Просмотр кода страницы Железо

{{другие значения}}
{{Карточка химического элемента
| имя = Железо / Ferrum (Fe)
| символ = Fe
| номер = 26
| внизу = [[Рутений|Ru]]
| изображение = Iron electrolytic and 1cm3 cube.jpg
| подпись = Сверхчистое железо
| внешний вид = 
| атомная масса = 55,845(2)<ref name="iupac atomic weights">{{статья|автор=Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O’Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu.|заглавие=Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report)|ссылка=http://iupac.org/publications/pac/85/5/1047/|язык=en|издание=[[Pure and Applied Chemistry]]|год=2013|том=85|номер=5|страницы=1047—1078|doi=10.1351/PAC-REP-13-03-02|archivedate=2014-02-05|archiveurl=https://web.archive.org/web/20140205213140/http://www.iupac.org/publications/pac/85/5/1047/}}</ref>
| радиус атома = 140 <ref name="автоссылка1">{{Cite web|lang=ru|url=https://old.bigenc.ru/chemistry/text/2625019|title=Железо|author=Л. Ю. Аликберова; С. В. Кузьминых, В. А. Попов (исторические сведения)|website=Большая российская энциклопедия 2004-2017|publisher=Научное издательство "Большая Российская энциклопедия"|access-date=2023-02-12|archive-date=2023-02-12|archive-url=https://web.archive.org/web/20230212092712/https://old.bigenc.ru/chemistry/text/2625019|deadlink=no}}</ref> 126<ref name="автоссылка2">{{Книга|ссылка=https://archive.org/details/Himicheskaya-entsyklopediya-v-5-tomah-tom-2-1990/page/139/mode/2up|автор=Коллектив авторов|заглавие=Химическая энциклопедия в 5 томах. Том 2|ответственный=И.Л.Кнунянц - главный редактор|год=1990|место=М|издательство=Советская энциклопедия|страницы=270|страниц=671|isbn=5-85270-008-8}}</ref>
| энергия ионизации 1 = 759,1 (7,893)<ref name="автоссылка1" />
| энергия ионизации 2 = (16,183)
| энергия ионизации 3 = (30,65)
| группа = 8 (устар. 8)
| период = 4
| блок = <br>[[d-элементы|d-элемент]]
| конфигурация = &#91;[[Аргон|Ar]]&#93; 3d<sup>6</sup>4s<sup>2</sup><br> 1s<sup>2</sup>2s<sup>2</sup>2p<sup>6</sup>3s<sup>2</sup>3p<sup>6</sup>3d<sup>6</sup>4s<sup>2</sup>
| ковалентный радиус = 117
| радиус иона = (+3e) 63 (+2e) 77 <ref name="автоссылка2" />
| электроотрицательность = 1,83
| электродный потенциал = Fe←Fe<sup>3+</sup> −0,04 В<br>Fe←Fe<sup>2+</sup> −0,44 В
| степени окисления = 0; +2, +3 (наиболее характерны в соединениях);  +1, +4, +6, +8 (встречаются реже)<ref name="автоссылка1" />; +7 (в ионном соединении) <ref name="автоссылка3">{{Статья|автор=Jun-Bo Lu, Jiwen Jian, Wei Huang, Hailu Lin, Jun Li|заглавие=Experimental and theoretical identification of the Fe(vii) oxidation state in FeO4−|ссылка=http://xlink.rsc.org/?DOI=C6CP06753K|язык=en|издание=Phys. Chem. Chem. Phys.|год=2016-11-16|том=18|выпуск=45|страницы=31125—31131|issn=1463-9084|doi=10.1039/c6cp06753k}}</ref>.
| плотность = 7,874
| теплоёмкость = 25,14<ref name="ХЭ">{{книга|часть=|заглавие=Химическая энциклопедия: в 5 тт.|ссылка=|ответственный=Редкол.: Кнунянц И.&nbsp;Л. (гл. ред.)|издание=|место=М.|издательство=Советская энциклопедия|год=1990|том=2|страницы=140|страниц=671|серия=|isbn=|тираж=100000}}</ref>
| теплопроводность = 80,4
| температура плавления = 1812 K (1538,85 °C)
| теплота плавления = 247,1 кДж/кг 13,8
| температура кипения = 3134 K (2861 °C)
| теплота испарения = ~6088 кДж/кг ~340
| молярный объём = 7,1
| структура решётки = Кубическая объёмноцентрированная
| параметры решётки = 2,866
| отношение c/a = 
| температура Дебая = 460
| изотопы = {{Строка изотопа | ам=54 | сим=Fe | ир=5,85% | | пп=стабилен|фр=- | нпр= | спр=-}}
{{Строка изотопа | ам=55 | сим=Fe | ир=синт. | пп=2,73&nbsp;года | фр=[[электронный захват|ЭЗ]] | эр=0,231  | нпр=55 | спр=Mn}}
{{Строка изотопа | ам=56 | сим=Fe | ир=91,75%|| пп=стабилен|фр=- | нпр= | спр=-}}
{{Строка изотопа | ам=57 | сим=Fe | ир=2,12%|| пп=стабилен|фр=- | нпр= | спр=-}}
{{Строка изотопа | ам=58 | сим=Fe | ир=0,28%|| пп=стабилен|фр=- | нпр= | спр=-}}
{{Строка изотопа | ам=59 | сим=Fe | ир=синт. | пп=44,6&nbsp;сут | фр=[[бета-распад|β<sup>−</sup>]] | эр=1,565  | нпр=59 | спр=Co }}
{{Строка изотопа | ам=60 | сим=Fe | ир=следовые количества | пп=2,6⋅10<sup>6</sup>&nbsp;лет | фр=β<sup>−</sup> | эр=3,978  | нпр=60 | спр=Co }}
| список изотопов = Изотопы железа
| спектр = Iron_Spectrum.jpg
}}{{Элемент периодической системы|align=center|fontsize=100%|number=26}}
'''Желе́зо''' ([[Химические знаки|химический символ]] — '''Fe''', от {{lang-la|'''Fe'''rrum}}) — [[химический элемент]] [[8 группа элементов|8-й группы]] (по [[Короткая форма периодической системы элементов|устаревшей классификации]] — побочной подгруппы восьмой группы, VIIIB) [[Четвёртый период периодической системы|четвёртого периода]] [[Периодическая система химических элементов|периодической системы химических элементов]] [[Менделеев, Дмитрий Иванович|Д. И. Менделеева]] с [[Атомный номер|атомным номером]] 26.

[[Простое вещество]] '''железо''' — это [[Ковкость|ковкий]] [[Переходные металлы|переходный]] [[металл]] серебристо-белого [[цвет]]а с высокой химической реакционной способностью: железо быстро [[Коррозия|корродирует]] на [[воздух]]е при высоких температурах или при высокой [[Влажность|влажности]]. В чистом [[кислород]]е железо [[Горение|горит]], а в мелкодисперсном состоянии самовозгорается на воздухе.

Один из самых распространённых в земной коре металлов: второе место после [[Алюминий|алюминия]].

