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| 金屬鐵 |
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鐵是一種化學元素，它的化學符號是Fe，它的原子序數是26，是最常用的金屬。它是過渡金屬的一種。是地殼含量第二高的金屬元素。
簡介
中文名：金屬鐵
冶鐵書籍：《天工開物》
最早冶鐵地區：地中海沿岸和埃及
外文名：metallic iron
性質：銀白色的金屬、富有延展性
基本內容
最重要的 金屬—— 鐵Fe
我國是世界上最早發明冶煉 鑄鐵的國家。我國 考古工作者曾發現公元前五世紀的鐵器，但數量不很多；另外，還發現公元前三、四世紀的鐵器，數量較多，而且冶鑄水平較高。如1950年，我國考古工作者曾在 河南輝縣固圍村發掘 戰國時代的魏墓，發現鐵製 生產工具九十多件，其中有鐵犁、鐵鋤、鐵鐮刀、鐵斧、鐵鏈等。從這些實物可以推斷，我國勞動人民早在近三千年前的周代，已會冶煉鑄鐵了。到了公元前三、四世紀，我國鐵器的使用便普遍起來。這說明我國使用鑄鐵的時間要比 歐洲早出一千六百年，是我國古代勞動人民對世界 冶金技術的偉大貢獻。
自 春秋以來，我國設有專門管理煉鐵的「鐵官」，也有專門經營煉鐵的「鐵商」。到了漢朝，我國已普遍用 熟鐵製造工具代替鑄鐵工具。到了 唐朝，鐵的年產量達一千多萬斤。 宋朝，鐵的年產量達三千萬斤以上。 明朝，鐵的年產量則高達九千萬斤以上。明末 宋應星着的《天工開物》一書，不僅對古代的 煉鐵技術作了詳細地介紹，而且還畫成了插圖。作了形象的描繪。
鐵在地殼中的藏量為4.2%，就金屬而論，僅次於 鋁，占第二位。據不完全統計，到1971年，世界各國已查明的鐵礦儲量為2500億噸以上。另外，還有5000億噸屬可利用的鐵礦資源。在大自然中，純淨的金屬鐵很少——只有從天上掉下來的「 隕石」才幾乎是 純鐵（僅含一點點雜質鎳Ni），絕大部分鐵都是以化合物的狀態存在：烏黑髮亮、具有磁性的 磁鐵礦 Fe3O4，紫紅色的 赤鐵礦Fe2O3，棕黃色的 褐鐵礦2Fe2O3·3H2O，黑灰色的 菱鐵礦FeCO3，金光閃閃的 黃鐵礦FeS2。除了黃鐵礦含硫太高，不適用於煉鐵，一般只用作製造硫酸的原料外，磁鐵礦等都是煉鐵的原料。
純淨的鐵是銀白色的金屬，富有 延展性。不過，純鐵的 機械強度不高，在工業上不很常用。通常所說的「鋼鐵」，這「鋼」與「鐵」是兩回事。在工業上，鐵是分生鐵、熟鐵兩種——生鐵含碳1.7-4.5%，熟鐵含碳0.1%以下，而鋼呢？含碳量在0.1-1.7%之間。因此，生鐵、鋼、熟鐵的不同，主要在於含碳量的不同。
隨着含 碳量的高低不同，生鐵、鋼、熟鐵的性能大步相同，用途也不同：生鐵很脆，一般是澆鑄成型，所以又稱「 鑄鐵」，如鐵鍋、火爐等，在工業上用來製造 機床的床身、 蒸汽機和 內燃機的 汽缸等，它的成本比較低廉、耐磨，但沒有延性和展性，不能鍛打。 熟鐵所含雜質少，接近於純鐵，韌性強，可以鍛打成型，所以又叫「 鍛鐵」，如鐵勺、鍋鏟等。鋼的韌性好，機械強度又高，在工業上的用途最廣。按含碳量的高低，分為三種 碳素鋼，即 低碳鋼（含碳低於0.25%）， 中碳鋼（含碳在0.25-0.6%之間）， 高碳鋼（含碳0.6%以上）。含碳約多，鋼的強度越大，硬度越高，但韌性、塑性卻越差。由於低碳鋼的性能與熟鐵近似，而成本比熟鐵低得多，現在工業上大都用低碳鋼代替熟鐵，如製造鐵絲、鉚釘、 白鐵皮（ 鍍鋅Zn）、 馬口鐵（鍍錫Sn）等。