化学元素の鉄は、遷移金属として分類されます。 古くから知られている。 発見者、発見年代は不明です。
Data Zone
| 分類される。 | 鉄は遷移金属 |
| 色： | 銀灰色 |
| 原子量： | 55.0kg（単位：kg）。847 |
| 状態： | 固体 |
| 融点： | 1535.1 oC, 1808.1 oC, 1808.1 oC, 1808.2 K |
| 沸点: | 2750 oC, 3023 K |
| 電子線: | 26 |
| プロトン： | 26 |
| 最も豊富な同位体の中性子数です。 | 30 |
| 電子殻： | 2,8,14,2 |
| 電子配置： | 3d6 4s2 |
| 密度@20oC： | 7.87 g/cm3 |
含む、もっと表示する。 熱、エネルギー、酸化、
反応、化合物、半径、導電率
| 原子容： | 7.1 cm3/mol | |
| 構造： | bcc：体心立方 | |
| 4.0 mohs | ||
| 比熱容量 | 0.44 J g-1 K-1 | |
| 融点 | 13.0度 | |
| 原子化熱 | 415 kJ mol-1 | |
| 気化熱 | 349.0kJ・mol-1 | |
| 349.0kJ mol-1 | ||
| 第1イオン化エネルギー | 759.3 kJ mol-1 | |
| 第2イオン化エネルギー | 1561.2 kJ mol-1 | |
| 第1イオン化エネルギー | ||
| 第3イオン化エネルギー | 2957.3 kJ mol-1 | |
| 電子親和力 | 15.1kJ・mol-1 | |
| 第3イオン化エネルギー | ||
| 電子親和力7 kJ mol-1 | ||
| 最小酸化数 | -2 | |
| 最小値. Common oxidation no. | 0 | |
| Maximum oxidation number | 6 | |
| Max.Common oxidation no. | 3 | |
| 電気陰性度（Pauling Scale） | 1.9 | |
| 分極体積 | 8.0 | 1.04 Å3 |
| 空気との反応 | 穏やか ⇒ Fe3O4 | |
| 15 M HNO3 との反応 | 不動態化 ⇒ 6 M HCl | 活発 ⇒ H2.HNO3 |
| 反応 FeCl2 | ||
| 6 M NaOHとの反応 | – | |
| 酸化物（s） | FeO、Fe2O3（ヘマタイト）, Fe3O4（磁鉄鉱） | |
| ヒドリド（s） | なし | |
| クロライド（s） | FeCl2, FeCl3 | |
| 原子半径 | 140 pm | |
| イオン半径 (1+ イオン) | – | |
| イオン半径（2+イオン） | 77 pm | |
| イオン半径（3+イオン） | 63 pm | |
| イオン半径（1-イオン） | 66 pm | |
| イオン直径 イオン） | – | |
| イオン半径（2-イオン） | – | |
| イオン半径（3-イオン） | – | |
| 熱伝導度 | 80.4 W m-1 K-1 | |
| 電気伝導率 | 11.2 x 106 S m-1 | |
| 氷点／融点： | 1535.1 K-1.1 oC, 1808.2 K |
赤血球-色はヘモグロビンの鉄からきています。 細胞を10,000倍に拡大したもの。 1万倍に拡大すると、シアトルに足を置き、両手でオーストラリアのパースに触れることができる。 ヘモグロビンの鉄は、体中に酸素を運んでいる。 画像参照 (10)
鉄隕石のクローズアップ。 このような隕石が私たちの祖先の最初の鉄の供給源であったと思われます。 これはシホテ・アリン隕石の破片で、約93%が鉄、6%がニッケル、1%がその他の元素です。 隕石の表面は、地球の大気を通過する間に親指の跡のような形に溶けてしまった。 Photo by Carl Allen, NASA JSC Photo S94-43472.
リサイクル用の鉄くずや鉄鋼くず。 時代は変わった。鉄はかつて金の8倍の価値があった。
鉄の発見
鉄は古代から知られていた。
人類によって最初に使われた鉄は、おそらく隕石から得たと考えられています。
宇宙から地球に落ちてくる物体のほとんどは石ころですが、写真のような鉄分が90％以上の「鉄隕石」がごく一部あります。
鉄は腐食しやすいので、古代の鉄の遺物は銀や金でできた物よりはるかに珍しいです。 そのため、反応性の低い金属に比べて鉄の歴史をたどるのは難しい。
隕石の鉄から作られた人工物は紀元前5000年頃から見つかっており、エジプトの墓にある鉄のビーズなど、約7000年前のものであることが分かっている。 (1)
メソポタミア（イラク）では、紀元前5000年頃に人々が鉄を製錬していた証拠がある。
エジプトやメソポタミアでは、紀元前3000年頃の鉄を精錬した遺物が発見されている。 (1), (2), (3)
当時の鉄は儀式用の金属であり、日常生活で使うには高価すぎたのである。 アッシリアの文献によると、鉄は金の8倍の価値があったそうです。 (1)
鉄の時代は、鉄が青銅に取って代わるほど安価になった前1300～1200年頃に始まりました。
鉄に炭素を加えて鋼鉄を作るのは、最初はおそらく偶発的で、溶けた鉄と製錬の火の炭が一緒になったのであろう。 これはおそらく紀元前1000年ごろに起こったことでしょう。 (4)
これが起こるまで、青銅器時代が鉄器時代に移行する技術的理由はほとんどなかった。鉄が青銅器より完全に好まれるようになるには、炭素を加えて鉄を改良し（鋼を作る）、冷間加工する技術が必要だった。 (5)
鉄はローマ時代には普通に使われていた。 1世紀、長老プリニウスは「家を建て、岩を切り、その他多くの生活の役に立つ仕事をするのは鉄のおかげである」と述べている。 (6)
化学記号のFeの由来は、ラテン語で鉄を意味する「ferrum」である。 鉄の語源はアングロサクソンの「iren」。
鉄の興味深い事実
- 地球の質量の3分の1は鉄と考えられており、そのほとんどは地球の奥深く、コアに存在している。