Собственно железом обычно называют его сплавы с малым содержанием примесей (до 0,8 %), которые сохраняют мягкость и пластичность чистого металла. Но на практике чаще применяются сплавы железа с [[углерод]]ом: [[сталь]] (до 2,14 вес. % углерода) и [[чугун]] (более 2,14 вес. % [[углерод]]а), а также [[Нержавеющая сталь|нержавеющая]] (легированная) сталь с добавками легирующих металлов ([[хром]], [[марганец]], [[ванадий]] 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 составе железо-никелевых метеоритов. Распространённость железа в земной коре — 4,7 %<ref name="автоссылка2" /> (4-е место после [[Кислород|O]], [[Кремний|Si]], [[Алюминий|Al]]<ref>''[[Карапетьянц, Михаил Христофорович|Карапетьянц М. Х.]], Дракин С. И.'' Общая и неорганическая химия: Учебник для вузов. — 4-е изд., стер. — М.: Химия, 2000, ISBN 5-7245-1130-4, с. 529</ref>). Считается также, что железо составляет бо́льшую часть [[Ядро Земли|земного ядра]], что проявляется в наличии [[магнитное поле Земли|магнитного поля Земли]].

== История ==
{{чистить раздел}}
{{main|История железа}}
Железо как инструментальный материал известно с древнейших времён. Самые древние изделия из железа, найденные при археологических раскопках, датируются [[4 тысячелетие до н. э.|4-м тысячелетием до н. э.]] и относятся к [[Шумер|древнешумерской]] и [[древний Египет|древнеегипетской]] цивилизациям. Это изготовленные из [[метеорит]]ного железа, то есть сплава железа и никеля (содержание последнего колеблется от 5 до 30 %), украшения из египетских гробниц (около 3800 года до н. э.)<ref>''Бахарева А.'' [https://nplus1.ru/news/2020/05/07/the-sky-of-Metal Древние египтяне назвали небо железной миской с водой.] {{Wayback|url=https://nplus1.ru/news/2020/05/07/the-sky-of-Metal |date=20210116092718 }}</ref><ref>''Русакова E.'' [https://nplus1.ru/blog/2016/06/06/Tutankhamun-dagger Железо с неба.] {{Wayback|url=https://nplus1.ru/blog/2016/06/06/Tutankhamun-dagger |date=20210117155715 }}</ref> и кинжал из шумерского города Ура (около 3100 года до н. э.).<ref>''Граков Б. Н.'' Ранний железный век. М.: Изд-во МГУ, 1977. С.16.</ref>

Первыми освоили метод выплавки железа [[Хатты (Анатолия)|хатты]]. На это указывает древнейшее (2-е тысячелетие до н. э.) упоминание железа в текстах [[хетты|хеттов]], основавших свою империю на территории хаттов (современной Анатолии в Турции)<ref>''Гиоргадзе Г. Г.'' [http://annals.xlegio.ru/hetts/small/anitta.htm «Текст Анитты» и некоторые вопросы ранней истории хеттов] {{Wayback|url=http://annals.xlegio.ru/hetts/small/anitta.htm |date=20071130010611 }} // Вестник древней истории. 1965. № 4.</ref>.

В древности мастерами железных изделий считались [[халибы]]<ref>''Граков Б. Н.'' Ранний железный век. М.: Изд-во МГУ, 1977. С.16.; ''Кларк Г.'' Доисторическая Европа. Пер. M. Б. Граковой-Свиридовой. М. 1953. С. 201—203.; ''Дикшит С. К.'' Введение в археологию. М., 1960. С. 428—430.</ref>.

В самой глубокой древности железо ценилось дороже золота, и по описанию [[Страбон]]а, у африканских племён за 1 фунт железа давали 10 фунтов золота, а по исследованиям историка Г. Арешяна стоимости [[медь|меди]], [[серебро|серебра]], [[золото|золота]] и железа у древних хеттов были в соотношении 1 : 160 : 1280 : 6400.<ref>Менабде Э. А. Хеттское общество. Тбилиси, 1965. С. 67.; ''Арешян Г. Е.'' [http://www.history-library.com/books/arhiologiya/areshyan-ge/1976/files/jelezovkulturedrevneyazii1976.pdf Железо в культуре древней Передней Азии и бассейна Эгейского моря (по данным письменных источников)] {{Wayback|url=http://www.history-library.com/books/arhiologiya/areshyan-ge/1976/files/jelezovkulturedrevneyazii1976.pdf |date=20210702192958 }} // «Советская археология», 1976, № 1. С.90.</ref> В те времена железо использовалось как ювелирный металл, из него делали троны и другие регалии царской власти: например, в библейской книге [[Второзаконие]] описан «одр железный» рефаимского царя Ога<ref>Второзаконие III, 3,7,10,11.; ''Арешян Г. Е.'' Железо в культуре древней Передней Азии и бассейна Эгейского моря (по данным письменных источников)] // «Советская археология», 1976, № 1. С.95.</ref>.

По описаниям Гомера, хотя во время [[Троянская война|Троянской 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<ref>''Гомер.'' Илиада, песня 23.</ref>.

В библейской [[Книга Иисуса Навина|книге Иисуса Навина]] 17,16 (ср. Судей 14,4) описывается, что [[филистимляне]] (библейские «PILISTIM», а это были протогреческие племена, родственные позднейшим эллинам, в основном [[пеласги]]) имели множество железных колесниц, то есть в это время железо уже стало широко применяться в больших количествах.

В дальнейшем [[филистимляне]] научились делать более эффективные печи (в русском языке — [[домна]], домница) для производства стали, и применили меха для подачи воздуха в горн. 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.<ref>{{Cite web|url=https://proza.ru/2010/08/12/1459|title=Давно ли люди гибнут за металл и как именно закаля (Ольга Листопад) / Проза.ру|website=proza.ru|access-date=2021-09-26|archive-date=2021-09-26|archive-url=https://web.archive.org/web/20210926092052/https://proza.ru/2010/08/12/1459|deadlink=no}}</ref>{{проверить авторитетность|3|10|2021}} Первоначально его считали{{кто}} вредным побочным продуктом ({{lang-en|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, оставаясь и до наших дней основным способом производства железных материалов<ref>''Карл Бакс.'' Богатства земных недр. М.: Прогресс, 1986, стр. 244, глава «Железо»</ref>.

== Происхождение названия ==
[[Праславянский язык|Праславянское]] ''*želězo'' ({{lang-be|жалеза}}, {{lang-uk|залізо}}, {{lang-cu|желѣзо}}, {{lang-bg|желязо}}, {{lang-sh|жељезо}}, {{lang-pl|żelazo}}, {{lang-cs|železo}}, {{lang-sl|železo}}) имеет ясные параллели в [[Балтийские языки|балтийских языках]] ({{lang-lt|geležis}}, {{lang-lv|dzelzs}}). Слово является однокоренным словам «[[железа]]» и «[[желвак]]»; и имеет смысл «округлый камень, окатыш, блямба»<ref>Иванов В. В., Шанский Н. М., Шанская Т. В., Краткий этимологический словарь русского языка, издание 2-е, испр. и доп., М. Просвещение, 1971, 542 стр.</ref>.

Имеется несколько версий дальнейшей [[Этимология|этимологии]] этого [[Балто-славянские языки|балтославянского]] слова.

Одна из них связывает {{lang-x-slav|*želězo}} с [[древнегреческий язык|греческим]] словом ''χαλκός'', что означало «железо» и «медь»; согласно другой версии, ''*želězo'' родственно словам ''*žely'' «[[черепаха]]» и ''*glazъ'' «скала», с общей [[сема|семой]] «[[Природный камень|камень]]»<ref>{{книга|автор=М. Фасмер.|заглавие=Этимологический словарь русского языка|том=2|издание=Прогресс|год=1986|страницы=42—43}}</ref><ref>''Трубачёв О. Н.'' Славянские этимологии. // Вопросы славянского языкознания, № 2, 1957.</ref>. Третья версия предполагает древнее [[заимствование]] из неизвестного языка<ref>{{книга|автор=Boryś W.|заглавие=Słownik etymologiczny języka polskiego|издание=Kraków: Wydawnictwo Literackie|год=2005|страницы=753—754}}</ref>.

