Geležis pasižymi didžiausiu junginio oksidacijos laipsniu. Puiki naftos ir dujų enciklopedija

3 puslapis

Fig. V.8 parodyta koreliacijos diagrama, kuri suteikia supratimą apie 57Fe izomerinių poslinkių diapazonus geležies junginiams. Geležies oksidacijos laipsnis gali svyruoti nuo 0 iki 6, o apibūdinti ją izomeriniu 57Fe poslinkiu nėra taip paprasta.

Redukuojanti atmosfera sumažina geležies oksidacijos laipsnį šlakuose, o oksiduojančioje atmosferoje veikiama aukšta temperatūra Liepsna ir toliau skaido aukštesnius geležies oksidus. Padidinti šlake esančios geležies oksidacijos laipsnį veikiant oksiduojančiai atmosferai galima tik esant žemesnei nei 1200 C liepsnos temperatūrai ir dideliam šlako paviršiui.

Al2O3 ir šarmų kiekis uolienose kinta gana smarkiai. Geležies oksidacijos būsena išlieka pastovi.

C mėginys, kurio oksidacijos laipsnis yra 13 %, neturi plastinės srities, o šlakas elgiasi kaip stiklas. Geležies oksidacijos laipsniui padidėjus iki 30 arba 56%, B ir A mėginių klampos kreivėse atsiranda lenkimas, rodantis, kad šlakas lenkimo vietoje pereina į plastinę būseną.

Tačiau sieros, kuri yra šių jonų dalis, oksidacijos laipsnis skiriasi. Pirmuoju atveju geležies oksidacijos būsena sutampa su paprasto Fe2 jono krūviu ir su geležies valentiškumu. Taigi, tam tikro elemento valentingumas kompleksiniame junginyje yra bendras jungčių, kurias centrinis atomas, kompleksą sudarontis agentas, turi tam tikrame junginyje.

Tendenciją formuotis kompleksams patvirtina ir tipiškų dvigubų druskų, tokių kaip schenitas ir alūnas, egzistavimas. Šiame junginyje geležies 2 oksidacijos būsena stabilizuojama, o vandeniniame tirpale esantis FeSO4 sulfatas yra linkęs oksiduotis atmosferos deguonimi. Nikelis tokių junginių nesudaro, nes 3 oksidacijos laipsnis šiam elementui yra toks nebūdingas, kad jis net nestabilizuojamas dvigubose druskose.

Šis šlake esančios geležies oksidacijos laipsnio padidėjimas tęsiasi iki maždaug 1200 C temperatūros. Toliau kylant šlako temperatūrai geležies oksidacijos laipsnis žymiai sumažėja.

Kaip nurodyta, centrinis geležies atomas yra 16 narių porfiripo žiedo plokštumoje ir yra sujungtas su pirolio žiedų azoto atomais keturiais iš šešių galimų valentų, todėl oktaedriniam kompleksui užbaigti lieka du valentai; šie valentai yra aukščiau ir žemiau parodyto modelio piešimo plokštumos. Be to, reikia atsižvelgti ir į geležies oksidacijos laipsnį; kai geležis yra geležies būsenoje, kaip parodyta paveikslėlyje, tada protoporfirinas vadinamas tema arba, aiškiau, ferohemu. Jei hemas yra laisvos būsenos tirpale ir nesusijęs su baltymu, tada daroma prielaida, kad dvi vandens molekulės yra koordinaciniame ryšyje su penktąja ir šešta geležies valentingumo padėtimis. Džordžas šį ferogemą vadina taip: H2O – Fep-H. Oksiduojant jis virsta H O Fep NaO su vienu teigiamas krūvis. Šis ferrigemas gali koordinuoti chloro joną, sudarydamas H2O – Fep-Cl ir šiuo atveju vadinamas heminu; su koordinuotu hidroksilo jonu, ferrigemas žymimas kaip hematinas H2O – Pep-OH, nors šie terminai kartais vartojami ne taip konkrečiai, tik nurodant geležies oksido buvimą. Taip pat galimas kitų molekulių koordinavimas, o pagrindinis vaidmuo tenka derinimui su vandenilio peroksidu. Ferrohem lengvai koordinuoja azoto bazes, tokias kaip piridinas, sudarydamas hemochromogeum B-Pbr - B. Tas pats junginys su ferrigemu B-Fep-B vadinamas parahematinu.

Naudojant magnetinį metodą, nustatytas valentinių ryšių tarp gretimų teigiamų jonų buvimas ir kiekybinis įvertinimas. Taigi Fe2O3 ant A12O3 atramos geležies oksidacijos būsena yra trys, tačiau tuo pačiu metu kaimyniniai geležies atomai sudaro kovalentinį ryšį vienas su kitu.

Naudojant magnetinį metodą, nustatytas valentinių ryšių tarp gretimų teigiamų jonų buvimas ir kiekybinis įvertinimas. Taigi Fe2O3 ant A12O3 atramos geležies oksidacijos būsena yra trys, tačiau tuo pačiu metu kaimyniniai geležies atomai sudaro kovalentinį ryšį vienas su kitu.

Jei atsižvelgsime į hidroksidus Fe (OH) 2 ir Fe (OH) 3, tada Kosselio schemos požiūriu antrojo hidroksido rūgštinės savybės turėtų būti ryškesnės nei pirmojo. Tai išplaukia iš to, kad kuo aukštesnė geležies oksidacijos būsena (net jei manytume, kad Fe2 ir Fe3 jonų spindulys yra vienodas), tuo didesnis protonų atstūmimas ir ryškesnės atitinkamo hidroksido rūgštinės savybės. Jei atsižvelgsime į tai, kad Fe3 jono spindulys yra šiek tiek mažesnis nei Fe2 jono, tada didesnis Fe (OH) 3 junginio protono atstūmimas, palyginti su Fe (OH) 2, tampa dar akivaizdesnis.

Dalis geležies oksidų redukuojama į metalinę geležį, kita dalis į [azoto oksidą]; Be to, jie išskiria anglį. Deguonies kiekis, vis dar esantis rūdoje, apibūdina geležies oksidacijos laipsnį.

Jei po išankstinių tyrimų vis dar kyla abejonių, ar yra geležies jonų, galima atlikti patikrinimo reakcijas. Tačiau reikia atsiminti, kad šiuo bandymu nebeįmanoma nustatyti pradinio geležies oksidacijos laipsnio analizuojamame mėginyje.

Tik esant stiprioms oksiduojančioms medžiagoms, galima gauti gana silpnus geležies rūgšties H2FeO4 darinius, kurių geležies oksidacijos laipsnis yra 6, tačiau atitinkamo oksido nepavyko išskirti. Jei RuO4 yra mažai stabili medžiaga, gaunama netiesiogiai, tai OsO4 yra visiškai stabilus junginys, susidarantis oksiduojantis metalui ore.

