Железо и человек
Железо - металл без которого нельзя было бы построить Эйфелеву башню и многие произведения архитектуры. Оно находится в восьмой группе четвёртого периода под номером 26. Без железа так же невозможна жизнь человека на химическом уровне. Оно используется во всех областях промышленности на протяжении многих столетий. Человек впервые столкнулся с железом в виде руды или метеоритов еще по времена каменного века. По сравнению с медью, железо было намного прочнее и твёрже, но и так же очень редким металлов. Поэтому железное оружие и другие изделия доставались только главным членам первобытного общества. Но в первом тысячелетии до нашей эры человек освоил добычу железа из руды, которая встречалась намного чаще чем метеорит. Один из способов получения железа в те времена - прокаливание жидкого бурого железняка или минерала гематита углём. Но в те времена технологии были далеки от достижения температур, достаточных для плавления железа. По этой причине единственным способом придания железу желанной формы была ковка. Спустя время, люди освоили искусство строения сложных многоуровневых печей, температура в которых достигала 1400 градусов по Цельсию. Этого было достаточно для выплавки чугуна, но он тогда был очень хрупкий, из-за высокого содержания углерода в своём составе. Вскоре способ удаления ненужного углерода был придуман: путём прогонки большого количества воздуха через печь. Получался довольно мягкий материал, пригодный для использования во многих отраслях. К примеру, из такого железа была построена знаменитая Эйфелева башня.
К двадцатому веку появились еще более совершенные печи, позволявшие выплавлять бессчётное количество сортов стали. По распространённости в земной коре железо занимает второе место после алюминия(4,7%). Но это только в земной коре, по факту наша планета на 30% состоит из расплавленного в ядре железа. Благодаря магнетическому свойству железа, у Земли есть своего рода "защитное поле", которое защищает ее обитателей от пагубной солнечной радиации. Трёхвалентный оксид железа имеет буро-красный цвет, что объясняет странный красный цвет воды в природных водоёмах. Кстати, своё знаменитое прозвище "красная планета" Марс получил благодаря все тому же оксиду железа, которым покрыта поверхность небесного тела. Железу даже есть своего рода памятник в Брюсселе. Это конструкция, внешне представляющая собой атом железа.
Физические и химические свойства
Плотность железа довольно высока и составляет 8 грамм на сантиметр кубический, а температура плавления около 1500 градусов по Цельсию. Большой недостаток железа - быстрое окисление на воздухе, которое ускоряется при сильном нагреве. Оксидная плёнка железа довольно рыхлая, из-за чего без должной защиты изделия из железа могут насквозь подвергнуться коррозии.
Защитой могут послужить покрытия из:
- лаков
- красок
- других, более активных металлов(цинк)
- специально разработанные покрытия с содержанием кальция
Железо является химически активным металлом, так как реагирует даже со слабой соляной кислотой. Этот металл имеет множество степеней окисления и, следовательно, множество цветов и оттенков в своих соединениях. Это свойство широко используется в текстильной промышленности: из соединений железа производят пигменты и красящие элементы. Пирофорность - свойство мельчайших кусочков металла самовоспламеняться на воздухе. Этим качеством обладает и железо. Наблюдается это, например, при распиле цельного листа железа болгаркой. Так же свойство железа гореть на воздухе хорошо наблюдается, если поджечь кусочек "стальной ваты". Самое интересное свойство железа - ферромагнетизм. Учитывая дешевизну железа и его магнетические свойства, из него производят постоянные магниту, путём намагничивания кусков металла более сильным металлом. Если добавить в железо металл неодим, то получится довольно мощный неодимовый магнит. Силовые линии магнитного поля железа можно рассмотреть проведя довольно известный эксперимент с железными опилками. Но существует и более современный и показательный опыт для выявления силовых линий, с использованием измельченного никеля в масле между двумя пластинами.
Применение железа
Вопрос "где применяется железо?" может показаться очень глупым, ведь просто посмотрев на предметы вокруг вас можно увидеть предметы в той или иной степени содержащие железо. Но главное применение железо находит внутри нас, людей. Железо находится в нашей крови в белке гемоглобине, который отвечает за функцию и перенос кислорода в организме. Поэтому, учитывая этот факт и то, что из железа состоит практически всё что человек построил можно сделать вывод, что без железа современную жизнь человека невозможно. Человечество, учитывая всё вышеперечисленное, не нашло да и вряд ли найдёт замену такому полезному металлу.
