Ogólna charakterystyka pierwiastka chemicznego żelaza. Właściwości fizyczne i chemiczne żelaza

DEFINICJA

Żelazo- element ósmej grupy czwartego okresu układu okresowego pierwiastków chemicznych autorstwa D. I. Mendelejewa.

A numer tomu to 26. Symbolem jest Fe (łac. „ferrum”). Jeden z najpowszechniejszych metali w skorupie ziemskiej (drugie miejsce po aluminium).

Właściwości fizyczne żelaza

Żelazo to szary metal. W czystej postaci jest dość miękki, plastyczny i lepki. Konfiguracja elektroniczna zewnętrznego poziomu energii to 3d 6 4s 2. W swoich związkach żelazo wykazuje stopnie utlenienia „+2” i „+3”. Temperatura topnienia żelaza wynosi 1539°C. Żelazo tworzy dwie modyfikacje krystaliczne: żelazo α i γ. Pierwsza z nich ma siatkę sześcienną skupioną na ciele, druga ma siatkę sześcienną skupioną na twarzy. Żelazo α jest stabilne termodynamicznie w dwóch zakresach temperatur: poniżej 912°C i od 1394°C do temperatury topnienia. Między 912 a 1394C żelazo γ jest stabilne.

Właściwości mechaniczne żelaza zależą od jego czystości – zawartości w nim nawet bardzo małych ilości innych pierwiastków. Żelazo stałe ma zdolność rozpuszczania w sobie wielu pierwiastków.

Właściwości chemiczne żelaza

W wilgotnym powietrzu żelazo szybko rdzewieje, tj. pokryty brązową powłoką uwodnionego tlenku żelaza, który ze względu na swoją kruchość nie chroni żelaza przed dalszym utlenianiem. W wodzie żelazo intensywnie koroduje; przy obfitym dostępie tlenu powstają uwodnione formy tlenku żelaza (III):

2Fe + 3/2O 2 + nH 2 O = Fe 2 O 3 × H 2 O.

Przy braku tlenu lub trudnym dostępie powstaje mieszany tlenek (II, III) Fe 3 O 4:

3Fe + 4H 2O (v) ↔ Fe 3O 4 + 4H 2.

Żelazo rozpuszcza się w kwasie solnym o dowolnym stężeniu:

Fe + 2HCl = FeCl2 + H2.

Rozpuszczanie w rozcieńczonym kwasie siarkowym przebiega podobnie:

Fe + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2.

W stężonych roztworach kwasu siarkowego żelazo utlenia się do żelaza (III):

2Fe + 6H 2 SO 4 = Fe 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O.

Natomiast w kwasie siarkowym, którego stężenie jest bliskie 100%, żelazo staje się pasywne i praktycznie nie zachodzi żadna interakcja. Żelazo rozpuszcza się w rozcieńczonych i średnio stężonych roztworach kwasu azotowego:

Fe + 4HNO 3 = Fe(NO 3) 3 + NO + 2H 2 O.

Przy wysokich stężeniach kwasu azotowego rozpuszczanie ulega spowolnieniu, a żelazo staje się bierne.

Podobnie jak inne metale, żelazo reaguje z prostymi substancjami. Reakcje pomiędzy żelazem i halogenami (niezależnie od rodzaju halogenu) zachodzą podczas ogrzewania. Oddziaływanie żelaza z bromem zachodzi przy zwiększonej prężności pary tego ostatniego:

2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3;

3Fe + 4I 2 = Fe 3 Ja 8.

Oddziaływanie żelaza z siarką (proszek), azotem i fosforem zachodzi również po podgrzaniu:

6Fe + N2 = 2Fe3N;

2Fe + P = Fe2P;

3Fe + P = Fe 3 P.

Żelazo może reagować z niemetalami, takimi jak węgiel i krzem:

3Fe + C = Fe 3C;

Wśród reakcji interakcji żelaza z substancjami złożonymi szczególną rolę odgrywają następujące reakcje - żelazo jest w stanie redukować metale znajdujące się w szeregu aktywności po prawej stronie z roztworów soli (1), redukując związki żelaza (III) ( 2):

Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu (1);

Fe + 2FeCl 3 = 3FeCl 2 (2).

Żelazo pod podwyższonym ciśnieniem reaguje z nietworzącym soli tlenkiem - CO, tworząc substancje o złożonym składzie - karbonylki - Fe (CO) 5, Fe 2 (CO) 9 i Fe 3 (CO) 12.

Żelazo przy braku zanieczyszczeń jest stabilne w wodzie i rozcieńczonych roztworach alkalicznych.

Zdobywanie żelaza

Główną metodą pozyskiwania żelaza jest ruda żelaza (hematyt, magnetyt) lub elektroliza roztworów jego soli (w tym przypadku otrzymuje się żelazo „czyste”, czyli pozbawione zanieczyszczeń).

Przykłady rozwiązywania problemów

PRZYKŁAD 1

Ćwiczenia Żelazną łuskę Fe 3 O 4 o masie 10 g najpierw zadano 150 ml roztworu kwasu solnego (gęstość 1,1 g/ml) o udziale masowym chlorowodoru 20%, a następnie do powstałego roztworu dodano nadmiar żelaza. Określić skład roztworu (w % wagowych).
Rozwiązanie Zapiszmy równania reakcji zgodnie z warunkami zadania:

8HCl + Fe3O4 = FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O (1);

2FeCl3 + Fe = 3FeCl2 (2).

Znając gęstość i objętość roztworu kwasu solnego, możesz znaleźć jego masę:

m zol (HCl) = V(HCl) × ρ (HCl);

m zol (HCl) = 150×1,1 = 165 g.

Obliczmy masę chlorowodoru:

m(HCl) = m zol (HCl) × ω(HCl)/100%;

m(HCl) = 165×20%/100% = 33 g.

Masa molowa (masa jednego mola) kwasu solnego, obliczona na podstawie tabeli pierwiastków chemicznych D.I. Mendelejew – 36,5 g/mol. Znajdźmy ilość chlorowodoru:

v(HCl) = m(HCl)/M(HCl);

v(HCl) = 33/36,5 = 0,904 mol.

Masa molowa (masa jednego mola) skali, obliczona na podstawie tabeli pierwiastków chemicznych D.I. Mendelejew – 232 g/mol. Znajdźmy ilość substancji skali:

v(Fe 3 O 4) = 10/232 = 0,043 mol.

Zgodnie z równaniem 1, v(HCl): v(Fe 3 O 4) = 1:8, zatem v(HCl) = 8 v(Fe 3 O 4) = 0,344 mol. Następnie ilość chlorowodoru obliczona za pomocą równania (0,344 mol) będzie mniejsza niż wskazana w opisie problemu (0,904 mol). Dlatego kwas solny jest w nadmiarze i nastąpi inna reakcja:

Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 (3).

Określmy ilość substancji chlorku żelaza powstałej w wyniku pierwszej reakcji (stosujemy wskaźniki do oznaczenia konkretnej reakcji):

v 1 (FeCl 2): ​​v (Fe 2 O 3) = 1:1 = 0,043 mol;

v 1 (FeCl 3): v (Fe 2 O 3) = 2:1;

v 1 (FeCl 3) = 2 × v (Fe 2 O 3) = 0,086 mol.

Określmy ilość chlorowodoru, która nie przereagowała w reakcji 1 oraz ilość chlorku żelaza(II) powstałego w reakcji 3:

v rem (HCl) = v(HCl) – v 1 (HCl) = 0,904 – 0,344 = 0,56 mol;

v 3 (FeCl 2): ​​​​v rem (HCl) = 1:2;

v 3 (FeCl 2) = 1/2 × v rem (HCl) = 0,28 mol.

Wyznaczmy ilość substancji FeCl 2 powstałej podczas reakcji 2, całkowitą ilość substancji FeCl 2 i jej masę:

v 2 (FeCl 3) = v 1 (FeCl 3) = 0,086 mol;

v 2 (FeCl 2): ​​​​v 2 (FeCl 3) = 3:2;

v 2 (FeCl 2) = 3/2 × v 2 (FeCl 3) = 0,129 mol;

suma v (FeCl 2) = v 1 (FeCl 2) + v 2 (FeCl 2) + v 3 (FeCl 2) = 0,043 + 0,129 + 0,28 = 0,452 mol;

m(FeCl2) = v suma (FeCl2) × M(FeCl2) = 0,452 × 127 = 57,404 g.

Określmy ilość substancji i masę żelaza, które weszły w reakcje 2 i 3:

v 2 (Fe): v 2 (FeCl 3) = 1:2;

v 2 (Fe) = 1/2 × v 2 (FeCl 3) = 0,043 mol;

v 3 (Fe): v rem (HCl) = 1:2;

v3 (Fe) = 1/2×v rem (HCl) = 0,28 mol;

v suma (Fe) = v 2 (Fe) + v 3 (Fe) = 0,043 + 0,28 = 0,323 mol;

m(Fe) = v suma (Fe) ×M(Fe) = 0,323 ×56 = 18,088 g.

Obliczmy ilość substancji i masę wodoru uwolnionego w reakcji 3:

v(H2) = 1/2×v rem (HCl) = 0,28 mol;

m(H 2) = v(H 2) × M(H 2) = 0,28 × 2 = 0,56 g.

Określamy masę powstałego roztworu m’ zol i udział masowy FeCl 2 w nim:

m’ zol = m zol (HCl) + m(Fe 3 O 4) + m(Fe) – m(H 2);

Żelazo(łac. ferrum), fe, pierwiastek chemiczny grupy VIII układu okresowego Mendelejewa; liczba atomowa 26, masa atomowa 55,847; błyszczący srebrno-biały metal. Pierwiastek w przyrodzie składa się z czterech stabilnych izotopów: 54 fe (5,84%), 56 fe (91,68%), 57 fe (2,17%) i 58 fe (0,31%).

