逍遥学能 2016-02-25 10:16
一、概况
铁是一种化学元素,它的化学符号是Fe,它的原子序数是26,是最常用的金属。它是过渡金属的一种。是地壳含量第二高的金属元素。中国是最早发现和掌握炼铁技术的国家。1973年在中国河北省出土了一件商代铁刃青铜钺,表明中国劳动人民早在3300多年以前就认识了铁,熟悉了铁的锻造性能,识别了铁与青铜在性质上的差别,把铁铸在铜兵器的刃部,加强铜的坚韧性。经科学鉴定,证明铁刃是用陨铁锻成的。随着青铜熔炼技术的成熟,逐渐为铁的冶炼技术的发展创造了条件。人体中也含有铁。另外,铁还常被用做姓氏等。
二、物理性质
铁的相对原子质量 56,铁的密度为7.9克/立方厘米。
铁活泼,为强还原剂,化合价有0、+2、+3、+6,最常见的价态是+2和+3。在室温下,铁不能从水中置换出氢气,在500℃以上反应速度增大。
铁在干燥空气中很难跟氧气反应,但在潮湿空气中很容易发生电化学腐蚀,若在酸性气体或在盐水中或卤素蒸气氛围中腐蚀更快。铁可以从溶液中还原金、铂、银、汞、铜或锡等离子。
铁的比热容0.46×103J/(kg?℃),每千克铁温度升高或降低一摄氏度吸收或放出热量0.46×103J 。熔点: 1535°C,沸点: 2750°C.。色泽 :纯铁具有银白色金属光泽, 状态: 固体 ,硬度: 质软 ,密度 :7.8g/cm3 ,延展性良好,传导性(导电、导热)好 。纯铁的熔点应该是1534℃,不过如果是铁与其他金属的合金或者是掺有杂质的铁,熔点降低,硬度将增大,具体得看杂质或者合金的性质了。
三、铁元素的分布
铁是地球上分布最广、最常用的金属之一,约占地壳质量的5.1%,居元素分布序列中的第四位,仅次于氧、硅和铝。在自然界,游离态的铁只能从陨石中找到,分布在地壳中的铁都以化合物的形式存在。铁的主要矿石有:赤铁矿Fe2O3,含铁量在50%~60%之间;磁铁矿Fe3O4,含铁量60%以上,有亚铁磁性,此外还有褐铁矿Fe2O3.nH2O、菱铁矿FeCO3和黄铁矿FeS2,它们的含铁量低一些,但比较容易冶炼。中国的铁矿资源非常丰富,著名的产地有湖北大冶、东北鞍山等。
四、用途
1.它的最大用途是用于炼钢;也大量用来制造铸铁和煅铁。铁和其化合物还用作磁铁、染料(墨水、蓝晒图纸、胭脂颜料)和磨料(红铁粉)。还原铁粉大量用于冶金。
2.浮选发治理污水:以铁为阳极电解污水,阴极产生气泡(氢气)使污垢浮起,达到一定厚度使可去除,阳极产生的Fe2+遇到阴极产生的OH-生成具有吸附性的沉淀(Fe(OH)2被氧化成Fe(OH)3),吸附杂质。
3.在我们的生活里,铁可以算得上是最有用、最价廉、最丰富、最重要的金属了。铁是碳钢、铸铁的主要元素,工农业生产中,装备制造、铁路车辆、道路、桥梁、轮船、码头、房屋、土建均离不开钢铁构件,中国年产钢材4亿多吨、铸件3350万吨。钢铁的年产量代表一个国家的现代化水平。
4.对于人体,铁是不可缺少的微量元素。在十多种人体必需的微量元素中铁无论在重要性上还是在数量上,都属于首位。一个正常的成年人全身含有3g多铁,相当于一颗小铁钉的质量。人体血液中的血红蛋白就是铁的配合物,它具有固定氧和输送氧的功能。人体缺铁会引起贫血症。只要不偏食,不大出血,成年人一般不会缺铁。
5.铁还是植物制造叶绿素不可缺少的催化剂。如果一盆花缺少铁,花就会失去艳丽的颜色,失去那沁人肺腑的芳香,叶子也发黄枯萎。一般土壤中也含有不少铁的化合物。铁是土壤中的一个重要组分,其在土壤中的比例从小于1%至大于20%不等,平均是3.2% . 铁主要以铁氧化物的形式存在,其中既有二价又有三价铁,大多数铁氧化物在土壤颗粒中以不同程度的微结晶形式存在。