[[Романские языки]] ({{lang-it|ferro}}, {{lang-fr|fer}}, {{lang-es|hierro}}, {{lang-pt|ferro}}, {{lang-ro|fier}}) продолжают {{lang-lat|ferrum}}. Латинское ''ferrum'' (< ''*ferzom''), возможно, заимствовано из какого-то восточного языка, скорее всего, из [[Финикийский язык|финикийского]]. Ср. {{lang-he|''barzel''}}, [[Шумерский язык|шумерск.]] ''barzal'', [[Ассирийский язык|ассирийск.]] ''parzilla''<ref>{{книга|автор=Walde A.|заглавие=Lateinisches etymologisches Wörterbuch|издание=Carl Winter’s Universitätsbuchhandlung|год=1906|страницы=285}}</ref>.

[[Германские языки]] заимствовали название железа ({{lang-got|eisarn}}, {{lang-en|iron}}, {{lang-de|Eisen}}, {{lang-nl|ijzer}}, {{lang-da|jern}}, {{lang-sv|järn}}) из [[Кельтские языки|кельтских]]<ref>{{книга|автор=Мейе А.|заглавие=Основные особенности германской группы языков|издание=УРСС|год=2010|страницы=141}}</ref>.

[[Пракельтский язык|Пракельтское]] слово ''*isarno-'' (> [[Древнеирландский язык|др.-ирл.]] ''iarn'', [[Бретонский язык|др.-брет.]] ''hoiarn''), вероятно, восходит к {{lang-x-ie|*h<sub>1</sub>esh<sub>2</sub>r-no-}} «кровавый» с семантическим развитием «кровавый» > «красный» > «железо». Согласно другой гипотезе, слово восходит к {{lang-x-ie|*(H)ish<sub>2</sub>ro-}} «сильный, святой, обладающий сверхъестественной силой»<ref>{{книга|автор=Matasović R.|заглавие=Etymological Dictionary of Proto-Celtic|издание=Brill|год=2009|страницы=172}}</ref>.

[[Древнегреческий язык|Древнегреческое]] слово {{lang-grc2|σίδηρος}} (''sidеros''), возможно, происходит от той же основы, что и [[Славянские языки|славянские]], германские и балтийские слова, обозначающие «серебро»<ref>{{книга|автор=Mallory, J. P., Adams, D. Q.|заглавие=Encyclopedia of Indo-European Culture|издание=Fitzroy-Dearborn|год=1997|pages=314}}</ref>.

Название природного карбоната железа (сидерита) происходит от {{lang-la|sidereus}} «звёздный».

== Изотопы ==
{{Main|Изотопы железа}}
Природное железо состоит из четырёх стабильных [[изотоп]]ов: <sup>54</sup>Fe ([[изотопная распространённость]] 5,845 %), <sup>56</sup>Fe (91,754 %), <sup>57</sup>Fe (2,119 %) и <sup>58</sup>Fe (0,282 %). Также известно более 20 нестабильных изотопов железа с массовыми числами от 45 до 72, наиболее устойчивые из которых — <sup>60</sup>Fe ([[период полураспада]] по уточнённым в 2009 году данным составляет 2,6 миллиона лет<ref>{{статья |заглавие=New Measurement of the <sup>60</sup>Fe Half-Life |издание=[[Physical Review Letters]] |том=103 |страницы=72502 |doi=10.1103/PhysRevLett.103.072502 |язык=en |тип=journal}}</ref>), <sup>55</sup>Fe (2,737 года), <sup>59</sup>Fe (44,495 суток) и <sup>52</sup>Fe (8,275 часа); остальные изотопы имеют период полураспада менее 10 минут<ref name="Nubase2003">{{Справочник:Nubase2003}}</ref>.

Изотоп железа <sup>56</sup>Fe 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 нормальных [[звезда|звёзд]] (см. [[Железная звезда]]), а все последующие элементы могут образоваться только в результате взрывов [[сверхновая звезда|сверхновых]]<ref>''Ю. М. Широков, Н. П. Юдин.'' Ядерная физика. М.: Наука, 1972. Глава ''Ядерная космофизика''.</ref>.

== Геохимия железа ==
[[Файл:IronInRocksMakeRiverRed.jpg|thumb|Гидротермальный источник с железистой водой. Оксиды железа окрашивают воду в бурый цвет]]
Железо — один из самых распространённых элементов в Солнечной системе, особенно на планетах земной группы, в частности, на Земле. Значительная часть железа планет земной группы находится в [[ядро Земли|ядрах]] планет, где его содержание, по оценкам, около 90 %. Содержание железа в [[земная кора|земной коре]] составляет 5 %, а в [[мантия Земли|мантии]] около 12 %. Из металлов железо уступает по распространённости в коре только [[алюминий|алюминию]]. 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 с [[пироксен]]ом, [[амфибол]]ом, [[оливин]]ом и [[биотит]]ом. 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.

=== Геохимические свойства железа ===
[[Файл:Elemental abundances-RUS.svg|thumb|290px|Распространение железа в пересчёте на 10<sup>6</sup> атомов [[Кремний|кремния]].]]
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 железо [[оксид железа(II)|FeO]] — основная форма нахождения железа в мантии и земной коре. Окисное железо [[оксид железа(III)|Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>]] характерно для самых верхних, наиболее окисленных, частей земной коры, в частности, [[осадочные горные породы|осадочных пород]].

По кристаллохимическим свойствам ион Fe<sup>2+</sup> близок к ионам Mg<sup>2+</sup> и Ca<sup>2+</sup> — 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.

=== Минералы железа ===
В [[земная кора|земной 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 в [[Основные магматические горные породы|основных]] и [[Ультраосновные магматические горные породы|ультраосновных]] породах, и мало — в [[Кислые магматические горные породы|кислых]] и [[Средние магматические горные породы|средних породах]].

Известно большое число руд и минералов, содержащих железо. Наибольшее практическое значение имеют красный железняк ([[гематит]], Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>; содержит до 70 % Fe), магнитный железняк ([[магнетит]], FeO · Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> или Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>; содержит 72,4 % Fe), бурый железняк или [[лимонит]] ([[гётит]] и гидрогётит, соответственно FeOOH и FeOOH·nH<sub>2</sub>O). Гётит и гидрогётит чаще всего встречаются в корах [[Выветривание|выветривания]], 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 образуются [[оолит]]овые, или бобовые, железные руды. В них часто встречается [[вивианит]] Fe<sub>3</sub>(PO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>·8H<sub>2</sub>O, образующий чёрные удлинённые кристаллы и радиально-лучистые [[Минеральные агрегаты|агрегаты]].

В природе также широко распространены сульфиды железа — [[пирит]] FeS<sub>2</sub> (серный или железный колчедан) и [[пирротин]]. 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{{нет АИ|13|04|2013}}.

Содержание железа в морской воде — 1{{e|−5}}—1{{e|−8}} %.

