Железо
← Марганец |Кобальт →
26 Fe ↓ Ru 26Fe
Внешний вид простого вещества
Сверхчистое железо
Свойства атома
Название, символ, номер	Железо / Ferrum (Fe), 26
Группа,период, блок	8 (устар. 8), 4, d-элемент
Атомная масса (молярная масса)	55,845(2)[1] а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация	[Ar] 3d64s2 1s22s22p63s23p63d64s2
Радиус атома	140[2] 126[3]пм
Химические свойства
Ковалентный радиус	117 пм
Радиус иона	(+3e) 63 (+2e) 77[3] пм
Электроотрицательность	1,83 (шкала Полинга)
Электродный потенциал	Fe←Fe3+ −0,04 В Fe←Fe2+ −0,44 В
Степени окисления	0; +2, +3 (наиболее характерны в соединениях); +1, +4, +6, +8 (встречаются реже)[2]; +7 (в ионном соединении)[4].
Энергия ионизации	1‑я: 759,1 (7,893)[2] кДж/моль (эВ) 2‑я: (16,183) кДж/моль (эВ) 3‑я: (30,65) кДж/моль (эВ)
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (прин. у.)	7,874 г/см3
Температура плавления	1812 K (1538,85 °C)
Температура кипения	3134 K (2861 °C)
Мол. теплота плавления	247,1 кДж/кг 13,8 кДж/моль
Мол. теплота испарения	~6088 кДж/кг ~340 кДж/моль
Молярная теплоёмкость	25,14[5] Дж/(K·моль)
Молярный объём	7,1 см3/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки	Кубическая объёмноцентрированная
Параметры решётки	2,866 Å
Температура Дебая	460 K
Прочие характеристики
Теплопроводность	(300 K) 80,4 Вт/(м·К)
Номер CAS	7439-89-6
Эмиссионный спектр
Наиболее долгоживущие изотопы
Основная статья:Изотопы железа Изотоп Распростра- нённость Период полураспада Канал распада Продукт распада 54Fe 5,85% стабилен - - 55Fe синт. 2,73 года ЭЗ 55Mn 56Fe 91,75% стабилен - - 57Fe 2,12% стабилен - - 58Fe 0,28% стабилен - - 59Fe синт. 44,6 сут β− 59Co 60Fe следовые количества 2,6⋅106 лет β− 60Co

Желе́зо (химический символ —Fe, отлат. Ferrum) —химический элемент8-й группы (поустаревшей классификации — побочной подгруппы восьмой группы, VIIIB)четвёртого периодапериодической системы химических элементовД. И. Менделеева сатомным номером 26.

Простое веществожелезо — этоковкийпереходныйметалл серебристо-белогоцвета с высокой химической реакционной способностью: железо быстрокорродирует навоздухе при высоких температурах или при высокойвлажности. В чистомкислороде железогорит, а в мелкодисперсном состоянии самовозгорается на воздухе.

Один из самых распространённых в земной коре металлов: второе место послеалюминия.

Собственно железом обычно называют его сплавы с малым содержанием примесей (до 0,8 %), которые сохраняют мягкость и пластичность чистого металла. На практике же чаще применяются сплавы железа суглеродом:сталь (до 2,14 вес. % углерода) ичугун (более 2,14 вес. %углерода) с добавками легирующих элементов (марганец,кремний и др.), а также высоколегированные стали со значительным содержанием легирующих металлов (хром,никель,кобальт,молибден и др.). Совокупность специфических свойств железа и его сплавов, а также доступность делают его «металлом № 1» по важности для человека.

В природе железо редко встречается в чистом виде, чаще всего — в составежелезо-никелевых метеоритов. Распространённость железа в земной коре — 4,7 %^[3] (4-е место послеO,Si,Al^[6]). Считается также, что железо составляет бо́льшую частьземного ядра, что проявляется в наличиимагнитного поля Земли.

Праславянское*želězo (бел.жалеза,укр.залізо,ст.‑слав. желѣзо,болг.желязо,сербохорв.жељезо,пол.żelazo,чеш.železo,словен.železo) имеет ясные параллели вбалтийских языках (лит.geležis,латыш.dzelzs). Слово является однокоренным словам «железа» и «желвак»; и имеет смысл «округлый камень, окатыш, блямба»^[7].

Имеется несколько версий дальнейшейэтимологии этогобалтославянского слова.

Одна из них связываетпраслав.*želězo сгреческим словомχαλκός, что означало «железо» и «медь»; согласно другой версии,*želězo родственно словам*žely «черепаха» и*glazъ «скала», с общейсемой «камень»^[8][9]. Третья версия предполагает древнеезаимствование из неизвестного языка^[10].

Романские языки (итал. ferro,фр. fer,исп. hierro,порт.ferro,рум.fier) продолжаютлат. ferrum. Латинскоеferrum (<*ferzom), возможно, заимствовано из какого-то восточного языка, скорее всего, изфиникийского. Ср.ивр.barzel‎,шумерск.barzal,ассирийск.parzilla^[11].

Германские языки заимствовали название железа (гот. eisarn,англ. iron,нем. Eisen,нид. ijzer,дат.jern,швед.järn) изкельтских^[12].

Пракельтское слово*isarno- (>др.-ирл.iarn,др.-брет.hoiarn), вероятно, восходит кпраиндоевр.*h₁esh₂r-no- «кровавый» с семантическим развитием «кровавый» > «красный» > «железо». Согласно другой гипотезе, слово восходит кпраиндоевр.*(H)ish₂ro- «сильный, святой, обладающий сверхъестественной силой»^[13].

Древнегреческое словоσίδηρος (sidеros), возможно, происходит от той же основы, что иславянские, германские и балтийские слова, обозначающие «серебро»^[14].

Содержимое этого разделануждается в чистке.

Текст содержит многомаловажных,неэнциклопедичных или устаревших подробностей, или не относящееся к теме статьи. Пожалуйста, улучшите статью в соответствии справилами написания статей.(24 октября 2024)

Железо как инструментальный материал известно с древнейших времён. Самые древние изделия из железа, найденные при археологических раскопках, датируются4-м тысячелетием до н. э. и относятся кдревнешумерской идревнеегипетской цивилизациям. Это изготовленные изметеоритного железа, то есть сплава железа и никеля (содержание последнего колеблется от 5 до 30 %), украшения из египетских гробниц (около 3800 года до н. э.)^[15][16] и кинжал из шумерского города Ура (около 3100 года до н. э.).^[17]

Первыми освоили метод выплавки железахатты. На это указывает древнейшее (2-е тысячелетие до н. э.) упоминание железа в текстаххеттов, основавших свою империю на территории хаттов (современной Анатолии в Турции)^[18].

