Факти про залізо

Починаючи з того, що є вирішальним будівельним матеріалом для сталі і живить рослини і допомагає переносити кисень у крові - залізо завжди зайняте, допомагаючи підтримувати життя на Землі.

Залізо - крихка, тверда речовина, класифікована як метал у групі 8 у Періодичній системі елементів. Найбільш розповсюджений з усіх металів, його чиста форма швидко піддається корозії від впливу вологого повітря та високих температур. Залізо також є четвертим за масою елементом земної кори, і, як вважають, значна частина земного ядра складається із заліза. Окрім того, що його зазвичай можна зустріти на Землі, він рясний на сонці та зірках, за даними Національної лабораторії Лос-Аламоса. Заліза, на думку Джефферсона Лабораторії, має вирішальне значення для виживання живих організмів. У рослинах він відіграє роль у виробництві хлорофілу. У тварин він є компонентом гемоглобіну - білка в крові, який переносить кисень від легенів до тканин організму.

За даними Королівського хімічного товариства, дев'яносто відсотків усього металу, що переробляється в наші дні, - це залізо. Більшість із нього використовується для виготовлення сталі - сплаву заліза та вуглецю - яка, у свою чергу, використовується у виробництві та цивільному будівництві, наприклад, для виготовлення залізобетону. Нержавіюча сталь, яка містить щонайменше 10,5 відсотків хрому, має високу стійкість до корозії. Він використовується в кухонних столових приладах, побутовій техніці та посуді, таких як каструлі та сковорідки з нержавіючої сталі. Додавання інших елементів може надати сталі інші корисні якості. Наприклад, нікель підвищує свою міцність і робить його більш стійким до нагрівання та кислот; марганець робить його більш міцним, тоді як вольфрам допомагає йому підтримувати твердість при високих температурах, згідно з Jefferson Lab.

Тільки факти

Атомне число (кількість протонів в ядрі): 26
Атомний символ (на Періодичній системі елементів): Fe
Атомна вага (середня маса атома): 55,845
Щільність: 7,874 грам на кубічний сантиметр
Фаза при кімнатній температурі: Тверда
Температура плавлення: 2800,4 градусів за Фаренгейтом (1538 градусів за Цельсієм)
Температура кипіння: 5181,8 F (2861 C)
Кількість ізотопів (атомів одного елемента з різною кількістю нейтронів): (включайте, скільки стабільних ізотопів): 33 Стабільні ізотопи: 4
Найпоширеніші ізотопи: Залізо-56 (природний вміст: 91,754 відсотка)

(Кредит зображення: Грег Робсон/Creative Commons, Андрій Марінкас, Шуттерсток)

Історія та властивості заліза

За підрахунками археологів, за даними Джефферсон Лабораторії, люди використовують залізо більше 5000 років. Насправді виявляється, що деякі найдавніші заліза, відомі людям, буквально впали з неба. У дослідженні, опублікованому в 2013 році в Journal of Archeological Science, дослідники дослідили давньоєгипетські залізні намистини, що датуються приблизно 3200 р. До н. Е. і виявив, що вони зроблені із залізних метеоритів. За даними Національної лабораторії Лос-Аламоса, у Старому Завіті в Біблії також багато разів згадується залізо.

Залізо переважно отримують із мінералів гематиту та магнетиту. У менших ступенях його також можна отримати з мінералів таканіту, лімоніту та сидериту, згідно з Jefferson Lab. Залізо має чотири різні алотропні форми, а це означає, що воно має чотири різні структурні форми, в яких атоми зв’язуються за різними схемами, за даними Національної лабораторії Лос-Аламоса. Ці форми називаються феритами, відомими як альфа (який є магнітним), бета, гамма та омега.

