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鐵（Ferrum）是一種金屬元素，原子序數為26，位于周(zhou)期表第(di)(di)四周(zhou)期，第(di)(di)VIII族。

純鐵(tie)(tie)是銀白色有光澤的金屬，密度(du)7.86g/cm3，熔點1539℃。鐵(tie)(tie)除了有導電(dian)性(xing)、導熱性(xing)、延展性(xing)外，還能被磁(ci)鐵(tie)(tie)吸引，具有鐵(tie)(tie)磁(ci)性(xing)。

鐵(tie)(tie)(tie)(tie)的重(zhong)要化(hua)合(he)物(wu)(wu)有三(san)氧化(hua)二(er)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)、四氧化(hua)三(san)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)、氯(lv)化(hua)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)及鐵(tie)(tie)(tie)(tie)的配合(he)物(wu)(wu)等(deng)。自然(ran)界中主(zhu)要礦物(wu)(wu)是(shi)赤(chi)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)礦（主(zhu)要是(shi)三(san)氧化(hua)二(er)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)），磁鐵(tie)(tie)(tie)(tie)礦（主(zhu)要是(shi)四氧化(hua)三(san)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)）和菱(ling)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)礦（主(zhu)要是(shi)碳酸亞(ya)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)）等(deng)。工業上用鐵(tie)(tie)(tie)(tie)礦、焦炭和石灰石混(hun)合(he)在高爐中冶煉而得，根據含碳量不(bu)同(tong)可(ke)分為(wei)生鐵(tie)(tie)(tie)(tie)、熟鐵(tie)(tie)(tie)(tie)和鋼(gang)。

研究簡史

古代(dai)(dai)社會(hui)鐵(tie)(tie)(tie)器(qi)時代(dai)(dai)大約起始于(yu)前(qian)2000年(nian)，但最早(zao)發現和使(shi)用的(de)鐵(tie)(tie)(tie)是(shi)(shi)來自外(wai)空(kong)的(de)隕(yun)(yun)鐵(tie)(tie)(tie)。隕(yun)(yun)鐵(tie)(tie)(tie)是(shi)(shi)鐵(tie)(tie)(tie)和鎳、鈷等金屬的(de)混合(he)物、含鐵(tie)(tie)(tie)量(liang)較(jiao)高。在(zai)埃及、西南(nan)亞等地一些文明古國所發現的(de)最早(zao)的(de)鐵(tie)(tie)(tie)器(qi)，都是(shi)(shi)由(you)隕(yun)(yun)鐵(tie)(tie)(tie)加工(gong)而成的(de)。1972年(nian)中(zhong)國河北省藁(gao)城縣臺西村(cun)出(chu)土(tu)了一把(ba)商代(dai)(dai)鐵(tie)(tie)(tie)刃青(qing)銅(tong)鉞(yue)(yue)(yue)，制(zhi)造(zao)年(nian)代(dai)(dai)約在(zai)前(qian)14世紀(ji)。在(zai)青(qing)銅(tong)鉞(yue)(yue)(yue)上嵌的(de)鐵(tie)(tie)(tie)刃，是(shi)(shi)將隕(yun)(yun)鐵(tie)(tie)(tie)經加熱鍛打后，和鉞(yue)(yue)(yue)體(ti)嵌鍛在(zai)一起的(de)。中(zhong)國還曾出(chu)土(tu)過(guo)(guo)類(lei)似(si)的(de)鐵(tie)(tie)(tie)刃銅(tong)鉞(yue)(yue)(yue)和鐵(tie)(tie)(tie)援銅(tong)戈各一件，年(nian)代(dai)(dai)相當于(yu)商末周(zhou)初，鐵(tie)(tie)(tie)的(de)部(bu)分(fen)也是(shi)(shi)由(you)隕(yun)(yun)鐵(tie)(tie)(tie)加工(gong)成的(de)。古埃及人(ren)把(ba)鐵(tie)(tie)(tie)叫做“天(tian)石(shi)(shi)(shi)”，可見人(ren)類(lei)最早(zao)認(ren)(ren)識(shi)鐵(tie)(tie)(tie)是(shi)(shi)從隕(yun)(yun)石(shi)(shi)(shi)開始的(de)。天(tian)外(wai)來的(de)隕(yun)(yun)石(shi)(shi)(shi)數量(liang)很(hen)少，因此(ci)用隕(yun)(yun)石(shi)(shi)(shi)制(zhi)作的(de)器(qi)具當然(ran)稀少而珍貴，同時還帶有神(shen)秘的(de)色彩。用隕(yun)(yun)石(shi)(shi)(shi)作工(gong)具是(shi)(shi)很(hen)少的(de)，所以對生產進(jin)步沒有什么明顯影(ying)響，但通過(guo)(guo)隕(yun)(yun)石(shi)(shi)(shi)的(de)利用，畢竟使(shi)人(ren)類(lei)最早(zao)接觸(chu)并認(ren)(ren)識(shi)到鐵(tie)(tie)(tie)。