В древности мастерами железных изделий считалисьхалибы^[19].

В самой глубокой древности железо ценилось дороже золота, и по описаниюСтрабона, у африканских племён за 1 фунт железа давали 10 фунтов золота, а по исследованиям историка Г. Арешяна стоимостимеди,серебра,золота и железа у древних хеттов были в соотношении 1 : 160 : 1280 : 6400.^[20] В те времена железо использовалось как ювелирный металл, из него делали троны и другие регалии царской власти: например, в библейской книгеВторозаконие описан «одр железный» рефаимского царя Ога^[21].

По описаниям Гомера, хотя во времяТроянской войны (примерно 1250 год до н. э.) оружие было в основном из меди и бронзы, но железо уже было хорошо известно и пользовалось большим спросом, хотя больше как драгоценный металл^[22].

В библейскойкниге Иисуса Навина 17,16 (ср. Судей 14,4) описывается, чтофилистимляне (библейские «PILISTIM», а это были протогреческие племена, родственные позднейшим эллинам, в основномпеласги) имели множество железных колесниц, то есть в это время железо уже стало широко применяться в больших количествах.

В дальнейшемфилистимляне научились строить более эффективные печи (в русском языке —горн, горнило) для производства стали, и применили меха для подачи воздуха. Уже римляне умели доводить температуру в печи до плавления стали (около 1400 °C, а чистое железо плавится при 1535 °C). При этом образуется чугун с температурой плавления 1100—1200 °C, очень хрупкий в твёрдом состоянии (даже не поддающийся ковке) и не обладающий упругостью стали.^{[23][неавторитетный источник]} Первоначально его считали^[кто?] вредным побочным продуктом (англ. pig iron, «свинское железо, чушки»), но потом обнаружилось^[кем?], что при повторной переплавке в печи с усиленным продуванием через него воздуха чугун превращается в сталь хорошего качества, так как лишний углерод выгорает. Такой двухстадийный процесс производства стали из чугуна оказался более простым и выгодным, чем кричный, и этот принцип используется без особых изменений многие века и остаётся до сегодняшнего дня основным способом производства железных материалов^[24].

Природное железо состоит из четырёх стабильныхизотопов:⁵⁴Fe (изотопная распространённость 5,845 %),⁵⁶Fe (91,754 %),⁵⁷Fe (2,119 %) и⁵⁸Fe (0,282 %). Также известно более 20 нестабильных изотопов железа с массовыми числами от 45 до 72, наиболее устойчивые из которых —⁶⁰Fe (период полураспада по уточнённым в 2009 году данным составляет 2,6 миллиона лет^[25]),⁵⁵Fe (2,737 года),⁵⁹Fe (44,495 суток) и⁵²Fe (8,275 часа); остальные изотопы имеют период полураспада менее 10 минут^[26].

Изотоп железа⁵⁶Fe относится к наиболее стабильным ядрам: все следующие элементы могут увеличить энергию связи на нуклон путём распада, а все предыдущие элементы, в принципе, могли бы увеличить энергию связи на нуклон за счёт синтеза. Полагают, что железом оканчивается ряд синтеза элементов в ядрах нормальныхзвёзд (см.Железная звезда), а все последующие элементы могут образоваться только в результате взрывовсверхновых^[27].

Железо — один из самых распространённых элементов во Вселенной, в Солнечной системе, особенно на планетах земной группы и, в частности, на Земле. Значительная часть железа планет земной группы находится вядрах планет, где его содержание, по оценкам, около 90 %. Содержание железа вземной коре составляет 5 %, а вмантии около 12 %. Из металлов железо уступает по распространённости в коре толькоалюминию. При этом в ядре находится около 86 % всего железа, а в мантии 14 %. Содержание железа значительно повышается в изверженных породах основного состава, где оно связано спироксеном,амфиболом,оливином ибиотитом. В промышленных концентрациях железо накапливается в течение почти всех экзогенных и эндогенных процессов, происходящих в земной коре. В морской воде железо содержится в очень малых количествах 0,002—0,02 мг/л. В речной воде его концентрация значительно выше — 2 мг/л.

Железо является конечной точкой вчереде превращений элементов друг в друга и в синтезе всё более тяжёлых элементов впроцессе термоядерного выгорания у большинства звёзд во Вселенной. Именно этим и объясняется его высокое распространение в природе. Для образования более тяжёлых элементов, включая металлы, нужны более редкие и более катастрофические по масштабам Вселенной процессы — например, взрывысверхновых звёзд или слияниянейтронных звёзд^[28][29].

Важнейшая геохимическая особенность железа — наличие у него нескольких степеней окисления. Железо в нейтральной форме — металлическое — слагает ядро Земли, возможно, присутствует в мантии и очень редко встречается в земной коре. Закисное железоFeO — основная форма нахождения железа в мантии и земной коре. Окисное железоFe₂O₃ характерно для самых верхних, наиболее окисленных, частей земной коры, в частности,осадочных пород.

По кристаллохимическим свойствам ион Fe²⁺ близок к ионам Mg²⁺ и Ca²⁺ — другим главным элементам, составляющим значительную часть всех земных пород. В силу кристаллохимического сходства железо замещает магний и, частично, кальций во многих силикатах. При этом содержание железа в минералах переменного состава обычно увеличивается с уменьшением температуры.

Вземной коре железо распространено достаточно широко — на его долю приходится около 4,1 % массы земной коры (4-е место среди всех элементов, 2-е среди металлов). В мантии и земной коре железо сосредоточено главным образом в силикатах, при этом его содержание значительно восновных иультраосновных породах, и мало — вкислых исредних породах.

