Ανώτερο υδροξείδιο του σιδήρου με κατάσταση οξείδωσης 6. Μεγάλη εγκυκλοπαίδεια πετρελαίου και αερίου

Ιστορία

Ο σίδηρος ως οργανικό υλικό είναι γνωστός από την αρχαιότητα. Τα παλαιότερα προϊόντα σιδήρου που βρέθηκαν κατά τις αρχαιολογικές ανασκαφές χρονολογούνται στην 4η χιλιετία π.Χ. μι. και ανήκουν στον αρχαίο σουμεριακό και αρχαίο αιγυπτιακό πολιτισμό. Αυτά είναι κατασκευασμένα από σίδηρο μετεωρίτη, δηλαδή κράμα σιδήρου και νικελίου (η περιεκτικότητα του τελευταίου κυμαίνεται από 5 έως 30%), κοσμήματα από αιγυπτιακούς τάφους (περίπου 3800 π.Χ.) και ένα στιλέτο από την πόλη Ουρ των Σουμερίων (περίπου 3100 π.Χ.) ε.). Προφανώς, ένα από τα ονόματα του σιδήρου στα ελληνικά και στα λατινικά προέρχεται από την ουράνια προέλευση του μετεωρικού σιδήρου: "sider" (που σημαίνει "αστέρι").

Τα προϊόντα σιδήρου που προέρχονται από την τήξη είναι γνωστά από την εποχή της εγκατάστασης των Αριών φυλών από την Ευρώπη στην Ασία, τα νησιά της Μεσογείου και πέρα ​​(τέλη 4ης και 3ης χιλιετίας π.Χ.). Τα παλαιότερα γνωστά σιδερένια εργαλεία είναι χαλύβδινες λεπίδες που βρέθηκαν στην τοιχοποιία της πυραμίδας του Χέοπα στην Αίγυπτο (χτίστηκε γύρω στο 2530 π.Χ.). Όπως έδειξαν οι ανασκαφές στην έρημο της Νουβίας, ήδη εκείνες τις μέρες οι Αιγύπτιοι, προσπαθούσαν να διαχωρίσουν τον εξορυσσόμενο χρυσό από τη βαριά άμμο μαγνητίτη, το φρυγμένο μετάλλευμα με πίτουρο και παρόμοιες ουσίες που περιέχουν άνθρακα. Ως αποτέλεσμα, ένα στρώμα ζυμώδους σιδήρου επέπλεε στην επιφάνεια του τήγματος χρυσού, το οποίο επεξεργαζόταν ξεχωριστά. Από αυτό το σίδερο σφυρηλατήθηκαν εργαλεία, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που βρέθηκαν στην πυραμίδα του Χέοπα. Ωστόσο, μετά τον εγγονό του Χέοπα Μενκάουρ (2471-2465 π.Χ.), σημειώθηκε αναταραχή στην Αίγυπτο: οι ευγενείς, με επικεφαλής τους ιερείς του θεού Ρα, ανέτρεψαν την κυρίαρχη δυναστεία και άρχισε ένα άλμα σφετεριστών, που έληξε με την προσχώρηση του Ο φαραώ της επόμενης δυναστείας, ο Userkar, τον οποίο οι ιερείς δήλωσαν ότι ήταν ο γιος και η ενσάρκωση του ίδιου του θεού Ρα (από τότε αυτό έγινε το επίσημο καθεστώς των Φαραώ). Κατά τη διάρκεια αυτής της αναταραχής, οι πολιτιστικές και τεχνικές γνώσεις των Αιγυπτίων έπεσαν σε αποσύνθεση και, καθώς η τέχνη της κατασκευής των πυραμίδων υποβαθμίστηκε, η τεχνολογία παραγωγής σιδήρου χάθηκε, σε σημείο που αργότερα, κατακτώντας τη χερσόνησο του Σινά σε αναζήτηση χαλκού μετάλλευμα, οι Αιγύπτιοι δεν έδωσαν καμία σημασία στα κοιτάσματα σιδηρομεταλλεύματος εκεί, αλλά λάμβαναν σίδηρο από γειτονικούς Χετταίους και Μιτάνους.

Ο πρώτος κατέκτησε την παραγωγή σιδήρου Hatt, αυτό υποδεικνύεται από την παλαιότερη (2η χιλιετία π.Χ.) αναφορά του σιδήρου στα κείμενα των Χετταίων, οι οποίοι ίδρυσαν την αυτοκρατορία τους στην επικράτεια των Hatt (σύγχρονη Ανατολία στην Τουρκία). Έτσι, στο κείμενο του βασιλιά των Χετταίων Anitta (περίπου 1800 π.Χ.) λέει:

Όταν πήγα σε εκστρατεία στην πόλη Puruskhanda, ένας άντρας από την πόλη Puruskhanda ήρθε να με προσκυνήσει (...;) και μου παρουσίασε 1 σιδερένιο θρόνο και 1 σιδερένιο σκήπτρο (;) ως ένδειξη ταπεινοφροσύνης (?)...

(πηγή: Giorgadze G. G.// Δελτίο αρχαία ιστορία. 1965. № 4.)

Στην αρχαιότητα, οι χαλίμπ ήταν φημισμένοι ως κύριοι των προϊόντων σιδήρου. Ο θρύλος των Αργοναυτών (η εκστρατεία τους στην Κολχίδα έγινε περίπου 50 χρόνια πριν από τον Τρωικό πόλεμο) λέει ότι ο βασιλιάς της Κολχίδας, Eet, έδωσε στον Ιάσονα ένα σιδερένιο άροτρο για να οργώσει το χωράφι του Άρη και περιγράφει τους υπηκόους του, τους χάλιμπερ:

Δεν οργώνουν τη γη, δεν φυτεύουν οπωροφόρα δέντρα, δεν βόσκουν κοπάδια σε πλούσια λιβάδια. εξάγουν μετάλλευμα και σίδηρο από την ακαλλιέργητη γη και τους ανταλλάσσουν τρόφιμα. Η μέρα δεν ξεκινά για αυτούς χωρίς σκληρή δουλειά, περνούν στο σκοτάδι της νύχτας και τον πυκνό καπνό, δουλεύοντας όλη μέρα…

Ο Αριστοτέλης περιέγραψε τη μέθοδο απόκτησης χάλυβα: «Οι Χαλίμπ έπλυναν την άμμο του ποταμού της χώρας τους πολλές φορές - διαχωρίζοντας έτσι το μαύρο συμπύκνωμα (ένα βαρύ κλάσμα που αποτελείται κυρίως από μαγνητίτη και αιματίτη) και το έλιωσαν σε φούρνους. το μέταλλο που αποκτήθηκε είχε ένα ασημί χρώμα και ήταν ανοξείδωτο».

Η άμμος μαγνητίτη, που βρίσκεται συχνά σε ολόκληρη την ακτή της Μαύρης Θάλασσας, χρησιμοποιήθηκε ως πρώτη ύλη για την τήξη χάλυβα: αυτές οι άμμοι μαγνητίτη αποτελούνται από ένα μείγμα λεπτών κόκκων μαγνητίτη, τιτανίου-μαγνητίτη ή ιλμενίτη και θραυσμάτων άλλων πετρωμάτων. έτσι ώστε ο χάλυβας που έλιωναν οι Χαλίμπ ήταν κράμα, και είχε εξαιρετικές ιδιότητες. Ένας τόσο περίεργος τρόπος απόκτησης σιδήρου υποδηλώνει ότι οι Χαλίμπ διέδιδαν σίδηρο μόνο ως τεχνολογικό υλικό, αλλά η μέθοδός τους δεν θα μπορούσε να είναι μέθοδος για την ευρεία βιομηχανική παραγωγή προϊόντων σιδήρου. Ωστόσο, η παραγωγή τους ήταν το έναυσμα για περαιτέρω ανάπτυξημεταλλουργία σιδήρου.

Στη βαθύτερη αρχαιότητα, ο σίδηρος εκτιμήθηκε περισσότερο από τον χρυσό, και σύμφωνα με την περιγραφή του Στράβωνα, οι αφρικανικές φυλές έδιναν 10 λίβρες χρυσού για 1 λίβρα σιδήρου και σύμφωνα με τις μελέτες του ιστορικού G. Areshyan, το κόστος του χαλκού, το ασήμι, ο χρυσός και ο σίδηρος μεταξύ των αρχαίων Χετταίων ήταν σε αναλογία 1: 160 : 1280: 6400. Εκείνη την εποχή, ο σίδηρος χρησιμοποιήθηκε ως μέταλλο κοσμήματος, θρόνοι και άλλα βασιλικά μνημεία κατασκευάζονταν από αυτό: για παράδειγμα, στην Βιβλικό βιβλίο Δευτερονόμιο 3.11, περιγράφεται ένα «σιδερένιο κρεβάτι» του Ρεφαΐμ βασιλιά Ογ.