- 地球は、火星と同じ質量の新しい惑星を3つ作れるだけの鉄を持っています。
- 地球の奥深くにある液体の鉄の循環が、地球の磁場を作る電流を生み出していると考えられています。
- 鉄は人間の脳の発達に不可欠です。 子供の鉄分不足は、とりわけ学習能力の低下を招く。 (7)
- 昔の人は、鉄が地球上にどれほど豊富にあるのか知りませんでした。 金属鉄の唯一の供給源は隕石であった。 アッシリアの文献から、鉄は金の8倍も価値があったことがわかる。 鉄の希少性に加え、鉄は天から降ってくるので、神々からの贈り物と考えられ、古代エジプトでは「バ・ネ・ペ」、つまり「天の金属」と呼ばれ、非常に珍重された。 天とのつながりは、例えば次のように訳されたピラミッド・テキストによって強化されている。 私の骨は鉄であり、私の手足は不滅の星である」。 (8) (9)
- 鉄は、最初に発見された磁性金属である。 古代ギリシャの哲学者タレスが紀元前600年に発表したもので、北極を指すコンパスとして使用できることから、古代の航海士に使用された。 ロードストーンは、天然に存在する鉄の酸化物である磁鉄鉱から作られる。 磁鉄鉱の式はFeO.Fe2O3である。
- 動物の中には第六感である磁気感覚を持つものがいる。 磁鉄鉱は、ミツバチ、伝書鳩、イルカなど、さまざまな動物から見つかっています。
- ナミビアのホバ隕石は、自然界に存在する鉄の塊としては世界最大で、重さは60トン以上あります。 鉄が82～83％、ニッケルが16～17％、コバルトが約1％、その他の元素がごくわずかに含まれています。 ホバ隕石は、これまで発見された単一の隕石としては最大のものです
- 鉄は強磁性体です。 強磁性は磁気の中で最も強いタイプである。 鉄、ニッケル、コバルトと希土類を組み合わせると、非常に強力な磁石を作ることができます。 1980年代前半に発明されたのがNIB磁石(Neodymium – Iron – Boron)です。 Nd2Fe14Bの割合で合金化されている。 コンピュータ、携帯電話、医療機器、玩具、モーター、風力発電機、オーディオシステムなどに使用されている
外観と特徴
有害作用があること。
鉄は無毒であると考えられている。
特徴：
鉄は延性、灰色の、比較的柔らかい金属であり、熱と電気の中程度の良い導体です。
それは磁石に引き寄せられ、容易に磁化することができる。
純金属は化学的に非常に反応性が高く、湿った空気中で容易に錆び、赤褐色の酸化物を形成する。
鉄にはアルファ、ガンマ、デルタとして知られている3つの同位体がある。
アルファ鉄はフェライトとしても知られ、常温で安定した鉄の形です。
鉄の用途
鉄はすべての金属の中で最も安価で最も重要な金属です。
鉄は、建設や製造に重要な鉄鋼やその他の合金を製造するために使用されます。
存在量と同位体
存在量 地殻：重量で5.6％、モル数で2.1％
存在量 太陽系：重量1000ppm、モル数30ppm
コスト、純粋：100gあたり7.2ドル
コスト、バルク：100gあたり0.02ドル
出典：
存在量 鉄は自然界には存在せず、ヘマタイト（Fe2O3）、マグネタイト（Fe3O4）、タコノキなどの鉄鉱石に含まれています。 商業的には、約2000℃の炉で、ヘマタイトやマグネタイトを炭素で還元することにより鉄を生産している。
同位体。 鉄には半減期がわかっている同位体が24種類あり、質量数は46から69である。 自然界に存在する鉄は4つの同位体の混合物であり、それらは示された割合で存在する。 54Fe（5.8％）、56Fe（91.8％）、57Fe（2.1％）、58Fe（0.3％）である。
- Henry Maryon, Early Near Eastern Steel Swords., 65, 1961, American Journal of Archaeology p1.
- Michael D. Fenton, Mineral Commodity Profiles – Iron and Steel.2005, U.S.Geological Survey.
- R.H. Fenton,Inc. J. Forbes, Studies in Ancient Technology., IX, 1965, p247.
- Michael Woods, Mary B. Woods, Ancient Machines: 1387>
- Vincent C. Pigott, The Archaeometallurgy of the Asian Old World, 1999, p28, UPenn Museum of Archaeology.
- Mary Elvira Weeks, Discovery of the Elements.2003, p5, Kessinger Publishing.
- Vincent C. Pigott, the Archeometallurgy of the Asian Old World.2000, p31, Runestone Press.Mary Elvira Weeks, Discovery of the Elements.2000, p31, Runestone Press.
- http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17101454.
- John G. Burke, Cosmic Debris: 1986, p229, カリフォルニア大学出版局.
- Robert G. Bauval, ベンベン石の起源に関する調査. 14, 1989, Discussions in Egyptology.
- 画像。 CDC
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"Iron." Chemicool Periodic Table. Chemicool.com. 06 Oct. 2012. Web. <https://www.chemicool.com/elements/iron.html>.
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