Известно большое число руд и минералов, содержащих железо. Наибольшее практическое значение имеют красный железняк (гематит, Fe₂O₃; содержит до 70 % Fe), магнитный железняк (магнетит, FeO · Fe₂O₃ или Fe₃O₄; содержит 72,4 % Fe), бурый железняк илилимонит (гётит и гидрогётит, соответственно FeOOH и FeOOH·nH₂O). Гётит и гидрогётит чаще всего встречаются в корахвыветривания, образуя так называемые «железные шляпы», мощность которых достигает несколько сотен метров. Также они могут иметь осадочное происхождение, выпадая из коллоидных растворов в озёрах или прибрежных зонах морей. При этом образуютсяоолитовые, или бобовые, железные руды. В них часто встречаетсявивианит Fe₃(PO₄)₂·8H₂O, образующий чёрные удлинённые кристаллы и радиально-лучистыеагрегаты.

В природе также широко распространены сульфиды железа —пирит FeS₂ (серный или железный колчедан) ипирротин. Они не являются железной рудой — пирит используют для получения серной кислоты, а пирротин часто содержит никель и кобальт.

По запасам железных руд Россия занимает первое место в мире^{[источник не указан 4692 дня]}.

Содержание железа в морской воде — 1⋅10⁻⁵—1⋅10⁻⁸ %.

Другие часто встречающиеся минералы железа^[30]:

• Сидерит — FeCO₃ — содержит примерно 35 % железа. Обладает желтовато-белым (с серым или коричневым оттенком в случае загрязнения) цветом. Плотность равна 3 г/см³ и твёрдость 3,5—4,5 по шкале Мооса.
• Марказит — FeS₂ — содержит 46,6 % железа. Встречается в виде жёлтых, как латунь, бипирамидальных ромбических кристаллов с плотностью 4,6—4,9 г/см³ и твёрдостью 5—6 по шкале Мооса.
• Лёллингит — FeAs₂ — содержит 27,2 % железа и встречается в виде серебристо-белых бипирамидальных ромбических кристаллов. Плотность равна 7—7,4 г/см³, твёрдость 5—5,5 по шкале Мооса.
• Миспикель — FeAsS — содержит 34,3 % железа. Встречается в виде белых моноклинных призм с плотностью 5,6—6,2 г/см³ и твёрдостью 5,5—6 по шкале Мооса.
• Мелантерит — FeSO₄·7H₂O — реже встречается в природе и представляет собой зелёные (или серые из-за примесей) моноклинные кристаллы, обладающие стеклянным блеском, хрупкие. Плотность равна 1,8—1,9 г/см³.
• Вивианит — Fe₃(PO₄)₂·8H₂O — встречается в виде сине-серых или зелёно-серых моноклинных кристаллов с плотностью 2,95 г/см³ и твёрдостью 1,5—2 по шкале Мооса.

Помимо вышеописанных минералов железа, существуют, например:

По данным Геологической службы США (оценка 2011 года), мировые разведанные запасы железной руды составляют около 160 млрд тонн^[31].Основные залежи железа(в пересчёте на содержание элементарного железа) находятся в России (1 место), Бразилии, Австралии, США, Канаде, Швеции, Германии, Венесуэле, Либерии, Украине, Польше, ЮАР, Японии, Китае, Болгарии, Монголии, Франции, Индии. Эти данные не учитывают открытого недавно вБоливии крупнейшего в мире месторожденияЭль-Мутун, запасы которого оцениваются в 40,2 млрд тонн руды^[32] (5 % мировых запасов^[33]).

В 2019 было добыто 2,896 млрд тонн железной руды, общей стоимостью приблизительно 366 млрд долларов США^[34]. Цена железной руды составляет 126,35 долларов за тонну^[35].

Железо — типичныйметалл, в свободном состоянии — серебристо-белого цвета с сероватым оттенком. Чистый металлпластичен, различные примеси (в частности —углерод) повышают еготвёрдость ихрупкость. Обладает ярко выраженнымимагнитными свойствами. Часто выделяют так называемую «триаду железа» — группу трёх металлов (железо Fe,кобальт Co,никель Ni), обладающих схожимифизическими свойствами,атомными радиусами и значениямиэлектроотрицательности.

Для железа характеренполиморфизм, оно имеет четырекристаллические модификации:

• до 769 °C существует α-Fe (феррит) с объёмноцентрированнойкубической решёткой и свойствамиферромагнетика (769 °C ≈ 1043K —точка Кюри для железа);
• втемпературном интервале 769—917 °C существует β-Fe, который отличается от α-Fe только параметрами объёмно-центрированнойкубической решётки и магнитными свойствамипарамагнетика;
• втемпературном интервале 917—1394 °C существует γ-Fe (аустенит) с гранецентрированнойкубической решёткой;
• выше 1394 °C устойчиво δ-Fe с объёмно-центрированнойкубической решёткой.

Металловедение не выделяет β-Fe как отдельную фазу^[36], и рассматривает её как разновидность α-Fe. При нагреве железа или стали вышеточки Кюри (769 °C ≈ 1043K) тепловое движение ионов расстраивает ориентациюспиновых магнитных моментовэлектронов,ферромагнетик становитсяпарамагнетиком — происходитфазовый переход второго рода, но фазового перехода первого рода с изменением основных физических параметров кристаллов не происходит.

Для чистого железа при нормальном давлении, с точки зренияметалловедения, существуют следующие устойчивые модификации:

• от абсолютного нуля до 910 °C устойчива α-модификация с объёмноцентрированной кубической (ОЦК) кристаллической решёткой;
• от 910 до 1400 °C устойчива γ-модификация с гранецентрированной кубической (ГЦК) кристаллической решёткой;
• от 1400 до 1539 °C устойчива δ-модификация с объёмно-центрированной кубической (ОЦК) кристаллической решёткой.

Наличие всталиуглерода и легирующих элементов существенным образом изменяет температуры фазовых переходов (см.фазовую диаграмму железо—углерод).Твёрдый раствор углерода в α- и δ-железе называетсяферритом. Иногда различают высокотемпературный δ-феррит и низкотемпературный α-феррит (или просто феррит), хотя их атомные структуры одинаковы. Твёрдый раствор углерода в γ-железе называетсяаустенитом.

• В области высоких давлений (свыше 13 ГПа, 128,3 тыс. атм.^[37]) возникает модификация ε-железа с гексагональной плотноупакованной (ГПУ) решёткой.

Явление полиморфизма чрезвычайно важно для металлургии стали. Именно благодаря α—γ переходам кристаллической решётки происходиттермообработка стали. Без этого явления железо как основа стали не получило бы такого широкого применения.

Железо относится к умереннотугоплавким металлам. Температура плавления железа 1539 °C, температура кипения — 2862 °C.