Другие часто встречающиеся минералы железа<ref>{{книга|автор=[[Рипан, Ралука|Рипан Р.]], И. Четяну.|часть=Неорганическая химия|заглавие=Химия неметаллов|оригинал=Chimia metalelor|место=М.|издательство=Мир|год=1972|том=2|страницы=482—483|страниц=871}}</ref>:
* [[Сидерит]] — FeCO<sub>3</sub> — содержит примерно 35 % железа. Обладает желтовато-белым (с серым или коричневым оттенком в случае загрязнения) цветом. Плотность равна 3 г/см<sup>3</sup> и твёрдость 3,5—4,5 по шкале Мооса.
* [[Марказит]] — FeS<sub>2</sub> — содержит 46,6 % железа. Встречается в виде жёлтых, как латунь, бипирамидальных ромбических кристаллов с плотностью 4,6—4,9 г/см<sup>3</sup> и твёрдостью 5—6 по шкале Мооса.
* [[Лёллингит]] — FeAs<sub>2</sub> — содержит 27,2 % железа и встречается в виде серебристо-белых бипирамидальных ромбических кристаллов. Плотность равна 7—7,4 г/см<sup>3</sup>, 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/см<sup>3</sup> и твёрдостью 5,5—6 по шкале Мооса.
* Мелантерит — FeSO<sub>4</sub>·7H<sub>2</sub>O — 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/см<sup>3</sup>.
* Вивианит — Fe<sub>3</sub>(PO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>·8H<sub>2</sub>O — встречается в виде сине-серых или зелёно-серых моноклинных кристаллов с плотностью 2,95 г/см<sup>3</sup> и твёрдостью 1,5—2 по шкале Мооса.
Помимо вышеописанных минералов железа, существуют, например:
{{колонки|4}}
* [[ильменит]] — FeTiO<sub>3</sub>
* магномагнетит — (Fe,Mg)[Fe<sub>2</sub>O<sub>4</sub>]
* фиброферрит — FeSO<sub>4</sub>(OH)·4,5H<sub>2</sub>O
* [[ярозит]] — KFe<sub>3</sub>(SO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>(OH)<sub>6</sub>
* кокимбит — Fe<sub>2</sub>(SO<sub>4</sub>)<sub>3</sub>·9H<sub>2</sub>O
* рёмерит — Fe<sup>2+</sup>Fe<sup>3+</sup><sub>2</sub>(SO<sub>4</sub>)<sub>4</sub>·14H<sub>2</sub>O
* графтонит — (Fe,Mn)<sub>3</sub>(PO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>
* скородит — Fe<sup>3+</sup>AsO<sub>4</sub>·2H<sub>2</sub>O
* штренгит — FePO<sub>4</sub>·2H<sub>2</sub>O
* фаялит — Fe<sub>2</sub>SiO<sub>4</sub>
* альмандин — Fe<sub>3</sub>Al<sub>2</sub>[SiO<sub>4</sub>]<sub>3</sub>
* [[андрадит]] — Ca<sub>3</sub>Fe<sub>2</sub>[SiO<sub>4</sub>]<sub>3</sub>
* гиперстен — (Fe,Mg)<sub>2</sub>[Si<sub>2</sub>O<sub>6</sub>]
* геденбергит — (Ca,Fe)[Si<sub>2</sub>O<sub>6</sub>]
* [[эгирин]] — (Na,Fe)[Si<sub>2</sub>O<sub>6</sub>]
* шамозит — Fe<sup>2+</sup><sub>4</sub>Al[AlSi<sub>3</sub>O<sub>10</sub>](OH)<sub>6</sub>·nH<sub>2</sub>O
* нонтронит — (Fe<sup>3+</sup>,Al)<sub>2</sub>[Si<sub>4</sub>O<sub>10</sub>](OH)<sub>2</sub>·nH<sub>2</sub>O
{{колонки/конец}}

=== Основные месторождения ===
По данным Геологической службы США (оценка 2011 года), мировые разведанные запасы железной руды составляют около 160 млрд тонн<ref name="vav">{{Cite web |url=http://usdebtclock.org/gold-precious-metals.html |title=Gold and Precious Metals |access-date=2011-08-25 |archive-date=2011-08-20 |archive-url=https://web.archive.org/web/20110820100920/http://www.usdebtclock.org/gold-precious-metals.html |deadlink=no }}</ref>.
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 в [[Боливия|Боливии]] крупнейшего в мире месторождения [[Эль-Мутун]], запасы которого оцениваются в 40,2 млрд тонн руды<ref>{{cite web |url=http://www.minesandcommunities.org/Action/press863.htm |title=Will Evo stick? |access-date=2008-03-29 |publisher=Mines and Communities Website |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20070815012256/http://www.minesandcommunities.org/Action/press863.htm |archive-date=2007-08-15 }}</ref> (5 % мировых запасов<ref>{{cite web|url=http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/iron_ore/340397.pdf|title=Iron Ore|access-date=2006-10-20|publisher=U.S. Geological Survey Mineral Resources Program|archive-date=2023-01-02|archive-url=https://web.archive.org/web/20230102212111/https://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/iron_ore/340397.pdf|deadlink=no}}</ref>).

В 2019 было добыто 2,896 млрд тонн железной руды, общей стоимостью приблизительно 366 млрд долларов США<ref>{{Cite web |url=https://www.mining.com/modest-global-growth-for-iron-ore-production-report/ |title=Modest global growth for iron ore production — report — MINING.COM |access-date=2020-03-09 |archive-date=2020-02-15 |archive-url=https://web.archive.org/web/20200215144503/https://www.mining.com/modest-global-growth-for-iron-ore-production-report/ |deadlink=no }}</ref>. Цена железной руды составляет 126,35 долларов за тонну<ref>{{Cite web |url=https://quote.rbc.ru/news/forecast_idea/5d25df839a7947837cfcf11c |title=Цена железной руды выросла до максимума за 5 лет. Кто от этого выиграет? :: Новости :: РБК Инвестиции |access-date=2020-03-09 |archive-date=2019-10-31 |archive-url=https://web.archive.org/web/20191031101714/https://quote.rbc.ru/news/forecast_idea/5d25df839a7947837cfcf11c |deadlink=no }}</ref>.

== Физические свойства ==
Железо — типичный [[металл]], в свободном состоянии — серебристо-белого цвета с сероватым оттенком. Чистый металл [[пластичность (физика)|пластичен]], различные примеси (в частности — [[углерод]]) повышают его [[твёрдость]] и [[хрупкость]]. Обладает ярко выраженными [[магнетизм|магнитными]] свойствами. Часто выделяют так называемую «триаду железа» — группу трёх металлов (железо Fe, [[кобальт]] Co, [[никель]] Ni), обладающих схожими [[физические свойства|физическими свойствами]], [[радиус атома|атомными радиусами]] и значениями [[электроотрицательность|электроотрицательности]].

Для железа характерен [[полиморфизм кристаллов|полиморфизм]], оно имеет четыре [[кристалл]]ические модификации:
* до 769 °C существует α-Fe (феррит) с объёмноцентрированной [[кубическая сингония|кубической решёткой]] и свойствами [[ферромагнетик]]а (769 °C ≈ 1043 [[Кельвин|K]] — [[точка Кюри]] для железа);
* в [[температура|температурном]] интервале 769—917 °C существует β-Fe, который отличается от α-Fe только параметрами объёмно-центрированной [[кубическая сингония|кубической решётки]] и магнитными свойствами [[парамагнетик]]а;
* в [[температура|температурном]] интервале 917—1394 °C существует γ-Fe ([[аустенит]]) с гранецентрированной [[кубическая сингония|кубической решёткой]];
* выше 1394 °C устойчиво δ-Fe с объёмно-центрированной [[кубическая сингония|кубической решёткой]].

[[Металловедение]] не выделяет β-Fe как отдельную фазу<ref>Металловедение и термическая обработка стали. Справ. изд. В 3-х т./ Под ред. М. Л. Берштейна, А. Г. Рахштадта. — 4-е изд., перераб. и доп. Т. 2. Основы термической обработки. В 2-х кн. Кн. 1. М.: Металлургия, 1995. 336 с.</ref>, и рассматривает её как разновидность α-Fe. При нагреве железа или стали выше [[Точка Кюри|точки Кюри]] (769 °C ≈ 1043 [[Кельвин|K]]) тепловое движение ионов расстраивает ориентацию [[спин]]овых магнитных моментов [[электрон]]ов, [[ферромагнетик]] становится [[парамагнетик]]ом — происходит [[фазовый переход]] второго рода, но фазового перехода первого рода с изменением основных физических параметров кристаллов не происходит.

