原子體積:(立方厘米/摩爾):7.1
晶體結(jié)構(gòu):面心立方和體心立方
元素描述: 柔韌而有延展性的銀白色金屬。在地殼中含量第四(百萬分之56300),在宇宙中含量第九。
元素來源: 取自鐵礦。把石灰石、焦炭和鐵礦石分層投入高爐,自底部鼓入高溫氣流,使得焦炭熾熱發(fā)紅,于是鐵被從氧化物中還原出來,熔化成液態(tài),從爐底流出。
分布:鐵是地球上分布廣的金屬之一。約占地殼質(zhì)量的5.1%,居元素分布序列中的第四位,僅次于氧、硅和鋁。
開創(chuàng)現(xiàn)代煉鋼新紀(jì)元的是一名叫貝塞麥的澆鑄工人,他在1856年8月11日宣布了他的可傾倒式轉(zhuǎn)爐。
隨著工業(yè)發(fā)展,在生產(chǎn)建設(shè)和生活中出現(xiàn)大量廢鋼和廢鐵,這些廢料在轉(zhuǎn)爐中不能使用,于是出現(xiàn)了平爐煉鋼,是由德國(guó)西門子兄弟以及法國(guó)馬丁兄弟同時(shí)創(chuàng)建的,時(shí)間是在19世紀(jì)60年代初。
鐵的重要的氧化態(tài)是+2和+3。二價(jià)鐵離子呈淡綠色,在堿性溶液中易被氧化成三價(jià)鐵離子。三價(jià)鐵離子的顏色隨水解程度的增大而由黃色經(jīng)橙色變到棕色。純凈的三價(jià)鐵離子為淡紫色。二價(jià)和三價(jià)鐵均易與無機(jī)或有機(jī)配位體形成穩(wěn)定的配位化合物,如 Phen為菲羅林,配位數(shù)通常為6。零價(jià)鐵還可與一氧化碳形成各種羰基鐵,如Fe(CO)5、Fe2(CO)9、Fe3(CO)12。羰基鐵有揮發(fā)性,蒸氣劇毒。鐵也有+4、+5、+6價(jià)態(tài)的化合物,但在水溶液中只有+6價(jià)的。
鐵是地殼中較豐富的元素,僅次于氧、硅、鋁。磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦是重要的鐵礦。單體金屬常用焦炭、鐵礦石和石炭石為原料煉得。用氫氣還原純氧化鐵可得到純鐵。含碳在1.7%以上的鐵叫生鐵(或鑄鐵)。含碳量少于0.2%的鐵熔合體稱為熟鐵或鍛鐵。含碳量介于1.7-0.2之間的鐵熔體叫做鋼。生鐵堅(jiān)硬,但性脆;鋼具有彈性;熟鐵易于機(jī)械加工,但要比鋼柔軟。從生鐵煉鋼,就是減低生鐵內(nèi)的碳量,以及將硅、硫和磷雜質(zhì)除去。