Odniesienie historyczne. Żelazo było znane już w czasach prehistorycznych, jednak powszechne zastosowanie znalazło znacznie później, gdyż w stanie wolnym występuje w przyrodzie niezwykle rzadko, a jego wydobycie z rud stało się możliwe dopiero na pewnym poziomie rozwoju technologicznego. Prawdopodobnie po raz pierwszy człowiek zetknął się z żelazem meteorytowym, o czym świadczą jego nazwy w językach starożytnych ludów: starożytne egipskie „beni-pet” oznacza „niebiańskie żelazo”; Starożytne greckie sideros kojarzone jest z łacińskim sidus (dopełniacz sideris) – gwiazda, ciało niebieskie. W tekstach hetyckich z XIV w. pne mi. J. wymieniany jest jako metal, który spadł z nieba. Języki romańskie zachowują rdzeń nazwy nadanej przez Rzymian (na przykład francuski fer, włoski ferro).

Metodę pozyskiwania żelaza z rud wynaleziono w zachodniej Azji w II tysiącleciu p.n.e. mi.; Następnie użycie żelaza rozprzestrzeniło się na Babilon, Egipt i Grecję; na zmianę Epoka brązu wszedł Epoka żelaza. Homer (w 23. pieśni Iliady) mówi, że Achilles wręczył zwycięzcy zawodów w rzucie dyskiem żelazny dysk. W Europie i starożytnej Rusi przez wiele stuleci kobiety otrzymywały proces produkcji sera. Rudę żelaza redukowano węglem drzewnym w kuźni zbudowanej w jamie; Do kuźni za pomocą miechów wtłaczano powietrze, produkt redukcji – kritsa – oddzielano od żużla uderzeniami młotka i wykuwano z niego różne produkty. W miarę udoskonalania metod rozdmuchu i zwiększania wysokości paleniska, wzrastała temperatura procesu i część żelaza uległa nawęgleniu, czyli otrzymano żeliwo; ten stosunkowo delikatny produkt uznano za odpad produkcyjny. Stąd nazwa żeliwa „surówka”, „surówka” - angielska surówka. Później zauważono, że podczas ładowania do kuźni żeliwa, a nie rudy żelaza, uzyskiwano także niskowęglową skorupę żelaza i taki dwuetapowy proces okazał się bardziej opłacalny niż proces rozdmuchiwania sera. W XII-XIII w. metoda krzyku była już powszechna. W XIV wieku Żeliwo zaczęto wytapiać nie tylko jako półprodukt do dalszej obróbki, ale także jako materiał do odlewania różnych wyrobów. Z tego samego okresu pochodzi także przebudowa paleniska na piec szybowy („domnitsa”), a następnie na wielki piec. W połowie XVIII wieku. w Europie zaczęto stosować proces tyglowy do otrzymywania stać się, który był znany w Syrii we wczesnym średniowieczu, ale później okazał się zapomniany. W tej metodzie stal wytwarzano poprzez stopienie ładunków metalicznych w małych naczyniach (tyglach) z masy wysoce ogniotrwałej. W ostatniej ćwierci XVIII w. Zaczął się rozwijać kałużowy proces przekształcania surówki w żelazo na dnie ognistego pieca pogłosowego. Rewolucja przemysłowa XVIII i początków XIX wieku, wynalezienie maszyny parowej, budowa kolei, dużych mostów i floty parowej stworzyły ogromne zapotrzebowanie na żelazo i jego stopy. Jednak wszystkie istniejące metody produkcji żelaza nie były w stanie zaspokoić potrzeb rynku. Masową produkcję stali rozpoczęto dopiero w połowie XIX wieku, kiedy rozwinęły się procesy Bessemera, Thomasa i martenowski. W XX wieku Powstał i rozpowszechnił się proces topienia w piecu elektrycznym, w wyniku którego uzyskano stal wysokiej jakości.

Występowanie w przyrodzie. Pod względem zawartości w litosferze (4,65% mas.) żelazo zajmuje drugie miejsce wśród metali (pierwsze miejsce zajmuje aluminium). Migruje energicznie w skorupie ziemskiej, tworząc około 300 minerałów (tlenki, siarczki, krzemiany, węglany, tytaniany, fosforany itp.). Żelazo bierze czynny udział w procesach magmowych, hydrotermalnych i supergenowych, które wiążą się z powstawaniem różnego rodzaju jego złóż. Żelazo to metal występujący w głębinach Ziemi, gromadzi się na wczesnych etapach krystalizacji magmy, w skałach ultrazasadowych (9,85%) i zasadowych (8,56%) (w granitach zaledwie 2,7%). W biosferze żelazo gromadzi się w wielu osadach morskich i kontynentalnych, tworząc rudy osadowe.

Ważną rolę w geochemii żelaza odgrywają reakcje redoks – przejście żelaza 2-wartościowego do 3-wartościowego i odwrotnie. W biosferze, w obecności substancji organicznych, fe 3+ ulega redukcji do fe 2+ i łatwo migruje, a w kontakcie z tlenem atmosferycznym fe 2+ ulega utlenieniu, tworząc nagromadzenia wodorotlenków 3-wartościowego żelaza Żelazo 3-wartościowe ma kolor czerwony, żółty i brązowy. To determinuje kolor wielu skał osadowych i ich nazwę - „formacja w kolorze czerwonym” (czerwone i brązowe gliny i gliny, żółte piaski itp.).

Fizyczne i chemiczne właściwości. O znaczeniu żelaza we współczesnej technologii decyduje nie tylko jego szerokie rozpowszechnienie w przyrodzie, ale także połączenie bardzo cennych właściwości. Jest plastyczny, łatwo kuty zarówno na zimno, jak i na gorąco, można go walcować, tłoczyć i rozciągać. Zdolność do rozpuszczania węgla i innych pierwiastków służy jako podstawa do produkcji różnych stopów żelaza.

Ciecz może występować w postaci dwóch sieci krystalicznych: a - i g - sześciennej centrowanej na ciele (bcc) i sześciennej centrowanej na ścianie (fcc). Poniżej 910 °C a - fe z siatką bcc jest stabilne (a = 2,86645 å w 20 °C). W temperaturze od 910°C do 1400°C modyfikacja g za pomocą siatki fcc jest stabilna (a = 3,64 å). Powyżej 1400°C ponownie tworzy się sieć bcc d-fe (a = 2,94 å), która jest stabilna aż do temperatury topnienia (1539°C). a - fe jest ferromagnetyczny do 769°C (punkt Curie). Modyfikacje g -fe i d -fe są paramagnetyczne.

Polimorficzne przemiany żelaza i stali podczas ogrzewania i chłodzenia zostały odkryte w 1868 roku przez D.K. Czernow. Formy węgla z J. solidne rozwiązania implantacje, w których atomy C, posiadające mały promień atomowy (0,77 å), są umiejscowione w szczelinach metalowej sieci krystalicznej, składającej się z większych atomów (promień atomowy fe 1,26 å). Nazywa się stały roztwór węgla w g-fe. austenit i w (a -fe- ferryt. Nasycony stały roztwór węgla w g - fe zawiera 2,0% wagowych C w temperaturze 1130°C; a-fe rozpuszcza tylko 0,02-0,04% C w 723°C i mniej niż 0,01% w temperaturze pokojowej. Dlatego kiedy hartowanie powstaje austenit martenzyt - przesycony stały roztwór węgla w a - fe, bardzo twardy i kruchy. Połączenie hartowania z wakacje(poprzez ogrzewanie do stosunkowo niskich temperatur w celu zmniejszenia naprężeń wewnętrznych) umożliwia nadanie stali wymaganej kombinacji twardości i plastyczności.

Właściwości fizyczne żelaza zależą od jego czystości. Przemysłowe materiały żelazne zwykle zawierają zanieczyszczenia takie jak węgiel, azot, tlen, wodór, siarka i fosfor. Nawet przy bardzo niskich stężeniach zanieczyszczenia te znacznie zmieniają właściwości metalu. Siarka powoduje więc tzw. czerwona kruchość, fosfor (nawet 10 -20% P) - chłód; redukcja węgla i azotu Plastikowy, a wodór wzrasta kruchość G. (tzw. kruchość wodorowa). Redukcja zawartości zanieczyszczeń do 10 -7 - 10 -9% prowadzi do znacznych zmian właściwości metalu, w szczególności do wzrostu ciągliwości.

Poniżej przedstawiono właściwości fizyczne żelaza, odnoszące się głównie do metalu o całkowitej zawartości zanieczyszczeń mniejszej niż 0,01% wagowo:

Promień atomowy 1,26 å

Promienie jonowe fe 2+ o,80 å, fe 3+ o,67 å

Gęstość (20 o c) 7,874 g/cm3

t mł 1539°C

kip około 3200 o C

Współczynnik temperaturowy rozszerzalności liniowej (20°C) 11,7·10 -6

Przewodność cieplna (25°C) 74,04 wt/(m K)

Pojemność cieplna cieczy zależy od jej struktury i zmienia się w sposób złożony wraz z temperaturą; średnia pojemność cieplna właściwa (0-1000 o c) 640,57 J/(kg·DO) .