Для чистого железа при нормальном давлении, с точки зрения [[металловедение|металловедения]], существуют следующие устойчивые модификации:

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

Наличие в [[Сталь|стали]] [[углерод]]а и легирующих элементов существенным образом изменяет температуры фазовых переходов (см. [[Диаграмма состояния сплавов железо-углерод|фазовую диаграмму железо—углерод]]). [[Твёрдый раствор]] углерода в α- и δ-железе называется [[Феррит (фаза)|ферритом]]. Иногда различают высокотемпературный δ-феррит и низкотемпературный α-феррит (или просто феррит), хотя их атомные структуры одинаковы. Твёрдый раствор углерода в γ-железе называется [[аустенит]]ом.

* В области высоких давлений (свыше 13 ГПа, 128,3 тыс. атм.<ref name="Takahashi">T. Takahashi & W.A. Bassett, «[https://www.jstor.org/pss/1714581 High-Pressure Polymorph of Iron]», ''Science'', Vol. 145 #3631, 31 Jul 1964, p 483—486. {{doi|10.1126/science.145.3631.483}}. {{bibcode|1964Sci...145..483T}}.</ref>) возникает модификация ε-железа с гексагональной плотноупакованной (ГПУ) решёткой.

Явление полиморфизма чрезвычайно важно для металлургии стали. Именно благодаря α—γ переходам кристаллической решётки происходит [[Термическая обработка металлов|термообработка стали]]. Без этого явления железо как основа стали не получило бы такого широкого применения.

Железо относится к умеренно [[плавление|тугоплавким металлам]]. Температура плавления железа 1539 °C, температура кипения — 2862 °C.

== Химические свойства ==

=== Характерные степени окисления ===
{| class="wikitable"
|-
! Степень окисления !! Оксид !! Гидроксид !! Характер !! Окислительно-восстановительные свойства
|-
| +2 || FeO || Fe(OH)<sub>2</sub> || Слабоосновный ||Слабый восстановитель
|-
| +3 || Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> || Fe(OH)<sub>3</sub> || Очень слабое основание, иногда — амфотерный ||Слабый окислитель
|-
| +6 || Не получен || <H<sub>2</sub>FeO<sub>4</sub>><sup>*</sup> || Кислотный || Сильный окислитель
|}
<sup>*</sup> Кислота в свободном виде не существует — получены только её соли.

В ряду [[Электрохимический ряд активности металлов|стандартных 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, [[Дисперсность|дисперсности]], присутствия влаги и кислорода.
[[Файл:Pourbaix-fe.png|thumb|[[Диаграмма Пурбе]] для Fe-H<sub>2</sub>O]]
Для железа наиболее характерны [[Степень окисления|степени окисления]] — +2 и +3.

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

Степени окисления +3 соответствуют красно-коричневый оксид Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> и коричневый гидроксид Fe(OH)<sub>3</sub>. Они носят амфотерный характер, хотя и кислотные, и основные свойства у них выражены слабо. Так, ионы Fe<sup>3+</sup> [[гидролиз]]уются даже в кислой среде. Fe(OH)<sub>3</sub> растворяется только в концентрированных щелочах. Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> реагирует со щелочами при сплавлении, давая [[ферриты]] (формальные соли не существующей в свободном виде кислоты [[Метагидроксид железа|HFeO<sub>2</sub>]]):
:: <math>\mathsf{Fe_2O_3 + 2NaOH \rightarrow 2NaFeO_2 + H_2O}</math>

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 Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>, формальная степень окисления железа в котором +8/3. Однако этот оксид следует скорее рассматривать как феррит железа(II) Fe<sup>+2</sup>(Fe<sup>+3</sup>O<sub>2</sub>)<sub>2</sub>.

Также существует степень окисления +6. Соответствующего оксида и гидроксида в свободном виде не существует, но получены соли — ферраты (например, K<sub>2</sub>FeO<sub>4</sub>). 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.

=== Свойства простого вещества ===
При хранении на воздухе при температуре до 200 °C железо постепенно покрывается плотной плёнкой [[оксид]]а, препятствующей дальнейшему окислению металла. Во влажном воздухе железо покрывается рыхлым слоем [[ржавчина|ржавчины]], 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 Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>·xH<sub>2</sub>O.

Взаимодействует с [[Неорганические кислоты|кислотами]].
* С [[соляная кислота|соляной кислотой]], образуя [[Хлорид железа(II)|хлорид железа(ΙΙ)]]:
:: <math>\mathsf{Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2\uparrow}</math>
* С [[серная кислота|разбавленной серной кислотой]], образуя [[сульфат железа(II)]]:
:: <math>\mathsf{Fe + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + H_2\uparrow}</math>
* Концентрированные [[Азотная кислота|азотная]] и [[Серная кислота|серная]] [[Неорганические кислоты|кислоты]] [[Пассивация металлов|пассивируют]] железо. C концентрированной серной кислотой взаимодействует только при нагревании, образуя [[сульфат железа(III)]]:
:: <math>\mathsf{2Fe + 6H_2SO_4 \xrightarrow{^ot}\ Fe_2(SO_4)_3 + 3SO_2\uparrow + 6H_2O}</math>
* Взаимодействие с [[кислород]]ом.

:* Железо<ref>В виде стружки или проволоки</ref> горит в [[кислород]]е при нагревании; также в виде мелкодисперсного порошка обладает [[пирофорность]]ю; образуя [[оксид железа(II,III)]]:<ref>{{книга
 |автор         = Лидин Р.А. и др.
 |заглавие      = Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов
 |издание       = 3-е изд., испр |место = М. |издательство  = Химия |год = 2000 |страниц = 480 |isbn = 5-7245-1163-0
}}</ref><ref>{{статья|автор=Аликберова Л.Ю.|заглавие=Железа оксиды|издание=[[Большая Российская энциклопедия]]|том=9. Динамика атмосферы — Железнодорожный узел|ответственный=Председатель Науч.-ред. совета [[Осипов, Юрий Сергеевич|Ю. С. Осипов]]. Отв. ред. [[Кравец, Сергей Леонидович|С. Л. Кравец]]|год=2007|место=М.|издательство=[[Большая Российская энциклопедия (издательство)|Большая Российская энциклопедия]]|страницы=747}}</ref><ref>[http://school-collection.edu.ru/catalog/res/deb6e939-f8c8-fea7-fe24-7b2c80013fd7 Горение железа в кислороде] {{Wayback|url=http://school-collection.edu.ru/catalog/res/deb6e939-f8c8-fea7-fe24-7b2c80013fd7 |date=20141006075522 }} — видеоопыт в Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов</ref>:
::: <math>\mathsf{3Fe + 2O_2 \xrightarrow{150-600^oC} Fe_3O_4}</math>
:* Пропускание кислорода или воздуха через расплавленное железо, образуется [[оксид железа(II)]]:
<math>\mathsf{2Fe + O_2 \xrightarrow{^ot}\ 2FeO}</math>
* Взаимодействует с порошком [[Сера|серы]] при нагревании, образуя [[сульфид железа(II)]]:
:: <math>\mathsf{Fe + S \xrightarrow{^ot}\ FeS}</math>
* Взаимодействует с [[Галогены|галогенами]] при нагревании:

:* Горит в [[хлор]]е, образуя [[хлорид железа(III)]] :
::: <math>\mathsf{2Fe + 3Cl_2 \xrightarrow{^ot}\ 2FeCl_3}</math>
:* При повышенном давлении взаимодействует с парами [[бром]]а, образуя [[бромид железа(III)]]:
::: <math>\mathsf{2Fe + 3Br_2 \xrightarrow{p}\ 2FeBr_3}</math>
:* Взаимодействует с [[йод]]ом, образуя [[иодид железа(II,III)]]:
::: <math>\mathsf{3Fe + 4I_2 \rightarrow Fe_3I_8}</math>
* Взаимодействие с [[Неметаллы|неметаллами]].

