鉄 (Fe)
| 原子番号 | 26 |
|---|---|
| 原子量 | 55.8452 u |
| 分類 | 遷移金属 |
| 電子配置 | [Ar] 3d⁶ 4s² |
| 外観 | 灰色がかった金属光沢 |
| 密度(STP) | 7874 g/L |
| 融点 | 1811 K |
| 沸点 | 3134 K |
| 電気陰性度 | 1.83 (ポーリング) |
| イオン化エネルギー | 762.5 kJ/mol |
| 原子半径 | 140 pm |
| 結晶構造 | 体心立方 |
| 発見者 | 古代文明 (-2000) |
概要
鉄(Fe)は光沢のある銀灰色の、延性に富む磁性金属で、地殻中で4番目に豊富な元素です。あらゆる金属の中で最も広く使われており、ほぼすべての生物に不可欠です。鉄(Fe)の主な特徴は以下のとおりです。
用途:鋼(さまざまな特性を持つ鉄と炭素の合金)として建設と製造の中心を担い、車両、建物、機械、工具、家電製品、インフラに使われます。純鉄は電磁石、触媒、栄養補助食品に使われます。鋳鉄や錬鉄にはそれぞれ特有の用途があります。
製造/抽出:鉄鉱石(赤鉄鉱、磁鉄鉱)を高炉で製錬し、コークス(炭素)で酸化鉄を還元して得られます。中国が世界の鉄の半分以上を生産しています。直接還元鉄(DRI)や電気アーク炉は代替的な方法です。
歴史:先史時代から使われてきました(鉄器時代は紀元前1200年ごろに始まった)。最初期の供給源は隕鉄でした。製鉄の普及は人類の文明に革命をもたらしました。ベッセマー法(1856年)とその後の改良により、鋼の大量生産が可能になりました。
健康への影響と安全性:鉄はヘモグロビン(酸素運搬)、酵素、細胞呼吸に不可欠です。欠乏すると貧血を引き起こし、過剰になると臓器障害(ヘモクロマトーシス)を引き起こします。金属鉄はさびやすく、細かい鉄粉は可燃性で自然発火することがあります。
価格/市場:鉄鉱石の価格は世界の鉄鋼需要、特に中国の需要によって変動します。安価で豊富です。スクラップ鋼のリサイクルは経済的に重要です。現代の経済とインフラの基盤となっています。
性質:強磁性を示し(磁化される)、比較的反応性が高く(湿った空気中でさびる)、延性と展性があり、引張強度が高く、融点は1538°Cで、+2と+3の酸化数をとり、容易に合金を形成します。