冶鐵(tie)(tie)技術(shu)(shu)發(fa)(fa)明(ming)(ming)于原始(shi)社(she)會的(de)(de)(de)末期。冶鐵(tie)(tie)技術(shu)(shu)的(de)(de)(de)發(fa)(fa)明(ming)(ming)，代(dai)表冶金史(shi)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)個新階段的(de)(de)(de)開(kai)始(shi)。居住在亞美尼亞山地的(de)(de)(de)基茲溫達部(bu)落在前(qian)2000年時(shi)(shi)，就發(fa)(fa)明(ming)(ming)了一(yi)(yi)種煉鐵(tie)(tie)的(de)(de)(de)有(you)(you)效方法，后(hou)來逐步傳(chuan)開(kai)了。小亞細(xi)亞的(de)(de)(de)赫(he)梯人(ren)(ren)在前(qian)1400年左右也已掌握了冶鐵(tie)(tie)技術(shu)(shu)；兩河流域(yu)北部(bu)的(de)(de)(de)亞述人(ren)(ren)，在前(qian)1300年已進(jin)(jin)入鐵(tie)(tie)器時(shi)(shi)代(dai)。鐵(tie)(tie)制工(gong)(gong)具(ju)的(de)(de)(de)大(da)量出現，社(she)會生(sheng)產(chan)(chan)(chan)力顯著提(ti)高(gao)，從而對社(she)會的(de)(de)(de)發(fa)(fa)展產(chan)(chan)(chan)生(sheng)巨大(da)影響。有(you)(you)些(xie)民族(zu)因此而迅速(su)地由原始(shi)公社(she)制過(guo)渡到奴(nu)隸(li)社(she)會。古(gu)(gu)希臘和古(gu)(gu)羅馬的(de)(de)(de)奴(nu)隸(li)社(she)會的(de)(de)(de)產(chan)(chan)(chan)生(sheng)，就是(shi)由于鐵(tie)(tie)制工(gong)(gong)具(ju)的(de)(de)(de)廣泛使用，促使生(sheng)產(chan)(chan)(chan)力大(da)大(da)提(ti)高(gao)的(de)(de)(de)結果(guo)。在古(gu)(gu)代(dai)中國、埃及等文明(ming)(ming)古(gu)(gu)國，則因有(you)(you)適合農業耕(geng)作的(de)(de)(de)沖積平原，有(you)(you)便(bian)利的(de)(de)(de)灌溉系統，所以在擁有(you)(you)青(qing)銅(tong)工(gong)(gong)具(ju)后(hou)，便(bian)已進(jin)(jin)入奴(nu)隸(li)社(she)會，而一(yi)(yi)旦鐵(tie)(tie)制工(gong)(gong)具(ju)逐步取代(dai)了青(qing)銅(tong)工(gong)(gong)具(ju)，生(sheng)產(chan)(chan)(chan)力獲(huo)得(de)飛速(su)發(fa)(fa)展，生(sheng)產(chan)(chan)(chan)關系進(jin)(jin)一(yi)(yi)步發(fa)(fa)生(sheng)變化，社(she)會便(bian)又前(qian)進(jin)(jin)一(yi)(yi)步向(xiang)封建(jian)制度過(guo)渡。

冶鐵技(ji)(ji)術(shu)和(he)青銅冶煉技(ji)(ji)術(shu)一樣，首先是(shi)(shi)由于社會生(sheng)產發展的(de)需要。青銅工具在(zai)生(sheng)產中的(de)作用(yong)誘使人(ren)們(men)(men)去尋找更(geng)(geng)多的(de)金屬資源，但因銅礦分布不廣，錫、鉛(qian)礦更(geng)(geng)是(shi)(shi)稀少，人(ren)們(men)(men)很(hen)自然地要去尋找新的(de)金屬。另外，在(zai)當時已具備了冶鐵的(de)物質和(he)技(ji)(ji)術(shu)條件，特別是(shi)(shi)許(xu)多民族已有冶煉青銅的(de)經(jing)驗，發明(ming)冶鐵技(ji)(ji)術(shu)是(shi)(shi)很(hen)自然的(de)。

早期的(de)冶鐵(tie)(tie)(tie)(tie)技術(shu)，大多采用(yong)“固體還(huan)原法”，即冶鐵(tie)(tie)(tie)(tie)時，將鐵(tie)(tie)(tie)(tie)礦(kuang)石和木(mu)炭一層夾一層地碼放在(zai)爐(lu)窯中(zhong)，點火焙燒，在(zai)650—1000℃溫度下，利用(yong)碳的(de)不完全燃燒，產生(sheng)一氧(yang)化(hua)碳，使鐵(tie)(tie)(tie)(tie)礦(kuang)中(zhong)的(de)氧(yang)化(hua)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)被還(huan)原成鐵(tie)(tie)(tie)(tie)。但(dan)由(you)于溫度不夠高，還(huan)原出來的(de)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)以塊狀沉到爐(lu)底(di)，人們只能待鐵(tie)(tie)(tie)(tie)煉成爐(lu)窯冷卻后將鐵(tie)(tie)(tie)(tie)塊取出。這種(zhong)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)實(shi)際上是海綿(mian)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)，表(biao)面粗(cu)糙，夾雜(za)渣滓，不具有(you)明顯金(jin)屬特征，有(you)的(de)其堅韌性還(huan)不如青銅(tong)。因(yin)此。中(zhong)國古(gu)代人稱這種(zhong)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)為“惡金(jin)”。這就造成一種(zhong)情況(kuang)，盡管冶鐵(tie)(tie)(tie)(tie)技術(shu)的(de)發(fa)(fa)明雖比青銅(tong)技術(shu)只稍晚一些，但(dan)在(zai)有(you)發(fa)(fa)達(da)的(de)青銅(tong)冶煉業的(de)民族那里，鐵(tie)(tie)(tie)(tie)器的(de)廣泛使用(yong)卻常(chang)較使用(yong)青銅(tong)器推遲了很(hen)多年。