Oporność elektryczna (20°C)

9,7·10 -8 och m

Współczynnik temperaturowy oporu elektrycznego

(0-100°C) 6,51·10 -3

Moduł Younga 190-210 10 3 Mn/m. 2

(19-21 10 3 kgf/mm 2)

Współczynnik temperaturowy modułu Younga

Moduł ścinania 84,0 10 3 Mn/m 2

Krótkotrwała wytrzymałość na rozciąganie

170-210 Mn/m 2

Wydłużenie 45-55%

Twardość Brinella 350-450 Mn/m 2

Granica plastyczności 100 Mn/m 2

Siła uderzenia 300 Mn/m 2

Konfiguracja zewnętrznej powłoki elektronowej atomu fe 3 D 6 4s 2 . Żelazo charakteryzuje się zmienną wartościowością (najbardziej stabilne są związki żelaza 2- i 3-wartościowego). Z tlenem żelazo tworzy tlenek feo, tlenek fe 2 o 3 i tlenek feo 3 o 4 (związek feo z fe 2 o 3, który ma strukturę spinele) . W wilgotnym powietrzu w normalnej temperaturze żelazo pokrywa się luźną rdzą (fe 2 o 3 N godz. 2o). Rdza ze względu na swoją porowatość nie utrudnia dostępu tlenu i wilgoci do metalu, a tym samym nie chroni go przed dalszym utlenianiem. W wyniku różnego rodzaju korozji co roku traci się miliony ton żelaza. Gdy żelazo jest podgrzewane w suchym powietrzu powyżej 200°C, pokrywa się cienką warstwą tlenku, która chroni metal przed korozją w normalnych temperaturach. to jest podstawa technicznej metody ochrony Zh. niebieszczyć. Po ogrzaniu w parze wodnej żelazo utlenia się do fe 3 o 4 (poniżej 570°C) lub feo (powyżej 570°C) i wydziela wodór.

Wodorotlenek Fe(oh)2 powstaje w postaci białego osadu, gdy żrące zasady lub amoniak działają na wodne roztwory soli fe2+ w atmosferze wodoru lub azotu. W kontakcie z powietrzem fe(oh)2 najpierw zmienia kolor na zielony, potem czarny, a na koniec szybko zamienia się w czerwono-brązowy wodorotlenek fe(oh)3. Tlenek Feo wykazuje podstawowe właściwości. Tlenek Fe 2 o 3 jest amfoteryczny i ma słabo wyrażoną funkcję kwasową; reagując z bardziej zasadowymi tlenkami (np. mgo) tworzy ferryty - związki typu fe 2 o 3 N meo, które mają właściwości ferromagnetyczne i są szeroko stosowane w elektronice radiowej. Właściwości kwasowe wyrażają się także w żelazie sześciowartościowym, które występuje w postaci nadżelazianów, np. k 2 feo 4, soli kwasu żelazowego nieizolowanych w stanie wolnym.

F. łatwo reaguje z halogenami i halogenowodorami, dając sole, na przykład chlorki fecl 2 i fecl 3. Kiedy ciecz jest podgrzewana z siarką, tworzą się siarczki fes i fes 2. Węgliki Zh. - fe 3 c ( cementyt) i fe 2 c (e-węglik) - wytrąca się ze stałych roztworów węgla w cieczy po ochłodzeniu. fe 3 c jest również uwalniany z roztworów węgla w ciekłej cieczy przy wysokich stężeniach azotu Azot, podobnie jak węgiel, daje śródmiąższowe roztwory stałe z cieczy; Spośród nich uwalniane są azotki fe 4 n i fe 2 n. W przypadku wodoru żelazo wytwarza jedynie nietrwałe wodorki, których skład nie został dokładnie ustalony. Po podgrzaniu żelazo reaguje energicznie z krzemem i fosforem, tworząc krzemki (na przykład fe 3 si) i fosforki (na przykład fe 3 p).

Ciekłe związki z wieloma pierwiastkami (O, s itp.), Które tworzą strukturę krystaliczną, mają zmienny skład (na przykład zawartość siarki w monosiarczku może wahać się od 50 do 53,3 at.%). Dzieje się tak na skutek defektów w strukturze kryształu. Na przykład w tlenku żelaza część jonów fe 2+ w miejscach sieci zostaje zastąpiona jonami fe 3+; aby zachować neutralność elektryczną, niektóre miejsca sieci należące do jonów fe 2+ pozostają puste, a faza (wüstytu) w normalnych warunkach ma wzór fe 0,947 o.

Interakcja J. z kwas azotowy. Skoncentrowany hno 3 (gęstość 1,45 g/cm3) pasywuje żelazo w wyniku pojawienia się na jego powierzchni ochronnego filmu tlenkowego; bardziej rozcieńczony hno 3 rozpuszcza ciecz, tworząc jony fe 2+ lub fe 3+, redukując do mh 3 lub n 2 o i n 2.

Roztwory soli żelaza dwuwartościowego w powietrzu są niestabilne - fe 2+ stopniowo utlenia się do fe 3+. Wodne roztwory ciekłych soli z powodu hydroliza mieć odczyn kwaśny. Dodatek jonów tiocyjanianowych fe 3+ scn - do roztworów soli daje jaskrawo krwistoczerwony kolor w związku z pojawieniem się fe (scn) 3, co pozwala wykryć obecność 1 części fe 3+ w około 10 6 części wody. J. charakteryzuje się wykształceniem złożone związki.

Odbiór i wniosek. Czyste żelazo otrzymuje się w stosunkowo małych ilościach przez elektrolizę wodnych roztworów jego soli lub przez redukcję jego tlenków wodorem. Opracowywana jest metoda bezpośredniej produkcji żelaza z rud metodą elektrolizy wytopów. Produkcja odpowiednio czystego żelaza stopniowo wzrasta poprzez jego bezpośrednią redukcję z koncentratów rud wodorem, gazem ziemnym lub węglem w stosunkowo niskich temperaturach.

Żelazo jest najważniejszym metalem współczesnej technologii. Żelazo w czystej postaci praktycznie nie jest używane ze względu na jego niską wytrzymałość, chociaż w życiu codziennym wyroby stalowe lub żeliwne często nazywane są „żelazem”. Większość żelaza stosowana jest w postaci stopów o bardzo różnym składzie i właściwościach. Stopy żelaza stanowią około 95% wszystkich wyrobów metalowych. Stopy bogate w węgiel (powyżej 2% wag.) – żeliwo – wytapiane są w wielkich piecach ze wzbogaconych rud żelaza. Stal różnych gatunków (zawartość węgla poniżej 2% wag.) wytapia się z żeliwa w piecach martenowskich, elektrycznych i konwertorach poprzez utlenianie (spalanie) nadmiaru węgla, usuwanie szkodliwych zanieczyszczeń (głównie S, P, O) i dodawanie pierwiastki stopowe. Stale wysokostopowe (o dużej zawartości niklu, chromu, wolframu i innych pierwiastków) wytapiane są w piecach łukowych i indukcyjnych. Do produkcji stali i stopów żelaza do celów szczególnie krytycznych stosuje się nowe procesy - przetapianie próżniowe, elektrożużlowe, topienie plazmowe i elektronowe itp. Opracowywane są metody wytapiania stali w jednostkach stale działających, zapewniające wysoką jakość metalu oraz automatyzacja procesu proces.

Na bazie żelaza powstają materiały, które wytrzymują działanie wysokich i niskich temperatur, próżni i wysokich ciśnień, środowisk agresywnych, wysokich napięć przemiennych, promieniowania jądrowego itp. Produkcja żelaza i jego stopów stale rośnie. W 1971 r. w ZSRR wytopiono 89,3 mln. Tżeliwa i 121 mln T stać się.

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

Żelazo jako materiał artystyczny było używane od starożytności w Egipcie (stojak na głowę z grobowca Tutanchamona koło Teb, połowa XIV w. p.n.e., Ashmolean Museum, Oksford), Mezopotamii (sztylety znalezione w pobliżu Karkemisz, 500 r. p.n.e., British Museum, Londyn) , Indie (żelazna kolumna w Delhi, 415). Od średniowiecza w krajach europejskich (Anglia, Francja, Włochy, Rosja itp.) zachowało się wiele wysoce artystycznych wyrobów z żelaza i stali - kute ogrodzenia, zawiasy do drzwi, wsporniki ścienne, wiatrowskazy, ramy skrzyń i światła. Wyroby kute na wskroś z prętów oraz wyroby z blachy cięto-ciągnionej (często z podszewką z miki) wyróżniają się płaskimi kształtami, wyraźną liniową sylwetką graficzną i są efektownie widoczne na jasnym tle. W XX wieku Żelazo wykorzystywane jest do produkcji krat, ogrodzeń, ażurowych przegród wewnętrznych, świeczników i pomników.

T.L.

Żelazo w organizmie. Żelazo występuje w organizmach wszystkich zwierząt i roślin (średnio około 0,02%); jest niezbędna głównie do metabolizmu tlenu i procesów oksydacyjnych. Istnieją organizmy (tzw. koncentratory) zdolne do gromadzenia go w dużych ilościach (np. bakterie żelazne - do 17-20% F.). Prawie wszystkie tłuszcze w organizmach zwierzęcych i roślinnych są związane z białkami. Brak tłuszczu powoduje opóźnienie wzrostu i objawy chloroza roślin, związane z obniżonym wykształceniem chlorofil. Nadmiar żelaza wpływa również szkodliwie na rozwój roślin, powodując np. jałowość kwiatów ryżu i chlorozę. W glebach zasadowych tworzą się związki żelaza niedostępne do wchłaniania przez korzenie roślin, a rośliny nie otrzymują go w wystarczających ilościach; w glebach kwaśnych żelazo w nadmiarze przechodzi do związków rozpuszczalnych. W przypadku niedoboru lub nadmiaru przyswajalnych związków żelaza w glebie choroby roślin mogą wystąpić na dużych obszarach.