Залізо - важлива поживна речовина в нашому раціоні. Дефіцит заліза, найпоширеніший аліментарний дефіцит, може спричинити анемію та втому, що впливає на здатність виконувати фізичну роботу у дорослих. Це також може погіршити пам’ять та інші психічні функції у підлітків, повідомляє Центр з контролю та профілактики захворювань. CDC попереджає, що жінки, які страждають дефіцитом заліза під час вагітності, мають підвищений ризик народження маленьких та ранніх дітей.

Існує два типи дієтичного заліза: гемове залізо та негемове залізо. Гемове залізо, яке є найбільш легко засвоюваним видом заліза, міститься в м'ясі, рибі та птиці, тоді як негемове залізо, яке також поглинається, але в меншій мірі, ніж гемове залізо, міститься в обох рослинних продуктах (наприклад, шпинат, капуста та брокколі) та м’ясо, згідно з повідомленням Американського Червоного Хреста. Люди поглинають до 30 відсотків гемового заліза в порівнянні з 2 до 10 відсотків негемового заліза, повідомляє ARC, додаючи, що продукти, багаті вітаміном С, такі як помідори або цитрусові, можуть сприяти засвоєнню людьми засвоєння негемового заліза.

Хто знав?

Кров червона через взаємодію заліза та кисню, повідомляє Каліфорнійський університет у Санта-Барбарі. Кров виглядає червоною через те, як хімічні зв'язки між двома елементами відображають світло.
За даними Університету Денвера, чисте залізо насправді є м’яким і пластичним.
У 2007 році дослідники виявили величезний шлейф води, багатої залізом, що виходить із гідротермальних отворів у південній частині Атлантичного океану.
Залізо необхідне для росту фітопланктону - крихітних морських бактерій, які використовують вуглекислий газ з атмосфери для підживлення фотосинтезу. Тому деякі дослідники стверджують, що підживлення океанів додатковим залізом може допомогти висмоктувати надлишок вуглекислого газу. Але дослідження, опубліковане в Інтернеті в листопаді 2010 року у «Протоколах Національної академії наук», показало, що це може бути не такою вдалою ідеєю, оскільки все це зайве залізо може насправді спровокувати ріст водоростей, що виробляють токсини, які сприяють забрудненню морських дикої природи.
За даними Королівського хімічного товариства, близько 90 відсотків усього металу, який сьогодні переробляється, - це залізо.
Залізо є найважливішим компонентом класу метеоритів, відомих як сидерити, за даними Національної лабораторії Лос-Аламоса.
За даними Національної лабораторії Лос-Аламоса, в Делі, Індія, донині стоїть залізний стовп приблизно з 400 року н. Е. Висота стовпа становить близько 23,75 футів (7,25 метрів), а діаметр - 15,75 дюйма (40 сантиметрів). Незважаючи на вплив погодних умов, стовп не сильно корозував через унікальний склад металів.
Прикладами продуктів, багатих залізом, є м’ясо, таке як яловичина, індичка, курка та свинина; морепродукти, такі як креветки, молюски, устриці та тунець; овочі, такі як шпинат, горох, брокколі, солодка картопля та квасоля; хліб та крупи, такі як висівки, цільнозерновий хліб та збагачений рис; інші продукти, такі як квасоля, сочевиця, томатна паста, тофу та патока, повідомляє Американський Червоний Хрест.
Поверхня Марса червона через велику кількість оксиду заліза (іржі) на його поверхні, за даними Природи. Марс має у своїй корі більш ніж удвічі більше оксиду заліза, ніж Земля.
Тверді внутрішні та рідкі зовнішні ядра Землі переважно складаються із заліза (приблизно 85 відсотків та 80 відсотків за вагою відповідно). За даними NASA, електричний струм, що генерується рідким залізом, створює магнітне поле, що захищає Землю. Залізо також міститься в ядрах усіх планет Сонячної системи.
Залізо - найважчий елемент, що утворюється в ядрах зірок, згідно з JPL. Елементи, важчі заліза, можуть бути створені лише тоді, коли зірки з великою масою вибухають (наднові).
Латинська назва заліза - феррум, що є джерелом його атомного символу, Fe.
Слово залізо походить від англосаксонського слова iren. Слово залізо, можливо, походить від попередніх слів, що означали "святий метал", оскільки з нього виготовляли мечі, що використовувались у хрестових походах, повідомляє WebElements.