Istorija

Geležis, kaip įrankių medžiaga, žinoma nuo seniausių laikų. Seniausi geležiniai daiktai, rasti archeologinių kasinėjimų metu, datuojami IV tūkstantmečiu prieš Kristų. e. ir priklauso senovės šumerų ir senovės Egipto civilizacijoms. Jie pagaminti iš meteorito geležies, tai yra iš geležies ir nikelio lydinio (pastarojo kiekis svyruoja nuo 5 iki 30%), papuošalų iš Egipto kapų (apie 3800 m. pr. Kr.) ir durklo iš Šumerų miesto Uro (apie 3100 m. pr. Kr.). e.). Matyt, vienas iš geležies pavadinimų graikų ir lotynų kalbos: „sider“ (tai reiškia „žvaigždėtas“).

Gaminiai iš geležies, gautos lydant, žinomi nuo arijų genčių apsigyvenimo iš Europos į Aziją, salas. Viduržemio jūra, ir toliau (IV ir III tūkst. pr. Kr.). Seniausi žinomi geležiniai įrankiai yra plieniniai peiliukai, rasti Cheopso piramidės mūre Egipte (pastatyta apie 2530 m. pr. Kr.). Kaip parodė kasinėjimai Nubijos dykumoje, jau tais laikais egiptiečiai, bandydami atskirti išgaunamą auksą nuo sunkaus magnetito smėlio, rūdą kalcinavo sėlenomis ir panašiomis anglies turinčiomis medžiagomis. Dėl to aukso lydalo paviršiuje plūduriavo tešlinės geležies sluoksnis, kuris buvo apdorojamas atskirai. Iš šios geležies buvo nukaldinti įrankiai, įskaitant tuos, kurie buvo rasti Cheopso piramidėje. Tačiau po Cheopso Menkauro (2471–2465 m. pr. Kr.) anūko Egipte kilo suirutė: dievo Ra žynių vadovaujama aukštuomenė nuvertė valdančiąją dinastiją, prasidėjo uzurpatorių šuolis, pasibaigęs įstojus į imperiją. kitos dinastijos faraonas Userkaras, kurį žyniai paskelbė sūnumi ir įsikūnijimu pačiu dievu Ra (nuo tada tai tapo oficialiu faraonų statusu). Per šią sumaištį egiptiečių kultūrinės ir techninės žinios smuko, o piramidžių statymo menui degradavus, geležies gamybos technologija buvo prarasta taip, kad vėliau, tyrinėjant Sinajaus pusiasalį ieškant vario. rūdos, egiptiečiai nekreipė dėmesio į ten buvusius geležies rūdos telkinius, o gaudavo geležies iš kaimyninių hetitų ir mitaniečių.

Pirmieji geležies gamybą įvaldė hutai, tai rodo seniausias (II tūkst. pr. Kr.) geležies paminėjimas hetitų, įkūrusių savo imperiją hutų teritorijoje (šiuolaikinė Anatolija Turkijoje), tekstuose. Taigi hetitų karaliaus Anitos (apie 1800 m. pr. Kr.) tekstas sako:

Kai išvykau į kampaniją į Puruskhandos miestą, vyras iš Puruskhandos miesto atėjo man nusilenkti (...?) ir padovanojo man 1 geležinį sostą ir 1 geležinį skeptrą (?) kaip paklusnumo ženklą. (?)...

(šaltinis: Giorgadze G. G.// Pasiuntinys senovės istorija. 1965. № 4.)

Senovėje chalibai buvo žinomi kaip geležies gaminių meistrai. Legenda apie argonautus (jų kampanija Kolchyje vyko maždaug 50 metų prieš Trojos karą) pasakoja, kad Kolchidės karalius Etas Jasonui padovanojo geležinį plūgą, kad šis galėtų suarti Areso lauką, o jo pavaldiniams Kalibrams. , yra aprašyti:

Jie nearia žemės, nesodina vaismedžių, negano pulkų turtingose ​​pievose; jie išgauna rūdą ir geležį iš nedirbamos žemės ir keičia į ją maistą. Diena jiems neprasideda be sunkaus darbo, jie visą dieną praleidžia nakties tamsoje ir tirštuose dūmuose...

Aristotelis aprašė savo plieno gamybos būdą: „Khalibai kelis kartus išplovė savo šalies upių smėlį, taip išskirdami juodą koncentratą (sunkią frakciją, kurią daugiausia sudaro magnetitas ir hematitas), ir lydydavo jį krosnyse; Taip gautas metalas buvo sidabrinės spalvos ir nerūdijantis.

Kaip žaliava plieno lydymui buvo naudojamas magnetito smėlis, kuris dažnai randamas visoje Juodosios jūros pakrantėje: šie magnetito smėliai susideda iš smulkių magnetito, titano-magnetito arba ilmenito grūdelių ir kitų uolienų fragmentų mišinio, todėl. kad chalibų lydytas plienas buvo legiruotas ir turėjo puikios savybės. Šis unikalus geležies gavimo būdas leidžia manyti, kad chalibai geležį platino tik kaip technologinę medžiagą, tačiau jų metodas negalėjo būti plačiai paplitusios geležies gaminių pramoninės gamybos metodu. Tačiau jų gamyba pasitarnavo kaip postūmis tolimesnis vystymas geležies metalurgija.

Senovėje geležis buvo vertinama labiau nei auksas, o pagal Strabono aprašymą Afrikos gentys už 1 svarą geležies duodavo 10 svarų aukso, o istoriko G. Areshyano tyrimais – vario, sidabro, aukso ir Geležis tarp senovės hetitų buvo santykiu 1: 160 : 1280: 6400. Tais laikais geležis buvo naudojama kaip papuošalų metalas, iš jos buvo gaminami sostai ir kitos karališkosios galios regalijos: pavyzdžiui, Biblijos Pakartoto Įstatymo 3.11 knyga. aprašo Refaimų karaliaus Ogo „geležinę lovą“.

Tutanchamono kape (apie 1350 m. pr. Kr.) buvo rastas geležinis durklas auksiniame rėme – galbūt hetitų dovana diplomatiniais tikslais. Bet hetitai nesiekė plačios geležies ir jos technologijų sklaidos – tai aišku iš mus pasiekusios korespondencijos. Egipto faraonas Tutanchamonas ir jo uošvis Hattusilas, hetitų karalius. Faraonas prašo atsiųsti daugiau geležies, o hetitų karalius išsisukinėdamas atsako, kad geležies atsargos išseko, o kalviai užsiėmę žemės ūkio darbais, todėl negali įvykdyti karališkojo žento prašymo, o siunčia tik vienas durklas, pagamintas iš „geros geležies“ (tai yra iš plieno). Kaip matote, hetitai savo žinias stengėsi panaudoti kariniams pranašumams pasiekti, o kitiems nesuteikė galimybės jų pasivyti. Matyt, dėl to geležies gaminiai paplito tik po Trojos karo ir hetitų galios žlugimo, kai graikų prekybinės veiklos dėka geležies technologija tapo žinoma daugeliui, buvo atrasti nauji geležies telkiniai ir kasyklos. Taigi „bronzos“ amžius buvo pakeistas „geležies“ amžiumi.