Στον τάφο του Τουταγχαμών (γύρω στο 1350 π.Χ.), βρέθηκε ένα σιδερένιο στιλέτο σε χρυσό πλαίσιο - πιθανότατα δώρο των Χετταίων για διπλωματικούς σκοπούς. Αλλά οι Χετταίοι δεν προσπάθησαν για την ευρεία διάδοση του σιδήρου και των τεχνολογιών του, κάτι που φαίνεται και από την αλληλογραφία του Αιγύπτιου φαραώ Τουταγχαμών και του πεθερού του Χαττουσίλ, του βασιλιά των Χετταίων, που έφτασε σε εμάς. Ο Φαραώ ζητά να στείλει περισσότερο σίδηρο, και ο βασιλιάς των Χετταίων απαντά διστακτικά ότι τα αποθέματα σιδήρου έχουν τελειώσει και οι σιδηρουργοί είναι απασχολημένοι με αγροτικές εργασίες, οπότε δεν μπορεί να εκπληρώσει το αίτημα του βασιλικού γαμπρού και στέλνει μόνο ένα στιλέτο από το «καλό σίδηρο ” (δηλαδή χάλυβας). Όπως μπορείτε να δείτε, οι Χετταίοι προσπάθησαν να χρησιμοποιήσουν τις γνώσεις τους για να επιτύχουν στρατιωτικά πλεονεκτήματα και δεν έδωσαν σε άλλους την ευκαιρία να τους προλάβουν. Προφανώς, λοιπόν, τα προϊόντα σιδήρου διαδόθηκαν μόνο μετά τον Τρωικό πόλεμο και την πτώση των Χετταίων, όταν χάρη στην εμπορική δραστηριότητα των Ελλήνων έγινε γνωστή σε πολλούς η τεχνολογία σιδήρου και ανακαλύφθηκαν νέα κοιτάσματα και ορυχεία σιδήρου. Έτσι η Εποχή του Χαλκού αντικαταστάθηκε από την Εποχή του Σιδήρου.

Σύμφωνα με τις περιγραφές του Ομήρου, αν και κατά τη διάρκεια του Τρωικού Πολέμου (περίπου 1250 π.Χ.) τα όπλα κατασκευάζονταν κυρίως από χαλκό και μπρούντζο, ο σίδηρος ήταν ήδη γνωστός και είχε μεγάλη ζήτηση, αν και περισσότερο ως πολύτιμο μέταλλο. Για παράδειγμα, στο 23ο τραγούδι της Ιλιάδας, ο Όμηρος λέει ότι ο Αχιλλέας βράβευσε τον νικητή σε αγώνα ρίψης δίσκου με ένα σιδερένιο δίσκο κραυγής. Οι Αχαιοί εξόρυξαν αυτό το σίδερο από τους Τρώες και τους γειτονικούς λαούς (Ιλιάδα 7.473), συμπεριλαμβανομένων των Χαλίμπ, οι οποίοι πολέμησαν στο πλευρό των Τρώων:

«Μαζί μου αγόρασαν κρασί άλλοι από τους Αχαιούς,
Αυτά για κουδούνισμα χαλκού, για γκρι σίδερο άλλαξαν,
Αυτά για δέρματα βοδιού ή βόδια με ψηλό κέρατο,
Αυτά για τους αιχμαλώτους τους. Και ετοιμάζεται μια χαρούμενη γιορτή ..."

Ίσως ο σίδηρος να ήταν ένας από τους λόγους που ώθησαν τους Αχαιούς Έλληνες να μετακομίσουν στη Μικρά Ασία, όπου έμαθαν τα μυστικά της παραγωγής του. Και οι ανασκαφές στην Αθήνα έδειξαν ότι ήδη γύρω στο 1100 π.Χ. μι. και αργότερα τα σιδερένια ξίφη, τα δόρατα, τα τσεκούρια, ακόμη και τα σιδερένια καρφιά ήταν ήδη ευρέως διαδεδομένα. Το βιβλικό βιβλίο του Ιησού του Ναυή 17:16 (πρβλ. Κριτές 14:4) περιγράφει ότι οι Φιλισταίοι (οι βιβλικοί «ΠΙΛΙΣΤΙΜ», και αυτοί ήταν πρωτοελληνικές φυλές συγγενείς με τους μετέπειτα Έλληνες, κυρίως Πελασγοί) είχαν πολλά σιδερένια άρματα, δηλαδή. , σε αυτό το σίδερο έχει ήδη χρησιμοποιηθεί ευρέως σε μεγάλες ποσότητες.

Ο Όμηρος στην Ιλιάδα και την Οδύσσεια αποκαλεί το σίδερο «σκληρό μέταλλο» και περιγράφει τη σκλήρυνση των εργαλείων:

«Ένας γρήγορος πλαστογράφος, έχοντας φτιάξει ένα τσεκούρι ή ένα τσεκούρι,
Μέταλλο στο νερό, θερμαίνοντάς το έτσι ώστε να διπλασιαστεί
Είχε ένα φρούριο, βυθίζεται ..."

Ο Όμηρος αποκαλεί το σίδηρο δύσκολο, επειδή στην αρχαιότητα η κύρια μέθοδος απόκτησής του ήταν η διαδικασία ακατέργαστης εμφύσησης: εναλλασσόμενα στρώματα σιδηρομεταλλεύματος και άνθρακα φρύνωναν σε ειδικούς φούρνους (σφυρηλάτες - από το αρχαίο "Κέρας" - ένα κέρατο, ένας σωλήνας, αρχικά ήταν απλώς ένας σωλήνας σκαμμένος στο έδαφος, συνήθως οριζόντια στην πλαγιά μιας χαράδρας). Στην εστία, τα οξείδια του σιδήρου μειώνονται σε μέταλλο με θερμό άνθρακα, το οποίο αφαιρεί οξυγόνο, οξειδώνεται σε μονοξείδιο του άνθρακα, και ως αποτέλεσμα αυτής της φρύξης του μεταλλεύματος με άνθρακα, ελήφθη ζυμωτός σίδηρος (σπογγώδης). Το Kritsu καθαρίστηκε από τη σκωρία σφυρηλατώντας, αποσπώντας τις ακαθαρσίες δυνατά χτυπήματασφυρί. Τα πρώτα σφυρήλατα είχαν σχετικά χαμηλή θερμοκρασία- αισθητά χαμηλότερο από το σημείο τήξης του χυτοσιδήρου, επομένως ο σίδηρος αποδείχθηκε ότι ήταν σχετικά χαμηλός άνθρακας. Προκειμένου να ληφθεί ισχυρός χάλυβας, χρειάστηκε η φρύξη και η σφυρηλάτηση της ράβδου σιδήρου με άνθρακα πολλές φορές, ενώ το επιφανειακό στρώμα του μετάλλου ήταν επιπλέον κορεσμένο με άνθρακα και σκληρυνθεί. Έτσι αποκτήθηκε ο «καλός σίδηρος» - και παρόλο που απαιτούσε πολλή δουλειά, τα προϊόντα που αποκτήθηκαν με αυτόν τον τρόπο ήταν σημαντικά ισχυρότερα και σκληρότερα από τα χάλκινα.

Αργότερα, έμαθαν πώς να φτιάχνουν πιο αποδοτικούς φούρνους (στα ρωσικά - υψικάμινος, domnitsa) για την παραγωγή χάλυβα και χρησιμοποίησαν γούνες για την παροχή αέρα στον κλίβανο. Ήδη οι Ρωμαίοι μπόρεσαν να φέρουν τη θερμοκρασία στον κλίβανο στο λιώσιμο του χάλυβα (περίπου 1400 μοίρες και ο καθαρός σίδηρος λιώνει στους 1535 βαθμούς). Σε αυτή την περίπτωση, ο χυτοσίδηρος σχηματίζεται με σημείο τήξης 1100-1200 μοίρες, το οποίο είναι πολύ εύθραυστο στη στερεά κατάσταση (δεν επιδέχεται καν σφυρηλάτηση) και δεν έχει την ελαστικότητα του χάλυβα. Αρχικά θεωρήθηκε επιβλαβές υποπροϊόν. ακατέργαστος σίδηρος, στα ρωσικά, χυτοσίδηρος, πλινθώματα, από όπου, στην πραγματικότητα, προέρχεται η λέξη χυτοσίδηρος), αλλά στη συνέχεια αποδείχθηκε ότι όταν ξανατήκεται σε φούρνο με αυξημένο αέρα να φυσάει μέσα του, ο χυτοσίδηρος μετατρέπεται σε καλής ποιότητας χάλυβα, ως περίσσεια ο άνθρακας καίγεται. Μια τέτοια διαδικασία δύο σταδίων για την παραγωγή χάλυβα από χυτοσίδηρο αποδείχθηκε απλούστερη και πιο κερδοφόρα από την ανθισμένη, και αυτή η αρχή χρησιμοποιείται χωρίς πολλές αλλαγές για πολλούς αιώνες, παραμένοντας μέχρι σήμερα η κύρια μέθοδος για την παραγωγή σιδήρου υλικά.

Βιβλιογραφία: Καρλ Μπακς.Πλούτος του εσωτερικού της γης. Μ .: Πρόοδος, 1986, σελ. 244, κεφάλαιο «Σίδηρος»

προέλευση του ονόματος

Υπάρχουν διάφορες εκδοχές για την προέλευση της σλαβικής λέξης "σίδερο" (λεκορωσικά zhalez, ουκρανικά zalizo, παλιά σλαβ. σίδερο, διόγκωμα. σίδερο, Serbohorv. zhezo, πολωνικά. Ζελάζο, Τσεχία železo, Σλοβένο ζελέζο).

Μία από τις ετυμολογίες συνδέει τον Πρασλάβ. *ΖελΕζο με την ελληνική λέξη χαλκός , που σήμαινε σίδηρος και χαλκός, σύμφωνα με μια άλλη εκδοχή *ΖελΕζοπαρόμοια με λέξεις *ζελί«χελώνα» και *μάτι«βράχος», με το γενικό seme «πέτρα». Η τρίτη εκδοχή προτείνει έναν αρχαίο δανεισμό από μια άγνωστη γλώσσα.

Οι γερμανικές γλώσσες δανείστηκαν το όνομα σίδηρος (γοτθ. eisarn, Αγγλικά σίδερο, Γερμανικά Eisen, Κάτω. ijzer, dat. jern, σουηδικός jarn) από την Σέλτικ.

Πρα-κελτική λέξη *ισάρνο-(> OE iarn, OE Bret hoiarn), μάλλον πηγαίνει πίσω στο Proto-IE. *h 1 esh 2 r-no- «αιματοβαμμένος» με τη σημασιολογική ανάπτυξη «αιματοβαμμένος» > «κόκκινος» > «σιδερένιος». Σύμφωνα με μια άλλη υπόθεση, η λέξη αυτή ανάγεται στο pra-i.e. *(H)ish 2ro- «ισχυρός, άγιος, που κατέχει υπερφυσική δύναμη».