Błonnik dostaje się do organizmu zwierząt i ludzi wraz z pożywieniem (najbogatszym jego źródłem jest wątroba, mięso, jaja, rośliny strączkowe, pieczywo, zboża, szpinak i buraki). Zwykle osoba otrzymuje 60-110 z dietą mg J., co znacznie przekracza jego dzienne zapotrzebowanie. Wchłanianie nawozu pochodzącego z pożywienia następuje w górnej części jelita cienkiego, skąd przedostaje się on do krwi w postaci związanej z białkami i wraz z krwią jest przenoszony do różnych narządów i tkanek, gdzie zostaje zdeponowany w postaci nawozu zapładniającego. kompleks białkowy - ferrytyna. Głównym magazynem tłuszczu w organizmie jest wątroba i śledziona. Dzięki ferrytynie żelaza syntezowane są wszystkie związki zawierające żelazo w organizmie: pigment oddechowy jest syntetyzowany w szpiku kostnym hemoglobina, w mięśniach - mioglobina, w różnych tkankach cytochromy i inne enzymy zawierające żelazo. Tłuszcz jest wydalany z organizmu głównie przez ścianę jelita grubego (u człowieka jest ich około 6-10). mg dziennie) i w niewielkim stopniu przez nerki. Zapotrzebowanie organizmu na tłuszcz zmienia się wraz z wiekiem i kondycją fizyczną. Na 1 kg masy dzieci potrzebują - 0,6, dorośli - 0,1 i kobiety w ciąży - 0,3 mg J. dziennie. U zwierząt zapotrzebowanie na tłuszcz wynosi około (na 1 kg sucha masa diety): dla krów mlecznych – co najmniej 50 mg, dla młodych zwierząt - 30-50 mg, dla prosiąt - do 200 mg, dla ciężarnych świń - 60 mg.

V. V. Kowalski.

W medycynie preparaty lecznicze żelaza (żelazo zredukowane, mleczan żelaza, glicerofosforan żelaza, dwuwartościowy siarczan żelaza, tabletki Blo, roztwór jabłczanu, feramid, hemostymulina itp.) Są stosowane w leczeniu chorób, którym towarzyszy niedobór żelaza w organizmie (. niedokrwistość z niedoboru żelaza), a także ogólny tonik (po chorobach zakaźnych itp.). Izotopy żelaza (52 fe, 55 fe i 59 fe) wykorzystywane są jako wskaźniki w badaniach biomedycznych i diagnostyce chorób krwi (niedokrwistość, białaczka, czerwienica itp.).

Oświetlony.: Metalurgia ogólna, M., 1967; Nekrasov B.V., Podstawy chemii ogólnej, tom 3, M., 1970; Remi G., Kurs chemii nieorganicznej, przeł. z języka niemieckiego, t. 2, M., 1966; Krótka encyklopedia chemiczna, tom 2, M., 1963; Levinson N. R., Wyroby z metali nieżelaznych i żelaznych, w książce: Rosyjska sztuka dekoracyjna, t. 1-3, M., 1962-65; Vernadsky V.I., Eseje biogeochemiczne. 1922-1932, M. - L., 1940; Granik S., Metabolizm żelaza u zwierząt i roślin, w zbiorze: Mikroelementy, przeł. z języka angielskiego, M., 1962; Dixon M., Webb F., enzymy, przeł. z języka angielskiego, M., 1966; neogi s., Żelazo w starożytnych Indiach, Kalkuta, 1914; przyjaciel J. n., żelazo w starożytności, l., 1926; Frank E. ur., starofrancuska ślusarka, cam. (msza), 1950; Lister R., Kowalstwo dekoracyjne w Wielkiej Brytanii, l., 1960.

pobierz streszczenie

Korzyści żelaza dla organizmu

Za główną funkcję żelaza w organizmie uważa się tworzenie hemoglobiny. Nie jest to zaskakujące, ponieważ zawiera trzy czwarte rezerw żelaza. Ale w innych strukturach białkowych procent żelaza jest stosunkowo niski - około 5%.

Dlaczego hemoglobina jest potrzebna? Białko zawierające dużą ilość żelaza wiąże cząsteczki tlenu, które transportowane są przez krew do pracujących tkanek i narządów. Dlatego spadek ilości hemoglobiny we krwi natychmiast wpływa na ogólne samopoczucie i wydajność. Tak więc nawet niewielka utrata krwi jest obarczona zaburzeniami dla organizmu. W przypadku sportowców brak żelaza może utrudniać regenerację po intensywnym wysiłku fizycznym.

Wśród innych funkcji żelaza możemy wymienić:

  • Uzupełnianie energii mięśni. Najtańszym źródłem paliwa dla mięśni jest tlen. Dzięki przemianie poprzez szereg reakcji chemicznych mięsień otrzymuje energię do skurczu. Oprócz tlenu wykorzystywane są także inne źródła energii. Są to zawarte w komórkach fosforany – fosforan kreatyny i ATP, a także glikogen mięśniowy i wątrobowy. Ich rezerwy są jednak zbyt małe, aby wytrzymać pracę trwającą dłużej niż 1 minutę. Na pracę trwającą do 10 sekund wystarczy fosforan kreatyny, na 2-3 sekundy ATP. Im wyższe stężenie hemoglobiny we krwi, tym więcej tlenu jest ona w stanie dostarczyć do pracujących tkanek i narządów. Jednak niedobór żelaza może powodować skurcze mięśni, które nasilają się w okresach odpoczynku (sen, siedzenie).
  • Uzupełnianie energii mózgu. Mózg potrzebuje tlenu tak samo jak mięśnie. Ponadto niedobór żelaza jest obarczony rozwojem choroby Alzheimera, demencji (otępienia nabytego) i innych chorób spowodowanych zaburzeniami aktywności mózgu.
  • Regulacja temperatury ciała. Tę funkcję pełni pośrednio żelazo. Stabilność stężenia żelaza we krwi warunkuje prawidłowość wszystkich procesów metabolicznych.
  • Wzmocnienie układu odpornościowego. Mikroelement jest niezbędny do hematopoezy. W obecności żelaza powstają białe (limfocyty) i czerwone (erytrocyty) krwinki. Te pierwsze odpowiadają za odporność, a te drugie zaopatrują krew w tlen. Jeśli ilość żelaza w organizmie jest normalna, jest ona w stanie samodzielnie przeciwstawić się chorobom. Gdy tylko stężenie żelaza spada, dają o sobie znać choroby zakaźne.
  • Rozwój płodu. W czasie ciąży ważne jest spożywanie wystarczającej ilości żelaza, ponieważ część jest zużywana podczas hematopoezy płodu. Ale niedobór żelaza zwiększa ryzyko przedwczesnego porodu, powoduje niedowagę u noworodków i zaburzenia rozwojowe.

Jak żelazo oddziałuje na organizm

Samo w sobie normalne stężenie żelaza w organizmie nie gwarantuje dobrego zdrowia, wysokiej odporności, braku chorób i wydajności. Nie mniej ważne jest oddziaływanie tego pierwiastka śladowego z innymi substancjami, ponieważ funkcje niektórych mogą negatywnie wpływać na funkcje innych.

Unikaj łączenia żelaza z:

  • witamina E i fosforany: upośledzone wchłanianie żelaza;
  • Tetracykliny i fluorochinolony: proces wchłaniania tych ostatnich jest hamowany;
  • Wapń: proces wchłaniania żelaza zostaje zakłócony;
  • mleko, kawa i herbata – wchłanianie żelaza pogarsza się;
  • cynk i miedź – proces wchłaniania w jelitach zostaje zakłócony;
  • białko sojowe – wchłanianie jest stłumione;
  • chrom: żelazo hamuje jego wchłanianie.

Natomiast kwas askorbinowy, sorbitol, fruktoza i kwas bursztynowy poprawiają wchłanianie żelaza przez organizm.

Te niuanse należy wziąć pod uwagę podczas przyjmowania leków zawierających żelazo, ponieważ zamiast poprawiać samopoczucie, można uzyskać odwrotny efekt.

Rola żelaza w powstawaniu i przebiegu różnych chorób

Istnieje wiele chorób, w których spożywanie pokarmów bogatych w żelazo może pogorszyć sytuację.

Osoby z wysokim poziomem żelaza w organizmie są bardziej narażone na infekcje, choroby serca i niektóre rodzaje nowotworów (szczególnie mężczyźni).

W postaci wolnych rodników żelazo wywołuje rozwój miażdżycy. To samo dotyczy reumatoidalnego zapalenia stawów. Stosowanie żelaza w tej chorobie powoduje zapalenie stawów.

W przypadku indywidualnej nietolerancji żelaza spożycie niektórych pokarmów powoduje zgagę, nudności, zaparcia i biegunkę.

W czasie ciąży nadmiar żelaza zwiększa ryzyko rozwoju patologii łożyska (wzrasta utlenianie wolnych rodników, co powoduje śmierć mitochondriów – „magazynów” tlenu w komórkach).

W przypadku patologicznych zaburzeń wchłaniania żelaza zwiększa się ryzyko hemochromatozy - nagromadzenia żelaza w narządach wewnętrznych (wątroba, serce, trzustka).

Jakie pokarmy zawierają żelazo?


Zapasy żelaza uzupełniane są poprzez żywność pochodzenia zwierzęcego i roślinnego. Te pierwsze zawierają żelazo „hemowe”, drugie – „niehemowe”.