Remiantis Homero aprašymais, nors Trojos karo metu (apie 1250 m. pr. Kr.) ginklai daugiausia buvo gaminami iš vario ir bronzos, geležis jau buvo gerai žinoma ir labai paklausi, nors labiau kaip taurusis metalas. Pavyzdžiui, 23-ioje „Iliados“ dainoje Homeras pasakoja, kad Achilas disko metimo varžybose nugalėtoją apdovanojo diską iš geležies. Achajai išgavo šią geležį iš Trojos arklių ir kaimyninių tautų (Iliada 7.473), įskaitant chalibus, kurie kovojo Trojos arklių pusėje:

„Kiti achajų vyrai pirko vyną su mainais,
Jie iškeitė juos į skambantį varį, į pilką geležį,
Jaučio odai arba stačiaragiams jaučiams,
Tie už jų pilnus. Ir paruošta džiugi puota...“

Galbūt geležis buvo viena iš priežasčių, paskatinusių Achajų graikus persikelti į ją Mažoji Azija, kur jie sužinojo jo gamybos paslaptis. O kasinėjimai Atėnuose parodė, kad jau apie 1100 m. e. o vėliau jau paplito geležiniai kardai, ietys, kirviai ir net geležinės vinys. Biblinėje Jozuės 17:16 knygoje (plg. Teisėjų 14:4) rašoma, kad filistinai (bibliniai „PILISTIMAI“, o tai buvo prograikų gentys, susijusios su vėlesniais helenais, daugiausia pelasgais) turėjo daug geležinių vežimų, t. šiame Tuo metu geležis jau buvo plačiai naudojama dideliais kiekiais.

Homeras Iliadoje ir Odisėjoje geležį vadina „kietu metalu“ ir aprašo įrankių grūdinimą:

„Veiksmingas padirbėjas, padaręs kirvį ar kirvį,
Metalas į vandenį, kaitinant jį taip, kad padvigubėtų
Jis turėjo tvirtovę, panardina ... “

Homeras geležį vadina sunkia, nes senovėje pagrindinis jos gamybos būdas buvo sūrio pūtimo procesas: specialiose krosnyse (krosnys - iš senovės „ragas“ - ragas, vamzdis, iš pradžių buvo kaitinami geležies rūdos ir medžio anglies sluoksniai). tik vamzdis, iškastas žemėje, dažniausiai horizontaliai daubos šlaite). Kalvėje geležies oksidai redukuojami į metalą karštomis anglimis, kurios paima deguonį, oksiduojasi iki anglies monoksido, o dėl tokio rūdos kalcinavimo anglimi buvo gauta tešlą primenanti krichine (kempinė) geležis. Kritsa buvo išvalyta nuo šlako kalimo būdu, išspaudžiant nešvarumus su stipriais smūgiais plaktukas Pirmosios kalvės turėjo santykinai žema temperatūra– pastebimai mažesnė temperatūra lydantis ketus, todėl geležis pasirodė palyginti mažai anglies dioksido išskirianti. Norint gauti tvirtą plieną, reikėjo daug kartų kalcinuoti ir kalti geležies šerdį anglimi, o metalo paviršinis sluoksnis buvo papildomai prisotintas anglies ir sustiprintas. Taip išėjo" gera geležis“ – ir nors tai pareikalavo daug darbo, tokiu būdu gauti gaminiai buvo žymiai tvirtesni ir kietesni nei bronziniai.

Vėliau išmoko gaminti efektyvesnes krosnis (rusiškai – aukštakrosnis, domna) plieno gamybai, o orui į krosnį tiekti naudojo silfonus. Jau romėnai mokėjo pakelti temperatūrą krosnyje iki lydančio plieno (apie 1400 laipsnių, o gryna geležis lydosi 1535 laipsnių temperatūroje). Taip gaminamas 1100-1200 laipsnių lydymosi temperatūros ketus, kuris kietoje būsenoje yra labai trapus (net nekalamas) ir neturi plieno elastingumo. Iš pradžių jis buvo laikomas kenksmingu šalutiniu produktu. ketus, rusiškai ketus, luitai, iš kur, tiesą sakant, kilęs žodis ketus), bet tada buvo atrasta, kad perlydant krosnyje, per kurią pučia intensyvus oras, ketus virsta plienu. gera kokybė, nes anglies perteklius išdega. Šis dviejų etapų plieno gamybos iš ketaus procesas pasirodė esąs paprastesnis ir pelningesnis nei kritinis, ir šis principas buvo naudojamas be didelių pokyčių daugelį amžių, iki šių dienų išlikęs pagrindiniu geležies medžiagų gamybos būdu.

Bibliografija: Karlas Baksas.Žemės vidaus turtai. M.: Pažanga, 1986, p. 244, skyrius „Geležis“

vardo kilmė

Yra keletas slaviško žodžio „geležis“ kilmės versijų (baltarusių zaleza, ukrainiečių zalizo, senoji slavų kalba. geležies, bulgarų Zhelyazo, Serbohorvas. žejezo, lenkų żelazo, čekų železo, slovėnų kalba. železo).

Viena iš etimologijų sieja Praslavą. *želězo su graikišku žodžiu χαλκός , kuris pagal kitą versiją reiškė geležį ir varį *želězo panašus į žodžius *žely„vėžlys“ ir *stiklas„uola“, su bendra seme „akmuo“. Trečioji versija siūlo senovinį pasiskolinimą iš nežinomos kalbos.

Germanų kalbos pasiskolino geležies pavadinimą (gotika. eisarn, Anglų geležies, vokiečių kalba Eisenas, Nyderlandai ijzer, dat. jernas, švedas järn) iš „Celtic“.

Ikikeltų žodis *Isarno-(> Old Irish iarn, Old Brett hoiarn), tikriausiai grįžta į protėvių t.y. *h 1 esh 2 r-ne- „kruvinas“ su semantine raida „kruvinas“ > „raudonas“ > „geležis“. Pagal kitą hipotezę duotas žodis grįžta į pra-i.e. *(H)ish 2 ro- „stiprus, šventas, turintis antgamtinę galią“.

Senovės graikų kalbos žodis σίδηρος , galėjo būti pasiskolintas iš to paties šaltinio, kaip ir slavų, germanų ir baltų kalbos žodžiai, reiškiantys sidabrą.

