수한 형태의 철은 강도가 낮기 때문에 실제로 사용되지 않습니다. 철의 대부분은 조성과 특성이 매우 다른 합금 형태로 사용됩니다. 철 합금의 점유율은 전체 금속 제품의 약 95%를 차지합니다. 탄소가 풍부한 합금(중량 기준 2% 이상)은 주철로 고로에서 농축 철광석을 제련합니다. 다양한 등급의 강(탄소 함량 2질량% 미만)은 잉여 탄소를 산화(연소)하고 유해한 불순물(주로 s, P, O)을 제거하고 합금 원소. 고합금강(니켈, 크롬, 텅스텐 및 기타 원소 함량이 높음)은 전기로 및 유도로에서 제련됩니다. 새로운 공정(진공, 일렉트로슬래그 재용해, 플라즈마 및 전자빔 용융 등)은 특히 중요한 목적을 위한 철강 및 철 합금 생산에 사용됩니다.높은 금속 품질과 높은 금속 품질을 보장하는 연속 작동 장치에서 철강을 녹이는 방법이 개발되고 있습니다. 프로세스 자동화.

철을 기반으로 고온 및 저온, 진공 및 고압, 공격적인 매체, 높은 교류 전압, 핵 방사선 등의 영향을 견딜 수 있는 재료가 생성됩니다. 철 및 그 합금의 생산은 지속적으로 증가하고 있습니다. 1971년 소련에서는 8,930만 입방미터가 제련되었습니다. NS선철 및 1억 2,100만. NS이되다.

L. A. Shvartsman, L. V. Vanyukova.

철은 고대부터 이집트(Thebes 근처의 Tutankhamun 무덤에서 나온 머리 받침대, 기원전 14세기 중반, Ashmolean Museum, Oxford), 메소포타미아(Carchemish 근처에서 발견된 단검, BC 500, 대영 박물관, 런던), 인도(델리의 철 기둥, 415). 중세 이후 유럽 국가(영국, 프랑스, ​​이탈리아, 러시아 등)에서 단조 울타리, 도어 경첩, 벽걸이 브래킷, 풍향계, 상자용 부속품 및 세벳과 같은 고도로 예술적인 여성 제품이 많이 남아 있습니다. 막대로 만든 제품과 천공된 판금으로 만든 제품(종종 운모 안감이 있음)은 평면 모양, 선명한 선형 그래픽 실루엣으로 구별되며 밝은 공기 배경에서 효과적으로 볼 수 있습니다. 20세기. Zh. 격자, 울타리, 투각 내부 칸막이, 촛대 및 기념물의 제조에 사용됩니다.

티엘

몸에 철. Zh. 모든 동식물의 유기체에 존재합니다(평균 약 0.02%). 그것은 주로 산소 대사 및 산화 과정에 필요합니다. 대량으로 축적할 수 있는 유기체(소위 농축기)가 있습니다(예: 철 박테리아 -최대 17-20% F). 동물과 식물의 유기체에 있는 거의 모든 철은 단백질과 관련이 있습니다. Zh. 결핍은 성장지연 및 현상을 일으킵니다. 식물의 백화현상,교육 관련 엽록소.과도한 철분은 또한 예를 들어 벼의 불임과 백화현상을 일으키는 식물의 발달에 해로운 영향을 미칩니다. 알칼리성 토양에서는 식물 뿌리에 의해 동화될 수 없는 철 화합물이 형성되고 식물은 충분한 양을 받지 못합니다. 산성 토양에서 철은 과량으로 가용성 화합물로 전환됩니다. 토양에 동화 가능한 철 화합물이 부족하거나 과도하면 식물 질병이 넓은 지역에서 관찰될 수 있습니다.

철분은 음식(간, 고기, 계란, 콩류, 빵, 시리얼, 시금치, 비트가 가장 풍부함)과 함께 동물과 인간의 유기체에 들어갑니다. 일반적으로 사람은 60-110 mg Zh., 일일 요구 사항을 크게 초과합니다. 음식물과 함께 들어온 철분의 흡수는 소장 상부에서 일어나 단백질과 결합된 형태로 혈액으로 들어가 혈액과 함께 다양한 장기와 조직으로 운반되어 형태로 침착됩니다. 철, 단백질 복합체 - 페리틴. 신체에서 철분의 주요 저장소는 간과 비장입니다. 페리틴을 희생시키면서 신체의 모든 철 함유 화합물이 합성됩니다. 호흡 색소는 골수에서 합성됩니다. 헤모글로빈,근육에 - 미오글로빈,다양한 조직에서 사이토크롬및 기타 철 함유 효소. Zh. 주로 대장벽을 통해 몸 밖으로 배설됩니다(인간의 경우 약 6-10 mg하루에) 그리고 신장에 의해 약간. 철분에 대한 신체의 필요량은 연령과 신체 상태에 따라 다릅니다. 체중 1kg의 경우 어린이는 0.6, 성인은 0.1, 임산부는 0.3이 필요합니다. mg Zh. 하루. 동물에서 철분 필요량은 대략 (1 킬로그램식이의 건조 물질): 젖소의 경우 - 최소 50 mg,어린 동물용 - 30-50 mg,새끼 돼지용 - 최대 200마리 mg,임신한 돼지용 - 60 mg.

V.V. 코발스키.

의학에서 철의 의약 제제 (환원 철, 철의 젖산염, 철의 글리세로 인산염, 2가 철의 황산염, Blo 정제, 말산 용액, feramide, hemostimulin 등)는 동반 질병의 치료에 사용됩니다. 신체의 철분 결핍 (철 결핍성 빈혈) 및 강화제 (전염성 질환 등). 철의 동위원소(52fe, 55fe, 59fe)는 생물의학 연구 및 혈액질환(빈혈, 백혈병, 적혈구증가증 등) 진단의 지표로 사용됩니다.

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