^* Кислота в свободном виде не существует — получены только её соли.

В рядустандартных электродных потенциалов железо стоит до водорода и легко реагирует с разбавленными кислотами. Таким образом, железо относится к металлам средней активности. Химическая активность железа зависит от степени его чистоты,дисперсности, присутствия влаги и кислорода.

Для железа наиболее характерныстепени окисления — +2 и +3.

Степени окисления +2 соответствует чёрный оксид FeO и зелёный гидроксид Fe(OH)₂. Они имеют основный характер. В солях Fe(II) присутствует в виде катиона. Fe(II) — слабый восстановитель.

Степени окисления +3 соответствуют красно-коричневый оксид Fe₂O₃ и коричневый гидроксид Fe(OH)₃. Они носят амфотерный характер, хотя и кислотные, и основные свойства у них выражены слабо. Так, ионы Fe³⁺гидролизуются даже в кислой среде. Fe(OH)₃ растворяется только в концентрированных щелочах. Fe₂O₃ реагирует со щелочами при сплавлении, даваяферриты (формальные соли не существующей в свободном виде кислотыHFeO₂):

${\displaystyle \mathsf{F}{\mathsf{e}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{O}\mathsf{H}\to \mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{F}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}}$

Железо(III) чаще всего проявляет слабые окислительные свойства.

Степени окисления +2 и +3 легко переходят друг в друга при изменении окислительно-восстановительных потенциалов.

Кроме того, существует оксид Fe₃O₄, формальная степень окисления железа в котором +8/3. Однако этот оксид следует скорее рассматривать как феррит железа(II) Fe⁺²(Fe⁺³O₂)₂.

Также существует степень окисления +6. Соответствующего оксида и гидроксида в свободном виде не существует, но получены соли — ферраты (например, K₂FeO₄). Железо(VI) находится в них в составе аниона. Ферраты являются сильными окислителями.

Известны также степени окисления: −2 (тетракарбонилферрат натрия), −1, 0 (пентакарбонил железа), +1, +4, +5.

При хранении на воздухе при температуре до 200 °C железо постепенно покрывается плотной плёнкойоксида, препятствующей дальнейшему окислению металла. Во влажном воздухе железо покрывается рыхлым слоемржавчины, который не препятствует доступу кислорода и влаги к металлу и его разрушению. Ржавчина не имеет постоянного химического состава, приближённо её химическую формулу можно записать как Fe₂O₃·xH₂O.

Взаимодействует скислотами.

• Ссоляной кислотой, образуяхлорид железа(ΙΙ):

${\displaystyle \mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\to \mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\uparrow }$

• Сразбавленной серной кислотой, образуясульфат железа(II):

${\displaystyle \mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\to \mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\uparrow }$

• Концентрированныеазотная исернаякислотыпассивируют железо. C концентрированной серной кислотой взаимодействует только при нагревании, образуясульфат железа(III):

${\displaystyle \mathsf{2}\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{+}\mathsf{6}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\stackrel{{}^{\mathsf{o}}\mathsf{t}}{\to }\mathsf{F}{\mathsf{e}}_{\mathsf{2}}\mathsf{(}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\uparrow \mathsf{+}\mathsf{6}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}}$

• Взаимодействие скислородом.

• Железо^[38] горит вкислороде при нагревании; также в виде мелкодисперсного порошка обладаетпирофорностью; образуяоксид железа(II,III):^[39][40][41]:

${\displaystyle \mathsf{3}\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\stackrel{\mathsf{150}\mathsf{-}{\mathsf{600}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{F}{\mathsf{e}}_{\mathsf{3}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}}$

• Пропускание кислорода или воздуха через расплавленное железо, образуетсяоксид железа(II):

${\displaystyle \mathsf{2}\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\stackrel{{}^{\mathsf{o}}\mathsf{t}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{O}}$

• Взаимодействует с порошкомсеры при нагревании, образуясульфид железа(II):

${\displaystyle \mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{+}\mathsf{S}\stackrel{{}^{\mathsf{o}}\mathsf{t}}{\to }\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{S}}$

• Взаимодействует сгалогенами при нагревании:

• Горит вхлоре, образуяхлорид железа(III) :

${\displaystyle \mathsf{2}\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\stackrel{{}^{\mathsf{o}}\mathsf{t}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{3}}}$

• При повышенном давлении взаимодействует с парамиброма, образуябромид железа(III):

${\displaystyle \mathsf{2}\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{B}{\mathsf{r}}_{\mathsf{2}}\stackrel{\mathsf{p}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{B}{\mathsf{r}}_{\mathsf{3}}}$

• Взаимодействует сйодом, образуяиодид железа(II,III):

${\displaystyle \mathsf{3}\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{+}\mathsf{4}{\mathsf{I}}_{\mathsf{2}}\to \mathsf{F}{\mathsf{e}}_{\mathsf{3}}{\mathsf{I}}_{\mathsf{8}}}$

• Взаимодействие снеметаллами.

• Сазотом при нагревании, образуянитрид дижелеза:

${\displaystyle \mathsf{4}\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{+}{\mathsf{N}}_{\mathsf{2}}\stackrel{{}^{\mathsf{o}}\mathsf{t}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{F}{\mathsf{e}}_{\mathsf{2}}\mathsf{N}}$

• Сфосфором при нагревании, образуяфосфиды железа:

${\displaystyle \mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{+}\mathsf{P}\stackrel{{}^{\mathsf{o}}\mathsf{t}}{\to }\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{P}}$

${\displaystyle \mathsf{2}\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{+}\mathsf{P}\stackrel{{}^{\mathsf{o}}\mathsf{t}}{\to }\mathsf{F}{\mathsf{e}}_{\mathsf{2}}\mathsf{P}}$

${\displaystyle \mathsf{3}\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{+}\mathsf{P}\stackrel{{}^{\mathsf{o}}\mathsf{t}}{\to }\mathsf{F}{\mathsf{e}}_{\mathsf{3}}\mathsf{P}}$

• Суглеродом, образуякарбид железа:

${\displaystyle \mathsf{3}\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{+}\mathsf{C}\to \mathsf{F}{\mathsf{e}}_{\mathsf{3}}\mathsf{C}}$

• Скремнием при нагревании, образуясилицид железа:

${\displaystyle \mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{+}\mathsf{S}\mathsf{i}\stackrel{{\mathsf{1410}}^{\circ }\complement }{\to }\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{S}\mathsf{i}}$