:* С [[азот]]ом при нагревании, образуя [[нитрид дижелеза]]:
::: <math>\mathsf{4Fe + N_2 \xrightarrow{^ot}\ 2Fe_2N}</math>
:* С [[фосфор]]ом при нагревании, образуя [[фосфиды железа]]:
::: <math>\mathsf{Fe + P \xrightarrow{^ot}\ FeP}</math>
::: <math>\mathsf{2Fe + P \xrightarrow{^ot}\ Fe_2P}</math>
::: <math>\mathsf{3Fe + P \xrightarrow{^ot}\ Fe_3P}</math>
:* С [[углерод]]ом, образуя [[Цементит|карбид железа]]:
::: <math>\mathsf{3Fe + C \rightarrow Fe_3C}</math>
:* С [[Кремний|кремнием]] при нагревании, образуя [[силицид железа]]:
::: <math>\mathsf{Fe + Si \xrightarrow{1410^\circ\complement} FeSi}</math>
* Взаимодействие раскалённого железа с [[Водяной пар|водяным паром]] даёт [[оксид железа(III)]]:
:: <math>\mathsf{2Fe + 3H_2O \xrightarrow{^ot}\ Fe_2O_3 + 3H_2\uparrow}</math>
* Железо восстанавливает металлы, которые в [[Ряд активности металлов|ряду активности]] стоят правее него, из растворов [[Соли|солей]]:
:: <math>\mathsf{Fe + CuSO_4 \rightarrow FeSO_4 + Cu}</math>
* Железо восстанавливает соединения железа(III):
:: <math>\mathsf{Fe + 2FeCl_3 \rightarrow 3FeCl_2}</math>

При повышенном давлении металлическое железо реагирует с [[монооксид углерода|оксидом углерода(II) CO]], причём образуется жидкий, при обычных условиях легко летучий пентакарбонил железа Fe(CO)<sub>5</sub>. Известны также карбонилы железа составов Fe<sub>2</sub>(CO)<sub>9</sub> и Fe<sub>3</sub>(CO)<sub>12</sub>. Карбонилы железа служат исходными веществами при синтезе железоорганических соединений, в том числе и [[ферроцен]]а состава (η<sup>5</sup>-C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)<sub>2</sub>Fe.

Чистое металлическое железо устойчиво в воде и в разбавленных растворах [[щёлочи|щелочей]]. 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.

=== Соединения железа(II) ===
Оксид железа(II) FeO обладает основными свойствами, ему отвечает основание Fe(OH)<sub>2</sub>.
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):

:: <math>\mathsf{4FeCl_2 + O_2 + 2H_2O \rightarrow 4Fe(OH)Cl_2}</math>

Из солей железа(II) в водных растворах устойчива [[соль Мора]] — двойной сульфат аммония и железа(II) (NH<sub>4</sub>)<sub>2</sub>Fe(SO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>·6Н<sub>2</sub>O.

Реактивом на ионы Fe<sup>2+</sup> в растворе может служить [[гексацианоферрат(III) калия]] K<sub>3</sub>[Fe(CN)<sub>6</sub>] (красная кровяная соль). При взаимодействии ионов Fe<sup>2+</sup> и [Fe(CN)<sub>6</sub>]<sup>3−</sup> выпадает осадок [[Берлинская лазурь|гексацианоферрата(III) калия-железа(II)]] (турнбулева синь):

:: <math>\mathsf{K_3[Fe(CN)_6] + Fe^{2+} \rightarrow KFe^{II}[Fe^{III}(CN)_6]\downarrow + 2K^+}</math>,

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

:: <math>\mathsf{KFe^{II}[Fe^{III}(CN)_6] \rightarrow KFe^{III}[Fe^{II}(CN)_6]}</math>

Для количественного определения железа(II) в растворе используют [[фенантролин]] Phen, образующий с железом(II) красный комплекс FePhen<sub>3</sub> (максимум светопоглощения — 520 нм) в широком диапазоне рН 4–9<ref>Schilt A. Analytical Application of 1,10-phenantroline and Related Compounds. Oxford, Pergamon Press, 1969.</ref>.

=== Соединения железа(III) ===
Оксид железа(III) Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> слабо [[амфотерность|амфотерен]], ему отвечает ещё более слабое, чем Fe(OH)<sub>2</sub>, основание Fe(OH)<sub>3</sub>, которое реагирует с кислотами:

:: <math>\mathsf{2Fe(OH)_3 + 3H_2SO_4 \rightarrow Fe_2(SO_4)_3 + 6H_2O}</math>

Соли Fe<sup>3+</sup> склонны к образованию кристаллогидратов. В них ион Fe<sup>3+</sup>, как правило, окружён шестью молекулами воды. Такие соли имеют розовый или фиолетовый цвет.

Ион Fe<sup>3+</sup> полностью гидролизуется даже в кислой среде. При pH>4 этот ион практически полностью осаждается в виде Fe(OH)<sub>3</sub><ref>Лурье Ю. Ю. Справочник по аналитической химии. М., Химия, 1989. С. 297.</ref>:

:: <math>\mathsf{Fe^{3+} + 3H_2O \rightarrow Fe(OH)_3\downarrow + 3H^+}</math>

При частичном гидролизе иона Fe<sup>3+</sup> образуются многоядерные оксо- и гидроксокатионы, из-за чего растворы приобретают коричневый цвет.

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

:: <math>\mathsf{Fe(OH)_3 + 3KOH \rightarrow K_3[Fe(OH)_6]}</math>

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

При сплавлении со щелочами и оксидами других металлов Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> образует разнообразные [[Ферриты (оксиферы)|ферриты]]:

:: <math>\mathsf{Fe_2O_3 + 2NaOH \rightarrow 2NaFeO_2 + H_2O}</math>

Соединения железа(III) в растворах восстанавливаются металлическим железом:

:: <math>\mathsf{Fe + 2FeCl_3 \rightarrow 3FeCl_2}</math>

Железо(III) способно образовывать двойные сульфаты с однозарядными [[катион]]ами типа [[квасцы|квасцов]], например, KFe(SO<sub>4</sub>)<sub>2</sub> — железокалиевые квасцы, (NH<sub>4</sub>)Fe(SO<sub>4</sub>)<sub>2</sub> — железоаммонийные квасцы и т. д.