Natūralaus geležies karbonato (siderito) pavadinimas kilęs iš lotynų kalbos. sidereus- žvaigždėtas; Iš tiesų pirmoji į žmonių rankas papuolusi geležis buvo meteoritinės kilmės. Galbūt šis sutapimas nėra atsitiktinis. Visų pirma, senovės graikų kalbos žodis sideros (σίδηρος) geležies ir lotynų kalbos sidus, reiškiantis „žvaigždę“, tikriausiai turi bendrą kilmę.

Izotopai

Natūralią geležį sudaro keturi stabilūs izotopai: 54 Fe (izotopų gausa 5,845%), 56 Fe (91,754%), 57 Fe (2,119%) ir 58 Fe (0,282%). Taip pat žinoma daugiau nei 20 nestabilių geležies izotopų, kurių masės skaičiai nuo 45 iki 72, iš kurių stabiliausi yra 60 Fe (pusėjimo laikas 2009 m. atnaujintais duomenimis yra 2,6 mln. metų), 55 Fe (2,737 metų), 59 Fe (44,495 dienos) ir 52 Fe (8,275 valandos); likusių izotopų pusinės eliminacijos laikas yra mažesnis nei 10 minučių.

Geležies izotopas 56 Fe yra vienas stabiliausių branduolių: visi šie elementai gali sumažinti jungimosi energiją vienam nukleonui skilimo būdu, o visi ankstesni elementai iš esmės gali sumažinti jungimosi energiją vienam nukleonui sintezės būdu. Manoma, kad geležis baigia elementų sintezę normalių žvaigždžių šerdyje (žr. Geležinę žvaigždę), o visi tolesni elementai gali susidaryti tik dėl supernovos sprogimų.

Geležies geochemija

Hidroterminis šaltinis su geležiniu vandeniu. Geležies oksidai nuspalvina vandenį rudai.

Geležis yra vienas iš labiausiai paplitusių elementų saulės sistema, ypač antžeminėse planetose, ypač Žemėje. Nemaža dalis antžeminių planetų geležies yra planetų šerdyje, kur jos kiekis yra apie 90%. Geležies kiekis žemės plutoje yra 5%, o mantijoje apie 12%. Iš metalų žievėje geležis nusileidžia tik aliuminiui. Tuo pačiu metu šerdyje yra apie 86% visos geležies, o mantijoje - 14%. Geležies kiekis labai padidėja mafinėse magminėse uolienose, kur ji yra susijusi su piroksenu, amfibolu, olivinu ir biotitu. Pramoninėje koncentracijoje geležis kaupiasi beveik visų egzogeninių ir endogeninių procesų, vykstančių joje, metu Žemės pluta. IN jūros vandens geležies yra labai mažais kiekiais 0,002-0,02 mg/l. Upės vandenyje jis kiek didesnis – 2 mg/l.

Geocheminės geležies savybės

Svarbiausias geocheminis geležies bruožas yra kelių oksidacijos būsenų buvimas. Geležis neutralioje formoje – metalinė – sudaro žemės šerdį, galbūt jos yra mantijoje ir labai retai randama žemės plutoje. Geležies geležis FeO yra pagrindinė geležies forma, randama mantijoje ir plutoje. Geležies oksidas Fe 2 O 3 būdingas aukščiausioms, labiausiai oksiduotoms žemės plutos dalims, ypač nuosėdinėms uolienoms.

Pagal kristalų chemines savybes Fe 2+ jonas yra artimas Mg 2+ ir Ca 2+ jonams – kitiems pagrindiniams elementams, kurie sudaro didelę visų žemiškų uolienų dalį. Dėl kristalų cheminio panašumo geležis daugelyje silikatų pakeičia magnį ir iš dalies kalcį. Šiuo atveju geležies kiekis įvairios sudėties mineraluose paprastai didėja mažėjant temperatūrai.

Geležies mineralai

Yra žinoma daug geležies turinčių rūdų ir mineralų. Didžiausią praktinę reikšmę turi raudonoji geležies rūda (hematitas, Fe 2 O 3; turi iki 70 % Fe), magnetinė geležies rūda (magnetitas, FeFe 2 O 4, Fe 3 O 4; turi 72,4 % Fe), rudoji geležies rūda arba limonitas (goetitas ir hidrogoetitas, atitinkamai FeOOH ir FeOOH·nH 2 O). Goetitas ir hidrogoetitas dažniausiai aptinkami atšiauriose plutose, suformuojant vadinamąsias „geležines kepures“, kurių storis siekia kelis šimtus metrų. Jie taip pat gali būti nuosėdinės kilmės, iškritę iš koloidinių tirpalų ežeruose ar jūrų pakrančių zonose. Tokiu atveju susidaro oolitinės, arba ankštinės, geležies rūdos. Juose dažnai randamas vivianitas Fe 3 (PO 4) 2 8H 2 O, sudarydamas juodus pailgus kristalus ir radialius agregatus.

Gamtoje taip pat plačiai paplitę geležies sulfidai – piritas FeS 2 (sieros arba geležies piritas) ir pirotitas. Jie nėra geležies rūda – iš pirito gaminama sieros rūgštis, o pirotite dažnai yra nikelio ir kobalto.

Rusija užima pirmąją vietą pasaulyje pagal geležies rūdos atsargas. Geležies kiekis jūros vandenyje yra 1·10–5 -1·10–8%.

Kiti dažniausiai aptinkami geležies mineralai:

• Siderite - FeCO 3 - yra maždaug 35% geležies. Jis yra gelsvai baltos spalvos (su pilku arba rudu atspalviu, jei nešvarus). Tankis yra 3 g/cm³, o kietumas yra 3,5–4,5 pagal Moso skalę.
• Markazite – FeS 2 – yra 46,6 % geležies. Jis būna geltonų, į žalvarį panašių, bipiramidinių rombinių kristalų, kurių tankis yra 4,6–4,9 g/cm³ ir 5–6 kietumas pagal Moso skalę, pavidalu.
• Löllingite – FeAs 2 – yra 27,2 % geležies ir jis yra sidabriškai baltų bipiramidinių rombinių kristalų pavidalu. Tankis yra 7-7,4 g/cm³, kietumas 5-5,5 pagal Moso skalę.
• Mispickel - FeAsS - yra 34,3% geležies. Jis būna baltų monoklininių prizmių pavidalu, kurių tankis yra 5,6–6,2 g/cm³ ir 5,5–6 kietumas pagal Moso skalę.
• Melanteritas – FeSO 4 · 7H 2 O – gamtoje yra rečiau paplitęs ir yra žali (arba dėl priemaišų pilki) monokliniški kristalai, turintys stiklinį blizgesį ir trapūs. Tankis 1,8-1,9 g/cm³.
• Vivianitas - Fe 3 (PO 4) 2 8H 2 O - yra mėlynai pilkų arba žaliai pilkų monoklininių kristalų, kurių tankis yra 2,95 g/cm³, o kietumas 1,5-2 pagal Moso skalę, pavidalu.

