此条目页的主題是化學元素「鐵」。关于人體必需的營養素,請見「
鐵質」。
「
Fe」重定向至此。关于其他用法,请见「
FE」。
鐵(英語:Iron),是一種化學元素,化學符號为Fe(源于拉丁語:Ferrum),原子序數为26,原子量為7001558450000000000♠55.845 u,属于第一列過渡元素,位在週期表的第8族。依質量計,是在地球上是佔比最多的元素,為地球外核和內核的主要成分。它也是地殼中含量第四多的元素。
地殼中的純鐵十分稀少,基本上只存在於隕石中。鐵礦的蘊藏量相當豐富,但要提煉出可用的鐵金屬,需要可以達到1500 °C以上的窯或爐,比冶煉銅的溫度還要高500 °C。僅在公元前2000年左右,人類開始在歐亞大陸導入這一製程,大約在公元前1200年,鐵在某些地區開始取代銅合金,作為工具或武器,這個事件被認為是從青銅時代過渡為鐵器時代,歷史上的一些帝國由此技術的突破而誕生。由於其機械性能和低成本,鐵合金(如鋼、不銹鋼和合金鋼)是到目前為止仍是最常見的工業金屬。
平滑的純鐵表面為如鏡面般的銀灰色,但鐵容易與氧和水反應,產生棕色或黑色的水合氧化铁,俗稱鐵鏽。不同於其它金屬的氧化物可以鈍化金属,鐵鏽的體積大於原本的铁,容易剝落,露出新的表面并繼續被鏽蝕。虽然铁容易反应,但电解产生的高纯铁有较好的抗腐蚀性。
一個成年人的身體含有約4公克(0.005%的體重)的鐵,主要分布在血基質和肌紅素。這兩種蛋白質在脊椎動物代謝中扮演極為重要的角色,前者負責在血液中運送氧氣,而後者則承擔起在肌肉中儲藏氧氣的責任。為了維持人體中鐵的恆定及代謝,需要從飲食中攝取足量的鐵。鐵也是許多氧化還原酶的活性位置上的金屬,其涉及細胞呼吸作用及植物和動物的氧化還原反應。[4]
在化學上,鐵最常見的氧化態為二價鐵離子和三價鐵離子。鐵具有其他過渡金屬的特性,包括了其他第8族元素、釕和鋨。鐵可形成各種氧化態的化合物(-2到+7)。鐵也可形成多種錯合物,例如:二茂鐵、草酸鐵離子及普魯士藍,具有大量的工業、醫學及研究應用。
- ^ Ram, R. S.; Bernath, P. F. Fourier transform emission spectroscopy of the g4Δ–a4Δ system of FeCl. Journal of Molecular Spectroscopy. 2003, 221 (2): 261. Bibcode:2003JMoSp.221..261R. doi:10.1016/S0022-2852(03)00225-X.
- ^ Demazeau, G.; Buffat, B.; Pouchard, M.; Hagenmuller, P. Recent developments in the field of high oxidation states of transition elements in oxides stabilization of six-coordinated Iron(V). Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. 1982, 491: 60–66. doi:10.1002/zaac.19824910109.
- ^ Lu, J.; Jian, J.; Huang, W.; Lin, H.; Li, J; Zhou, M. Experimental and theoretical identification of the Fe(VII) oxidation state in FeO4−. Physical Chemistry Chemical Physics. 2016, 18 (45): 31125–31131. Bibcode:2016PCCP...1831125L. PMID 27812577. doi:10.1039/C6CP06753K.
- ^ Iron. Micronutrient Information Center, Linus Pauling Institute, Oregon State University, Corvallis, Oregon. April 2016 [6 March 2018]. (原始内容存档于2022-02-12).