αρχαία ελληνική λέξη σίδηρος , μπορεί να έχει δανειστεί από την ίδια πηγή με τις σλαβικές, γερμανικές και βαλτικές λέξεις για το ασήμι.

Το όνομα του φυσικού ανθρακικού σιδήρου (σιδερίτης) προέρχεται από το λατ. σιδερέους- αστρικό Πράγματι, το πρώτο σίδερο που έπεσε στα χέρια των ανθρώπων ήταν μετεωρικής προέλευσης. Ίσως αυτή η σύμπτωση να μην είναι τυχαία. Ειδικότερα η αρχαία ελληνική λέξη sideros (σίδηρος)για σίδερο και λατινικά sidus, που σημαίνει «αστέρι», πιθανότατα έχουν κοινή προέλευση.

ισότοπα

Ο φυσικός σίδηρος αποτελείται από τέσσερα σταθερά ισότοπα: 54 Fe (ισοτοπική αφθονία 5,845%), 56 Fe (91,754%), 57 Fe (2,119%) και 58 Fe (0,282%). Είναι επίσης γνωστά περισσότερα από 20 ασταθή ισότοπα σιδήρου με αριθμούς μάζας από 45 έως 72, τα πιο σταθερά από τα οποία είναι 60 Fe (ο χρόνος ημιζωής σύμφωνα με δεδομένα που ενημερώθηκαν το 2009 είναι 2,6 εκατομμύρια χρόνια), 55 Fe (2,737 έτη), 59 Fe (44.495 ημέρες) και 52 Fe (8.275 ώρες). Τα υπόλοιπα ισότοπα έχουν χρόνο ημιζωής μικρότερο από 10 λεπτά.

Το ισότοπο σιδήρου 56 Fe είναι από τους πιο σταθερούς πυρήνες: όλα τα ακόλουθα στοιχεία μπορούν να μειώσουν την ενέργεια δέσμευσης ανά νουκλεόνιο με διάσπαση και όλα τα προηγούμενα στοιχεία, κατ' αρχήν, θα μπορούσαν να μειώσουν την ενέργεια δέσμευσης ανά νουκλεόνιο λόγω σύντηξης. Πιστεύεται ότι μια σειρά από σύνθεση στοιχείων στους πυρήνες των κανονικών αστεριών τελειώνει με σίδηρο (βλέπε Iron star) και όλα τα επόμενα στοιχεία μπορούν να σχηματιστούν μόνο ως αποτέλεσμα εκρήξεων σουπερνόβα.

Γεωχημεία του σιδήρου

Υδροθερμική πηγή με σιδηρούχο νερό. Τα οξείδια του σιδήρου γίνονται καφέ

Ο σίδηρος είναι ένα από τα πιο κοινά στοιχεία στο ηλιακό σύστημα, ειδικά στους επίγειους πλανήτες, ιδιαίτερα στη Γη. Σημαντικό μέρος του σιδήρου των επίγειων πλανητών βρίσκεται στους πυρήνες των πλανητών, όπου η περιεκτικότητά του εκτιμάται ότι είναι περίπου 90%. Η περιεκτικότητα σε σίδηρο στον φλοιό της γης είναι 5%, και στον μανδύα περίπου 12%. Από τα μέταλλα, ο σίδηρος είναι δεύτερος μόνο μετά το αλουμίνιο όσον αφορά την αφθονία στον φλοιό. Ταυτόχρονα, περίπου το 86% του συνόλου του σιδήρου βρίσκεται στον πυρήνα και το 14% στον μανδύα. Η περιεκτικότητα σε σίδηρο αυξάνεται σημαντικά στα πυριγενή πετρώματα της βασικής σύνθεσης, όπου συνδέεται με πυροξένιο, αμφιβολία, ολιβίνη και βιοτίτη. Σε βιομηχανικές συγκεντρώσεις, ο σίδηρος συσσωρεύεται κατά τη διάρκεια σχεδόν όλων των εξωγενών και ενδογενών διεργασιών που συμβαίνουν φλοιός της γης. ΣΤΟ θαλασσινό νερόΟ σίδηρος περιέχεται σε πολύ μικρές ποσότητες 0,002-0,02 mg/l. Στο νερό του ποταμού, είναι ελαφρώς υψηλότερο - 2 mg / l.

Γεωχημικές ιδιότητες του σιδήρου

Το πιο σημαντικό γεωχημικό χαρακτηριστικό του σιδήρου είναι η παρουσία αρκετών καταστάσεων οξείδωσης. Ο σίδηρος σε ουδέτερη μορφή -μεταλλική- συνθέτει τον πυρήνα της γης, που πιθανώς υπάρχει στον μανδύα και πολύ σπάνια βρίσκεται στον φλοιό της γης. Ο σίδηρος FeO είναι η κύρια μορφή σιδήρου στον μανδύα και στο φλοιό της γης. Το οξείδιο του σιδήρου Fe 2 O 3 είναι χαρακτηριστικό των ανώτατων, πιο οξειδωμένων, τμημάτων του φλοιού της γης, ιδιαίτερα των ιζηματογενών πετρωμάτων.

Όσον αφορά τις κρυσταλλικές χημικές ιδιότητες, το ιόν Fe 2+ είναι κοντά στα ιόντα Mg 2+ και Ca 2+, άλλα κύρια στοιχεία που αποτελούν σημαντικό μέρος όλων των επίγειων πετρωμάτων. Λόγω της κρυσταλλικής χημικής ομοιότητάς τους, ο σίδηρος αντικαθιστά το μαγνήσιο και, εν μέρει, το ασβέστιο σε πολλά πυριτικά άλατα. Η περιεκτικότητα σε σίδηρο σε μεταλλικά στοιχεία ποικίλης σύστασης συνήθως αυξάνεται με τη μείωση της θερμοκρασίας.

ορυκτά σιδήρου

Είναι γνωστός ένας μεγάλος αριθμός μεταλλευμάτων και ορυκτών που περιέχουν σίδηρο. Μεγαλύτερης πρακτικής σημασίας είναι το κόκκινο σιδηρομετάλλευμα (αιματίτης, Fe 2 O 3, περιέχει έως και 70% Fe), το μαγνητικό σιδηρομετάλλευμα (μαγνητίτης, FeFe 2 O 4, Fe 3 O 4, περιέχει 72,4% Fe), το καφέ σιδηρομετάλλευμα ή λιμονίτης (γκαιθίτης και υδρογοαιθίτης, FeOOH και FeOOH nH 2 O, αντίστοιχα). Ο γαιθίτης και ο υδρογοηθίτης απαντώνται συχνότερα σε κρούστες που ξεπερνούν τις καιρικές συνθήκες, σχηματίζοντας τα λεγόμενα «σιδερένια καπέλα», το πάχος των οποίων φτάνει αρκετές εκατοντάδες μέτρα. Μπορεί επίσης να είναι ιζηματογενούς προέλευσης, να πέφτουν από κολλοειδή διαλύματα σε λίμνες ή παράκτιες περιοχές των θαλασσών. Σε αυτή την περίπτωση, σχηματίζονται σιδηρομεταλλεύματα ελαιολιθικά, ή ψυχανθών. Βιβιανίτης Fe 3 (PO 4) 2 8H 2 O βρίσκεται συχνά σε αυτά, σχηματίζοντας μαύρους επιμήκεις κρυστάλλους και ακτινωτά ακτινοβολούμενα συσσωματώματα.

Τα σουλφίδια του σιδήρου είναι επίσης ευρέως διαδεδομένα στη φύση - πυρίτης FeS 2 (θείο ή σιδηροπυρίτης) και πυρροτίτης. Δεν είναι σιδηρομετάλλευμα - ο πυρίτης χρησιμοποιείται για την παραγωγή θειικού οξέος και ο πυρροτίτης περιέχει συχνά νικέλιο και κοβάλτιο.

Όσον αφορά τα αποθέματα σιδηρομεταλλεύματος, η Ρωσία κατέχει την πρώτη θέση στον κόσμο. Η περιεκτικότητα σε σίδηρο στο θαλασσινό νερό είναι 1·10 −5 -1·10 −8%.

Άλλα κοινά ορυκτά σιδήρου είναι:

• Ο Siderite - FeCO 3 - περιέχει περίπου 35% σίδηρο. Έχει κιτρινωπό-λευκό (με γκρι ή καφέ απόχρωση σε περίπτωση μόλυνσης). Η πυκνότητα είναι 3 g / cm³ και η σκληρότητα είναι 3,5-4,5 στην κλίμακα Mohs.
• Μαρκασίτης - FeS 2 - περιέχει 46,6% σίδηρο. Εμφανίζεται με τη μορφή κίτρινων, όπως ο ορείχαλκος, διπυραμιδικών ρομβικών κρυστάλλων με πυκνότητα 4,6-4,9 g / cm³ και σκληρότητα 5-6 στην κλίμακα Mohs.
• Ο Lollingite - FeAs 2 - περιέχει 27,2% σίδηρο και εμφανίζεται με τη μορφή ασημί-λευκών διπυραμιδικών ρομβικών κρυστάλλων. Η πυκνότητα είναι 7-7,4 g / cm³, η σκληρότητα είναι 5-5,5 στην κλίμακα Mohs.
• Το Mispikel - FeAsS - περιέχει 34,3% σίδηρο. Εμφανίζεται με τη μορφή λευκών μονοκλινικών πρισμάτων με πυκνότητα 5,6-6,2 g / cm³ και σκληρότητα 5,5-6 στην κλίμακα Mohs.
• Ο μελαντερίτης - FeSO 4 7H 2 O - είναι λιγότερο κοινός στη φύση και είναι πράσινος (ή γκρίζος λόγω ακαθαρσιών) μονοκλινικοί κρύσταλλοι με υαλώδη λάμψη, εύθραυστος. Η πυκνότητα είναι 1,8-1,9 g / cm³.
• Ο βιβιανίτης - Fe 3 (PO 4) 2 8H 2 O - εμφανίζεται με τη μορφή μπλε-γκρι ή πράσινο-γκρι μονοκλινικών κρυστάλλων με πυκνότητα 2,95 g / cm³ και σκληρότητα 1,5-2 στην κλίμακα Mohs.