Be aukščiau aprašytų geležies mineralų, yra, pavyzdžiui:

Pagrindiniai indėliai

JAV geologijos tarnybos (2011 m. apskaičiavimu) duomenimis, pasaulyje įrodytos geležies rūdos atsargos yra apie 178 mlrd. tonų. Pagrindiniai geležies telkiniai yra Brazilijoje (1 vieta), Australijoje, JAV, Kanadoje, Švedijoje, Venesueloje, Liberijoje, Ukrainoje, Prancūzijoje, Indijoje. Rusijoje geležis kasama Kursko magnetinėje anomalijoje (KMA), Kolos pusiasalyje, Karelijoje ir Sibire. Reikšmingas vaidmuo Pastaruoju metuįgyti dugno vandenyno telkinius, kuriuose mazgeliuose randama geležis kartu su manganu ir kitais vertingais metalais.

Kvitas

Pramonėje geležis gaunama iš geležies rūdos, daugiausia iš hematito (Fe 2 O 3) ir magnetito (FeO Fe 2 O 3).

Egzistuoti įvairių būdų geležies gavyba iš rūdų. Labiausiai paplitęs yra domeno procesas.

Pirmasis gamybos etapas – geležies redukavimas anglimi aukštakrosnėje 2000 °C temperatūroje. Aukštakrosnėje anglis yra kokso pavidalu, geležies rūda aglomerato arba granulių pavidalu ir srautas (pavyzdžiui, kalkakmenis) tiekiamas iš viršaus, o iš apačios juos pasitinka priverstinio karšto oro srautas.

Krosnyje anglis kokso pavidalu oksiduojasi iki anglies monoksido. Šis oksidas susidaro degimo metu, kai trūksta deguonies:

Savo ruožtu anglies monoksidas sumažina geležį iš rūdos. Kad ši reakcija vyktų greičiau, kaitinama smalkės praeina per geležies (III) oksidą:

Kalcio oksidas jungiasi su silicio dioksidu, sudarydamas šlaką - kalcio metasilikatą:

Šlakas, skirtingai nei silicio dioksidas, yra lydomas krosnyje. Šlakas, lengvesnis už geležį, plūduriuoja paviršiuje – ši savybė leidžia atskirti šlaką nuo metalo. Tada šlaką galima naudoti statybose ir Žemdirbystė. Aukštakrosnėje gaminamoje išlydytoje geležyje yra gana daug anglies (ketaus). Išskyrus atvejus, kai ketus naudojamas tiesiogiai, jį reikia toliau apdoroti.

Anglies ir kitų priemaišų (sieros, fosforo) perteklius pašalinamas iš ketaus oksidacijos būdu atviro židinio krosnyse arba konverteriuose. Elektrinės krosnys taip pat naudojamos legiruotojo plieno lydymui.

Be aukštakrosnių proceso, įprastas ir tiesioginės geležies gamybos procesas. Šiuo atveju iš anksto susmulkinta rūda sumaišoma su specialiu moliu, formuojant granules. Granulės kūrenamos ir apdorojamos šachtinėje krosnyje karštais metano konversijos produktais, kuriuose yra vandenilio. Vandenilis lengvai sumažina geležį:

šiuo atveju geležis neužteršta tokiomis priemaišomis kaip siera ir fosforas, kurios yra įprastos anglies priemaišos. Geležis gaunama kieto pavidalo, o vėliau išlydoma elektrinėse krosnyse.

Chemiškai gryna geležis gaunama elektrolizės būdu iš jos druskų tirpalų.

Fizinės savybės

Polimorfizmo reiškinys itin svarbus plieno metalurgijai. Dėl kristalinės gardelės α-γ perėjimų įvyksta plieno terminis apdorojimas. Be šio reiškinio geležis, kaip plieno pagrindas, nebūtų taip plačiai naudojama.

Geležis yra vidutiniškai ugniai atsparus metalas. Standartinių elektrodų potencialų serijoje geležis yra prieš vandenilį ir lengvai reaguoja su praskiestomis rūgštimis. Taigi geležis priklauso tarpinio aktyvumo metalams.

Geležies lydymosi temperatūra yra 1539 °C, virimo temperatūra 2862 °C.

Cheminės savybės

Būdingos oksidacijos būsenos

• Rūgštis neegzistuoja laisvoje formoje – gaunamos tik jos druskos.

Geležis pasižymi geležies oksidacijos laipsniais – +2 ir +3.

Oksidacijos būsena +2 atitinka juodąjį oksidą FeO ir žalią hidroksidą Fe(OH) 2. Iš prigimties jie yra baziniai. Druskose Fe(+2) yra katijono pavidalu. Fe(+2) yra silpnas reduktorius.

Oksidacijos būsena +3 atitinka raudonai rudą oksidą Fe 2 O 3 ir rudą hidroksidą Fe(OH) 3. Jie yra amfoteriniai, nors ir rūgštūs, o pagrindinės savybės yra silpnai išreikštos. Taigi Fe 3+ jonai visiškai hidrolizuojasi net rūgščioje aplinkoje. Fe(OH) 3 tirpsta (ir tada ne visiškai) tik koncentruotuose šarmuose. Fe 2 O 3 reaguoja su šarmais tik susiliedamas, sudarydamas feritus (rūgšties HFeO 2 formalias rūgštines druskas, kurios laisvos formos neegzistuoja):

Geležis (+3) dažniausiai pasižymi silpnomis oksidacinėmis savybėmis.

Pasikeitus redokso sąlygoms, oksidacijos būsenos +2 ir +3 lengvai keičiasi viena kita.

Be to, yra oksidas Fe 3 O 4, kurio formalioji geležies oksidacijos būsena yra +8/3. Tačiau šis oksidas taip pat gali būti laikomas geležies (II) feritu Fe +2 (Fe +3 O 2) 2.

Taip pat yra +6 oksidacijos laipsnis. Atitinkamas oksidas ir hidroksidas neegzistuoja laisvoje formoje, tačiau gaunamos druskos - feratai (pavyzdžiui, K 2 FeO 4). Geležis (+6) juose yra anijono pavidalu. Feratai yra stiprūs oksidatoriai.

Paprastos medžiagos savybės

Laikant ore iki 200 °C temperatūroje, geležis palaipsniui pasidengia tankia oksido plėvele, kuri neleidžia toliau oksiduotis metalui. Drėgname ore geležis pasidengia puriu rūdžių sluoksniu, kuris netrukdo deguoniui ir drėgmei patekti į metalą ir jį sunaikinti. Rūdys neturi nuolatinio cheminė sudėtis, maždaug ji cheminė formulė galima parašyti kaip Fe 2 O 3 xH 2 O.