• Взаимодействие раскалённого железа сводяным паром даётоксид железа(III):

${\displaystyle \mathsf{2}\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{{}^{\mathsf{o}}\mathsf{t}}{\to }\mathsf{F}{\mathsf{e}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\uparrow }$

• Железо восстанавливает металлы, которые вряду активности стоят правее него, из растворовсолей:

${\displaystyle \mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{+}\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\to \mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{C}\mathsf{u}}$

• Железо восстанавливает соединения железа(III):

${\displaystyle \mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{3}}\to \mathsf{3}\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}}$

При повышенном давлении металлическое железо реагирует соксидом углерода(II) CO, причём образуется жидкий, при обычных условиях легко летучий пентакарбонил железа Fe(CO)₅. Известны также карбонилы железа составов Fe₂(CO)₉ и Fe₃(CO)₁₂. Карбонилы железа служат исходными веществами при синтезе железоорганических соединений, в том числе иферроцена состава (η⁵-C₅H₅)₂Fe.

Чистое металлическое железо устойчиво в воде и в разбавленных растворахщелочей. Железо не растворяется в холодных концентрированных серной и азотной кислотах из-за пассивации поверхности металла прочной оксидной плёнкой. Горячая концентрированная серная кислота, являясь более сильным окислителем, взаимодействует с железом.

Оксид железа(II) FeO обладает основными свойствами, ему отвечает основание Fe(OH)₂.Соли железа(II) обладают светло-зелёным цветом. При их хранении, особенно во влажном воздухе, они коричневеют за счёт окисления до железа(III). Такой же процесс протекает при хранении водных растворов солей железа(II):

${\displaystyle \mathsf{4}\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\to \mathsf{4}\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}\mathsf{)}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}}$

Из солей железа(II) в водных растворах устойчивасоль Мора — двойной сульфат аммония и железа(II) (NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6Н₂O.

Реактивом на ионы Fe²⁺ в растворе может служитьгексацианоферрат(III) калия K₃[Fe(CN)₆] (красная кровяная соль). При взаимодействии ионов Fe²⁺ и [Fe(CN)₆]³⁻ выпадает осадокгексацианоферрата(III) калия-железа(II) (турнбулева синь):

${\displaystyle {\mathsf{K}}_{\mathsf{3}}\mathsf{[}\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{(}\mathsf{C}\mathsf{N}{\mathsf{)}}_{\mathsf{6}}\mathsf{]}\mathsf{+}\mathsf{F}{\mathsf{e}}^{\mathsf{2}\mathsf{+}}\to \mathsf{K}\mathsf{F}{\mathsf{e}}^{\mathsf{I}\mathsf{I}}\mathsf{[}\mathsf{F}{\mathsf{e}}^{\mathsf{I}\mathsf{I}\mathsf{I}}\mathsf{(}\mathsf{C}\mathsf{N}{\mathsf{)}}_{\mathsf{6}}\mathsf{]}\downarrow \mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{K}}^{\mathsf{+}}}$,

который внутримолекулярно перегруппировывается в гексацианоферрат(II) калия-железа(III) (берлинская лазурь):

${\displaystyle \mathsf{K}\mathsf{F}{\mathsf{e}}^{\mathsf{I}\mathsf{I}}\mathsf{[}\mathsf{F}{\mathsf{e}}^{\mathsf{I}\mathsf{I}\mathsf{I}}\mathsf{(}\mathsf{C}\mathsf{N}{\mathsf{)}}_{\mathsf{6}}\mathsf{]}\to \mathsf{K}\mathsf{F}{\mathsf{e}}^{\mathsf{I}\mathsf{I}\mathsf{I}}\mathsf{[}\mathsf{F}{\mathsf{e}}^{\mathsf{I}\mathsf{I}}\mathsf{(}\mathsf{C}\mathsf{N}{\mathsf{)}}_{\mathsf{6}}\mathsf{]}}$

Для количественного определения железа(II) в растворе используютфенантролин Phen, образующий с железом(II) красный комплекс FePhen₃ (максимум светопоглощения — 520 нм) в широком диапазоне рН 4–9^[42].

Оксид железа(III) Fe₂O₃ слабоамфотерен, ему отвечает ещё более слабое, чем Fe(OH)₂, основание Fe(OH)₃, которое реагирует с кислотами:

${\displaystyle \mathsf{2}\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\to \mathsf{F}{\mathsf{e}}_{\mathsf{2}}\mathsf{(}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{6}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}}$

Соли Fe³⁺ склонны к образованию кристаллогидратов. В них ион Fe³⁺, как правило, окружён шестью молекулами воды. Такие соли имеют розовый или фиолетовый цвет.

Ион Fe³⁺ полностью гидролизуется даже в кислой среде. При pH>4 этот ион практически полностью осаждается в виде Fe(OH)₃^[43]:

${\displaystyle \mathsf{F}{\mathsf{e}}^{\mathsf{3}\mathsf{+}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\to \mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{3}}\downarrow \mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}^{\mathsf{+}}}$

При частичном гидролизе иона Fe³⁺ образуются многоядерные оксо- и гидроксокатионы, из-за чего растворы приобретают коричневый цвет.

Кислотные свойства гидроксида железа(III) Fe(OH)₃ выражены очень слабо. Он способен реагировать только с концентрированными растворами щелочей:

${\displaystyle \mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{K}\mathsf{O}\mathsf{H}\to {\mathsf{K}}_{\mathsf{3}}\mathsf{[}\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{6}}\mathsf{]}}$

Образующиеся при этом гидроксокомплексы железа(III) устойчивы только в сильно щелочных растворах. При разбавлении растворов водой они разрушаются, причём в осадок выпадает Fe(OH)₃.

При сплавлении со щелочами и оксидами других металлов Fe₂O₃ образует разнообразныеферриты:

${\displaystyle \mathsf{F}{\mathsf{e}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{O}\mathsf{H}\to \mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{F}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}}$

Соединения железа(III) в растворах восстанавливаются металлическим железом:

${\displaystyle \mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{3}}\to \mathsf{3}\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}}$

Железо(III) способно образовывать двойные сульфаты с однозаряднымикатионами типаквасцов, например, KFe(SO₄)₂ — железокалиевые квасцы, (NH₄)Fe(SO₄)₂ — железоаммонийные квасцы и т. д.