Для качественного обнаружения в растворе соединений железа(III) используют качественную реакцию ионов Fe<sup>3+</sup> с [[Неорганические тиоцианаты|неорганическими тиоцианатами]] SCN<sup>−</sup>. При этом образуется смесь ярко-красных роданидных комплексов железа [Fe(SCN)]<sup>2+</sup>, [Fe(SCN)<sub>2</sub>]<sup>+</sup>, Fe(SCN)<sub>3</sub>, [Fe(SCN)<sub>4</sub>]<sup>−</sup><ref>Лурье Ю. Ю. Справочник по аналитической химии. М., Химия, 1989, С. 315.</ref>. 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 Fe<sup>3+</sup> служит [[гексацианоферрат(II) калия]] K<sub>4</sub>[Fe(CN)<sub>6</sub>] (жёлтая кровяная соль). При взаимодействии ионов Fe<sup>3+</sup> и [Fe(CN)<sub>6</sub>]<sup>4−</sup> выпадает ярко-синий осадок [[берлинская лазурь|гексацианоферрата(II) калия-железа(III)]] (берлинская лазурь):

:: <math>\mathsf{K_4[Fe(CN)_6] + FeCl_3 \rightarrow KFe^{III}[Fe^{II}(CN)_6]\downarrow + 3KCl}</math>

Количественно ионы Fe<sup>3+</sup> определяют по образованию красных (в слабокислой среде) или жёлтых (в слабощелочной среде) комплексов с [[сульфосалициловая кислота|сульфосалициловой 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.

=== Соединения железа(VI) ===
[[Ферраты]] — соли не существующей в свободном виде железной кислоты H<sub>2</sub>FeO<sub>4</sub>. Это соединения фиолетового цвета, по окислительным свойствам напоминающие перманганаты, а по растворимости — сульфаты.
Получают ферраты при действии газообразного [[хлор]]а или [[озон]]а на взвесь Fe(OH)<sub>3</sub> в щёлочи<ref>Брауэр Г. (ред.) Руководство по неорганическому синтезу. т. 5. М., Мир, 1985. С. 1757—1757.</ref>:

:: <math>\mathsf{2Fe(OH)_3 + 3Cl_2 + 10KOH\rightarrow 2K_2FeO_4 + 6KCl + 8H_2O}</math>

Ферраты также можно получить [[электролиз]]ом 30%-ного раствора щёлочи на железном аноде:

:: <math>\mathsf{Fe + 2KOH + 2H_2O\rightarrow K_2FeO_4 + 3H_2\uparrow}</math>

Ферраты — сильные окислители. В кислой среде разлагаются с выделением кислорода<ref>Реми Г. Курс неорганической химии. т. 2. М., Мир, 1966. С. 309.</ref>:

:: <math>\mathsf{4FeO_4^{2-} + 20H^+ \rightarrow 4Fe^{3+} + 3O_2\uparrow + 10H_2O}</math>

Окислительные свойства ферратов используют для [[обеззараживание воды|обеззараживания воды]].

=== Соединения железа(VII) и железа(VIII) ===
Известна степень окисления +7 в анионе [FeO<sub>4</sub>]<sup>−</sup><ref name="автоссылка3" />.

Имеются сообщения об электрохимическом получении соединений железа(VIII)<ref>Киселёв Ю. М., Копелев Н. С., Спицын В. И., Мартыненко Л. И. Восьмивалентное железо // Докл. АН СССР. — 1987. — Т. 292. — С. 628—631.</ref><ref>Перфильев Ю. Д., Копелев Н. С., Киселёв Ю. М., Спицын В. И. Мёссбауэровское исследование восьмивалентного железа // Докл. АН СССР. — 1987. — T. 296. — С. 1406—1409.</ref><ref>Kopelev N.S., Kiselev Yu.M., Perfiliev Yu.D. [http://www.springerlink.com/content/j3623g2656606234/fulltext.pdf Mossbauer spectroscopy of the oxocomplexes iron in higher oxidation states]{{Недоступная ссылка|date=Март 2020 |bot=InternetArchiveBot }} // J. Radioanal. Nucl. Chem. — 1992. — V. 157. — Р. 401—411.</ref>, однако независимых работ, подтверждающих эти результаты, нет.

== Получение ==
В промышленности железо получают из [[Железная руда|железной руды]], в основном из [[гематит]]а (Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>) и [[магнетит]]а (FeO·Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>).

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

Первый этап производства — восстановление железа [[углерод]]ом в [[Доменная печь|доменной печи]] при температуре 2000 [[Градус Цельсия|°C]]. В доменной печи углерод в виде [[Каменноугольный кокс|кокса]], железная руда в виде [[Агломерация (металлургия)|агломерата]] или [[Окатыши|окатышей]] и [[Флюс (металлургия)|флюс]] (например, [[известняк]]) подаются сверху, а снизу их встречает поток нагнетаемого горячего воздуха.

В печи углерод в виде кокса окисляется до [[Монооксид углерода|монооксида углерода]]. Данный оксид образуется при горении в недостатке [[кислород]]а:
: <math>\mathsf{2C+O_2 \ \longrightarrow \ 2CO\uparrow}</math>

В свою очередь, монооксид углерода восстанавливает железо из руды. Чтобы данная реакция шла быстрее, нагретый угарный газ пропускают через [[оксид железа(III)]]:
: <math>\mathsf{3CO+Fe_2O_3 \ \longrightarrow \ 2Fe+3CO_2\uparrow}</math>

[[Флюс (металлургия)|Флюс]] добавляется для избавления от нежелательных примесей (в первую очередь от [[силикаты (минералы)|силикатов]]; например, [[кварц]]) в добываемой руде. Типичный флюс содержит [[известняк]] ([[карбонат кальция]]) и [[доломит]] ([[карбонат магния]]). Для устранения других примесей используют другие флюсы.

Действие флюса (в данном случае [[карбонат кальция]]) заключается в том, что при его нагревании он разлагается до его [[Оксид кальция|оксида]]:
: <math>\mathsf{CaCO_3 \ \xrightarrow{1000^\circ C} \ CaO+CO_2\uparrow}</math>
Оксид кальция соединяется с диоксидом кремния, образуя [[шлак]] — [[метасиликат кальция]]:
: <math>\mathsf{CaO+SiO_2 \ \xrightarrow{>1000^\circ C} \ CaSiO_3}</math>

Шлак, в отличие от [[Оксид кремния(IV)|диоксида 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 в [[доменная печь|доменной 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 чугуна [[окисление]]м в [[мартеновская печь|мартеновских печах]] или в конвертерах. [[Электрическая печь|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 продуктами [[Конверсия (химия)|конверсии]] [[метан]]а, которые содержат [[водород]]. Водород легко [[Окислительно-восстановительные реакции#Восстановление|восстанавливает]] железо:
: <math>\mathsf{Fe_2O_3+3H_2 \ \xrightarrow{1000^\circ C} \ 2Fe+3H_2O}</math>,
при этом не происходит загрязнения железа такими примесями, как сера и фосфор, которые являются обычными примесями в [[Каменный уголь|каменном угле]]. Железо получается в твёрдом виде, и в дальнейшем переплавляется в электрических печах.

Химически чистое железо получается [[электролиз]]ом растворов его [[Соли|солей]].

== Применение ==
[[Файл:LightningVolt Iron Ore Pellets.jpg|thumb|Железная руда]]
Железо — один из самых используемых [[металл]]ов, на него приходится до 95 % мирового металлургического производства.

* Железо является основным компонентом [[сталь|сталей]] и [[чугун]]ов — важнейших [[Конструкционные материалы|конструкционных материалов]].
* Железо может входить в состав сплавов на основе других металлов — например, [[Никель|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-белых [[Лазерный принтер|лазерных 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 травления [[печатная плата|печатных плат]].
* Семиводный сульфат железа ([[железный купорос]]) в смеси с [[медный купорос|медным купоросом]] используется для борьбы с вредными грибками в садоводстве и строительстве.
* Железо применяется в качестве анода в [[железо-никелевый аккумулятор|железо-никелевых аккумуляторах]], [[железо-воздушный аккумулятор|железо-воздушных аккумуляторах]].
* Водные растворы [[Хлориды|хлоридов]] [[Хлорид железа(II)|двухвалентного]] и [[Хлорид железа(III)|трёхвалентного]] железа, а также его {{d-ll|Сульфат железа|сульфатов}} используются в качестве [[Коагуляция (дисперсная система)|коагулянтов]] в процессах очистки природных и сточных вод на водоподготовке промышленных предприятий.
* Порошок железа и чугуна используется в качестве искрообразователя и горючего в пиротехнике<ref>''А. В. Чувурин.'' Занимательная пиротехника (2003) {{уточнить страницу|13|04|2020}}</ref>.