Geležies(II) junginiai

Geležies(II) oksidas FeO turi bazinių savybių, jį atitinka bazė Fe(OH)2. Geležies (II) druskos yra šviesiai žalios spalvos. Laikant, ypač drėgname ore, jie paruduoja dėl oksidacijos iki geležies (III). Tas pats procesas vyksta laikant vandeninius geležies(II) druskų tirpalus:

Iš vandeniniuose tirpaluose esančių geležies(II) druskų stabiliausia yra Moro druska – dvigubas amonis ir geležies(II) sulfatas (NH 4) 2 Fe(SO 4) 2 6H 2 O.

Kalio heksacianoferatas(III) K3 (raudonoji kraujo druska) gali tarnauti kaip Fe 2+ jonų tirpale reagentas. Kai Fe 2+ ir 3− jonai sąveikauja, susidaro Turnboole mėlynos nuosėdos:

Geležies (II) kiekybiniam nustatymui tirpale naudojamas fenantrolinas Phen, kuris sudaro raudoną kompleksą FePhen 3 su geležimi (II) (maksimali šviesos sugertis – 520 nm) plačiame pH diapazone (4-9).

Geležies(III) junginiai

Geležies (III) junginius tirpaluose redukuoja metalinė geležis:

Geležis(III) gali sudaryti dvigubus sulfatus su vieno krūvio katijonais, tokiais kaip alūnas, pvz., KFe(SO 4) 2 - geležies-kalio alūnas, (NH 4)Fe(SO 4) 2 - geležies-amonio alūnas ir kt. .

Geležies(III) junginių tirpale kokybiniam aptikimui naudokite kokybinė reakcija Fe 3+ jonai su tiocianato jonais SCN − . Fe 3+ jonams sąveikaujant su SCN − anijonais, susidaro ryškiai raudonų geležies tiocianato kompleksų 2+ , + , Fe(SCN) 3 , - mišinys. Mišinio sudėtis (taigi ir jo spalvos intensyvumas) priklauso nuo įvairių veiksnių, todėl šis metodas netinka tiksliam kokybiniam geležies nustatymui.

Kitas aukštos kokybės reagentas Fe 3+ jonams yra kalio heksacianoferatas(II) K 4 (geltonoji kraujo druska). Kai Fe 3+ ir 4− jonai sąveikauja, susidaro ryškiai mėlynos Prūsijos mėlynos spalvos nuosėdos:

Geležies(VI) junginiai

Oksidacinės savybės Feratai naudojami vandeniui dezinfekuoti.

Geležies junginiai VII ir VIII

Yra pranešimų apie elektrocheminį geležies (VIII) junginių paruošimą. , , , tačiau nepriklausomų tyrimų, patvirtinančių šiuos rezultatus, nėra.

Taikymas

Geležies rūda

Geležis yra vienas iš dažniausiai naudojamų metalų, sudarantis iki 95% pasaulinės metalurgijos produkcijos.

• Geležis yra pagrindinė plieno ir ketaus sudedamoji dalis – svarbiausios konstrukcinės medžiagos.
• Geležis gali būti lydinių, pagamintų iš kitų metalų, pavyzdžiui, nikelio, dalis.
• Magnetinis geležies oksidas (magnetitas) yra svarbi medžiaga gaminant ilgalaikės kompiuterių atminties įrenginius: kietuosius diskus, diskelius ir kt.
• Itin smulkūs magnetito milteliai naudojami daugelyje nespalvotų lazerinių spausdintuvų, maišytų su polimero granulėmis kaip dažiklis. Tam naudojama juoda magnetito spalva ir jo gebėjimas prilipti prie įmagnetinto perdavimo volelio.
• Daugelio geležies lydinių unikalios feromagnetinės savybės prisideda prie jų platus pritaikymas transformatorių ir elektros variklių magnetinių grandinių elektrotechnikoje.
• Geležies (III) chloridas (geležies chloridas) naudojamas radijo mėgėjų praktikoje spausdintinėms plokštėms ėsdinti.
• Geležies sulfato heptatas (geležies sulfatas), sumaišytas su vario sulfatu, naudojamas kovojant su žalingais grybais sodininkystėje ir statybose.
• Geležis naudojama kaip anodas geležies-nikelio ir geležies-oro baterijose.
• Vandeniniai tirpalai dvivalentės ir trivalenčios geležies chloridai, taip pat jos sulfatai naudojami kaip koaguliantai natūralių ir. Nuotekos pramonės įmonių vandens valyme.

Geležies biologinė reikšmė

Gyvuose organizmuose geležis yra svarbus mikroelementas, katalizuojantis deguonies mainų (kvėpavimo) procesus. Suaugusio žmogaus organizme yra apie 3,5 gramo geležies (apie 0,02%), iš kurios 78% yra pagrindinis aktyvus kraujo hemoglobino elementas, likusi dalis yra kitų ląstelių fermentų dalis, katalizuojanti kvėpavimo procesus ląstelėse. Geležies trūkumas pasireiškia kaip organizmo liga (augalų chlorozė ir gyvūnų anemija).

Paprastai geležis patenka į fermentus komplekso, vadinamo hemu, pavidalu. Visų pirma, šio komplekso yra hemoglobine – svarbiausiame baltyme, užtikrinančiame deguonies transportavimą kraujyje į visus žmonių ir gyvūnų organus. Ir būtent jis nuspalvina kraują jam būdinga raudona spalva.

Geležies kompleksų, išskyrus hemą, randama, pavyzdžiui, fermente metano monooksigenazė, kuri oksiduoja metaną į metanolį, svarbiame fermente ribonukleotidų reduktazė, kuri dalyvauja DNR sintezėje.

Kai kuriose bakterijose randama neorganinių geležies junginių, kurie kartais naudojami oro azotui fiksuoti.

Geležis į gyvūnų ir žmonių organizmą patenka su maistu (ja gausiausia kepenys, mėsa, kiaušiniai, ankštiniai augalai, duona, grūdai, burokėliai). Įdomu tai, kad špinatai kažkada buvo per klaidą įtraukti į šį sąrašą (dėl rašybos klaidos analizės rezultatuose - „papildomas“ nulis po kablelio buvo prarastas).

Per didelės geležies dozės (200 mg ar daugiau) gali turėti toksinis poveikis. Geležies perdozavimas slopina organizmo antioksidacinę sistemą, todėl vartokite geležies papildus sveikų žmonių Nerekomenduojama.