Aby wchłonąć hem, spożywają produkty pochodzenia zwierzęcego - cielęcinę, wołowinę, wieprzowinę, mięso królicze i podroby (wątroba, nerki). Aby czerpać korzyści z witamin niehemowych, należy spożywać witaminę C w tym samym czasie, co produkty zawierające żelazo.

Rekordzistami zawartości żelaza są następujące produkty pochodzenia roślinnego, mg Fe2+:

  • orzeszki ziemne – 200 g produktu zawiera 120;
  • soja – w 200 g produktu – 8,89;
  • ziemniaki – na 200 g produktu – 8,3;
  • fasola biała – w 200 g produktu – 6,93;
  • fasola – na 200 g produktu – 6,61;
  • soczewica – w 200 g produktu – 6,59;
  • szpinak – w 200 g produktu – 6,43;
  • buraki (szczyty) – na 200 g produktu – 5,4;
  • ciecierzyca – na 100 g produktu – 4,74;
  • Brukselka – w 200 g produktu – 3,2;
  • kapusta biała – na 200 g produktu – 2,2;
  • groszek zielony – na 200 g produktu – 2.12.

Wśród zbóż lepiej włączyć do diety płatki owsiane i gryczane, mąkę razową oraz kiełki pszenicy. Zioła obejmują tymianek, sezam (sezam). Dużo żelaza znajdziesz w suszonych borowikach i kurkach, morelach, brzoskwiniach, jabłkach, śliwkach i pigwach. A także figi, granat i suszone owoce.

Wśród produktów zwierzęcych rezerwy żelaza znajdują się w nerkach i wątrobie wołowej, rybach i jajach (żółtku). W produktach mięsnych - cielęcina, wieprzowina, królik, indyk. Owoce morza (małże, ślimaki, ostrygi). Ryby (makrela, różowy łosoś).

Wchłanianie żelaza

Co ciekawe, podczas jedzenia produktów mięsnych żelazo wchłania się w 40-50%, a w przypadku produktów rybnych – w 10%. Rekordzistką wchłaniania żelaza jest wątroba zwierząt.

W przypadku żywności pochodzenia roślinnego procent wchłanianego żelaza jest jeszcze mniejszy. Osoba wchłania do 7% z roślin strączkowych, 6 z orzechów, 3 z owoców i jajek, 1 z gotowanych płatków zbożowych.

Rada! Organizm korzysta z diety łączącej produkty pochodzenia roślinnego i zwierzęcego. Dodanie 50 g mięsa do warzyw powoduje podwojenie wchłaniania żelaza. Przy dodawaniu 100 g ryby - trzykrotnie, przy dodawaniu owoców zawierających witaminę C - pięć razy

Jak zachować żelazo w żywności i jego połączenie z innymi substancjami


Po ugotowaniu żywność traci część swoich składników odżywczych, a żelazo nie jest wyjątkiem. Żelazo zawarte w produktach pochodzenia zwierzęcego jest bardziej odporne na wysokie temperatury. W przypadku warzyw i owoców wszystko jest bardziej skomplikowane - część żelaza przedostaje się do wody, w której gotuje się jedzenie. Jedynym wyjściem jest zminimalizowanie obróbki cieplnej produktów roślinnych.

Aby zwiększyć wchłanianie żelaza, jedz pokarmy zawierające żelazo wraz z witaminą C. Wystarczy pół grejpfruta lub pomarańczy, aby organizm wchłonął go trzy razy więcej. Jedynym zastrzeżeniem jest to, że zasada ta dotyczy wyłącznie produktów pochodzenia roślinnego zawierających żelazo.

Dieta wymaga witaminy A, której brak blokuje zdolność organizmu do wykorzystywania rezerw żelaza do tworzenia czerwonych krwinek (czerwonych krwinek).

Przy braku miedzi żelazo traci swoją „mobilność”, w wyniku czego zostaje zakłócony proces transportu przydatnych substancji z „magazynów” do komórek i narządów. Aby tego uniknąć, włącz do swojej diety więcej roślin strączkowych.

Połączenie żelaza z witaminami z grupy B: „wydajność” tych ostatnich jest znacznie zwiększona.

Ale lepiej spożywać produkty mleczne i zboża oddzielnie od produktów zawierających żelazo, ponieważ blokują one wchłanianie mikroelementów w jelitach.

Dzienne zapotrzebowanie na żelazo

  • do 6 miesięcy – 0,3;
  • 7-11 miesięcy – 11;
  • do 3 lat – 7;
  • do 13 lat – 8–10.

Nastolatki:

  • od 14 do 18 lat (chłopcy) – 11; dziewczęta – 15.

Dorośli ludzie:

  • mężczyźni – 8–10;
  • kobiety do 50. roku życia – 15–18 lat; powyżej 50. roku życia – 8–10 lat, kobiety w ciąży – 25–27 lat.

Dlaczego niedobór żelaza jest niebezpieczny w organizmie?

Brak żelaza w organizmie jest niebezpieczny z powodu następujących warunków:

  • ostra niedokrwistość lub niedokrwistość - zmniejszenie stężenia hemoglobiny we krwi, co również zmniejsza liczbę czerwonych krwinek i zmienia ich skład jakościowy. Skutkiem niedokrwistości jest pogorszenie funkcji oddechowych krwi i rozwój głodu tlenu w tkankach. Ostrą niedokrwistość można rozpoznać po bladości skóry i zwiększonym zmęczeniu. Osłabienie, regularne bóle i zawroty głowy są oznakami niedoboru żelaza. Tachykardia (szybkie bicie serca) i duszność są zwiastunami problemów z sercem i płucami;
  • zmęczenie i osłabienie mięśni;
  • nadmierne krwawienie miesiączkowe u kobiet.

Brak żelaza w organizmie prowadzi do pogorszenia stanu skóry, łamliwości paznokci i wypadania włosów. Upośledzenie pamięci i zwiększona drażliwość są oznakami niedoboru żelaza. Zmniejszona wydajność i ciągła senność są zwiastunami głodu tlenu.

Niedobór żelaza może być spowodowany następującymi czynnikami:

  • zwiększona utrata krwi. Źródłem takiego scenariusza może być transfuzja krwi dawcy, nadmierne krwawienie u kobiet i uszkodzenie tkanek miękkich;
  • intensywna aktywność fizyczna aerobowa i aerobowo-siłowa (rozwijająca wytrzymałość). Podczas takich ćwiczeń czerwone krwinki muszą szybciej przenosić tlen, w wyniku czego dzienne spożycie hemoglobiny może się prawie podwoić;
  • aktywna aktywność umysłowa. Podczas pracy twórczej aktywnie zużywane są nie tylko rezerwy żelaza, ale także glikogen magazynowany w wątrobie i mięśniach;
  • choroby przewodu żołądkowo-jelitowego: zapalenie błony śluzowej żołądka o niskiej kwasowości, wrzód dwunastnicy, marskość wątroby, autoimmunologiczne choroby jelit powodują słabą absorpcję żelaza.

Jak szybko uzupełnić niedobór żelaza

Aby zrekompensować niedobór żelaza w organizmie, dietetycy zalecają spożywanie żywności pochodzenia roślinnego i zwierzęcego. Te pierwsze są źródłem tzw. żelaza „niehemowego”, czyli żelaza nie wchodzącego w skład hemoglobiny. W takich produktach żelazo zwykle łączy się z witaminą C.

Najlepszym sposobem na uzupełnienie niedoborów żelaza są produkty niehemowe, takie jak rośliny strączkowe i zielone warzywa liściaste, a także produkty pełnoziarniste.

Produkty „hemowe” zawierają żelazo, które jest częścią hemoglobiny. Największe rezerwy hemoglobiny charakteryzują wszystkie produkty pochodzenia zwierzęcego, a także owoce morza. W przeciwieństwie do produktów „niehemowych”, produkty „hemowe” szybciej uzupełniają zapasy żelaza, ponieważ organizm łatwiej je wchłania.

Rada! Pomimo tego, że produkty „hemowe” są szybciej wchłaniane przez organizm, nie należy się nimi zbytnio przejmować. Aby uzupełnić zapasy żelaza, najlepiej łączyć pokarmy roślinne i zwierzęce, takie jak zielone warzywa liściaste i czerwone mięso.

Należy jednak pamiętać o tajnikach gotowania, ponieważ ostateczny procent żelaza w żywności zależy od metod gotowania. Na przykład całe ziarna tracą podczas przetwarzania około 75% zasobów żelaza. Dlatego mąka pełnoziarnista nie ma praktycznie żadnych korzyści dla organizmu. Mniej więcej to samo dzieje się podczas gotowania żywności pochodzenia roślinnego poprzez gotowanie - część żelaza pozostaje w wodzie. Jeśli będziesz gotować szpinak przez 3 minuty, pozostanie nie więcej niż 10% rezerw żelaza.

Jeśli chcesz uzyskać jak najwięcej korzyści z żywności pochodzenia roślinnego, staraj się unikać długotrwałego gotowania i minimalizować ilość wody. Idealną metodą gotowania jest gotowanie na parze.

W przypadku produktów pochodzenia zwierzęcego wszystko jest znacznie prostsze - żelazo wchodzące w skład hemoglobiny jest wysoce odporne na obróbkę cieplną.

Co musisz wiedzieć o nadmiarze żelaza w organizmie


Niesprawiedliwe byłoby założenie, że zagrożenie dla zdrowia wynika wyłącznie z niedoboru żelaza. Jej nadmiar jest również obarczony nieprzyjemnymi objawami. Nadmierne gromadzenie się żelaza w organizmie powoduje zaburzenie funkcjonowania wielu układów funkcjonalnych.