Для качественного обнаружения в растворе соединений железа(III) используют качественную реакцию ионов Fe³⁺ снеорганическими тиоцианатами SCN⁻. При этом образуется смесь ярко-красных роданидных комплексов железа [Fe(SCN)]²⁺, [Fe(SCN)₂]⁺, Fe(SCN)₃, [Fe(SCN)₄]^−[44]. Состав смеси (а значит, и интенсивность её окраски) зависит от различных факторов, поэтому для точного качественного определения железа этот метод неприменим.

Другим качественным реактивом на ионы Fe³⁺ служитгексацианоферрат(II) калия K₄[Fe(CN)₆] (жёлтая кровяная соль). При взаимодействии ионов Fe³⁺ и [Fe(CN)₆]⁴⁻ выпадает ярко-синий осадокгексацианоферрата(II) калия-железа(III) (берлинская лазурь):

${\displaystyle {\mathsf{K}}_{\mathsf{4}}\mathsf{[}\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{(}\mathsf{C}\mathsf{N}{\mathsf{)}}_{\mathsf{6}}\mathsf{]}\mathsf{+}\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{3}}\to \mathsf{K}\mathsf{F}{\mathsf{e}}^{\mathsf{I}\mathsf{I}\mathsf{I}}\mathsf{[}\mathsf{F}{\mathsf{e}}^{\mathsf{I}\mathsf{I}}\mathsf{(}\mathsf{C}\mathsf{N}{\mathsf{)}}_{\mathsf{6}}\mathsf{]}\downarrow \mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{K}\mathsf{C}\mathsf{l}}$

Количественно ионы Fe³⁺ определяют по образованию красных (в слабокислой среде) или жёлтых (в слабощелочной среде) комплексов ссульфосалициловой кислотой. Эта реакция требует грамотного подбора буферов, так как некоторые анионы (в частности, ацетат) образуют с железом и сульфосалициловой кислотой смешанные комплексы со своими оптическими характеристиками.

Ферраты — соли не существующей в свободном виде железной кислоты H₂FeO₄. Это соединения фиолетового цвета, по окислительным свойствам напоминающие перманганаты, а по растворимости — сульфаты.Получают ферраты при действии газообразногохлора илиозона на взвесь Fe(OH)₃ в щёлочи^[45]:

${\displaystyle \mathsf{2}\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{10}\mathsf{K}\mathsf{O}\mathsf{H}\to \mathsf{2}{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{F}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{6}\mathsf{K}\mathsf{C}\mathsf{l}\mathsf{+}\mathsf{8}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}}$

Ферраты также можно получитьэлектролизом 30%-ного раствора щёлочи на железном аноде:

${\displaystyle \mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{K}\mathsf{O}\mathsf{H}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\to {\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{F}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\uparrow }$

Ферраты — сильные окислители. В кислой среде разлагаются с выделением кислорода^[46]:

${\displaystyle \mathsf{4}\mathsf{F}\mathsf{e}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}^{\mathsf{2}\mathsf{-}}\mathsf{+}\mathsf{20}{\mathsf{H}}^{\mathsf{+}}\to \mathsf{4}\mathsf{F}{\mathsf{e}}^{\mathsf{3}\mathsf{+}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\uparrow \mathsf{+}\mathsf{10}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}}$

Окислительные свойства ферратов используют дляобеззараживания воды.

Известна степень окисления +7 в анионе [FeO₄]^−[4].

Имеются сообщения об электрохимическом получении соединений железа(VIII)^[47][48][49], однако независимых работ, подтверждающих эти результаты, нет.

В промышленности железо получают изжелезной руды, в основном изгематита (Fe₂O₃) имагнетита (FeO·Fe₂O₃).

Существуют различные способы извлечения железа из руд. Наиболее распространённым является доменный процесс.

Первый этап производства — восстановление железауглеродом вдоменной печи при температуре 2000°C. В доменной печи углерод в видекокса, железная руда в видеагломерата илиокатышей ифлюс (например,известняк) подаются сверху, а снизу их встречает поток нагнетаемого горячего воздуха.

В печи углерод в виде кокса окисляется домонооксида углерода. Данный оксид образуется при горении в недостаткекислорода:

${\displaystyle \mathsf{2}\mathsf{C}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}⟶\mathsf{2}\mathsf{C}\mathsf{O}\uparrow }$

В свою очередь, монооксид углерода восстанавливает железо из руды. Чтобы данная реакция шла быстрее, нагретый угарный газ пропускают черезоксид железа(III):

${\displaystyle \mathsf{3}\mathsf{C}\mathsf{O}\mathsf{+}\mathsf{F}{\mathsf{e}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}⟶\mathsf{2}\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\uparrow }$

Флюс добавляется для избавления от нежелательных примесей (в первую очередь отсиликатов; например,кварц) в добываемой руде. Типичный флюс содержитизвестняк (карбонат кальция) идоломит (карбонат магния). Для устранения других примесей используют другие флюсы.

Действие флюса (в данном случаекарбонат кальция) заключается в том, что при его нагревании он разлагается до егооксида:

${\displaystyle \mathsf{C}\mathsf{a}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\stackrel{{\mathsf{1000}}^{\circ }\mathsf{C}}{\to }\mathsf{C}\mathsf{a}\mathsf{O}\mathsf{+}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\uparrow }$

Оксид кальция соединяется с диоксидом кремния, образуяшлак —метасиликат кальция:

${\displaystyle \mathsf{C}\mathsf{a}\mathsf{O}\mathsf{+}\mathsf{S}\mathsf{i}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\stackrel{\mathsf{>}{\mathsf{1000}}^{\circ }\mathsf{C}}{\to }\mathsf{C}\mathsf{a}\mathsf{S}\mathsf{i}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}}$

Шлак, в отличие отдиоксида кремния, плавится в печи. Более лёгкий, чем железо, шлак плавает на поверхности — это свойство позволяет разделять шлак от металла. Шлак затем может использоваться при строительстве и сельском хозяйстве. Расплав железа, полученный вдоменной печи, содержит довольно много углерода (чугун). Кроме таких случаев, когда чугун используется непосредственно, он требует дальнейшей переработки.

Излишки углерода и другие примеси (сера,фосфор) удаляют из чугунаокислением вмартеновских печах или в конвертерах.Электрические печи используются и для выплавки легированных сталей.