Εκτός από τα παραπάνω ορυκτά σιδήρου, υπάρχουν, για παράδειγμα:

Κύρια κοιτάσματα

Σύμφωνα με το Γεωλογικό Ινστιτούτο των ΗΠΑ (εκτίμηση του 2011), τα αποδεδειγμένα αποθέματα σιδηρομεταλλεύματος στον κόσμο είναι περίπου 178 δισεκατομμύρια τόνοι. Τα κύρια κοιτάσματα σιδήρου βρίσκονται στη Βραζιλία (1η θέση), στην Αυστραλία, στις ΗΠΑ, στον Καναδά, στη Σουηδία, στη Βενεζουέλα, στη Λιβερία, στην Ουκρανία, στη Γαλλία, στην Ινδία. Στη Ρωσία, ο σίδηρος εξορύσσεται στη Μαγνητική Ανωμαλία του Κουρσκ (KMA), στη χερσόνησο Κόλα, στην Καρελία και στη Σιβηρία. Σημαντικό ρόλο έχουν πρόσφατα αποκτήσει τα κοιτάσματα του βυθού των ωκεανών, στα οποία ο σίδηρος, μαζί με το μαγγάνιο και άλλα πολύτιμα μέταλλα, βρίσκεται σε οζίδια.

Παραλαβή

Στη βιομηχανία, ο σίδηρος λαμβάνεται από σιδηρομετάλλευμα, κυρίως από αιματίτη (Fe 2 O 3) και μαγνητίτη (FeO Fe 2 O 3).

Υπάρχει διάφορους τρόπουςεξόρυξη σιδήρου από μεταλλεύματα. Η πιο κοινή είναι η διαδικασία τομέα.

Το πρώτο στάδιο παραγωγής είναι η αναγωγή του σιδήρου με άνθρακα σε υψικάμινο σε θερμοκρασία 2000°C. Σε έναν υψικάμινο, ο άνθρακας με τη μορφή οπτάνθρακα, το σιδηρομετάλλευμα με τη μορφή πυροσυσσωμάτωσης ή σφαιριδίων και η ροή (όπως ο ασβεστόλιθος) τροφοδοτούνται από πάνω και συναντώνται από ένα ρεύμα εγχυόμενου θερμού αέρα από κάτω.

Στον κλίβανο, ο άνθρακας με τη μορφή οπτάνθρακα οξειδώνεται σε μονοξείδιο του άνθρακα. Αυτό το οξείδιο σχηματίζεται κατά την καύση σε έλλειψη οξυγόνου:

Με τη σειρά του, το μονοξείδιο του άνθρακα ανακτά το σίδηρο από το μετάλλευμα. Για να γίνει αυτή η αντίδραση γρηγορότερα, το θερμαινόμενο μονοξείδιο του άνθρακα διέρχεται μέσω του οξειδίου του σιδήρου (III):

Το οξείδιο του ασβεστίου συνδυάζεται με το διοξείδιο του πυριτίου, σχηματίζοντας μια σκωρία - μεταπυριτικό ασβέστιο:

Η σκωρία, σε αντίθεση με το διοξείδιο του πυριτίου, τήκεται σε κλίβανο. Ελαφρύτερη από τον σίδηρο, η σκωρία επιπλέει στην επιφάνεια - αυτή η ιδιότητα σας επιτρέπει να διαχωρίσετε τη σκωρία από το μέταλλο. Η σκωρία μπορεί στη συνέχεια να χρησιμοποιηθεί στην κατασκευή και γεωργία. Το τήγμα σιδήρου που λαμβάνεται σε υψικάμινο περιέχει πολύ άνθρακα (χυτοσίδηρο). Εκτός από τέτοιες περιπτώσεις, όταν χρησιμοποιείται απευθείας χυτοσίδηρος, χρειάζεται περαιτέρω επεξεργασία.

Η περίσσεια άνθρακα και άλλες ακαθαρσίες (θείο, φώσφορος) απομακρύνονται από το χυτοσίδηρο με οξείδωση σε φούρνους ανοιχτής εστίας ή σε μετατροπείς. Οι ηλεκτρικοί φούρνοι χρησιμοποιούνται επίσης για την τήξη κραματοποιημένων χάλυβων.

Εκτός από τη διαδικασία της υψικαμίνου, συνηθίζεται η διαδικασία άμεσης παραγωγής σιδήρου. Σε αυτή την περίπτωση, το προθρυμμένο μετάλλευμα αναμιγνύεται με ειδικό πηλό για να σχηματιστούν σφαιρίδια. Τα σφαιρίδια καβουρδίζονται και επεξεργάζονται σε φρεάτιο κλίβανο με θερμά προϊόντα μετατροπής μεθανίου που περιέχουν υδρογόνο. Το υδρογόνο μειώνει εύκολα τον σίδηρο:

ενώ δεν υπάρχει μόλυνση του σιδήρου με ακαθαρσίες όπως το θείο και ο φώσφορος, που είναι κοινές ακαθαρσίες στον άνθρακα. Ο σίδηρος λαμβάνεται σε στερεή μορφή και στη συνέχεια λιώνει σε ηλεκτρικούς κλιβάνους.

Ο χημικά καθαρός σίδηρος λαμβάνεται με ηλεκτρόλυση των διαλυμάτων των αλάτων του.

Φυσικές ιδιότητες

Το φαινόμενο του πολυμορφισμού είναι εξαιρετικά σημαντικό για τη μεταλλουργία του χάλυβα. Χάρη στις μεταβάσεις α-γ του κρυσταλλικού πλέγματος λαμβάνει χώρα η θερμική επεξεργασία του χάλυβα. Χωρίς αυτό το φαινόμενο, ο σίδηρος ως βάση του χάλυβα δεν θα είχε λάβει τέτοια ευρεία χρήση.

Ο σίδηρος είναι μέταλλο μετρίως πυρίμαχο. Σε μια σειρά τυπικών δυναμικών ηλεκτροδίων, ο σίδηρος βρίσκεται μπροστά από το υδρογόνο και αντιδρά εύκολα με αραιά οξέα. Έτσι, ο σίδηρος ανήκει στα μέταλλα μέσης δραστικότητας.

Το σημείο τήξης του σιδήρου είναι 1539 °C, το σημείο βρασμού είναι 2862 °C.

Χημικές ιδιότητες

Χαρακτηριστικές καταστάσεις οξείδωσης

• Το οξύ δεν υπάρχει στην ελεύθερη του μορφή - έχουν ληφθεί μόνο τα άλατά του.

Για το σίδηρο, οι καταστάσεις οξείδωσης του σιδήρου είναι χαρακτηριστικές - +2 και +3.

Η κατάσταση οξείδωσης +2 αντιστοιχεί σε μαύρο οξείδιο FeO και πράσινο υδροξείδιο Fe(OH) 2 . Είναι βασικά. Στα άλατα, ο Fe(+2) υπάρχει ως κατιόν. Ο Fe(+2) είναι ένας ασθενής αναγωγικός παράγοντας.

+3 καταστάσεις οξείδωσης αντιστοιχούν σε κόκκινο-καφέ οξείδιο Fe 2 O 3 και καφέ υδροξείδιο Fe(OH) 3. Είναι αμφοτερικής φύσης, αν και οι όξινες και βασικές τους ιδιότητες εκφράζονται ασθενώς. Έτσι, τα ιόντα Fe 3+ υδρολύονται πλήρως ακόμη και σε όξινο περιβάλλον. Το Fe (OH) 3 διαλύεται (και ακόμη και τότε όχι εντελώς), μόνο σε συμπυκνωμένα αλκάλια. Το Fe 2 O 3 αντιδρά με τα αλκάλια μόνο όταν συντήκεται, δίνοντας φερρίτες (τυπικά άλατα ενός οξέος που δεν υπάρχει σε ελεύθερη μορφή οξέος HFeO 2):

Ο σίδηρος (+3) παρουσιάζει τις περισσότερες φορές ασθενείς οξειδωτικές ιδιότητες.

Οι καταστάσεις οξείδωσης +2 και +3 μεταβάλλονται εύκολα μεταξύ τους όταν αλλάζουν οι συνθήκες οξειδοαναγωγής.

Επιπλέον, υπάρχει οξείδιο Fe 3 O 4, η επίσημη κατάσταση οξείδωσης του σιδήρου στην οποία είναι +8/3. Ωστόσο, αυτό το οξείδιο μπορεί επίσης να θεωρηθεί ως φερρίτης σιδήρου (II) Fe +2 (Fe +3 O 2) 2 .

Υπάρχει επίσης μια κατάσταση οξείδωσης +6. Το αντίστοιχο οξείδιο και υδροξείδιο δεν υπάρχουν σε ελεύθερη μορφή, αλλά έχουν ληφθεί άλατα - φερρικά (π.χ. K 2 FeO 4). Ο σίδηρος (+6) βρίσκεται σε αυτά με τη μορφή ανιόντος. Τα Ferrates είναι ισχυροί οξειδωτικοί παράγοντες.