Сучасні дослідження

Залізо було предметом численних медичних досліджень, деякі з яких показують, що високий рівень заліза в крові насправді може бути пов'язаний із підвищеним ризиком серцево-судинних проблем. "Існує ряд досліджень, які вказують на те, що люди, які мають більше феритину в системі крові та маркери вищого заліза в організмі, можуть бути більш схильні до ризику щодо деяких серцево-судинних захворювань", - сказала Джудіт Вайлі-Розетт, професор кафедри епідеміології та охорони здоров’я населення та кафедри медицини в Медичному коледжі Альберта Ейнштейна Університету Єшиви в Нью-Йорку. "І чи це спричиняє ризик, чи це біомаркер для чогось іншого, незрозуміло", - сказала Вайлі-Розетт Live Science. (Феритин - це тип білка, який зберігає залізо, тоді як тест на феритин вимірює кількість заліза у вашій крові.)

У дослідженні понад 1900 фінських чоловіків у віці від 42 до 60 років, опублікованому в 1992 році в журналі Circulation, дослідники виявили зв'язок між високим рівнем заліза та підвищеним ризиком серцевого нападу. У більш недавньому дослідженні, опублікованому в Інтернеті в січні 2014 року в Journal of Nutrition, дослідники виявили, що гемове залізо, яке міститься в м’ясі, збільшує ризик ішемічної хвороби серця на 57 відсотків, але такої зв'язку між негемовим залізом та ризик ішемічної хвороби серця.

Цікаво, що останні дослідження також пов’язують накопичення заліза в мозку з хворобою Альцгеймера. У дослідженні, опублікованому в серпні 2013 року в Journal of Alzheimer's Disease, дослідники виявили, що кількість заліза в гіпокампі - області мозку, пов’язаній з формуванням пам’яті - збільшилася і пов’язана з пошкодженням тканин в області гіпокампу у людей з хворобою Альцгеймера, але не у здорових людей похилого віку.

"На накопичення заліза в головному мозку можуть впливати модифікуючі фактори навколишнього середовища, такі як кількість споживаного нами червоного м'яса та залізних харчових добавок, а також у жінок, які страждають на гістеректомію перед менопаузою", автор дослідження д-р Джордж Барцокіс, професор психіатрії в Інституті неврології та поведінки людини Семеля при UCLA, йдеться у заяві.

Дефіцит заліза також пов'язаний з депресією, згідно з дослідженням 2017 року, опублікованим у Journal of Psychiatric Research групою австралійських дослідників, які намагалися знайти зв'язок між генетикою, рівнем заліза та депресією, особливо у підлітків. Дослідники виявили, що хоча існує зв'язок між рівнем заліза в крові та мірою депресії, немає доказів генетичного зв'язку між ними. Дослідники використовували дані, отримані в результаті досліджень близнюків, та вивчали різноманітні фактори, порівнюючи близнюків-підлітків із дорослими близнюками. Зв'язок між рівнем заліза та депресією, швидше за все, спостерігається в періоди часу, коли організм потребує більшої кількості заліза, наприклад, під час стрибків росту.

Стаття 2017 року, опублікована в European Journal of Nutrition дослідницькою групою з Ірану, описує дослідження, в якому препарати заліза давали новим, не анемічним матерям з післяпологовою депресією (PPD). Група із 70 жінок розпочала подвійне сліпе дослідження через тиждень після пологів, а симптоми PPD порівняли через шість тижнів. У групи, яка приймала добавку заліза, значно поліпшились симптоми PPD, ніж у групи, яка приймала плацебо.

Додаткове повідомлення від Рейчел Росс, співавтора Live Science