在人們經過一段實(shi)踐摸索的(de)認識過程后，終于發現(xian)，將煉(lian)出的(de)鐵(tie)(tie)塊反(fan)復加熱(re)和壓延錘打，才能(neng)使鐵(tie)(tie)柔韌不(bu)脆。人們還(huan)發現(xian)將赤熱(re)的(de)鍛(duan)鐵(tie)(tie)猛淬入冷水(shui)，會變成堅韌的(de)好鐵(tie)(tie)。這(zhe)種好鐵(tie)(tie)的(de)性能(neng)遠遠超越于青銅之(zhi)上(shang)。當(dang)人們能(neng)廣泛(fan)用(yong)這(zhe)種鍛(duan)鐵(tie)(tie)制造(zao)工具(ju)時，青銅工具(ju)才逐漸被鐵(tie)(tie)器(qi)取代。

理化性質

物理性質

鐵(tie)(tie)(tie)是(shi)一種銀白色(se)頗軟的(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)，有良好的(de)(de)(de)(de)延展性，鐵(tie)(tie)(tie)的(de)(de)(de)(de)性質(zhi)(zhi)會因摻雜了痕(hen)量的(de)(de)(de)(de)其它(ta)元素(su)而發生變化。鐵(tie)(tie)(tie)的(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)性在極(ji)大程(cheng)度上(shang)決定于所含(han)的(de)(de)(de)(de)雜質(zhi)(zhi)，并(bing)且(qie)(qie)會因退火的(de)(de)(de)(de)程(cheng)度而變。鐵(tie)(tie)(tie)的(de)(de)(de)(de)純度越(yue)(yue)高(gao)磁(ci)(ci)導(dao)(dao)率(lv)(lv)越(yue)(yue)大，且(qie)(qie)降低了鐵(tie)(tie)(tie)的(de)(de)(de)(de)滯后損失。以(yi)鐵(tie)(tie)(tie)和(he)鈷(gu)為基(ji)體(ti)的(de)(de)(de)(de)鋼或(huo)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)用于制造永(yong)磁(ci)(ci)體(ti)，常用鐵(tie)(tie)(tie)與其它(ta)鐵(tie)(tie)(tie)磁(ci)(ci)性金(jin)(jin)屬(shu)鈷(gu)和(he)鎳(nie)所制的(de)(de)(de)(de)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)，例如FeNi和(he)FeNi?都有很高(gao)的(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)導(dao)(dao)率(lv)(lv)。鐵(tie)(tie)(tie)一鈷(gu)一鎳(nie)系(xi)的(de)(de)(de)(de)永(yong)磁(ci)(ci)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)和(he)鐵(tie)(tie)(tie)氧體(ti)磁(ci)(ci)性材料(liao)屬(shu)于第一代合(he)(he)(he)(he)成的(de)(de)(de)(de)永(yong)磁(ci)(ci)體(ti)。近(jin)20年(nian)來發展的(de)(de)(de)(de)第二(er)代永(yong)磁(ci)(ci)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)是(shi)稀土鈷(gu)系(xi)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)，如SmCo5和(he)Sm2Co17等，近(jin)10年(nian)來則發展了第三代永(yong)磁(ci)(ci)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)Nd一Fe一B系(xi)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)。近(jin)年(nian)又發展起來Sm一Fe一N系(xi)永(yong)磁(ci)(ci)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)，是(shi)以(yi)Sm2Fe17為基(ji)質(zhi)(zhi)進行滲氮(dan)而得到的(de)(de)(de)(de)一種綜合(he)(he)(he)(he)性能(neng)優越(yue)(yue)的(de)(de)(de)(de)永(yong)磁(ci)(ci)體(ti)，有可能(neng)成為第四代新型永(yong)磁(ci)(ci)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)。

化學性質

同單質的反應

鐵(tie)(tie)能在(zai)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)下(xia)吸收氫生(sheng)(sheng)成(cheng)固溶(rong)體(ti)。在(zai)溫(wen)(wen)度(du)(du)高(gao)(gao)于(yu)800℃時(shi)鐵(tie)(tie)能與(yu)少量氮反應(ying)，但反應(ying)速度(du)(du)很慢，在(zai)溫(wen)(wen)度(du)(du)超(chao)過400℃時(shi)很容易與(yu)氨氣(qi)反應(ying)，生(sheng)(sheng)成(cheng)Fe?N。這是鋼鐵(tie)(tie)表面氮化生(sheng)(sheng)成(cheng)硬保護膜層的反應(ying)原理(li)。鐵(tie)(tie)容易和(he)大多數(shu)非金屬在(zai)適當高(gao)(gao)溫(wen)(wen)下(xia)反應(ying)生(sheng)(sheng)成(cheng)二(er)元化合(he)物。鐵(tie)(tie)與(yu)氧(yang)的反應(ying)決(jue)定于(yu)反應(ying)條件，新還原出來的微細鐵(tie)(tie)粉在(zai)空氣(qi)中室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)就(jiu)會自(zi)燃。塊狀鐵(tie)(tie)在(zai)溫(wen)(wen)度(du)(du)超(chao)過150℃時(shi)在(zai)干(gan)燥空氣(qi)中就(jiu)開(kai)始氧(yang)化，在(zai)過量氧(yang)氣(qi)中生(sheng)(sheng)成(cheng)的主要產物是Fe?O?和(he)Fe?O?，高(gao)(gao)于(yu)575℃和(he)低氧(yang)空氣(qi)中則主要氧(yang)化產物為(wei)FeO。鐵(tie)(tie)與(yu)硫或(huo)磷(lin)反應(ying)時(shi)放出大量熱，分別生(sheng)(sheng)成(cheng)FeS和(he)Fe?P。鹵素(su)則可在(zai)較低溫(wen)(wen)度(du)(du)（-200℃）與(yu)鐵(tie)(tie)反應(ying)，氟(fu)、氯和(he)溴與(yu)鐵(tie)(tie)反應(ying)生(sheng)(sheng)成(cheng)Fe（Ⅲ）化合(he)物FeX?，而碘則只生(sheng)(sheng)成(cheng)Fe（Ⅰ）化合(he)物FeI?。

