Železo

Fe

český názevŽelezo
mezinárodní názevFerrum
anglický názevIron
chemická značkaFe
protonové číslo26
relativní atomová hmotnost55,847
perioda4
skupinaVIII.B
zařazenípřechodné kovy
rok objevu -
teplota tání [°C]1535
teplota varu [°C]2861
hustota [g cm-3]7,86
elektronegativita1,83
oxidační stavy2, 3
elektronová konfigurace[Ar]3d6 4s2
specifické teplo [J g-1K-1]0,44
slučovací teplo [kJ mol-1]13,8
skupenství za norm. podmíneks

Železo je šedobílý, lesklý, středně tvrdý kov.

Chemické vlastnosti železa

Na suchém vzduchu je železo stálé, na vlhkém vzduchu se pokrývá vrstvou hydroxidu. Za vyšší teploty dobře reaguje s chlorem, fosforem a sírou. Má značnou afinitu ke křemíku a kyslíku.

Ve zředěných kyselinách se dobře rozpouští za vzniku vodíku a železnaté soli. Jemně rozptýlené nebo houbovité železo je na vzduchu pyroforní.

Výskyt železa v přírodě

V přírodě je železo nejrozšířenějším těžkým kovem. V zemské kůře se vyskytuje pouze ve formě sloučenin a jeho podíl zde dosahuje 4,2 % hmot.

Přírodní železo je směsí 4 stabilních izotopů, největší podíl (91,18 %) připadá na izotop 56Fe. Uměle bylo připraveno dalších 20 nestabilních izotopů železa s hmotnostními čísly od 46 do 69.

Nejdůležitější železné rudy:

Mezi další minerály železa patří např. ankerit CaFe(CO3)2, heterosit FePO4, strengit FePO4·2H2O, vivianit Fe2(PO4)2·8H2O, andradit Ca3Fe2(SiO4)3, melanterit FeSO4·7H2O, achavalit FeSe, bartonit K3Fe10S14, bernalit Fe(OH)3, ferdisilicit FeSi2, ferotellurit FeTeO4, garavellit FeSbBiS4, gupeiit Fe3Si, kamiokit Fe2Mo3O8, edgarit FeNb3S6 a přibližně 1400 dalších minerálů železa.

V přírodě se železo vzácně nachází jako ryzí kov, z minerálů má nejvyšší obsah železa (90,88 % Fe) vzácný nerost siderazot Fe5N2.

Železo v potravinách

Železo je nezbytnou součástí hemoglobinu, myoglobinu a dále celé řady enzymů a má pro lidský organismus nezastupitelný význam. Dostatečné množství železa je obsaženo v celé řadě potravin. Vstřebávání železa do lidského organismu podporuje dostatek vitaminu C.

Mezi potraviny obsahující železo patří zejména vnitřnosti, hovězí a jehněčí maso, mořské plody, luštěniny, listová zelenina a sušené ovoce.

Mezi potraviny snižující obsah železa v lidském těle patří zejména vláknina, nadměrná konzumace kávy a čaje a potraviny s vysokým obsahem šťavelanů. Deficit železa v organismu může také způsobit užívání některých léků, zejména léků na regulaci acidity žaludečního obsahu.

Nedostatek železa v lidském organismu způsobuje celou řadu onemocnění, zejména chudokrevnost. Nedostatek železa v potravinách často nahrazují multiminerální potravinové doplňky, ve kterých je železo přítomno nejčastěji ve formě solí železa – sulfátu, glukonátu a fumarátu.

Výroba a využití železa

Výroba surového železa se provádí redukcí železných rud uhlíkem ve vysoké peci. Surové železo se poté dále zpracovává na ocel v konvertorech, elektrických nebo Siemens - Martinských pecích.

Čisté železo nemá větší praktický význam. Technické železo (slitina železa s uhlíkem, fosforem, křemíkem a dalšími prvky) je nejdůležitějším konstrukčním materiálem a technickým kovem vůbec.

Některé sloučeniny železa se využívají pro výrobu barviv nebo jako oxidační a desinfekční činidla. Významné je využití železa jako katalyzátoru při výrobě čpavku přímou syntézou z vodíku a dusíku.