Pastabos

Šaltiniai (į istorijos skyrių)

• G. G. Giorgadzė.„Anitos tekstas“ ir kai kurie ankstyvosios hetitų istorijos klausimai
• R. M. Abramišvilis. Geležies plėtros Rytų Gruzijos teritorijoje klausimu VGMG, XXII-B, 1961 m.
• Khakhutaishvili D. A. Apie senovės Kolčo geležies metalurgijos istoriją. Senovės istorijos klausimai (Kaukazo-Artimųjų Rytų rinkinys, 4 numeris). Tbilisis, 1973 m.
• Herodotas.„Istorija“, 1:28.
• Homeras.„Iliada“, „Odisėja“.
• Virgilijus.„Eneida“, 3:105.
• Aristotelis.„Apie neįtikėtinus gandus“, II, 48. VDI, 1947, Nr.2, p.327.
• Lomonosovas M. V. Pirmieji metalurgijos pagrindai.

taip pat žr

• Kategorija: Geležies junginiai

Nuorodos

• Ligos, kurias sukelia geležies trūkumas ir perteklius žmogaus organizme

17. d -elementai Geležis, bendrosios charakteristikos, savybės. Oksidai ir hidroksidai, CO ir OM charakteristikos, biorolis, gebėjimas sudaryti kompleksus.

1. Bendrosios charakteristikos.

Geležis - PSHE ketvirtojo periodo aštuntosios grupės šoninio pogrupio d-elementas, kurio atominis skaičius yra 26.

Vienas iš labiausiai paplitusių metalų žemės plutoje (antra vieta po aliuminio).

Paprasta medžiaga, geležis, yra kalusis sidabro baltumo metalas, pasižymintis dideliu cheminiu reaktyvumu: greitai geležis korozuoja esant aukštai temperatūrai arba didelei oro drėgmei.

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

Geležis dega gryname deguonyje, o smulkiai išsklaidyta ji savaime užsidega ore.

3Fe + 2O2 = FeO + Fe2O3

3Fe + 4H2O = FeO*Fe2O3

FeO*Fe2O3 = Fe3O4 (geležies skalė)

Tiesą sakant, geležis paprastai vadinama jos lydiniais su mažu priemaišų kiekiu (iki 0,8%), kurie išlaiko gryno metalo minkštumą ir lankstumą. Tačiau praktikoje dažniau naudojami geležies ir anglies lydiniai: plienas (iki 2,14 masės % anglies) ir ketaus (daugiau nei 2,14 masės % anglies), taip pat nerūdijantis (legiruotasis) plienas su legiravimo priedais. metalai (chromas, manganas, nikelis ir kt.). Geležies ir jos lydinių specifinių savybių derinys daro ją „metalu Nr. 1“ svarbiu žmonėms.

Gamtoje gryna geležis randama retai, dažniausiai ji randama geležies-nikelio meteorituose. Geležies gausa žemės plutoje – 4,65 % (4 vieta po O, Si, Al). Taip pat manoma, kad geležis sudaro didžiąją dalį žemės šerdies.

2.Savybės

1.Fizinė Šv. Geležis yra tipiškas metalas, laisvoje būsenoje ji yra sidabriškai baltos spalvos su pilkšvu atspalviu. Grynas metalas yra plastiškas, įvairios priemaišos (ypač anglis) padidina jo kietumą ir trapumą. Jis turi ryškias magnetines savybes. Dažnai išskiriama vadinamoji „geležies triada“ - trijų metalų (geležies Fe, kobalto Co, nikelio Ni) grupė, pasižyminti panašiomis fizinėmis savybėmis, atominiais spinduliais ir elektronegatyvumo reikšmėmis.

2.Cheminė Šv.

Geležis pasižymi geležies oksidacijos laipsniais – +2 ir +3.

Oksidacijos būsena +2 atitinka juodąjį oksidą FeO ir žalią hidroksidą Fe(OH) 2. Iš prigimties jie yra baziniai. Druskose Fe(+2) yra katijono pavidalu. Fe(+2) yra silpnas reduktorius.

Oksidacijos būsena +3 atitinka raudonai rudą oksidą Fe 2 O 3 ir rudą hidroksidą Fe(OH) 3. Jie yra amfoteriniai, nors ir rūgštūs, o pagrindinės savybės yra silpnai išreikštos. Taigi Fe 3+ jonai yra visiškai hidrolizuoti net ir rūgščioje aplinkoje. Fe(OH) 3 tirpsta (ir tada ne visiškai) tik koncentruotuose šarmuose. Fe 2 O 3 su šarmais reaguoja tik susiliedamas, suteikdamas feritai(rūgšties HFeO 2 formalios rūgšties druskos, kurios laisvoje formoje nėra):

Geležis (+3) dažniausiai pasižymi silpnomis oksidacinėmis savybėmis.

Pasikeitus redokso sąlygoms, oksidacijos būsenos +2 ir +3 lengvai keičiasi viena kita.

Be to, yra oksidas Fe 3 O 4, kurio formalioji geležies oksidacijos būsena yra +8/3. Tačiau šis oksidas taip pat gali būti laikomas geležies (II) feritu Fe +2 (Fe +3 O 2) 2.

Taip pat yra +6 oksidacijos laipsnis. Atitinkamas oksidas ir hidroksidas neegzistuoja laisvoje formoje, tačiau gaunamos druskos - feratai (pavyzdžiui, K 2 FeO 4). Geležis (+6) juose yra anijono pavidalu. Feratai yra stiprūs oksidatoriai.

Gryna metalinė geležis yra stabili vandenyje ir atskiestuose tirpaluose šarmų. Geležis netirpsta šaltose koncentruotose sieros ir azoto rūgštyse dėl metalo paviršiaus pasyvavimo stipria oksido plėvele. Karšta koncentruota sieros rūgštis, būdama stipresnė oksidacinė medžiaga, sąveikauja su geležimi.

SU druskos ir atskiestas (apie 20%) sieros rūgštys Geležis reaguoja sudarydama geležies (II) druskas:

Kai kaitinant geležis reaguoja su maždaug 70% sieros rūgšties, susidaro reakcija geležies (III) sulfatas:

3.Oksidai ir hidroksidai, CO ir OM charakteristikos...

Geležies(II) junginiai

Geležies(II) oksidas FeO turi bazinių savybių, jį atitinka bazė Fe(OH)2. Geležies (II) druskos yra šviesiai žalios spalvos. Laikant, ypač drėgname ore, jie paruduoja dėl oksidacijos iki geležies (III). Tas pats procesas vyksta laikant vandeninius geležies(II) druskų tirpalus:

Stabilus nuo geležies(II) druskų vandeniniuose tirpaluose Mohro druska- dvigubas amonis ir geležies(II) sulfatas (NH 4) 2 Fe(SO 4) 2 6H 2 O.