Кроме доменного процесса, распространён процесс прямого получения железа. В этом случае предварительно измельчённую руду смешивают с особой глиной, формируя окатыши. Окатыши обжигают, и обрабатывают в шахтной печи горячими продуктамиконверсииметана, которые содержатводород. Водород легковосстанавливает железо:

${\displaystyle \mathsf{F}{\mathsf{e}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\stackrel{{\mathsf{1000}}^{\circ }\mathsf{C}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}}$,

при этом не происходит загрязнения железа такими примесями, как сера и фосфор, которые являются обычными примесями вкаменном угле. Железо получается в твёрдом виде, и в дальнейшем переплавляется в электрических печах.

Химически чистое железо получаетсяэлектролизом растворов егосолей.

Железо — один из самых используемыхметаллов, на него приходится до 95 % мирового металлургического производства.

• Железо является основным компонентомсталей ичугунов — важнейшихконструкционных материалов.
• Железо может входить в состав сплавов на основе других металлов — например,никелевых.
• Магнитная окись железа (магнетит) — важный материал в производстве устройств долговременной компьютерной памяти: жёстких дисков, дискет и т. п.
• Уникальные ферромагнитные свойства ряда сплавов на основе железа способствуют их широкому применению в электротехнике для магнитопроводов трансформаторов и электродвигателей.
• Ультрадисперсный порошок магнетита используется во многих чёрно-белыхлазерных принтерах в смеси с полимерными гранулами в качестве тонера. Здесь одновременно используется чёрный цвет магнетита и его способность прилипать к намагниченному валику переноса.
• Порошок железа используется как поглотитель кислорода при упаковке некоторых продуктов питания, что помогает продлить их срок хранения.
• Хлорид железа(III) (хлорное железо) используется в радиолюбительской практике для травленияпечатных плат.
• Семиводный сульфат железа (железный купорос) в смеси смедным купоросом используется для борьбы с вредными грибками в садоводстве и строительстве.
• Железо применяется в качестве анода вжелезо-никелевых аккумуляторах,железо-воздушных аккумуляторах.
• Водные растворыхлоридовдвухвалентного итрёхвалентного железа, а также егосульфатов используются в качествекоагулянтов в процессах очистки природных и сточных вод на водоподготовке промышленных предприятий.
• Порошок железа и чугуна используется в качестве искрообразователя и горючего в пиротехнике^[50].

В живых организмах железо является важныммикроэлементом, катализирующим процессы обмена кислородом (дыхания). Основным внутриклеточным депо железа является глобулярный белковый комплекс —ферритин. Недостаток железа проявляется как болезнь организма:хлороз у растений ианемия у животных.

Обычно железо входит в ферменты в виде комплекса, называемогогемом. В частности, этот комплекс присутствует вгемоглобине — важнейшем белке, обеспечивающем транспорткислорода скровью ко всем органам человека и животных. Именно он окрашивает кровь в красный цвет.

Комплексы железа, отличные от гема, встречаются, например, вферменте метан-моноксигеназе, окисляющемметан вметанол, в важном ферменте рибонуклеотид-редуктазе, который участвует в синтезеДНК. Неорганические соединения железа встречаются в некоторыхбактериях, иногда используется ими для связыванияазота воздуха.

В организме взрослогочеловека содержится около 3—4 граммов железа^[51] (около 0,005 %), из которых только около 3,5 мг находится в плазме крови.Гемоглобин содержит примерно 68 % всего железа организма,ферритин — 27 %,миоглобин — 4 %,трансферрин — 0,1 %. Источниками железа при биосинтезе железосодержащих белков служат железо, поступающее из пищи, и железо, освобождающееся при постоянном распаде эритроцитов вгепатоцитах (клетках печени) и клетках селезёнки^[52].

Суточная потребность человека в железе, по российским данным, следующая^[53]: дети — от 4 до 18 мг, взрослые мужчины — 10 мг, взрослые женщины — 18 мг, беременные женщины во второй половине беременности — 33 мг.

У женщин детородного возраста потребность в железе выше ввиду регулярной кровопотери во времяменструаций^[54][55].

«Национальная академия медицины США» (National Academy of Medicine) различает среднюю потребность в железе и рекомендованное потребление железа, последняя норма разработана с тем, чтоб обеспечивать среднюю потребность для не менее 97 % в каждой группе населения. Расчёт средней потребности в железе зависит от усваиваемости железа, нижеприведённая таблица основана на предположении о потреблении 10 % железа из животных продуктов (средняя усваиваемость 25 %) и 90 % железа из растительных продуктов (средняя усваиваемость 16,8 %), с общей усваиваемостью 18 %. Поскольку рацион детей до года сильно отличается от взрослого, норма для них основана на предполагаемой усваиваемости 10 %^[56].

В организм животных и человека железо поступает с пищей. Наиболее богаты импечень имясо, в меньшей степенияйца,бобовые (чечевица,фасоль),семена тыквы икунжута, цельнозерновыекрупы (крупа гречневая), а также некоторые виды зелени —тимьян,петрушка,полевой салат^[57]. Долгое время список железосодержащих продуктов возглавлялшпинат, ошибочно внесённый из-за опечатки в результатах анализа (был потерян ноль после запятой).

Железо в питании подразделяют нагемовое, илигемное (из мяса и других животных источников) инегемовое (из растительной пищи). В гемсодержащих белках железо находится в составегема. В негемовых железосодержащих белках железо непосредственно связывается с белком. К таким белкам относяттрансферрин,ферритин, окислительные ферменты рибонуклеотидредуктазу иксантиноксидазу,железофлавопротеины NADH-дегидрогеназа исукцинатдегидрогеназа^[52]. Описанные белки, содержащие негемовое железо, относятся к классуферредоксинов, наиболее изученные из которых содержатся в хлоропластах зелёных растений и окисляются при переносе электрона в процессе фотосинтеза, а также бактериальные ферредоксины (например анаэробной бактерииClostridium pasteurianum), участвующие в аэробном или анаэробном переносе электрона. Человеческий ферредоксин-1 участвует в гидроксилировании и расщеплении стероидных гормонов и холестерина в системе микросомальных (эндоплазматического ретикулума гепатоцитов) ферментовцитохрома Р450, а также в синтезе гормонов щитовидной железы. Сердцевина ферредоксина состоит из молекул двух- или четырёх-валентной серы и четырёхвалентного железа и имеет общую формулу вида${\displaystyle F{e}_n{S}_m{H}_p}$ (например${\displaystyle F{e}_2{S}_2}$), она соединена с белковыми остовами через аминокислотуцистеин^[58][59].Гемовое железо усваивается наиболее эффективно (от 15 до 35 %). На усвоение негемового железа (даже в животной пище его порядка 60 %^[60]) влияютмногочисленные факторы^[61]. Заметно улучшают усвоение железа потребляемые вместе с пищейаскорбиновая кислота или мясной белок^[62]. Препятствуют усвоению железаяйца,кальций, но главным образомантипитательные вещества —фитиновая кислота,оксалаты,танины икофеин^[63].

