铁 (Fe)

原子序数26
原子质量55.8452 u
类别过渡金属
电子排布[Ar] 3d⁶ 4s²
外观带灰色调的金属光泽
密度(STP)7874 g/L
熔点1811 K
沸点3134 K
电负性1.83 (鲍林标度)
电离能762.5 kJ/mol
原子半径140 pm
晶体结构体心立方
发现者古代文明 (-2000)

简介

铁(Fe)是一种有光泽、银灰色、有延展性且具有磁性的金属,是地壳中含量第四多的元素。它是所有金属中使用最广泛的,几乎是所有生物所必需的。以下是关于铁(Fe)的主要信息:

用途:以钢(性能各异的铁碳合金)的形式主导建筑和制造业,用于车辆、建筑物、机械、工具、电器和基础设施。纯铁用于电磁铁、催化剂和膳食补充剂。铸铁和锻铁各有特定用途。

生产/提取:在高炉中用焦炭(碳)还原铁氧化物,从铁矿石(赤铁矿、磁铁矿)中冶炼提取。中国的铁产量占全球一半以上。直接还原铁(DRI)和电弧炉是替代方法。

历史:自史前时代起就被使用(铁器时代始于公元前1200年左右)。陨铁是最早的来源。炼铁的普及彻底改变了人类文明。贝塞麦法(1856年)及后来的改进使钢得以大规模生产。

健康影响与安全:铁对血红蛋白(输送氧气)、酶和细胞呼吸必不可少。缺铁导致贫血;过量则造成器官损伤(血色病)。金属铁容易生锈,细铁粉易燃并可能自燃。

价格/市场:铁矿石价格随全球钢铁需求波动,尤其是来自中国的需求。价格便宜且储量丰富。废钢回收具有重要的经济意义。是现代经济和基础设施的基石。

性质:具有铁磁性(可被磁化),反应性较强(在潮湿空气中生锈),有延展性和可锻性,抗拉强度高,熔点1538°C,呈+2和+3氧化态,易形成合金。

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元素周期表