Ιδιότητες μιας απλής ουσίας

Όταν αποθηκεύεται στον αέρα σε θερμοκρασίες έως 200 ° C, ο σίδηρος καλύπτεται σταδιακά με ένα πυκνό φιλμ οξειδίου, το οποίο εμποδίζει την περαιτέρω οξείδωση του μετάλλου. Στον υγρό αέρα, ο σίδηρος καλύπτεται με ένα χαλαρό στρώμα σκουριάς, το οποίο δεν εμποδίζει την πρόσβαση οξυγόνου και υγρασίας στο μέταλλο και την καταστροφή του. Η σκουριά δεν έχει μόνιμη χημική σύνθεση, κατά προσέγγιση χημική φόρμουλαμπορεί να γραφτεί ως Fe 2 O 3 xH 2 O.

Ενώσεις σιδήρου(II).

Το οξείδιο του σιδήρου (II) FeO έχει βασικές ιδιότητες, αντιστοιχεί στη βάση Fe (OH) 2. Τα άλατα του σιδήρου (II) έχουν ανοιχτό πράσινο χρώμα. Όταν αποθηκεύονται, ειδικά σε υγρό αέρα, γίνονται καφέ λόγω της οξείδωσης σε σίδηρο (III). Η ίδια διαδικασία συμβαίνει κατά την αποθήκευση υδατικών διαλυμάτων αλάτων σιδήρου(II):

Από τα άλατα σιδήρου (II) σε υδατικά διαλύματα, το άλας του Mohr είναι σταθερό - διπλό αμμώνιο και θειικός σίδηρος (II) (NH 4) 2 Fe (SO 4) 2 6H 2 O.

Το εξακυανοφερρικό κάλιο (III) K 3 (κόκκινο άλας αίματος) μπορεί να χρησιμεύσει ως αντιδραστήριο για ιόντα Fe 2+ σε διάλυμα. Όταν τα ιόντα Fe 2+ και 3− αλληλεπιδρούν, κατακρημνίζεται το μπλε του turnbull:

Για ποσοτικοποίησησίδηρος (II) σε διάλυμα, χρησιμοποιείται φαινανθρολίνη Phen, η οποία σχηματίζει ένα κόκκινο σύμπλοκο FePhen 3 με σίδηρο (II) (μέγιστη απορρόφηση φωτός - 520 nm) σε μεγάλο εύρος pH (4-9).

Ενώσεις σιδήρου (III).

Οι ενώσεις σιδήρου (III) σε διαλύματα ανάγεται με μεταλλικό σίδηρο:

Ο σίδηρος (III) είναι ικανός να σχηματίζει διπλά θειικά άλατα με μεμονωμένα φορτισμένα κατιόντα όπως στυπτηρία, για παράδειγμα, KFe (SO 4) 2 - στυπτηρία σιδήρου καλίου, (NH 4) Fe (SO 4) 2 - στυπτηρία αμμωνίου σιδήρου, κ.λπ.

Για την ποιοτική ανίχνευση ενώσεων σιδήρου(III) σε διάλυμα, χρησιμοποιείται η ποιοτική αντίδραση των ιόντων Fe 3+ με θειοκυανικά ιόντα SCN −. Όταν τα ιόντα Fe 3+ αλληλεπιδρούν με τα ανιόντα SCN −, σχηματίζεται ένα μείγμα συμπλεγμάτων θειοκυανικού σιδήρου με έντονο κόκκινο χρώμα 2+ , + , Fe(SCN) 3 , -. Η σύνθεση του μείγματος (και επομένως η ένταση του χρώματός του) εξαρτάται από διάφορους παράγοντες, άρα για την ακρίβεια ποιοτικός ορισμόςσίδηρος, αυτή η μέθοδος δεν ισχύει.

Ένα άλλο αντιδραστήριο υψηλής ποιότητας για τα ιόντα Fe 3+ είναι το εξακυανοφερρικό κάλιο (II) K 4 (κίτρινο άλας αίματος). Όταν τα ιόντα Fe 3+ και 4− αλληλεπιδρούν, κατακρημνίζεται ένα φωτεινό μπλε ίζημα από μπλε της Πρωσίας:

Ενώσεις σιδήρου(VI).

Οι οξειδωτικές ιδιότητες των φερρατικών χρησιμοποιούνται για την απολύμανση του νερού.

Ενώσεις σιδήρου VII και VIII

Υπάρχουν αναφορές για την ηλεκτροχημική παρασκευή ενώσεων σιδήρου(VIII). , , , ωστόσο, δεν υπάρχουν ανεξάρτητες εργασίες που να επιβεβαιώνουν αυτά τα αποτελέσματα.

Εφαρμογή

Σιδηρομετάλλευμα

Ο σίδηρος είναι ένα από τα πιο χρησιμοποιούμενα μέταλλα, αντιπροσωπεύοντας έως και το 95% της παγκόσμιας μεταλλουργικής παραγωγής.

• Ο σίδηρος είναι το κύριο συστατικό των χάλυβων και των χυτοσιδήρων - τα πιο σημαντικά δομικά υλικά.
• Ο σίδηρος μπορεί να είναι μέρος κραμάτων που βασίζονται σε άλλα μέταλλα - για παράδειγμα, νικέλιο.
• Το μαγνητικό οξείδιο του σιδήρου (μαγνητίτης) είναι ένα σημαντικό υλικό για την κατασκευή συσκευών μακροχρόνιας μνήμης υπολογιστών: σκληροί δίσκοι, δισκέτες κ.λπ.
• Η σκόνη εξαιρετικά λεπτού μαγνητίτη χρησιμοποιείται σε πολλούς ασπρόμαυρους εκτυπωτές λέιζερ αναμεμειγμένους με κόκκους πολυμερούς ως γραφίτη. Χρησιμοποιεί τόσο το μαύρο χρώμα του μαγνητίτη όσο και την ικανότητά του να προσκολλάται σε έναν μαγνητισμένο κύλινδρο μεταφοράς.
• Οι μοναδικές σιδηρομαγνητικές ιδιότητες ενός αριθμού κραμάτων με βάση το σίδηρο συμβάλλουν στην ευρεία χρήση τους στην ηλεκτρική μηχανική για τα μαγνητικά κυκλώματα μετασχηματιστών και ηλεκτρικών κινητήρων.
• Ο χλωριούχος σίδηρος (III) (χλωριούχος σίδηρος) χρησιμοποιείται στην ραδιοερασιτεχνική πρακτική για τη χάραξη πλακετών τυπωμένων κυκλωμάτων.
• Ο θειικός σίδηρος (θειικός σίδηρος) αναμεμειγμένος με θειικό χαλκό χρησιμοποιείται για τον έλεγχο επιβλαβών μυκήτων στην κηπουρική και τις κατασκευές.
• Ο σίδηρος χρησιμοποιείται ως άνοδος σε μπαταρίες σιδήρου-νικελίου, μπαταρίες σιδήρου-αέρα.
• Υδατικά διαλύματα χλωριδίων του δισθενούς και σιδήρου σιδήρου, καθώς και τα θειικά του, χρησιμοποιούνται ως πηκτικά στον καθαρισμό φυσικών και λυμάτων στην επεξεργασία υδάτων βιομηχανικών επιχειρήσεων.

Η βιολογική σημασία του σιδήρου

Στους ζωντανούς οργανισμούς, ο σίδηρος είναι ένα σημαντικό ιχνοστοιχείο που καταλύει τις διαδικασίες ανταλλαγής οξυγόνου (αναπνοή). Το σώμα ενός ενήλικα περιέχει περίπου 3,5 γραμμάρια σιδήρου (περίπου 0,02%), εκ των οποίων το 78% είναι το κύριο ενεργό στοιχείο της αιμοσφαιρίνης του αίματος, το υπόλοιπο είναι μέρος των ενζύμων άλλων κυττάρων, καταλύοντας τις διαδικασίες της αναπνοής στα κύτταρα. Η έλλειψη σιδήρου εκδηλώνεται ως ασθένεια του οργανισμού (χλώρωση στα φυτά και αναιμία στα ζώα).

Κανονικά, ο σίδηρος εισέρχεται στα ένζυμα ως σύμπλοκο που ονομάζεται αίμη. Συγκεκριμένα, αυτό το σύμπλεγμα υπάρχει στην αιμοσφαιρίνη, τη σημαντικότερη πρωτεΐνη που εξασφαλίζει τη μεταφορά του οξυγόνου με το αίμα σε όλα τα όργανα του ανθρώπου και των ζώων. Και είναι αυτός που βάφει το αίμα σε ένα χαρακτηριστικό κόκκινο χρώμα.

Συμπλέγματα σιδήρου εκτός της αίμης βρίσκονται, για παράδειγμα, στο ένζυμο μονοοξυγενάση του μεθανίου, το οποίο οξειδώνει το μεθάνιο σε μεθανόλη, στο σημαντικό ένζυμο ριβονουκλεοτιδική αναγωγάση, το οποίο εμπλέκεται στη σύνθεση του DNA.

Ανόργανες ενώσεις σιδήρου βρίσκονται σε ορισμένα βακτήρια και μερικές φορές χρησιμοποιούνται από αυτά για τη δέσμευση του ατμοσφαιρικού αζώτου.

Ο σίδηρος εισέρχεται στο σώμα των ζώων και των ανθρώπων με την τροφή (το συκώτι, το κρέας, τα αυγά, τα όσπρια, το ψωμί, τα δημητριακά, τα παντζάρια είναι τα πιο πλούσια σε αυτόν). Είναι ενδιαφέρον ότι κάποτε το σπανάκι συμπεριλήφθηκε κατά λάθος σε αυτήν τη λίστα (λόγω τυπογραφικού λάθους στα αποτελέσματα της ανάλυσης - χάθηκε το "επιπλέον" μηδέν μετά την υποδιαστολή).