Przyczyny przedawkowania. Najczęściej przyczyną zwiększonego stężenia mikroelementu jest zaburzenie genetyczne, w wyniku którego zwiększa się wchłanianie żelaza przez jelita. Rzadziej duże ilości transfuzji krwi i niekontrolowane stosowanie leków zawierających żelazo. To drugie ma miejsce, gdy samodzielnie zwiększasz dawkę leku zawierającego żelazo w przypadku pominięcia kolejnej dawki.

Kiedy w organizmie jest nadmiar żelaza, zwykle dzieje się tak:

  • zmiany pigmentacyjne skóry (objawy często mylone są z zapaleniem wątroby) - dłonie i pachy żółkną, stare blizny ciemnieją. Twardówka, podniebienie i język również zyskują żółtawy odcień;
  • rytm serca jest zaburzony, wątroba powiększa się;
  • zmniejsza się apetyt, wzrasta zmęczenie, ataki bólu głowy stają się częstsze;
  • funkcjonowanie narządów trawiennych zostaje zakłócone - nudności i wymioty na przemian z biegunką, w okolicy żołądka pojawia się ból;
  • odporność maleje;
  • zwiększa się prawdopodobieństwo rozwoju patologii zakaźnych i nowotworowych, na przykład raka wątroby i jelit, a także rozwoju reumatoidalnego zapalenia stawów.

Preparaty zawierające żelazo

Do preparatów żelaza zalicza się leki zawierające sole i kompleksy związków mikroelementów, a także jego połączenia z innymi minerałami.

Aby uniknąć stanów patologicznych i powikłań, leki zawierające żelazo należy przyjmować wyłącznie zgodnie z zaleceniami lekarza, po serii badań. W przeciwnym razie nadmiar żelaza może prowadzić do zaburzeń pracy serca, wątroby, żołądka, jelit i mózgu.

  • zmyć niewielką ilością wody;
  • niekompatybilny z suplementami wapnia, tetracykliną, lewomycetyną, a także lekami zobojętniającymi (Almagel, Phosphalugel itp.);
  • przyjmowany w ścisłych dawkach. Jeżeli z jakiegoś powodu pominięto kolejną dawkę leku, następna dawka pozostaje niezmieniona. Przedawkowanie żelaza (300 miligramów dziennie) może być śmiertelne;
  • Minimalny kurs to dwa miesiące. W pierwszym miesiącu poziom hemoglobiny i czerwonych krwinek normalizuje się. W przyszłości przyjmowanie leków ma na celu uzupełnienie zapasów żelaza (wypełnienie „magazynu”). W drugim miesiącu dawkę zmniejsza się.

Należy pamiętać, że nawet przy zachowaniu wszelkich środków ostrożności, przyjmowanie leków zawierających żelazo może spowodować skutki uboczne takie jak zaczerwienienie skóry, nudności, utrata apetytu, senność, ból głowy, zaburzenia trawienia (zaparcia, biegunka, kolka jelitowa, zgaga i odbijanie). , metaliczny posmak w ustach. W niektórych przypadkach zęby mogą ciemnieć (jama ustna zawiera siarkowodór, który podczas interakcji z żelazem przekształca się w siarczek żelaza).

Rada! Aby uniknąć ciemnienia zębów (szczególnie ważnego przy próchnicy), bezpośrednio po zażyciu preparatów zawierających żelazo należy przepłukać jamę ustną. Jeśli lek jest dostępny w postaci płynnej, najlepiej jest przyjmować go przez słomkę. Jeśli wystąpi którykolwiek z tych objawów, należy natychmiast przerwać stosowanie leku

Poniżej znajduje się przegląd produktów zawierających żelazo.

Do najczęściej przepisywanych preparatów żelaza zalicza się Conferon, Feracryl, Ferrum lek, Gemostimulin. Ich zaletami są najdokładniejsze dawkowanie i minimalne skutki uboczne.

Dawkę leku oblicza się indywidualnie - 2 mg na 1 kg masy ciała pacjenta (ale nie więcej niż 250 mg na dzień). Dla lepszego wchłaniania leki przyjmuje się wraz z posiłkiem, popijając niewielką ilością płynu.

Pozytywne zmiany (wzrost liczby retikulocytów) stwierdza się w ciągu tygodnia od rozpoczęcia stosowania leku. Po kolejnych dwóch do trzech tygodniach stężenie hemoglobiny wzrasta.

Narkotyk Formularz zwolnienia Mieszanina
Hemoferprolongatum Tabletki powlekane o masie 325 mg Siarczan żelazawy w jednej tabletce – 105 mg Fe2+
Tardiferon Tabletki o przedłużonym działaniu Mukoproteoza i kwas askorbinowy w jednej tabletce – 80 mg Fe2+
Ferroglukonian i Ferronal Tabletki 300 mg Glukonian żelaza w tabletce – 35 mg Fe2+
Ferrogradumet Tabletki powlekane Siarczan żelaza plus matryca plastikowa – gradumet, w jednej tabletce – 105 mg Fe2+
Heferol Kapsułki 350 mg Kwas fumarowy, jedna tabletka – 100 mg Fe2+
Aktiferryna Kapsułki, krople doustne, syrop Siarczan żelazawy, D, L-seryna (kapsułki i krople doustne) i siarczan żelazawy, D, L-seryna, glukoza, fruktoza, sorbinian potasu (syrop). W 1 kapsułce i 1 ml syropu - 38,2 mg Fe2+, w 1 ml kropli, w 1 ml syropu - i 34,2 mg Fe2+
Gemsineral-TD Kapsułki Mikrogranulki fumaranu żelaza, kwasu foliowego, cyjanokobalaminy. Jedna kapsułka – 67 mg Fe2+
Gyno-tardiferon Pigułki Siarczan żelazawy, kwas foliowy i askorbinowy, mukoproteoza. Jedna tabletka zawiera 80 mg Fe2+
Globiron Kapsułki żelatynowe 300 mg Fumaran żelaza, witaminy B6, B12, kwas foliowy, dokuzan sodu. Jedna kapsułka – 100 mg Fe2+
Ranferon-12 Kapsułki 300 mg Fumaran żelaza, kwas askorbinowy i foliowy, cyjanokobalamina, siarczan cynku, cytrynian amonowo-żelazowy. Jedna kapsułka – 100 mg Fe2+
Sorbiferdurules Tabletki powlekane o przedłużonym uwalnianiu jonów żelaza Siarczan żelaza, kwas askorbinowy, matrix (durule). Jedna tabletka zawiera 100 mg Fe2+
Totema Roztwór doustny w ampułkach po 10 ml Glukonian żelaza, mangan, miedź, a także benzoesan, cytrynian sodu i sacharoza. Jedna ampułka – 50 mg Fe2+
Heferol Kapsułki 350 mg Kwas fumarowy. Jedna kapsułka – 100 mg Fe2+
Fenyuls Kapsułki Siarczan żelaza, kwas foliowy i askorbinowy, tiamina. A także ryboflawina, cyjanokobalamina, pirydoksyna, fruktoza, cysteina, pantotenian wapnia, drożdże. Jedna kapsułka – 45 mg Fe2+

Przeciwwskazania do przyjmowania leków zawierających żelazo

  • niedokrwistość aplastyczna i/lub hemolityczna;
  • przyjmowanie leków z grupy tetracyklin lub leków zobojętniających;
  • przewlekłe zapalenie nerek i wątroby;
  • spożywanie pokarmów bogatych w wapń, błonnik i kofeinę;
  • przyjmowanie leków zmniejszających kwasowość soku żołądkowego; antybiotyki i leki tetracyklinowe (te grupy leków zmniejszają wchłanianie żelaza w jelitach).

Przeciwwskazania warunkowe:

  • wrzodziejące zapalenie okrężnicy;
  • wrzód trawienny żołądka i/lub dwunastnicy;
  • zapalenie jelit o różnej etiologii.

Zastrzyki żelaza i ich właściwości opisano poniżej. Oprócz kapsułek i tabletek zawierających żelazo przepisywane są zastrzyki. Ich użycie jest konieczne, gdy:

  • przewlekłe patologie układu trawiennego, któremu towarzyszy zmniejszone wchłanianie żelaza. Diagnozy: zapalenie trzustki (zapalenie trzustki), zespół złego wchłaniania, celiakia, zapalenie jelit;
  • wrzodziejące zapalenie jelita grubego o niespecyficznym charakterze;
  • nietolerancja soli żelaza lub nadwrażliwość z objawami alergicznymi;
  • wrzód trawienny żołądka i dwunastnicy w okresach zaostrzeń;
  • okres pooperacyjny po usunięciu części żołądka lub jelita cienkiego.

Zaletą zastrzyków jest szybkie i maksymalne wysycenie żelazem w porównaniu do innych form uwalniania leku.

Ważny! Podczas przyjmowania tabletek i kapsułek maksymalna dawka nie powinna przekraczać 20-50 mg (przy przyjęciu 300 mg żelaza możliwy jest skutek śmiertelny). Po wstrzyknięciu maksymalną dawkę uważa się za 100 mg żelaza.

Skutki uboczne przy podawaniu żelaza drogą iniekcji: zagęszczenie (nacieki) tkanki w miejscu podania leku, zapalenie żył, ropnie, reakcja alergiczna (w najgorszym przypadku natychmiast rozwija się wstrząs anafilaktyczny), zespół rozsianego wykrzepiania wewnątrznaczyniowego, przedawkowanie żelaza.