К примеру, из-за высокого уровня фитиновых соединений усвоение железа из бобовых находится в районе 0,84-0,91 %^[56].Согласно одному из американских исследований, потребление с железосодержащей пищей богатого танинамичая снижает усвоение микроэлемента на 62 %,кофе — на 35 %, а потребление апельсинового сока (с высоким содержанием аскорбиновой кислоты) увеличивает его на 85 %^[64]. В то же время данные из Китая указывают на то, что даже очень высокое потребление чая в целом не сказывается на содержании железа в крови^[65].

При сбалансированной диете железа, поступающего с пищей, как правило, вполне достаточно. В организме легко восстанавливается равновесие между поступлением и выведением железа, и временный дефицит его легко восполняется за счёт имеющихся запасов. И, тем не менее, дефицит железа — обычное явление в развивающихся странах с ограниченной доступностью мясных продуктов. Это самое распространённое на Земленарушение питания, которому подвержены до 2 млрд человек во всём мире^[66].

В некоторых специальных случаях (анемия, а также придонорстве крови) необходимо применять железосодержащиепрепараты и пищевые добавки (гематоген,ферроплекс). Потребность в железе значительно возрастает при анемии, вызванной, например, такими паразитарнымиинвазиями, какмалярия ианкилостомоз, которые очень широко распространены в тропических странах.

Вегетарианцам советуют принимать примерно в 1,8 раза больше железа, чем не вегетарианцам^[67]. В западных странах продукты, ориентированные на веганов, часто обогащают железом, хотя усваиваемость солей железа (железосодержащих препаратов) зачастую проблематична и польза от приёма таких добавок здоровыми людьми не доказана^[68]. Известно, что организм вегетарианцев приспосабливается к диете и более эффективно удерживает имеющиеся запасы железа^[69].

По результатам ряда исследований, за время приготовления в железной ичугунной посуде содержание железа в пище возрастает в от 1,2 до 21 раза^[70][71][72]. При этом содержание железа сильнее возрастает в соусах или еде, приготовленной в соусе (например, чили).

В то время, как некоторые исследователи считают, что кормление грудью приводит к дефициту железа, есть множество исследований, показывающих, что это не так, и дети, которых кормят грудью, усваивают железо намного лучше.

Избыточное железо может попадать в организм городского жителя вместе с ржавой водой из-под крана (по чугунным трубам). Также использование железной и чугунной посуды в приготовлении пищи повышает содержание в ней железа^[70].

Содержание железа в воде превышающее 1—2 мг/л значительно ухудшает её органолептические свойства, придавая ей неприятный вяжущий вкус, и делает воду малопригодной для использования, вызывает у человека аллергические реакции^[73], может стать причиной болезни крови и печени —гемохроматоза. ПДК железа в воде 0,3 мг/л.

Избыточное накопление железа в организме оказывает токсическое действие. Передозировка железа стимулирует выработкусвободных радикалов, угнетаетантиоксидантную систему организма и, вероятно, способствует развитиюатеросклероза^[74], поэтому употреблять препараты железа здоровым людям не рекомендуется.

• Железо, в технике // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). —СПб., 1890—1907.
• Железо, в химии // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). —СПб., 1890—1907.
• Железо, в медицине // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). —СПб., 1890—1907.
• Железо в Популярной библиотеке химических элементов.
• Климент Александрийский. «Строматы», глава 21.
• Абрамишвили Р. М. К вопросу об освоении железа на территории Восточной Грузии, ВГМГ, XXII-В, 1961.
• Арешян Г. Е. Железо в культуре древней передней Азии и бассейна Эгейского моря. М., 1976.
• Бакс К. Богатства земных недр. М.: Прогресс, 1986. 384 стр. Глава «Железо».
• Гиоргадзе Г. Г. «Текст Анитты» и некоторые вопросы ранней истории хеттов.
• Граков Б. Н. Ранний железный век. М.: Изд-во МГУ, 1977. 235 с.
• Татарченко Д.М. Металлургия чугуна, железа и стали в общедоступном изложении. — Государственное научно-техническое издательство, 1932.
• Хахутайшвили Д. А. К истории древнеколхской металлургии железа. Вопросы древней истории (Кавказско-ближневосточный сборник, вып. 4). Тбилиси, 1973.

• Железо на Webelements
• Железо в Популярной библиотеке химических элементов.
• Фото соединений железа на сайте 'Химия и Химики'
• в месторождениях.
• Болезни, вызванные недостатком и избытком железа в организме человека.

• Химические элементы
• Металлы
• Железо
• Переходные металлы
• Ферромагнетики

• Википедия:Cite web (не указан язык)
• Википедия:Статьи с нерабочими ссылками
• Википедия:Статьи, требующие уточнения источников
• Википедия:Нет страницы с апреля 2020
• Википедия:Статьи со ссылками на книгу без указания страницы более 14 дней
• Страницы, использующие волшебные ссылки ISBN
• Википедия:Статьи с неэнциклопедическим содержанием с октября 2024 года
• Википедия:Статьи с неэнциклопедическим содержанием
• Википедия:Статьи с шаблонами недостатков по алфавиту
• Википедия:Неавторитетный источник с октября 2021
• Википедия:Статьи с утверждениями, основанными на неавторитетном источнике
• Википедия:Статьи, требующие конкретизации
• Википедия:Статьи без источников (тип: химический элемент)
• Википедия:Нет источников с апреля 2013
• Википедия:Статьи с утверждениями без источников более 14 дней
• Статьи со ссылками на Викисловарь
• Википедия:Ссылка на Викицитатник непосредственно в статье
• Википедия:Ссылка на Викитеку непосредственно в статье
• Статьи со ссылками на Викисклад
• Статьи со ссылками на портал