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。
鐵活潑,為強還原劑,化合價有0、+2、+3、+6,常見的價態(tài)是+2和+3。在室溫下,鐵可緩慢地從水中置換出氫,在500℃以上反應(yīng)速度增大:
鐵在干燥空氣中很難跟氧氣反應(yīng),但在潮濕空氣中很容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕,若在酸性氣體或鹵素蒸氣氛圍中腐蝕更快。鐵可以從溶液中還原金、鉑、銀、汞、銅或錫等離子。
由于隕石來源極其稀少,從隕石中得來的鐵對生產(chǎn)沒有太大作用,隨著青銅熔煉技術(shù)的成熟,才逐漸為鐵的冶煉技術(shù)發(fā)展創(chuàng)造了條件。我國早人工冶煉的鐵是在春秋戰(zhàn)國之交的時期出現(xiàn)的,距今大約2500年。我國煉鋼技術(shù)發(fā)展也很早,1978年,湖南省博物館長沙鐵路車站建設(shè)工程文物發(fā)掘隊從一座古墓出土一口鋼劍,從古墓隨葬陶器的器型,紋飾以及墓葬的形制斷定是春秋晚期的墓葬。這口劍所用的鋼經(jīng)分析是含碳量0.5%左右的中碳鋼,金相組織比較均勻,說明可能還進(jìn)行過熱處理。
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。