同化合物的反應

以上電勢表(biao)明，單質鐵(tie)(tie)(tie)(tie)在酸(suan)(suan)(suan)(suan)性(xing)(xing)溶(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)是一(yi)種還原(yuan)劑，而在堿性(xing)(xing)溶(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)則是一(yi)種更強的(de)還原(yuan)劑。依(yi)照鐵(tie)(tie)(tie)(tie)的(de)電勢在電位序中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)位置(zhi)。可以從稀(xi)酸(suan)(suan)(suan)(suan)水溶(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)置(zhi)換(huan)出氫氣(qi)(qi)，能(neng)從銅(tong)(tong)（Ⅱ）鹽(yan)溶(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)置(zhi)換(huan)銅(tong)(tong)，本身(shen)則轉化(hua)成(cheng)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)（Ⅱ）鹽(yan)。當(dang)用普通鐵(tie)(tie)(tie)(tie)與稀(xi)硫酸(suan)(suan)(suan)(suan)或(huo)鹽(yan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)反應(ying)時，放出的(de)氫氣(qi)(qi)有(you)一(yi)種極特別的(de)氣(qi)(qi)味，這是由于(yu)氫氣(qi)(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)夾雜(za)了(le)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)中(zhong)(zhong)(zhong)雜(za)質元(yuan)素（如(ru)(ru)(ru)碳、硫、磷、砷等(deng)）的(de)氫化(hua)物所(suo)致。氧(yang)化(hua)性(xing)(xing)酸(suan)(suan)(suan)(suan)，如(ru)(ru)(ru)硝酸(suan)(suan)(suan)(suan)、冷稀(xi)酸(suan)(suan)(suan)(suan)仍(reng)可與鐵(tie)(tie)(tie)(tie)生成(cheng)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)（Ⅱ）鹽(yan)，但熱濃(nong)酸(suan)(suan)(suan)(suan)只能(neng)生成(cheng)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)（Ⅲ）鹽(yan)。當(dang)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)與濃(nong)硝酸(suan)(suan)(suan)(suan)短時間(jian)接觸(chu)后，便表(biao)現有(you)抗御與硝酸(suan)(suan)(suan)(suan)進一(yi)步反應(ying)的(de)作(zuo)(zuo)用，稱為表(biao)面(mian)鈍(dun)化(hua)，不再能(neng)溶(rong)(rong)(rong)(rong)于(yu)稀(xi)硝酸(suan)(suan)(suan)(suan)，也不再能(neng)從銅(tong)(tong)（Ⅱ）鹽(yan)溶(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)置(zhi)換(huan)銅(tong)(tong)，但它(ta)能(neng)溶(rong)(rong)(rong)(rong)于(yu)還原(yuan)性(xing)(xing)酸(suan)(suan)(suan)(suan)，如(ru)(ru)(ru)稀(xi)鹽(yan)酸(suan)(suan)(suan)(suan)中(zhong)(zhong)(zhong)。這種鈍(dun)化(hua)作(zuo)(zuo)用是由于(yu)在鐵(tie)(tie)(tie)(tie)表(biao)面(mian)上生成(cheng)了(le)一(yi)層氧(yang)化(hua)物保護(hu)膜。用其它(ta)氧(yang)化(hua)劑，如(ru)(ru)(ru)鉻（Ⅵ）酸(suan)(suan)(suan)(suan)也可以使鐵(tie)(tie)(tie)(tie)表(biao)面(mian)鈍(dun)化(hua)。

鐵在高(gao)于500℃時(shi)(shi)可(ke)以快速地同水蒸氣反(fan)應(ying)(ying)放(fang)出(chu)氫氣，溫度(du)低(di)于570℃時(shi)(shi)生成的氧(yang)(yang)化物(wu)是(shi)Fe3O4，而高(gao)于此(ci)溫度(du)時(shi)(shi)生成的氧(yang)(yang)化物(wu)是(shi)FeO。二氧(yang)(yang)化碳也可(ke)以同樣地與鐵反(fan)應(ying)(ying)生成這兩種氧(yang)(yang)化物(wu)（決定于溫度(du)條件(jian)），同時(shi)(shi)二氧(yang)(yang)化碳被還原成一氧(yang)(yang)化碳。鐵粉在100一200℃與200atm的一氧(yang)(yang)化碳反(fan)應(ying)(ying)生成揮發(fa)性的劇毒化合(he)物(wu)五羰合(he)鐵Fe（CO）5。