碳素鋼廣泛的被用來製造各種機器零件，如齒輪、凸輪、螺帽、鐵軌、鋼筋等等；日常生活中用的刀、手錶殼、鋼筆尖、針、剪刀等。另外，在鋼中加入各種不同的金屬或非金屬，可以製成許多性能不同的合金鋼。如含 鎳（Ni） 36%的鎳鋼幾乎不因冷熱而 熱脹冷縮，用來製造精密儀表零件；含18% 鎢(W)的 鎢鋼，即使已熾熱，仍非常堅硬，用來製造高速切割的 車刀；含少量 釩(V)的釩鋼，可使鋼的彈性增加一倍，用來製造各種彈簧；含2.5% 硅(S)i的 硅鋼做成 硅鋼片，用作變壓器的鐵心，不僅可減少變壓器發熱現象，而且大量節約了電能。
在工業上，人們是在高爐中把鐵礦同 焦炭、 石灰石等混合在一起，在高溫下煉製鐵 。焦炭是作為 燃料與 還原劑，石灰石則用來除去鐵礦中的雜質，如 氧化硅、硫、磷等。從高爐中煉出來的是生鐵。生鐵還需放入 轉爐或 平爐、電爐中，除去部分碳，煉製成鋼。
比之鋁、 銅等金屬，鐵有一個很大的缺點，就是容易被鏽蝕。純鐵雖是銀白色的，但是日常所見的鐵，表面總是布滿褐色的鐵鏽。不過，鐵在乾燥的空氣里，放幾年也不會生鏽；把鐵放在煮沸的、乾淨的水裡，也很久不會生鏽。只有在潮濕的空氣或溶有空氣（使鐵生鏽主要是空氣中的氧氣）的水中，才易使鐵生鏽。鐵鏽，是鋼鐵的 心腹大患。據統計，在1890-1923年這33年之中，全世界生產的鋼鐵有40%因生鏽而損失掉了！為了防鏽，人們常在鋼鐵製品表面塗上油漆、陶瓷或鍍上防鏽金屬。
最重要的鐵的化合物是氧化鐵Fe2O3和 硫酸亞鐵FeSO4。氧化鐵是咖啡色的，常用的棕色顏料便是它（顏色深淺與粉末粗細有關）。氧與鐵的化合物還有兩種—— 氧化亞鐵 FeO是黑色的，而 四氧化三鐵Fe3O4也是黑色的，但表面閃着藍光。時鐘的針、發條表面常是黑中透藍，便是表面經過「 發藍處理」——用化學方法使表面生成一層緻密的 四氧化三鐵，可以防鏽。至於硫酸亞鐵，本是白色的粉末，但常見的 硫酸亞鐵晶體通常是淺綠色的，那時因為含有 結晶水的緣故FeSO4·7H2O。所以， 硫酸亞鐵的俗名便叫「 綠礬」。綠礬是十分重要的 無機農藥，也是製造 藍黑墨水的主要原料。
還有兩種常見的鐵鹽：一種叫「 黃血鹽」，是黃色的晶體，化學成分為 亞鐵氰化鉀K4[Fe(CN)6]。黃血鹽與 鐵離子Fe3+作用生成藍色的 亞鐵氰化鐵Fe4[Fe(CN)6]3的 藍色沉澱，俗稱 普魯士藍，用作藍色顏料。這個生成普魯士藍沉澱的反應，在 分析化學上常用來鑑定鐵離子。另一種叫「 赤血鹽」，是紅色晶體，化學成分為 鐵氰化鉀K3[Fe(CN)6]。赤血鹽與亞鐵離子Fe2+作用生成鐵 氰化亞鐵Fe3[Fe(CN)6]2的藍色沉澱，俗稱騰氏藍。這一反應，在分析化學上常用來鑑定亞鐵離子。
一個成年人的血液中，大約含有3克鐵，相當於一根小鐵釘的重量。這些鐵，有75%是存在於 血紅素中，因為鐵原子是血紅素的核心原子——這正如 鎂是 葉綠素的核心原子一樣。在器官中，含鐵最多的是 肝和 脾。
植物，也離不了鐵，因為鐵是植物製造葉綠素時不可缺少的催化劑。如果一盆花得不到鐵，那麼，花很快就失去那艷麗的顏色，失去那沁人肺腑的芳香，葉子也發黃枯萎。
在鐵礦附近的水、泥沼、池塘以及自來水管中，常繁殖着一種「鐵菌」。它們把兩價鐵的化合物變成三價鐵的化合物，形成厚厚的紅棕色的 氫氧化鐵Fe(OH)3沉澱。
在一般土壤中，含有不少鐵的化合物。如紅土壤中，便含有很多氧化鐵。也有的土壤缺乏鐵，就得施加「 鐵肥」——硫酸亞鐵了。[1]