Rodzaje leków pokazano w tabeli

Narkotyk Formularz zwolnienia Mieszanina
Ferrum Lek (domięśniowo) Ampułki 2 ml Wodorotlenek żelaza i dekstran. Jedna ampułka – 100 mg Fe2+
Venofer (dożylny) Ampułki 5 ml Kompleksy wodorotlenku żelaza i sacharozy. Jedna ampułka – 100 mg Fe2+
Ferkoven (dożylny) Ampułki 1 ml Sacharynian żelaza, roztwór węglowodanów i glukonian kobaltu. Jedna ampułka – 100 mg Fe2+
Jectofer (domięśniowo) Ampułki 2 ml Kompleks żelazo-sorbitol-kwas cytrynowy
Ferrlecite (roztwór – domięśniowo, ampułki – dożylnie) Roztwór do wstrzykiwań w ampułkach po 1 i 5 ml Kompleks glukonianu żelaza
Ferbitol (domięśniowo) Ampułki 1 ml Kompleks sorbitolu żelaza

DEFINICJA

Żelazo- dwudziesty szósty element układu okresowego. Oznaczenie - Fe od łacińskiego „ferrum”. Znajduje się w okresie czwartym, grupie VIIIB. Odnosi się do metali. Ładunek jądrowy wynosi 26.

Żelazo jest zaraz po aluminium najpowszechniejszym metalem na świecie: stanowi 4% (wagowo) skorupy ziemskiej. Żelazo występuje w postaci różnych związków: tlenków, siarczków, krzemianów. Żelazo występuje w stanie wolnym jedynie w meteorytach.

Do najważniejszych rud żelaza zalicza się magnetyczną rudę żelaza Fe 3 O 4 , czerwoną rudę żelaza Fe 2 O 3 , brązową rudę żelaza 2Fe 2 O 3 × 3H 2 O i rudę dźwigarową FeCO 3 .

Żelazo jest srebrzystym (ryc. 1) plastycznym metalem. Dobrze nadaje się do kucia, walcowania i innych rodzajów obróbki skrawaniem. Właściwości mechaniczne żelaza silnie zależą od jego czystości – od zawartości w nim nawet bardzo małych ilości innych pierwiastków.

Ryż. 1. Żelazo. Wygląd.

Masa atomowa i cząsteczkowa żelaza

Względna masa cząsteczkowa substancji(M r) to liczba pokazująca, ile razy masa danej cząsteczki jest większa od 1/12 masy atomu węgla, oraz względna masa atomowa pierwiastka(A r) - ile razy średnia masa atomów pierwiastka chemicznego jest większa niż 1/12 masy atomu węgla.

Ponieważ w stanie wolnym żelazo występuje w postaci jednoatomowych cząsteczek Fe, wartości jego mas atomowych i cząsteczkowych pokrywają się. Są one równe 55,847.

Alotropia i alotropowe modyfikacje żelaza

Żelazo tworzy dwie modyfikacje krystaliczne: żelazo α i żelazo γ. Pierwsza z nich ma siatkę sześcienną skupioną na ciele, druga ma siatkę sześcienną skupioną na twarzy. Żelazo α jest stabilne termodynamicznie w dwóch zakresach temperatur: poniżej 912 o C i od 1394 o C do temperatury topnienia. Temperatura topnienia żelaza wynosi 1539 ± 5 o C. Od 912 o C do 1394 o C γ-żelazo jest stabilne.

Zakresy temperatur stabilności żelaza α i γ są określone przez charakter zmiany energii Gibbsa obu modyfikacji wraz ze zmianami temperatury. W temperaturach poniżej 912 o C i powyżej 1394 o C energia Gibbsa żelaza α jest mniejsza niż energia Gibbsa żelaza γ, a w zakresie 912 - 1394 o C jest większa.

Izotopy żelaza

Wiadomo, że w przyrodzie żelazo występuje w postaci czterech stabilnych izotopów 54 Fe, 56 Fe, 57 Fe i 57 Fe. Ich liczby masowe wynoszą odpowiednio 54, 56, 57 i 58. Jądro atomu izotopu żelaza 54 Fe zawiera dwadzieścia sześć protonów i dwadzieścia osiem neutronów, a pozostałe izotopy różnią się od niego jedynie liczbą neutronów.

Istnieją sztuczne izotopy żelaza o liczbach masowych od 45 do 72, a także 6 stanów izomerycznych jąder. Najdłużej żyjącym spośród powyższych izotopów jest 60 Fe z okresem półtrwania wynoszącym 2,6 miliona lat.

Jony żelaza

Wzór elektroniczny pokazujący rozkład orbitalny elektronów żelaza jest następujący:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2 .

W wyniku oddziaływania chemicznego żelazo oddaje swoje elektrony walencyjne, tj. jest ich dawcą i zamienia się w dodatnio naładowany jon:

Fe 0-2e → Fe 2+ ;

Fe 0 -3e → Fe 3+ .

Cząsteczka i atom żelaza

W stanie wolnym żelazo występuje w postaci jednoatomowych cząsteczek Fe. Oto niektóre właściwości charakteryzujące atom i cząsteczkę żelaza:

Stopy żelaza

Do XIX wieku stopy żelaza znane były głównie ze stopów z węglem, zwanych stalą i żeliwem. Jednak później powstały nowe stopy na bazie żelaza zawierające chrom, nikiel i inne pierwiastki. Obecnie stopy żelaza dzielą się na stale węglowe, żeliwa, stale stopowe i stale o specjalnych właściwościach.

W technologii stopy żelaza nazywane są zwykle metalami żelaznymi, a ich produkcja nazywana jest metalurgią żelaza.

Przykłady rozwiązywania problemów

PRZYKŁAD 1

Ćwiczenia Skład pierwiastkowy substancji jest następujący: udział masowy pierwiastka żelaza wynosi 0,7241 (lub 72,41%), udział masowy tlenu wynosi 0,2759 (lub 27,59%). Wyprowadź wzór chemiczny.
Rozwiązanie Udział masowy pierwiastka X w cząsteczce o składzie NX oblicza się za pomocą następującego wzoru:

ω (X) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%.

Oznaczmy liczbę atomów żelaza w cząsteczce przez „x”, liczbę atomów tlenu przez „y”.

Znajdźmy odpowiednie względne masy atomowe pierwiastków żelaza i tlenu (zaokrąglimy wartości względnych mas atomowych wziętych z układu okresowego D.I. Mendelejewa do liczb całkowitych).

Ar(Fe) = 56; Ar(O) = 16.

Procentową zawartość pierwiastków dzielimy na odpowiednie względne masy atomowe. W ten sposób znajdziemy zależność między liczbą atomów w cząsteczce związku:

x:y= ω(Fe)/Ar(Fe): ω(O)/Ar(O);

x:y = 72,41/56: 27,59/16;

x:y = 1,29: 1,84.

Przyjmijmy najmniejszą liczbę jako jeden (tj. podzielmy wszystkie liczby przez najmniejszą liczbę 1,29):

1,29/1,29: 1,84/1,29;

W związku z tym najprostszym wzorem na połączenie żelaza i tlenu jest Fe 2 O 3.

Odpowiedź Fe2O3

Czyste żelazo otrzymuje się różnymi metodami. Najważniejszą metodą jest rozkład termiczny pentakarbonylu żelaza (patrz § 193) i elektroliza wodnych roztworów jego soli.

W wilgotnym powietrzu żelazo szybko rdzewieje, to znaczy pokrywa się brązową powłoką uwodnionego tlenku żelaza, który ze względu na swoją kruchość nie chroni żelaza przed dalszym utlenianiem. W wodzie żelazo intensywnie koroduje; przy obfitym dostępie tlenu powstają uwodnione formy tlenku żelaza(III):

Gdy tlenu brakuje lub jest on utrudniony, powstaje tlenek mieszany Fe 3 O 4 (FeO Fe 2 O 3):

Żelazo rozpuszcza się w kwasie solnym o dowolnym stężeniu:

Rozpuszczanie w rozcieńczonym kwasie siarkowym przebiega podobnie:

W stężonych roztworach kwasu siarkowego żelazo utlenia się do żelaza (III):

Natomiast w kwasie siarkowym, którego stężenie jest bliskie 100%, żelazo staje się pasywne i praktycznie nie zachodzi żadna interakcja.

Żelazo rozpuszcza się w rozcieńczonych i średnio stężonych roztworach kwasu azotowego:

Przy wysokich stężeniach HNO 3 rozpuszczanie spowalnia i żelazo staje się bierne.

Żelazo charakteryzuje się dwiema seriami związków: związkami żelaza (II) i związkami żelaza (III). Pierwsze odpowiadają tlenkowi żelaza (II) lub tlenkowi żelazawemu FeO, drugie - tlenkowi żelaza (III) lub tlenkowi żelaza Fe 2 O 3.

Ponadto znane są sole kwasu żelazawego H 2 FeO 4, w których stopień utlenienia żelaza wynosi +6.

Związki żelaza(II).

Sole żelaza(II) powstają, gdy żelazo rozpuszcza się w rozcieńczonych kwasach innych niż kwas azotowy. Najważniejszym z nich jest siarczan żelaza(II), czyli siarczan żelazawy, FeSO 4 · 7H 2 O, który tworzy jasnozielone kryształy, które są dobrze rozpuszczalne w wodzie. W powietrzu siarczan żelaza stopniowo ulega erozji i jednocześnie utlenia się z powierzchni, przekształcając się w żółtobrązową zasadową sól żelaza(III).

Siarczan żelaza (II) wytwarza się przez rozpuszczenie złomu stalowego w 20-30% kwasie siarkowym:

Siarczan żelaza(II) stosowany jest do zwalczania szkodników roślin, do produkcji tuszy i farb mineralnych oraz do barwienia tekstyliów.