鐵(tie)(tie)(tie)的(de)(de)銹(xiu)(xiu)蝕(shi)是鐵(tie)(tie)(tie)與空(kong)氣(qi)(qi)(qi)和水發生作(zuo)用(yong)生成水合氧化(hua)物的(de)(de)過程。這是一(yi)個(ge)特(te)殊的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)問(wen)題，因為有(you)重(zhong)大的(de)(de)經濟重(zhong)要性而(er)受到重(zhong)視。鐵(tie)(tie)(tie)在(zai)(zai)室溫下(xia)的(de)(de)銹(xiu)(xiu)蝕(shi)現(xian)象(xiang)與水、氧氣(qi)(qi)(qi)和一(yi)種(zhong)電解質的(de)(de)存在(zai)(zai)是不可少的(de)(de)。二(er)氧化(hua)碳(tan)(tan)對鐵(tie)(tie)(tie)的(de)(de)銹(xiu)(xiu)蝕(shi)影(ying)響不大，高濃(nong)度的(de)(de)二(er)氧化(hua)碳(tan)(tan)氣(qi)(qi)(qi)氛其實對鐵(tie)(tie)(tie)還有(you)表面保護作(zuo)用(yong)。鐵(tie)(tie)(tie)完全(quan)浸泡在(zai)(zai)表面上有(you)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)淡水或鹽水中(zhong)會(hui)(hui)發生緩(huan)慢的(de)(de)銹(xiu)(xiu)蝕(shi)作(zuo)用(yong)，但如(ru)果此鐵(tie)(tie)(tie)是部分浸沒的(de)(de)，在(zai)(zai)鐵(tie)(tie)(tie)一(yi)水交界面上的(de)(de)氧氣(qi)(qi)(qi)會(hui)(hui)迅速(su)得到補充，便會(hui)(hui)發生快速(su)的(de)(de)銹(xiu)(xiu)蝕(shi)。在(zai)(zai)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)，如(ru)果濕度達到50（水蒸(zheng)氣(qi)(qi)(qi)分壓約為6mmHg），鐵(tie)(tie)(tie)件會(hui)(hui)開始(shi)發生銹(xiu)(xiu)蝕(shi)；如(ru)果濕度達到80%，則鐵(tie)(tie)(tie)件會(hui)(hui)發生嚴(yan)重(zhong)的(de)(de)銹(xiu)(xiu)蝕(shi)。

此時溶液中的Fe2?和OH?在氧(yang)氣的作用下便(bian)生成了(le)黃棕色的水合氧(yang)化鐵(tie)（Ⅲ）沉淀物鐵(tie)銹(xiu)。

大氣(qi)銹(xiu)(xiu)蝕速(su)度會因(yin)塵(chen)埃粒子和二(er)氧(yang)(yang)化(hua)硫(liu)的(de)(de)(de)存在(zai)(zai)而大大被加速(su)。在(zai)(zai)濱(bin)海地區(qu)，空(kong)氣(qi)塵(chen)埃中(zhong)含(han)有(you)(you)(you)鹽分，如果沒有(you)(you)(you)其它促(cu)銹(xiu)(xiu)因(yin)素的(de)(de)(de)話，銹(xiu)(xiu)蝕速(su)度將隨距(ju)海的(de)(de)(de)距(ju)離而變，距(ju)海越遠銹(xiu)(xiu)蝕速(su)度越慢。在(zai)(zai)城區(qu)和工業(ye)區(qu)，空(kong)氣(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)二(er)氧(yang)(yang)化(hua)硫(liu)將是促(cu)銹(xiu)(xiu)的(de)(de)(de)主要因(yin)素。在(zai)(zai)空(kong)氣(qi)和水的(de)(de)(de)作用(yong)下，二(er)氧(yang)(yang)化(hua)硫(liu)轉(zhuan)化(hua)成硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)，硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)將侵蝕鐵(tie)制器(qi)件。當(dang)鐵(tie)或(huo)(huo)(huo)鋼的(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)上(shang)出現了硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鐵(tie)（Ⅱ）之后，在(zai)(zai)潮濕空(kong)氣(qi)中(zhong)，即使(shi)不再有(you)(you)(you)二(er)氧(yang)(yang)化(hua)硫(liu)，銹(xiu)(xiu)蝕過程就繼續進行。防止鐵(tie)器(qi)銹(xiu)(xiu)蝕的(de)(de)(de)方(fang)法(fa)(fa)之一是在(zai)(zai)表(biao)(biao)面(mian)涂刷阻銹(xiu)(xiu)劑(ji)，如氫氧(yang)(yang)化(hua)鈉(na)、磷酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈉(na)或(huo)(huo)(huo)鉻酸(suan)(suan)(suan)(suan)鉀溶(rong)液(ye)。還有(you)(you)(you)一種“磷酸(suan)(suan)(suan)(suan)鹽化(hua)處理”，是將鐵(tie)器(qi)浸置在(zai)(zai)磷酸(suan)(suan)(suan)(suan)錳(meng)（Ⅱ）或(huo)(huo)(huo)磷酸(suan)(suan)(suan)(suan)鋅（Ⅱ）溶(rong)液(ye)中(zhong)，使(shi)鐵(tie)表(biao)(biao)面(mian)上(shang)生(sheng)成一層(ceng)磷酸(suan)(suan)(suan)(suan)鐵(tie)（Ⅱ）蓋層(ceng)。還有(you)(you)(you)一種防銹(xiu)(xiu)辦法(fa)(fa)是在(zai)(zai)鐵(tie)表(biao)(biao)面(mian)上(shang)遮鍍(du)(du)一層(ceng)其它金屬(shu)，如鍍(du)(du)鋅鐵(tie)（白鐵(tie)）、鍍(du)(du)錫鐵(tie)（馬口鐵(tie)）等。涂刷紅鉛漆(qi)或(huo)(huo)(huo)油漆(qi)也是常用(yong)的(de)(de)(de)防銹(xiu)(xiu)辦法(fa)(fa)。