Reagentas Fe 2+ jonams tirpale gali būti kalio heksacianoferatas (III) K 3 (raudonoji kraujo druska). Sąveikaujant Fe 2+ ir 3− jonams, susidaro nuosėdos mėlyna spalva:

Geležies (II) kiekiui tirpale nustatyti naudokite fenantrolinas, sudarydami raudoną kompleksą FePhen 3 su geležimi (II) plačiame pH diapazone (4-9)

Geležies(III) junginiai

Geležies(III) oksidas Fe 2 O 3 silpnas amfoterinis, į jį atsako dar silpnesnė bazė nei Fe(OH) 2, Fe(OH) 3, kuri reaguoja su rūgštimis:

Fe 3+ druskos yra linkusios susidaryti kristaliniams hidratams. Juose Fe 3+ joną dažniausiai supa šešios vandens molekulės. Tokios druskos yra rausvos arba purpurinės spalvos.Fe 3+ jonas visiškai hidrolizuojamas net rūgščioje aplinkoje. Esant pH > 4, šis jonas beveik visiškai nusodinamas kaip Fe(OH)3:

Dalinai hidrolizuojant Fe 3+ jonui susidaro daugiabranduoliniai oksokationo ir hidroksokationo katijonai, todėl tirpalai paruduoja.Pagrindinės geležies(III) hidroksido Fe(OH) 3 savybės yra labai silpnai išreikštos. Jis gali reaguoti tik su koncentruotais šarmų tirpalais:

Susidarę geležies(III) hidrokso kompleksai yra stabilūs tik stipriai šarminiuose tirpaluose. Kai tirpalai skiedžiami vandeniu, jie sunaikinami ir Fe(OH) 3 nusėda.

Kai legiruotas su šarmais ir kitų metalų oksidais, Fe 2 O 3 sudaro įvairius feritai:

Geležies (III) junginius tirpaluose redukuoja metalinė geležis:

Geležis (III) gali sudaryti dvigubus sulfatus su vienu krūviu katijonai tipo alūnas, pavyzdžiui, KFe(SO 4) 2 - geležies-kalio alūnas, (NH 4) Fe(SO 4) 2 - geležies-amonio alūnas ir kt.

Geležies(III) junginių tirpale kokybiniam aptikimui naudojama kokybinė Fe 3+ jonų reakcija su tiocianato jonais. SCN − . Fe 3+ jonams sąveikaujant su SCN − anijonais, susidaro ryškiai raudonų geležies tiocianato kompleksų 2+ , + , Fe(SCN) 3 , - mišinys. Mišinio sudėtis (taigi ir jo spalvos intensyvumas) priklauso nuo įvairių faktorių, todėl šis metodas netaikomas tiksliam kokybiniam geležies nustatymui.

Kitas aukštos kokybės reagentas Fe 3+ jonams yra kalio heksacianoferatas (II) K 4 (geltonoji kraujo druska). Kai Fe 3+ ir 4− jonai sąveikauja, susidaro ryškiai mėlynos nuosėdos Prūsijos mėlyna:

Geležies(VI) junginiai

Ferratas- geležies rūgšties H 2 FeO 4 druskos, kurios nėra laisvos formos. Tai yra jungtys violetinė, kurie savo oksidacinėmis savybėmis primena permanganatus, o tirpumu – sulfatus. Feratai susidaro veikiant dujoms chloro arba ozonas suspenduotam Fe(OH) 3 šarmuose , pavyzdžiui, kalio feratas(VI) K 2 FeO 4 . Feratai yra violetinės spalvos.

Ferratas taip pat galima įsigyti elektrolizė 30% šarmo tirpalas ant geležies anodo:

Feratai yra stiprūs oksidatoriai. Rūgščioje aplinkoje jie suyra išskirdami deguonį:

Naudojamos feratų oksidacinės savybės vandens dezinfekcija.

4.Biorolė

1) Gyvuose organizmuose geležis yra svarbus mikroelementas, katalizuojantis deguonies mainų (kvėpavimo) procesus.

2) Geležis dažniausiai yra įtraukta į fermentus komplekso pavidalu.Visų pirma šio komplekso yra hemoglobine – svarbiausiame baltyme, užtikrinančiame deguonies transportavimą kraujyje į visus žmonių ir gyvūnų organus. Ir būtent jis nuspalvina kraują jam būdinga raudona spalva.

4) Per didelė geležies dozė (200 mg ir daugiau) gali turėti toksinį poveikį. Geležies perdozavimas slopina organizmo antioksidacinę sistemą, todėl sveikiems žmonėms geležies preparatų vartoti nerekomenduojama.

Žemės plutoje geležis yra gana plačiai paplitusi, ji sudaro apie 4,1% žemės plutos masės (4 vieta tarp visų elementų, 2 vieta tarp metalų). Mantijoje ir plutoje geležis koncentruojasi daugiausia silikatuose, o bazinėse ir ultrabazinėse uolienose jos yra daug, o rūgštinėse ir tarpinėse uolienose – mažai. Yra žinoma daug geležies turinčių rūdų ir mineralų. Didžiausią praktinę reikšmę turi raudonoji geležies rūda (hematitas, Fe 2 O 3; turi iki 70 % Fe), magnetinė geležies rūda (magnetitas, FeFe 2 O 4, Fe 3 O 4; turi 72,4 % Fe), rudoji geležies rūda arba limonitas (goetitas ir hidrogoetitas, atitinkamai FeOOH ir FeOOH nH 2 O) hematitas magnetitas limonitas goetitas

Siderite FeCO 3 yra maždaug 35% geležies. Jis yra gelsvai baltos spalvos (su pilku arba rudu atspalviu, jei nešvarus). Siderite Mispickel FeAsS sudėtyje yra 34,3% geležies. Mispickel Löllingite FeAs 2 sudėtyje yra 27,2 % geležies lolingito ilmenito FeTiO 3 ilmenito magnetito (Fe, Mg) fibroferito FeSO 4 (OH) 4,5H 2 O jarozito KFe 3 (SO 4) 2 (OH) 6 jarozito

Pagrindinės geležies oksidacijos būsenos yra +2 ir +3. Laikant ore iki 200 °C temperatūroje, geležis palaipsniui pasidengia tankia oksido plėvele, kuri neleidžia toliau oksiduotis metalui. Drėgname ore geležis pasidengia puriu rūdžių sluoksniu, kuris netrukdo deguoniui ir drėgmei patekti į metalą ir jį sunaikinti. Rūdys neturi pastovios cheminės sudėties, apytiksliai jos cheminė formulė gali būti parašyta Fe 2 O 3 xH 2 O. rūdžių oksidas

Kaitinama geležis reaguoja su deguonimi. Geležiei degant ore susidaro Fe 3 O 4 oksidas, degant gryname deguonyje - Fe 2 O 3. Per išlydytą geležį praleidžiant deguonį ar orą susidaro FeO oksidas. Kaitinant sierą ir geležies miltelius, susidaro sulfidas, kurio apytikslę formulę galima parašyti FeS. deguonisFe 3 O 4Fe 2 O 3 FeO siera