Po podgrzaniu siarczanu żelazawego uwalnia się woda i otrzymuje się białą masę bezwodnej soli FeSO4. W temperaturach powyżej 480°C bezwodna sól rozkłada się, uwalniając dwutlenek siarki i trójtlenek siarki; ten ostatni w wilgotnym powietrzu tworzy ciężkie białe opary kwasu siarkowego:

Kiedy roztwór soli żelaza(II) reaguje z zasadą, wytrąca się biały osad wodorotlenku żelaza(II) Fe(OH) 2, który w powietrzu na skutek utleniania szybko przyjmuje zielonkawą, a następnie brązową barwę, zamieniając się w żelazo (III) wodorotlenek.

Bezwodny tlenek żelaza(II) FeO można otrzymać w postaci czarnego, łatwo utlenionego proszku poprzez redukcję tlenku żelaza(III) tlenkiem węgla(II) w temperaturze 500°C:

Węglany metali alkalicznych wytrącają biały węglan żelaza(II) FeCO 3 z roztworów soli żelaza(II). Pod wpływem wody zawierającej CO 2 węglan żelaza, podobnie jak węglan wapnia, częściowo przekształca się w bardziej rozpuszczalną sól kwasową Fe(HCO 3) 2 . Żelazo występuje w postaci tej soli w naturalnych wodach żelazistych.

Sole żelaza (II) można łatwo przekształcić w sole żelaza (III) pod wpływem różnych środków utleniających - kwasu azotowego, nadmanganianu potasu, chloru, na przykład:

Ze względu na zdolność do łatwego utleniania, sole żelaza (II) są często stosowane jako środki redukujące.

Związki żelaza (III).

Chlorek żelaza (III) FeCl 3 to ciemnobrązowy kryształ o zielonkawym odcieniu. Substancja ta jest wysoce higroskopijna; pochłaniając wilgoć z powietrza, zamienia się w krystaliczne hydraty zawierające różną ilość wody i rozprzestrzeniające się w powietrzu. W tym stanie chlorek żelaza (III) ma brązowo-pomarańczową barwę. W rozcieńczonym roztworze FeCl 3 hydrolizuje do zasadowych soli. W parze chlorek żelaza (III) ma strukturę podobną do chlorku glinu (s. 615) i odpowiada wzorowi Fe 2 Cl 6; zauważalna dysocjacja Fe 2 Cl 6 na cząsteczki FeCl 3 rozpoczyna się w temperaturach około 500°C.

Chlorek żelaza(III) stosowany jest jako koagulant przy oczyszczaniu wody, jako katalizator w syntezie substancji organicznych oraz w przemyśle tekstylnym.

Siarczan żelaza (III) Fe 2 (SO 4) 3 - bardzo higroskopijne, białe kryształy, które dyfundują w powietrzu. Tworzy krystaliczny hydrat Fe 2 (SO 4) 3 · 9H 2 O (żółte kryształy). W roztworach wodnych siarczan żelaza (III) ulega silnej hydrolizie. Z siarczanami metali alkalicznych i siarczanami amonu tworzy sole podwójne - ałun, na przykład ałun żelazowo-amoniowy (NH 4) Fe (SO 4) 2 · 12H 2 O - jasnofioletowe kryształy, które są dobrze rozpuszczalne w wodzie. Po podgrzaniu powyżej 500°C siarczan żelaza(III) rozkłada się według równania:

Siarczan żelaza (III), podobnie jak FeCl 3 , stosowany jest jako koagulant przy oczyszczaniu wody, a także do trawienia metali. Roztwór Fe 2 (SO 4) 3 może rozpuścić Cu 2 S i CuS, tworząc siarczan miedzi(II), który jest stosowany w hydrometalurgicznej produkcji miedzi.

Gdy zasady działają na roztwory soli żelaza (III), wytrąca się czerwono-brązowy wodorotlenek żelaza (III) Fe(OH) 3, nierozpuszczalny w nadmiarze zasad.

Wodorotlenek żelaza (III) jest słabszą zasadą niż wodorotlenek żelaza (II); wyraża się to tym, że sole żelaza (III) są silnie hydrolizowane i słabymi kwasami (na przykład węglowym, siarkowodorem) Fe(OH) 3 sole nie tworzą się. Hydroliza wyjaśnia również kolor roztworów soli żelaza (III): pomimo tego, że Fe 3+ jest prawie bezbarwny, roztwory go zawierające mają barwę żółto-brązową, co tłumaczy się obecnością jonów wodorotlenowych żelaza lub Fe(OH) 3 cząsteczki powstałe w wyniku hydrolizy:

Po podgrzaniu kolor ciemnieje, a po dodaniu kwasów staje się jaśniejszy w wyniku zahamowania hydrolizy.

Po kalcynowaniu wodorotlenek żelaza (III), tracąc wodę, zamienia się w tlenek żelaza (III) lub tlenek żelaza, Fe 2 O 3. Tlenek żelaza(III) występuje naturalnie w postaci czerwonej rudy żelaza i stosowany jest jako brązowa farba – czerwony ołów, czyli mumia.

Charakterystyczną reakcją odróżniającą sole żelaza (III) od soli żelaza (II) jest działanie tiocyjanianu potasu KSCN lub tiocyjanianu amonu NH 4 SCN na sole żelaza. Roztwór tiocyjanianu potasu zawiera bezbarwne jony SCN -, które łączą się z jonami Fe(III), tworząc krwistoczerwony, słabo zdysocjowany tiocyjanian żelaza(III) Fe(SCN) 3 . Podczas interakcji z jonami tiocyjanianowymi żelaza (II) roztwór pozostaje bezbarwny.

Związki cyjanku żelaza. Gdy roztwory soli żelaza (II) poddaje się działaniu rozpuszczalnych cyjanków, na przykład cyjanku potasu, otrzymuje się biały osad cyjanku żelaza (II):

W nadmiarze cyjanku potasu osad rozpuszcza się w wyniku utworzenia soli kompleksowej K4 heksacyjanożelazianu(II) potasu

Heksacyjanożelazian(II) potasu K 4 ·3H 2 O krystalizuje w postaci dużych jasnożółtych pryzmatów. Sól ta nazywana jest także solą żółtej krwi. Po rozpuszczeniu w wodzie sól dysocjuje na jony potasu i wyjątkowo stabilne jony złożone 4-. W praktyce taki roztwór w ogóle nie zawiera jonów Fe 2+ i nie daje reakcji charakterystycznych dla żelaza(II).

Heksacyjanożelazian potasu (II) służy jako wrażliwy odczynnik na jony żelaza (III), ponieważ jony 4-, oddziałując z jonami Fe 3+, tworzą nierozpuszczalną w wodzie sól heksacyjanożelazianu żelaza (III) (III) Fe 4 3 o charakterystycznej niebieski kolor; Sól ta nazywana jest błękitem pruskim:

Jako farbę stosuje się błękit pruski.

Kiedy chlor lub brom działa na roztwór żółtej soli krwi, jej anion utlenia się, zamieniając się w 3-

Sól K3 odpowiadająca temu anionowi nazywana jest heksacyjanożelazianem(III) potasu lub solą czerwonej krwi. Tworzy czerwone bezwodne kryształy.

Jeśli zastosujemy heksacyjanożelazian(III) potasu do roztworu soli żelaza(II), otrzymamy osad heksacyjanożelazianu(III), żelaza(I) (błękit Turnboole'a), który wygląda bardzo podobnie do błękitu pruskiego, ale ma inny skład :

W przypadku soli żelaza (III) K3 tworzy zielonkawo-brązowy roztwór.

W większości innych związków złożonych, takich jak rozważane cyjanożelaziany, liczba koordynacyjna żelaza (II) i żelaza (III) wynosi sześć.

Ferryty. Kiedy tlenek żelaza(III) skondensuje się z węglanem sodu lub potasu, powstają ferryty - sole kwasu żelazawego HFeO 2 nieotrzymywane w stanie wolnym, np. ferryt sodu NaFeO 2:

Po rozpuszczeniu stopu w wodzie otrzymuje się czerwonofioletowy roztwór, z którego można wytrącić nierozpuszczalny w wodzie żelazian baru BaFeO 4 działaniem chlorku baru.

Wszystkie żelazorany są bardzo silnymi utleniaczami (silniejszymi niż nadmanganiany). Nie otrzymano kwasu żelazawego H 2 FeO 4 odpowiadającego żelazianom i jego bezwodnikowi FeO 3 w stanie wolnym.

Karbonylki żelaza. Żelazo tworzy z tlenkiem węgla lotne związki zwane karbonylkami żelaza. Pentakarbonylek żelaza Fe(CO) 5 jest bladożółtą cieczą, wrzącą w temperaturze 105°C, nierozpuszczalną w wodzie, ale rozpuszczalną w wielu rozpuszczalnikach organicznych. Fe(CO)5 otrzymuje się przez przepuszczenie CO przez sproszkowane żelazo w temperaturze 150-200°C i pod ciśnieniem 10 MPa. Zanieczyszczenia zawarte w żelazie nie reagują z CO, w wyniku czego powstaje bardzo czysty produkt. Po podgrzaniu w próżni pentakarbonyl żelaza rozkłada się na żelazo i CO; służy ono do produkcji sproszkowanego żelaza o wysokiej czystości – żelaza karbonylowego (patrz § 193).

Charakter wiązań chemicznych w cząsteczce Fe(CO) 5 omówiono na stronie 430.

<<< Назад
Do przodu >>>