制備方法

工業制備

純(chun)(chun)鐵(tie)可(ke)用氫(qing)(qing)還(huan)原(yuan)純(chun)(chun)氧(yang)化(hua)鐵(tie)或氫(qing)(qing)氧(yang)化(hua)鐵(tie)來制(zhi)備。例如將(jiang)氫(qing)(qing)氧(yang)化(hua)鐵(tie)在(zai)純(chun)(chun)氫(qing)(qing)氣(qi)流中加熱，并將(jiang)溫度從400℃升高至700℃直到還(huan)原(yuan)過程完成。還(huan)原(yuan)鐵(tie)冷(leng)卻后吸收的氫(qing)(qing)量可(ke)以忽略不計，在(zai)低溫（360一530℃）下還(huan)原(yuan)氧(yang)化(hua)物所得純(chun)(chun)鐵(tie)是粉末狀固(gu)體(ti)，遇空氣(qi)會著火(huo)。

將(jiang)五羰合鐵Fe（CO）5氣化(hua)(hua)并在250℃左(zuo)右使之分(fen)解(jie)可得到不(bu)含任何雜(za)質的(de)微細(xi)粉末(mo)狀(zhuang)純鐵，將(jiang)這種純鐵在高真空(kong)下煅(duan)燒可以(yi)除去殘留在鐵中的(de)痕量碳(tan)和(he)氧，以(yi)一氧化(hua)(hua)碳(tan)的(de)形式被除去。

單(dan)質鐵(tie)(tie)的(de)制備一(yi)般采用(yong)冶煉(lian)法。以赤鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)（Fe2O3）或磁(ci)鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)（Fe3O4）為原(yuan)料，與焦炭(tan)(tan)和助溶劑(ji)在(zai)熔(rong)礦(kuang)(kuang)爐內反應，焦炭(tan)(tan)燃燒(shao)產生(sheng)二(er)氧(yang)化碳(tan)（CO2），二(er)氧(yang)化碳(tan)與過量的(de)焦炭(tan)(tan)接觸就生(sheng)成一(yi)氧(yang)化碳(tan)（CO），一(yi)氧(yang)化碳(tan)和礦(kuang)(kuang)石(shi)內的(de)氧(yang)化鐵(tie)(tie)作用(yong)就生(sheng)成金屬鐵(tie)(tie)。加入CaCO3在(zai)高溫下生(sheng)成CaO除去鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)石(shi)中(zhong)的(de)SiO2，生(sheng)成CaSiO3（爐渣(zha)）。

工業制備步驟

步驟 方程式

造氣

（提供熱量）

（產生CO）

煉鐵

（赤鐵礦煉鐵）

（磁鐵礦煉鐵）

造渣

實驗室制備

實驗室通常用一氧化碳還原氧化鐵制備少量(liang)單(dan)質(zhi)鐵。

應用領域

工業用途

鐵(tie)(tie)用于(yu)農藥、粉(fen)末冶(ye)(ye)金、熱氫(qing)發生器(qi)、凝膠推進劑(ji)(ji)、燃燒(shao)活性(xing)劑(ji)(ji)、催化劑(ji)(ji)、水(shui)清(qing)潔(jie)吸附劑(ji)(ji)、燒(shao)結(jie)活性(xing)劑(ji)(ji)、粉(fen)末冶(ye)(ye)金制(zhi)(zhi)品(pin)、各種(zhong)機(ji)械零部(bu)件制(zhi)(zhi)品(pin)、硬質(zhi)合金材料(liao)制(zhi)(zhi)品(pin)等(deng)。純(chun)鐵(tie)(tie)用于(yu)制(zhi)(zhi)發電機(ji)和電動(dong)機(ji)的鐵(tie)(tie)芯，還(huan)原鐵(tie)(tie)粉(fen)用于(yu)粉(fen)末冶(ye)(ye)金，鋼(gang)鐵(tie)(tie)用于(yu)制(zhi)(zhi)造機(ji)器(qi)和工具。此外，鐵(tie)(tie)及其(qi)化合物還(huan)用于(yu)制(zhi)(zhi)磁鐵(tie)(tie)、藥物、墨水(shui)、顏料(liao)、磨料(liao)等(deng)。

鐵(tie)(tie)的最(zui)重要(yao)用途是(shi)(shi)冶煉鋼(gang)和(he)合(he)金(jin)，少部分(fen)的鐵(tie)(tie)以鑄鐵(tie)(tie)和(he)生(sheng)鐵(tie)(tie)的形式應用。鐵(tie)(tie)是(shi)(shi)特(te)(te)種(zhong)合(he)金(jin)鋼(gang)的重要(yao)組(zu)成(cheng)部分(fen)，特(te)(te)種(zhong)合(he)金(jin)鋼(gang)材料的鐵(tie)(tie)含量(liang)有時低于50%，其它組(zu)成(cheng)物(wu)有鉻、鎳(nie)、鈷等。在某些(xie)鎳(nie)基(ji)合(he)金(jin)和(he)鈷基(ji)合(he)金(jin)中鐵(tie)(tie)僅為(wei)低含量(liang)組(zu)成(cheng)物(wu)，有時低于10%。