Μια υπερβολική δόση σιδήρου (200 mg ή περισσότερο) μπορεί να προκαλέσει τοξική επίδραση. Η υπερβολική δόση σιδήρου καταστέλλει το αντιοξειδωτικό σύστημα του σώματος, γι' αυτό χρησιμοποιήστε συμπληρώματα σιδήρου υγιείς ανθρώπουςΔεν συνιστάται.

Σημειώσεις

Πηγές (στην ενότητα Ιστορικό)

• G. G. Giorgadze.«Κείμενο της Ανίττας» και μερικά ερωτήματα της πρώιμης ιστορίας των Χετταίων
• R. M. Abramishvili.Για το ζήτημα της ανάπτυξης του σιδήρου στην επικράτεια της Ανατολικής Γεωργίας, VGMG, XXII-B, 1961.
• Khakhutayshvili D. A.Για την ιστορία της αρχαίας κολχικής μεταλλουργίας σιδήρου. Ερωτήματα αρχαίας ιστορίας (Συλλογή Καυκάσου-Μέσης Ανατολής, τεύχος 4). Τιφλίδα, 1973.
• Ο Ηρόδοτος.«Ιστορία», 1:28.
• Ομηρος.Ιλιάδα, Οδύσσεια.
• Βιργίλιος.«Αινειάδα», 3:105.
• Αριστοτέλης.«On Incredible Rumors», II, 48. VDI, 1947, No. 2, σελ. 327.
• Lomonosov M.V.Τα πρώτα θεμέλια της μεταλλουργίας.

δείτε επίσης

• Κατηγορία: Ενώσεις σιδήρου

Συνδέσεις

• Ασθένειες που προκαλούνται από ανεπάρκεια και περίσσεια σιδήρου στο ανθρώπινο σώμα

Σελίδα 3

Στο σχ. Το V.8 δείχνει ένα σχήμα συσχέτισης που δίνει μια ιδέα για τα διαστήματα των ισομερών μετατοπίσεων 57Fe για ενώσεις σιδήρου. Η κατάσταση οξείδωσης του σιδήρου μπορεί να κυμαίνεται από 0 έως 6, και δεν είναι τόσο εύκολο να χαρακτηριστεί από την ισομερή μετατόπιση 57Fe.

Μια αναγωγική ατμόσφαιρα προκαλεί μείωση του βαθμού οξείδωσης του σιδήρου στη σκωρία, ενώ σε μια οξειδωτική ατμόσφαιρα, υπό τη δράση υψηλών θερμοκρασιών φλόγας, συνεχίζεται η αποσύνθεση υψηλότερων οξειδίων του σιδήρου. Η αύξηση του βαθμού οξείδωσης του σιδήρου στη σκωρία με τη δράση μιας οξειδωτικής ατμόσφαιρας είναι δυνατή μόνο σε θερμοκρασία φλόγας κάτω από 1200 C και σε μεγάλη επιφάνεια της σκωρίας.

Η περιεκτικότητα σε Al2O3 και αλκάλια αλλάζει αρκετά απότομα στα πετρώματα. Η κατάσταση οξείδωσης του σιδήρου παραμένει σταθερή.

Το δείγμα C με κατάσταση οξείδωσης 13% δεν έχει πλαστική περιοχή και η σκωρία συμπεριφέρεται σαν γυαλί. Με αύξηση του βαθμού οξείδωσης του σιδήρου στο 30 ή 56%, εμφανίζεται μια κάμψη στις καμπύλες ιξώδους των δειγμάτων Β και Α, υποδεικνύοντας ότι η σκωρία περνά σε πλαστική κατάσταση στην κάμψη.

Αλλά ο βαθμός οξείδωσης του θείου, που αποτελεί μέρος αυτών των ιόντων, είναι διαφορετικός. Στην πρώτη περίπτωση, η κατάσταση οξείδωσης του σιδήρου συμπίπτει με το φορτίο ενός απλού ιόντος Fe2 και με το σθένος του σιδήρου. Έτσι, το σθένος ενός δεδομένου στοιχείου σε μια σύνθετη ένωση ονομάζεται ολόκληρη η ποσότητα των δεσμών που έχει το κεντρικό άτομο, ο συμπλοκοποιητικός παράγοντας, σε αυτήν την ένωση.

Η τάση σχηματισμού συμπλόκου επιβεβαιώνεται και από την ύπαρξη τυπικών διπλών αλάτων όπως οι σχηνίτες και οι στυπτηρίες. Σε αυτή την ένωση, η κατάσταση οξείδωσης του σιδήρου 2 σταθεροποιείται, ενώ το θειικό FeSO4 εισέρχεται υδατικό διάλυμαεπιρρεπείς σε οξείδωση από το ατμοσφαιρικό οξυγόνο. Το νικέλιο δεν σχηματίζει τέτοιες ενώσεις, καθώς η κατάσταση οξείδωσης του 3 για αυτό το στοιχείο είναι τόσο αχαρακτηριστική που δεν σταθεροποιείται καν σε διπλά άλατα.

Αυτή η αύξηση του βαθμού οξείδωσης του σιδήρου στη σκωρία συνεχίζεται μέχρι τη θερμοκρασία περίπου 1.200 C. Με περαιτέρω αύξηση της θερμοκρασίας της σκωρίας, ο βαθμός οξείδωσης του σιδήρου πέφτει σημαντικά.

Όπως υποδεικνύεται, το κεντρικό άτομο σιδήρου βρίσκεται στο επίπεδο του 16-μελούς δακτυλίου από πορφύριο, και συνδέεται με τα άτομα αζώτου των δακτυλίων πυρρολίου με τέσσερα από τα έξι διαθέσιμα σθένη, και επομένως απομένουν δύο σθένη για να ολοκληρωθεί το οκταεδρικό σύμπλεγμα. Αυτά τα σθένη είναι πάνω και κάτω από το επίπεδο σχεδίασης του μοντέλου που φαίνεται. Επιπλέον, πρέπει επίσης να λαμβάνεται υπόψη ο βαθμός οξείδωσης του σιδήρου. όταν ο σίδηρος βρίσκεται σε σιδηρούχα κατάσταση, όπως φαίνεται στο σχήμα, η πρωτοπορφυρίνη ονομάζεται θέμα ή, πιο καθαρά, ferrogem. Εάν η αίμη βρίσκεται σε ελεύθερη κατάσταση σε διάλυμα και δεν είναι συνδεδεμένη με την πρωτεΐνη, τότε υποτίθεται ότι δύο μόρια νερού βρίσκονται σε συντονισμό με την πέμπτη και την έκτη θέση του σθένους του σιδήρου. Ο George ορίζει αυτό το ferrogem ως εξής: H2O - Fep-H. Όταν οξειδώνεται, μετατρέπεται σε H O Fep NaO με ένα θετικό φορτίο. Αυτή η φερριέμη μπορεί να συντονίσει το ιόν χλωρίου με τη μετάβαση σε H2O - Fep-Cl και σε αυτή την περίπτωση ονομάζεται αιμίνη. με ένα συντονισμένο ιόν υδροξυλίου, το ferrigem ορίζεται ως αιματίνη H2O - Pep-OH, αν και αυτοί οι όροι χρησιμοποιούνται μερικές φορές λιγότερο συγκεκριμένα, μόνο για να υποδείξουν την παρουσία οξειδίου του σιδήρου. Ο συντονισμός άλλων μορίων είναι επίσης δυνατός και ο συντονισμός με το υπεροξείδιο του υδρογόνου παίζει πρωτίστως ρόλο. Το Ferrohem συντονίζει εύκολα αζωτούχες βάσεις, όπως η πυριδίνη, σχηματίζοντας αιμοχρωματικά B-Fp-B. Η ίδια ένωση με τη φερριέμη B-Fep-B ονομάζεται παρααιματίνη.

Με τη μαγνητική μέθοδο, διαπιστώθηκε η παρουσία και η ποσοτική εκτίμηση δεσμών σθένους μεταξύ γειτονικών θετικών ιόντων. Έτσι, στο Fe203 σε ένα στήριγμα A1203, η κατάσταση οξείδωσης του σιδήρου είναι τρεις, αλλά ταυτόχρονα, τα γειτονικά άτομα σιδήρου σχηματίζουν έναν ομοιοπολικό δεσμό μεταξύ τους.

Μέσω της μαγνητικής μεθόδου, διαπιστώθηκε η παρουσία και η ποσοτική εκτίμηση των δεσμών σθένους μεταξύ γειτονικών θετικών ιόντων. Έτσι, στο Fe2O3 σε έναν φορέα A12O3, η κατάσταση οξείδωσης του σιδήρου είναι τρεις, αλλά ταυτόχρονα, τα γειτονικά άτομα σιδήρου σχηματίζουν έναν ομοιοπολικό δεσμό μεταξύ τους.

Εάν θεωρήσουμε τα υδροξείδια Fe (OH) 2 και Fe (OH) 3, τότε από την άποψη του σχήματος Kossel, οι όξινες ιδιότητες του δεύτερου υδροξειδίου θα πρέπει να είναι πιο έντονες από το πρώτο. Αυτό προκύπτει από το γεγονός ότι όσο υψηλότερος είναι ο βαθμός οξείδωσης του σιδήρου (ακόμα και αν υποθέσουμε ότι οι ακτίνες των ιόντων Fe2 και Fe3 είναι ίδιες), τόσο μεγαλύτερη είναι η απώθηση του πρωτονίου και τόσο πιο έντονες οι όξινες ιδιότητες των αντίστοιχων υδροξείδιο. Αν λάβουμε υπόψη ότι η ακτίνα του ιόντος Fe3 είναι κάπως μικρότερη από αυτή του ιόντος Fe2, τότε η μεγαλύτερη απώθηση του πρωτονίου στην ένωση Fe (OH) 3 σε σύγκριση με το Fe (OH) 2 γίνεται ακόμη πιο εμφανής.

