ж ЖЕЛЕЗО. Содержание: I. Физические и химические свойства железа . 13 II. Железо в металлургии................. ................... 20 III. Физиологическое и терапевтическое значение железа.......................................................... 31
I. Физические и химические свойства железа.
Ж. (Fe) — важнейший и распространеннейший из металлов. В свободном виде Ж. встречается лишь в метеоритах. В природе соединения Ж. распространены повсеместно (почва, минералы, гемоглобин животных, хлорофилл растений) гл. обр. в виде окис лов, гидратов окис лов и сернистых соединений, а также углекислого Ж., из которых и состоит большинство железных руд (см.). Из руд железо извлекается в виде и форме, какие требуются промышленностью, т. е. в виде чугуна (см.), железа и стали (см.). Характеристика этих трех продуктов в основном следующая: чугун — тверд, хрупок и нековок. Содержание в нем углерода от 2, 5% до 4%; кроме того он содержит б. или м. значительное количество кремния, фосфора, серы, марганца и т. д.
Ж. сравнительно мягко, тягуче и ковко; содержит углерода сотые доли процента и не свыше 0, 2% и незначительное количество других примесей. Сталь содержит углерода более Ж., но не св. 1, 5%. По сравнению с ковким (мягким) Ж. она тверже, более хрупка и крепче, обладает способностью закаливаться. Переход между мягким Ж. и сталью трудно установить, т. к. имеются промежуточные сплавы, к-рые могут быть с одинаковым успехом названы Ж. и сталью. По способу получения ковкого Ж. различают: сварочное ковкое Ж. (см. ниже — Ж. в металлургии), получаемое в тестообразном состоянии — пудлинговым, кричным способом и непосредственно из руды, — и литое ковкое Ж. (сварочная сталь и литая сталь), получаемое способами получения Ж. в жидком (расплавленном) состоянии (см. Бессемерование, Мартеновское производство, Томасирование). Все эти продукты могут быть получены непосредственно из руды, а последние два — кроме того переделом из чугуна (см. Железоделательная промышленность). Основным процессом получения Ж. во всех промышленных странах является в наст, время выплавка чугуна (см. Доменное производство) и дальнейший его передел. Ж. — химический элемент
8-й группы Периодической системы, порядковое число 26, атомный вес 55, 84; является смесью' изотопов (см.) Fe54 и Fe66. атома Fe56 состоит из 14 а-частиц и 2 электронов, а ядро Fe54 из 13 а-частиц, 2Ь-частиц (протонов) и 2 электронов. Ядро атомов Fe весьма устойчиво. При синтезе атомов Fe из протонов и электронов должны испускаться лучи весьма высокой частоты с длинами волн около Л = 2, 69. 10“13 см, каковые найдены в спектре космического излучения. По Миллекену и Камерону, такой синтез атомов железа идет в глубинах мирового пространства прй температуре около абсолютного нуля. Радиус атома Ж. 1, 2—1, 4. 10“8 см, атомный объем ок. 7, 15, плотность — 7, 86. Радиус ионаРе-* ок. 0, 8. 10—8 см\ истинный атомный объем для Fe — 5, 15, для Fe — 8, 12. Атомный вес Ж. постоянен и одинаков для всех изученных образцов Ж. различного земного и космического происхождения (метеориты), а именно от 55, 835 до 55, 854, в среднем 55, 84.
Главнейшие валентности Ж. — 2, 3 и 6. Не всеми признается одновалентность Ж. в соли (комплексной) Руссена ^о/^е — ® — К и восьмивалентность в перферратах — перекисных солях типа M2FeO6. Двувалентное Ж. проябляется в большом ряду соединений закиси, образующих ионы Fe-. Теплота образования Fe- - из Fe — в разведенных водных растворах (если принять теплоту образования Н из Н2 за нуль) +93 килоджоуля. Трехвалентность Ж. характеризует также большой ряд соединений окиси, дающих ионы F —, теплота образованияFe — из Fe-равна 39 килоджоулям. В группе соединений: железной кислоты типа M2FeO4 Ж. шестивалентно. — Железо образует большое количество комплексных соединений. Главнейшее координационное число его 6, напр. в соединениях x3[FeCl6], x3[Fe(CN) 6], x3[FeF6j ит. п. Это число свойственно как дву-, так и трехвалентному железу. Так например, кровяные соли: желтая K4[FeH(CN) 6] и красная K3[Feni(CN) 6]. Двувалентное и шестивалентное Ж. дает еще ряды соединений с координационным числом 4. Реже встречаются комплексные соединения с координационными числами 8 й 12.
Химическичистое Ж. Обычные методы техники дают не чистое Ж., а его