醫療用途

鐵(tie)有(you)一些少數化(hua)合(he)物(wu)可(ke)作(zuo)為(wei)人的(de)(de)內服藥(yao)物(wu)，例(li)(li)如硫(liu)酸亞(ya)鐵(tie)曾(ceng)用(yong)為(wei)兒童缺鐵(tie)性貧(pin)血(xue)的(de)(de)治(zhi)療(liao)藥(yao)劑(ji)，但也有(you)報道說(shuo)有(you)兒童誤服大(da)量硫(liu)酸亞(ya)鐵(tie)而導致(zhi)死亡的(de)(de)事(shi)例(li)(li)。誤服有(you)毒(du)鐵(tie)化(hua)合(he)物(wu)的(de)(de)治(zhi)療(liao)一般(ban)為(wei)內服碳(tan)酸氫(qing)鈉（小(xiao)蘇打）水溶(rong)液和致(zhi)嘔(ou)吐藥(yao)劑(ji)。

分布情況

鐵(tie)(tie)是(shi)(shi)地殼(ke)中第四個(ge)豐度(du)最大的(de)(de)(de)(de)元素，人(ren)們認(ren)為(wei)地球(qiu)的(de)(de)(de)(de)核心(xin)主要是(shi)(shi)由(you)鐵(tie)(tie)構成(cheng)的(de)(de)(de)(de)。在(zai)地殼(ke)中存在(zai)的(de)(de)(de)(de)單質鐵(tie)(tie)是(shi)(shi)極為(wei)少見的(de)(de)(de)(de)，但(dan)廣泛以化(hua)(hua)(hua)合(he)態(tai)出現，許多(duo)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)物由(you)于(yu)含(han)有(you)(you)鐵(tie)(tie)化(hua)(hua)(hua)合(he)物而呈現特有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)顏色(se)。鐵(tie)(tie)的(de)(de)(de)(de)最重(zhong)要礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)物是(shi)(shi)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物和(he)碳酸(suan)鹽(yan)。鐵(tie)(tie)含(han)量(liang)最高(gao)的(de)(de)(de)(de)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)物是(shi)(shi)磁鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)（Fe3O4），磁鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)是(shi)(shi)一(yi)(yi)種(zhong)黑色(se)有(you)(you)鐵(tie)(tie)磁性的(de)(de)(de)(de)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)物，磁鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)個(ge)變種(zhong)稱為(wei)“羅底(di)石”（Lodestone）。赤(chi)鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)（Fe2O3）為(wei)紅棕色(se)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)物，含(han)鐵(tie)(tie)量(liang)最高(gao)可達(da)70%。褐鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)是(shi)(shi)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鐵(tie)(tie)（Ⅲ）礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)物的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)個(ge)變種(zhong)，褐鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)含(han)有(you)(you)可變量(liang)的(de)(de)(de)(de)水，但(dan)其近(jin)似組成(cheng)往往是(shi)(shi)2Fe2O3?3H2O。碳酸(suan)鐵(tie)(tie)FeCO3。出現為(wei)菱(ling)鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)，碳酸(suan)鹽(yan)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)往往與黏(nian)土和(he)煤共生，稱為(wei)鐵(tie)(tie)石。黃鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)（FeS2）是(shi)(shi)一(yi)(yi)種(zhong)常見的(de)(de)(de)(de)脈石礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)物，但(dan)黃鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)不直(zhi)接用為(wei)鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)，因為(wei)黃鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)有(you)(you)很高(gao)含(han)量(liang)的(de)(de)(de)(de)硫(liu)而被看成(cheng)是(shi)(shi)一(yi)(yi)種(zhong)重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)非金屬化(hua)(hua)(hua)工原(yuan)料礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)。在(zai)自然界(jie)中還存在(zai)有(you)(you)多(duo)種(zhong)多(duo)樣(yang)的(de)(de)(de)(de)硅酸(suan)鐵(tie)(tie)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)。

安全措施

環境危害

（1）侵占(zhan)土(tu)地(di)城市生活垃(la)圾如不能得到及時處理和(he)處置，將(jiang)會占(zhan)用(yong)農田，破壞農業(ye)生產(chan)，以及地(di)貌、植被、自然景觀等。

（2）廢鐵的堆積，產生銹味，嚴重影響了(le)空氣質量。

健康危害

鐵本身不具有毒(du)性，但(dan)當攝入過量(liang)或誤(wu)服過量(liang)的鐵制(zhi)劑時也可能(neng)導致鐵中毒(du)。

短期暴(bao)露：吸入鐵粉(fen)或氧化鐵煙粉(fen)塵(chen)刺激(ji)呼吸道，引起咽(yan)喉發炎、咳嗽、呼吸短促、乏(fa)力(li)、疲勞(lao)、寒(han)戰、出汗、肌(ji)肉和(he)關節疼痛(tong)；皮膚(fu)接觸(chu)熱金屬會灼傷(shang)，眼睛接觸(chu)粉(fen)塵(chen)可導致(zhi)發炎和(he)灼傷(shang)；食(shi)入可導致(zhi)昏睡、呆滯、心跳和(he)呼吸加速(su)、休克(ke)、吐血、腹瀉；

長期暴露(lu)：吸入過量(liang)會導致肺、脾(pi)、淋(lin)巴系統產生鐵(tie)積沉；吸入粉塵導致肺部(bu)產生色斑。

毒理資料

鐵(tie)及其氧化物的(de)蒸汽(qi)和煙氣會對人產生(sheng)一(yi)種非(fei)致命(ming)性的(de)刺激與病痛，稱為(wei)金屬煙熱(re)癥。但鐵(tie)的(de)化合(he)物羰基鐵(tie)Fe（CO）5卻是(shi)極毒(du)的(de)，羰基鐵(tie)遇(yu)熱(re)或在陽光(guang)照(zhao)射下(xia)分(fen)解產生(sheng)一(yi)氧化碳。