Μέρος των οξειδίων του σιδήρου ανάγεται σε μεταλλικό σίδηρο, το άλλο μέρος σε [οξείδιο του αζώτου]. επιπλέον, απελευθερώνεται άνθρακας πάνω τους. Η ποσότητα οξυγόνου που εξακολουθεί να περιέχεται στο μετάλλευμα χαρακτηρίζει τον βαθμό οξείδωσης του σιδήρου.

Εάν, μετά από προκαταρκτικές δοκιμές, υπάρχει αμφιβολία εάν υπάρχει ιόν σιδήρου, μπορούν να πραγματοποιηθούν αντιδράσεις επαλήθευσης. Αλλά πρέπει να θυμόμαστε ότι με αυτή τη δοκιμή δεν είναι πλέον δυνατό να καθοριστεί ο αρχικός βαθμός οξείδωσης του σιδήρου στο αναλυόμενο δείγμα.

Μόνο με την παρουσία ισχυρών οξειδωτικών παραγόντων, είναι δυνατό να ληφθούν μάλλον εύθραυστα παράγωγα του οξέος σιδήρου H2FeO4 με κατάσταση οξείδωσης σιδήρου 6· ωστόσο, δεν ήταν δυνατό να απομονωθεί το αντίστοιχο οξείδιο. Εάν το RuO4 είναι μια ασταθής ουσία που λαμβάνεται έμμεσα, τότε το OsO4 είναι μια εντελώς σταθερή ένωση, που σχηματίζεται κατά την οξείδωση ενός μετάλλου στον αέρα.

Στον φλοιό της γης, ο σίδηρος είναι ευρέως κατανεμημένος· αντιπροσωπεύει περίπου το 4,1% της μάζας του φλοιού της γης (4η θέση μεταξύ όλων των στοιχείων, 2η μεταξύ των μετάλλων). Στον μανδύα και στον φλοιό της γης, ο σίδηρος συγκεντρώνεται κυρίως σε πυριτικά άλατα, ενώ η περιεκτικότητά του είναι σημαντική σε βασικά και υπερβασικά πετρώματα και χαμηλή σε όξινα και ενδιάμεσα πετρώματα. Είναι γνωστός ένας μεγάλος αριθμός μεταλλευμάτων και ορυκτών που περιέχουν σίδηρο. Μεγαλύτερης πρακτικής σημασίας είναι το κόκκινο σιδηρομετάλλευμα (αιματίτης, Fe 2 O 3, περιέχει έως και 70% Fe), το μαγνητικό σιδηρομετάλλευμα (μαγνητίτης, FeFe 2 O 4, Fe 3 O 4, περιέχει 72,4% Fe), το καφέ σιδηρομετάλλευμα ή λιμονίτης (γκαιθίτης και υδρογοηθίτης, αντίστοιχα FeOOH και FeOOH nH 2 O) μαγνητίτης αιματίτης λιμονίτης γαιθίτης

Ο Siderite FeCO 3 περιέχει περίπου 35% σίδηρο. Έχει κιτρινωπό λευκό (με γκρι ή καφέ απόχρωση σε περίπτωση μόλυνσης). Το Siderite Mispikel FeAsS περιέχει 34,3% σίδηρο. Το Mispikel Löllingite FeAs 2 περιέχει 27,2% σίδηρο Löllingite ιλμενίτης FeTiO 3 ιλμενίτης μαγνητίτης (Fe, Mg) ινοφερρίτης FeSO 4 (OH) 4,5H 2 O γιαροσίτης KFe 3 (SO 4) 2 (OH) 6 ιαροσίτης

Οι κύριες καταστάσεις οξείδωσης του σιδήρου είναι +2 και +3. Όταν αποθηκεύεται στον αέρα σε θερμοκρασίες έως 200 °C, ο σίδηρος καλύπτεται σταδιακά με ένα πυκνό φιλμ οξειδίου, το οποίο εμποδίζει την περαιτέρω οξείδωση του μετάλλου. Στον υγρό αέρα, ο σίδηρος καλύπτεται με ένα χαλαρό στρώμα σκουριάς, το οποίο δεν εμποδίζει την πρόσβαση οξυγόνου και υγρασίας στο μέταλλο και την καταστροφή του. Η σκουριά δεν έχει σταθερή χημική σύνθεση, περίπου ο χημικός της τύπος μπορεί να γραφεί ως Fe 2 O 3 xH 2 O. οξείδιο σκουριάς

Ο σίδηρος αντιδρά με το οξυγόνο όταν θερμαίνεται. Όταν ο σίδηρος καίγεται στον αέρα, σχηματίζεται οξείδιο Fe 3 O 4, όταν καίγεται σε καθαρό οξυγόνο, οξείδιο Fe 2 O 3. Εάν το οξυγόνο ή ο αέρας διοχετεύεται μέσα από τηγμένο σίδηρο, σχηματίζεται οξείδιο FeO. Όταν θερμαίνονται το θείο και η σκόνη σιδήρου, σχηματίζεται θειούχο, ο κατά προσέγγιση τύπος του οποίου μπορεί να γραφτεί ως FeS. oxygenFe 3 O 4Fe 2 O 3 FeO θείο

17. ρε - στοιχεία Σίδηρος, γενικά χαρακτηριστικά, ιδιότητες. Οξείδια και υδροξείδια, χαρακτηριστικά CO και OM, βιομόρια, ικανότητα σχηματισμού συμπλόκου.

1. Γενικά χαρακτηριστικά.

Σίδερο - d-στοιχείο της δευτερεύουσας υποομάδας της όγδοης ομάδας της τέταρτης περιόδου του PSCE με ατομικό αριθμό 26.

Ένα από τα πιο κοινά μέταλλα στον φλοιό της γης (δεύτερη θέση μετά το αλουμίνιο).

Μια απλή ουσία σίδηρος είναι ένα εύπλαστο ασημί-λευκό μέταλλο με υψηλή χημική αντιδραστικότητα: σιδερώστε γρήγορα διαβρώνεταισε υψηλές θερμοκρασίες ή υψηλή υγρασία στον αέρα.

4Fe + 3O2 + 6H2O = 4Fe(OH)3

Σε καθαρό οξυγόνο, ο σίδηρος καίγεται και σε λεπτή διασπορά, αναφλέγεται αυθόρμητα στον αέρα.

3Fe + 2O2 = FeO + Fe2O3

3Fe + 4H2O = FeO*Fe2O3

FeO*Fe2O3 = Fe3O4 (ζυγαριά σιδήρου)

Στην πραγματικότητα, ο σίδηρος ονομάζονται συνήθως κράματά του με χαμηλή περιεκτικότητα σε ακαθαρσίες (έως 0,8%), τα οποία διατηρούν την απαλότητα και την ολκιμότητα ενός καθαρού μετάλλου. Στην πράξη όμως, χρησιμοποιούνται συχνότερα κράματα σιδήρου με άνθρακα: χάλυβας (έως 2,14% κατά βάρος άνθρακα) και χυτοσίδηρος (περισσότερο από 2,14% κατά βάρος άνθρακα), καθώς και ανοξείδωτος (κραματοποιημένος) χάλυβας με προσθήκη κραμάτων μέταλλα (χρώμιο, μαγγάνιο, νικέλιο κ.λπ.). Ο συνδυασμός των ειδικών ιδιοτήτων του σιδήρου και των κραμάτων του τον καθιστούν «μέταλλο Νο 1» σε σημασία για τον άνθρωπο.

Στη φύση, ο σίδηρος βρίσκεται σπάνια στην καθαρή του μορφή, τις περισσότερες φορές εμφανίζεται ως μέρος των μετεωριτών σιδήρου-νικελίου. Ο επιπολασμός του σιδήρου στον φλοιό της γης είναι 4,65% (4η θέση μετά τα O, Si, Al). Πιστεύεται επίσης ότι ο σίδηρος αποτελεί το μεγαλύτερο μέρος του πυρήνα της γης.

2.Ιδιότητες

1.Φυσική Αγ.Ο σίδηρος είναι ένα τυπικό μέταλλο, στην ελεύθερη κατάσταση είναι ασημί-λευκό με γκριζωπή απόχρωση. Το καθαρό μέταλλο είναι όλκιμο, διάφορες ακαθαρσίες (ιδιαίτερα ο άνθρακας) αυξάνουν τη σκληρότητα και την ευθραυστότητά του. Έχει έντονες μαγνητικές ιδιότητες. Συχνά διακρίνεται η λεγόμενη «τριάδα σιδήρου» - μια ομάδα τριών μετάλλων (σίδηρος Fe, κοβάλτιο Co, νικέλιο Ni) που έχουν παρόμοιες φυσικές ιδιότητες, ατομικές ακτίνες και τιμές ηλεκτραρνητικότητας.

2.Chemical St. Islands.

Για το σίδηρο, οι καταστάσεις οξείδωσης του σιδήρου είναι χαρακτηριστικές - +2 και +3.

Η κατάσταση οξείδωσης +2 αντιστοιχεί σε μαύρο οξείδιο FeO και πράσινο υδροξείδιο Fe(OH) 2 . Είναι βασικά. Στα άλατα, ο Fe(+2) υπάρχει ως κατιόν. Ο Fe(+2) είναι ένας ασθενής αναγωγικός παράγοντας.

+3 καταστάσεις οξείδωσης αντιστοιχούν σε κόκκινο-καφέ οξείδιο Fe 2 O 3 και καφέ υδροξείδιο Fe(OH) 3. Είναι αμφοτερικής φύσης, αν και οι όξινες και βασικές τους ιδιότητες εκφράζονται ασθενώς. Έτσι, τα ιόντα Fe 3+ είναι εντελώς υδρολυμένοακόμα και σε όξινο περιβάλλον. Το Fe (OH) 3 διαλύεται (και ακόμη και τότε όχι εντελώς), μόνο σε συμπυκνωμένα αλκάλια. Το Fe 2 O 3 αντιδρά με τα αλκάλια μόνο όταν συντήκεται, δίνοντας φερρίτες(επίσημα άλατα ενός οξέος που δεν υπάρχει στην ελεύθερη μορφή του οξέος HFeO 2):

Ο σίδηρος (+3) παρουσιάζει τις περισσότερες φορές ασθενείς οξειδωτικές ιδιότητες.