生理作用

鐵(tie)是(shi)動(dong)物身(shen)體(ti)(ti)(ti)組織和血液(ye)的(de)極重要(yao)的(de)組成物。鐵(tie)是(shi)人(ren)(ren)體(ti)(ti)(ti)中(zhong)(zhong)必(bi)需(xu)的(de)痕(hen)量(liang)元素中(zhong)(zhong)含量(liang)最高的(de)一(yi)個(ge)，約占人(ren)(ren)體(ti)(ti)(ti)總重量(liang)的(de)0.006%。鐵(tie)在(zai)人(ren)(ren)體(ti)(ti)(ti)內主要(yao)分(fen)布于(yu)血紅細胞(bao)中(zhong)(zhong)，約占人(ren)(ren)體(ti)(ti)(ti)總鐵(tie)量(liang)的(de)60%一(yi)70%。在(zai)鐵(tie)蛋(dan)白和肌紅蛋(dan)白中(zhong)(zhong)，鐵(tie)則分(fen)別(bie)約占人(ren)(ren)體(ti)(ti)(ti)總鐵(tie)量(liang)的(de)7%—15%和3%—5%。鐵(tie)不(bu)僅(jin)是(shi)人(ren)(ren)體(ti)(ti)(ti)血液(ye)中(zhong)(zhong)交換與(yu)輸(shu)送氧(yang)(yang)氣(qi)所必(bi)需(xu)的(de)，而且又是(shi)某些酶(mei)(mei)（如過氧(yang)(yang)化(hua)氫酶(mei)(mei)、過氧(yang)(yang)化(hua)物酶(mei)(mei)、苯丙氨酸羥化(hua)酶(mei)(mei)等）和許多氧(yang)(yang)化(hua)還(huan)原體(ti)(ti)(ti)系所不(bu)可缺少(shao)的(de)元素，在(zai)生物催化(hua)、在(zai)呼(hu)吸鏈(lian)上傳遞電(dian)子等方面(mian)都(dou)起著重要(yao)的(de)作用。

血紅蛋(dan)白是(shi)由(you)一(yi)種稱(cheng)為(wei)(wei)珠朊(ruan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)蛋(dan)白和含(han)鐵(tie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)亞鐵(tie)血紅素(su)結合在(zai)一(yi)起組(zu)成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，亞鐵(tie)血紅素(su)是(shi)卟啉的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)（Ⅱ）絡合物(wu)，在(zai)其中鐵(tie)（Ⅱ）原子的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)配位(wei)數為(wei)(wei)6。鐵(tie)（Ⅱ）與卟啉平(ping)面(mian)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)四個吡(bi)咯環氮原子相聯結，并與珠朊(ruan)上(shang)組(zu)氨(an)酸(suan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)咪唑氮在(zai)垂直于卟啉平(ping)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)向上(shang)聯結，第六(liu)個位(wei)置則可(ke)能被一(yi)個水分(fen)子所(suo)占據(ju)。這個結構允許(xu)在(zai)此(ci)第六(liu)個配位(wei)位(wei)置上(shang)可(ke)逆地吸放(fang)分(fen)子氧(yang)，使紅血球(qiu)得以把氧(yang)分(fen)子輸(shu)載到身體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)各部分(fen)，這是(shi)動物(wu)呼(hu)吸作(zuo)(zuo)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)理(li)。血紅蛋(dan)白對(dui)(dui)一(yi)氧(yang)化碳的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)親合作(zuo)(zuo)用(yong)大于對(dui)(dui)氧(yang)分(fen)子的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)親合作(zuo)(zuo)用(yong)，生成碳氧(yang)血紅蛋(dan)白的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)過程是(shi)不(bu)可(ke)逆的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，這就導致(zhi)了一(yi)氧(yang)化碳的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)劇毒(du)性。

儲存運輸

儲存方法

放入緊封的儲藏器內，儲存(cun)于(yu)陰涼(liang)、干燥的庫(ku)房。

運輸方法

一(yi)般是鐵(tie)水運輸方式。

1.魚(yu)(yu)雷(lei)罐(guan)標準鐵路運輸方式魚(yu)(yu)雷(lei)罐(guan)具有容量(liang)大、保溫性能好、重心(xin)低、安(an)全性高等(deng)特(te)點，可作為鐵鋼界面間的(de)緩(huan)沖(chong)環節(jie)，對煉鐵和煉鋼起著銜接、匹配、協調、緩(huan)沖(chong)的(de)作用，在(zai)大型鋼鐵企(qi)業中得到廣泛應用。

2.鐵(tie)(tie)(tie)(tie)水(shui)罐(guan)運(yun)(yun)輸方式(shi)該方式(shi)采(cai)用鐵(tie)(tie)(tie)(tie)水(shui)罐(guan)作為鐵(tie)(tie)(tie)(tie)水(shui)從(cong)高爐(lu)到煉(lian)鋼的運(yun)(yun)輸和儲存容器，從(cong)高爐(lu)出鐵(tie)(tie)(tie)(tie)場受鐵(tie)(tie)(tie)(tie)開始(shi)至煉(lian)鋼鐵(tie)(tie)(tie)(tie)水(shui)兌入轉爐(lu)終止，全過程(cheng)采(cai)用一個鐵(tie)(tie)(tie)(tie)水(shui)罐(guan)，減少(shao)了(le)魚雷罐(guan)運(yun)(yun)輸流程(cheng)中的鐵(tie)(tie)(tie)(tie)水(shui)倒罐(guan)環(huan)節。