Οι καταστάσεις οξείδωσης +2 και +3 μεταβάλλονται εύκολα μεταξύ τους όταν αλλάζουν οι συνθήκες οξειδοαναγωγής.

Επιπλέον, υπάρχει οξείδιο Fe 3 O 4, η επίσημη κατάσταση οξείδωσης του σιδήρου στην οποία είναι +8/3. Ωστόσο, αυτό το οξείδιο μπορεί επίσης να θεωρηθεί ως φερρίτης σιδήρου (II) Fe +2 (Fe +3 O 2) 2 .

Υπάρχει επίσης μια κατάσταση οξείδωσης +6. Το αντίστοιχο οξείδιο και υδροξείδιο δεν υπάρχουν σε ελεύθερη μορφή, αλλά έχουν ληφθεί άλατα - φερρικά (π.χ. K 2 FeO 4). Ο σίδηρος (+6) βρίσκεται σε αυτά με τη μορφή ανιόντος. Τα Ferrates είναι ισχυροί οξειδωτικοί παράγοντες.

Ο καθαρός μεταλλικός σίδηρος είναι σταθερός στο νερό και σε αραιά διαλύματα. αλκάλια. Ο σίδηρος δεν διαλύεται σε ψυχρά συμπυκνωμένα θειικά και νιτρικά οξέα λόγω της παθητικοποίησης της μεταλλικής επιφάνειας με ένα ισχυρό φιλμ οξειδίου. Το θερμό συμπυκνωμένο θειικό οξύ, ως ισχυρότερο οξειδωτικό μέσο, ​​αλληλεπιδρά με τον σίδηρο.

ΑΠΟ υδροχλωρικόςκαι αραιωμένο (περίπου 20%) θειικός οξέαΟ σίδηρος αντιδρά για να σχηματίσει άλατα σιδήρου (II):

Όταν ο σίδηρος αντιδρά με περίπου 70% θειικό οξύ όταν θερμαίνεται, η αντίδραση προχωρά με το σχηματισμό θειικός σίδηρος (III).:

3. Οξείδια και υδροξείδια, CO και OM char-ka ...

Ενώσεις σιδήρου(II).

Το οξείδιο του σιδήρου (II) FeO έχει βασικές ιδιότητες, αντιστοιχεί στη βάση Fe (OH) 2. Τα άλατα του σιδήρου (II) έχουν ανοιχτό πράσινο χρώμα. Όταν αποθηκεύονται, ειδικά σε υγρό αέρα, γίνονται καφέ λόγω της οξείδωσης σε σίδηρο (III). Η ίδια διαδικασία συμβαίνει κατά την αποθήκευση υδατικών διαλυμάτων αλάτων σιδήρου(II):

Από άλατα σιδήρου(II) σε υδατικά διαλύματα, σταθερά αλάτι μόρα- διπλό θειικό αμμώνιο και σίδηρο (II) (NH 4) 2 Fe (SO 4) 2 6H 2 O.

Το αντιδραστήριο για ιόντα Fe 2+ σε διάλυμα μπορεί να είναι εξακυανοφερρικό κάλιο (III) K 3 (κόκκινο άλας αίματος). Όταν τα ιόντα Fe 2+ και 3− αλληλεπιδρούν, δημιουργείται ίζημα μπλε τουρμπουλ:

Για τον ποσοτικό προσδιορισμό του σιδήρου (II) σε διάλυμα, χρησιμοποιήστε φαινανθρολίνη, το οποίο σχηματίζει ένα κόκκινο σύμπλεγμα FePhen 3 με σίδηρο (II) σε μεγάλο εύρος pH (4-9)

Ενώσεις σιδήρου (III).

Οξείδιο σιδήρου (III) Fe 2 O 3 ασθενώς αμφοτερένιο, αντιστοιχεί σε ακόμη ασθενέστερη από Fe (OH) 2, βάση Fe (OH) 3, η οποία αντιδρά με οξέα:

Τα άλατα Fe 3+ τείνουν να σχηματίζουν κρυσταλλικούς υδρίτες. Σε αυτά, το ιόν Fe 3+ συνήθως περιβάλλεται από έξι μόρια νερού. Τέτοια άλατα έχουν ροζ ή μοβ χρώμα.Το ιόν Fe 3+ υδρολύεται πλήρως ακόμη και σε όξινο περιβάλλον. Σε pH>4, αυτό το ιόν καταβυθίζεται σχεδόν πλήρως με τη μορφή Fe (OH) 3:

Με τη μερική υδρόλυση του ιόντος Fe 3+, σχηματίζονται πολυπυρηνικές οξο- και υδροξοκίες, λόγω των οποίων τα διαλύματα γίνονται καφέ.Οι κύριες ιδιότητες του υδροξειδίου του σιδήρου (III) Fe (OH) 3 εκφράζονται πολύ ασθενώς. Είναι σε θέση να αντιδράσει μόνο με συμπυκνωμένα αλκαλικά διαλύματα:

Τα προκύπτοντα υδροξοσύμπλεγμα σιδήρου (III) είναι σταθερά μόνο σε έντονα αλκαλικά διαλύματα. Όταν τα διαλύματα αραιώνονται με νερό, καταστρέφονται και καθιζάνει Fe (OH) 3.

Όταν συντήκεται με αλκάλια και οξείδια άλλων μετάλλων, το Fe 2 O 3 σχηματίζει μια ποικιλία φερρίτες:

Οι ενώσεις σιδήρου (III) σε διαλύματα ανάγεται με μεταλλικό σίδηρο:

Ο σίδηρος (III) είναι ικανός να σχηματίζει διπλά θειικά άλατα με μονοφόρτιση κατιόντατύπος στυπτηρία, για παράδειγμα, KFe (SO 4) 2 - στυπτηρία σιδήρου καλίου, (NH 4) Fe (SO 4) 2 - στυπτηρία σιδήρου αμμωνίου, κ.λπ.

Για την ποιοτική ανίχνευση των ενώσεων σιδήρου (III) σε ένα διάλυμα, χρησιμοποιείται μια ποιοτική αντίδραση ιόντων Fe 3+ με θειοκυανικά ιόντα SCN − . Όταν τα ιόντα Fe 3+ αλληλεπιδρούν με τα ανιόντα SCN −, σχηματίζεται ένα μείγμα συμπλεγμάτων θειοκυανικού σιδήρου με έντονο κόκκινο χρώμα 2+ , + , Fe(SCN) 3 , -. Η σύνθεση του μείγματος (και επομένως η ένταση του χρώματός του) εξαρτάται από διάφορους παράγοντες, επομένως αυτή η μέθοδος δεν είναι εφαρμόσιμη για τον ακριβή ποιοτικό προσδιορισμό του σιδήρου.

Ένα άλλο αντιδραστήριο υψηλής ποιότητας για ιόντα Fe 3+ είναι εξακυανοφερρικό κάλιο (II) K 4 (κίτρινο άλας αίματος). Όταν τα ιόντα Fe 3+ και 4− αλληλεπιδρούν, σχηματίζεται ένα φωτεινό μπλε ίζημα κυανούν χρώμα:

Ενώσεις σιδήρου(VI).

φερράτες- άλατα του οξέος σιδήρου H 2 FeO 4 που δεν υπάρχουν σε ελεύθερη μορφή. Πρόκειται για ενώσεις με βιολετί χρώμα, που θυμίζουν υπερμαγγανικά άλατα σε οξειδωτικές ιδιότητες και θειικά άλατα σε διαλυτότητα. Τα Ferrates λαμβάνονται με τη δράση αερίων χλώριοή όζοσε ένα εναιώρημα Fe (OH) 3 σε αλκάλιο , για παράδειγμα, φερτικό κάλιο (VI) K 2 FeO 4 . Τα Ferrates έχουν μοβ χρώμα.

Μπορούν επίσης να ληφθούν Ferrates ηλεκτρόλυση 30% αλκαλικό διάλυμα σε άνοδο σιδήρου:

Τα Ferrates είναι ισχυροί οξειδωτικοί παράγοντες. Σε όξινο περιβάλλον, αποσυντίθενται με την απελευθέρωση οξυγόνου:

Χρησιμοποιούνται οι οξειδωτικές ιδιότητες των φερρατικών απολύμανση νερού.

4.Biorol

1) Στους ζωντανούς οργανισμούς, ο σίδηρος είναι ένα σημαντικό ιχνοστοιχείο που καταλύει τις διαδικασίες ανταλλαγής οξυγόνου (αναπνοή).

2) Ο σίδηρος συνήθως περιλαμβάνεται στα ένζυμα με τη μορφή συμπλόκου.Συγκεκριμένα αυτό το σύμπλεγμα υπάρχει στην αιμοσφαιρίνη, την πιο σημαντική πρωτεΐνη που παρέχει μεταφορά οξυγόνου με το αίμα σε όλα τα όργανα του ανθρώπου και των ζώων. Και είναι αυτός που βάφει το αίμα σε ένα χαρακτηριστικό κόκκινο χρώμα.

4) Μια υπερβολική δόση σιδήρου (200 mg και άνω) μπορεί να έχει τοξική δράση. Η υπερβολική δόση σιδήρου καταστέλλει το αντιοξειδωτικό σύστημα του σώματος, επομένως δεν συνιστάται η χρήση σκευασμάτων σιδήρου για υγιή άτομα.