== Биологическое значение железа ==
В живых организмах железо является важным [[Биологически значимые элементы|микроэлементом]], катализирующим процессы обмена кислородом (дыхания). Основным внутриклеточным депо железа является глобулярный белковый комплекс — [[ферритин]]. Недостаток железа проявляется как болезнь организма: [[хлороз растений|хлороз]] у растений и [[анемия]] у животных.

Обычно железо входит в ферменты в виде комплекса, называемого [[Гем (биохимия)|гемом]]. В частности, этот комплекс присутствует в [[гемоглобин]]е — важнейшем белке, обеспечивающем транспорт [[кислород]]а с [[кровь]]ю ко всем органам человека и животных. Именно он окрашивает кровь в красный цвет.

Комплексы железа, отличные от гема, встречаются, например, в [[фермент]]е метан-моноксигеназе, окисляющем [[метан]] в [[метанол]], в важном ферменте рибонуклеотид-редуктазе, который участвует в синтезе [[ДНК]]. Неорганические соединения железа встречаются в некоторых [[бактерия]]х, иногда используется ими для связывания [[азот]]а воздуха.

=== Железо в организме человека ===
В организме взрослого [[человек]]а содержится около 3—4 граммов железа<ref>{{книга|Автор=Eugenie V. Mielczarek|заглавие=Iron, Nature's Universal Element: Why People Need Iron & Animals Make Magnets|ссылка=https://books.google.ru/books?id=uXyBKuDdBSsC&pg=PA100|страниц=204|страницы=100|isbn=0-8135-2831-3}}</ref> (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 %, [[Трансферрины|трансферрин]] — 0,1 %. Источниками железа при биосинтезе железосодержащих белков служат железо, поступающее из пищи, и железо, освобождающееся при постоянном распаде эритроцитов в [[гепатоцит]]ах (клетках печени) и клетках селезёнки<ref name = "Biohimia2003">{{книга|автор = Е. С. Северин|ссылка = http://www.biochemistry.ru/biohimija_severina/B5873Part99-641.html|заглавие = Биохимия. Учебник для ВУЗов|место = |издательство = |год = 2003|страницы = 641|страниц = 779|серия = |isbn = 5-9231-0254-4|archivedate = 2013-06-25|archiveurl = https://web.archive.org/web/20130625054421/http://www.biochemistry.ru/biohimija_severina/B5873Part99-641.html}} {{Cite web |url=http://www.biochemistry.ru/biohimija_severina/B5873Part99-641.html |title=Архивированная копия |access-date=2014-08-03 |archive-date=2013-06-25 |archive-url=https://web.archive.org/web/20130625054421/http://www.biochemistry.ru/biohimija_severina/B5873Part99-641.html |deadlink=unfit }}</ref>.

Суточная потребность человека в железе, по российским данным, следующая<ref name="normy">[http://rospotrebnadzor.ru/documents/details.php?ELEMENT_ID=4583 «Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации» (МР 2.3.1.2432—08).] {{Wayback|url=http://rospotrebnadzor.ru/documents/details.php?ELEMENT_ID=4583 |date=20170806060634 }} // [[Роспотребнадзор|rospotrebnadzor.ru]] (9 ноября 2015 года)</ref>: 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 время [[менструация|менструаций]]<ref>''Jo Lewin''. [http://www.bbcgoodfood.com/howto/guide/spotlight-high-iron Spotlight on… high-iron. — Are you getting enough iron? Jo Lewin explains when you should eat a high-iron diet, and which foods can help ensure you get your daily dose.] {{Wayback|url=http://www.bbcgoodfood.com/howto/guide/spotlight-high-iron |date=20140705231326 }}{{ref-en}} // bbcgoodfood.com</ref><ref>''Анастасия Каадзе''. [https://www.kp.ru/guide/mikroielement-zhelezo.html Железо: микроэлемент с высоким приоритетом важности.] {{Wayback|url=https://www.kp.ru/guide/mikroielement-zhelezo.html |date=20210122011126 }} Официальный сайт газеты «[[Комсомольская правда]]» // kp.ru (31 мая 2017 года)</ref>.

«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 %<ref name="diet"/>.

{| class="standard"
|- border="1" cellspacing="0" cellpadding="4"
|- bgcolor="#CCC" align="center"
! Пол
! Возраст
! [[Рекомендуемая суточная норма потребления]] железа <br>(<small>по данным «[[Национальная академия медицины (США)|Национальной академии медицины США]]»<br>(National Academy of Medicine)</small>)<ref name="diet"/>,<br>[[мг]]/[[сутки]]
|-
! align="left"| Младенцы
| до 6 месяцев
| align="center"| 0,27
|-
! align="left"| Младенцы
| 7—12 месяцев
| align="center"| 11
|-
! align="left"| Дети
| 1—3 года
| align="center"| 7
|-
! align="left"| Дети
| 4—8 лет
| align="center"| 10
|-
! align="left"| Подростки
| 9—13 лет
| align="center"| 8
|-
! align="left"| Юноши
| 14—18 лет
| align="center"| 11
|-
! align="left" | Девушки
| 14—18 лет
| align="center" | 15
|-
! align="left"| Мужчины
| 19 лет и старше
| align="center"| 8
|-
! align="left"| Женщины
| 19—50 лет
| align="center"| 18
|-
! align="left"| Женщины
| 50 лет и старше
| align="center"| 8
|-
|}
В организм животных и человека железо поступает с пищей. Наиболее богаты им [[печень]] и [[мясо]], в меньшей степени [[Яйцо (пищевой продукт)|яйца]], [[зернобобовые культуры|бобовые]] ([[чечевица]], [[фасоль]]), [[Семя тыквы|семена тыквы]] и [[кунжут]]а, цельнозерновые [[крупа|крупы]] ([[Гречневая крупа|крупа гречневая]]), а также некоторые виды зелени — [[тимьян]], [[петрушка (растение)|петрушка]], [[полевой салат]]<ref>{{Cite web |url=http://nutritiondata.self.com/foods-000119000000000000000.html |title=Foods highest in Iron |access-date=2014-06-22 |archive-date=2014-07-06 |archive-url=https://web.archive.org/web/20140706063122/http://nutritiondata.self.com/foods-000119000000000000000.html |deadlink=no }}</ref>. Долгое время список железосодержащих продуктов возглавлял [[шпинат огородный|шпинат]], ошибочно внесённый из-за опечатки в результатах анализа (был потерян ноль после запятой).

Железо в питании подразделяют на '''гемовое''', или '''гемное''' (из мяса и других животных источников) и '''негемовое''' (из растительной пищи). В гемсодержащих белках железо находится в составе [[гем (биохимия)|гема]]. В негемовых железосодержащих белках железо непосредственно связывается с белком. К таким белкам относят [[Трансферрины|трансферрин]], [[ферритин]], окислительные ферменты рибонуклеотидредуктазу и [[Ксантиноксидаза|ксантиноксидазу]], [[железофлавопротеины]] NADH-дегидрогеназа и [[сукцинатдегидрогеназа]]<ref name="Biohimia2003"/>. Описанные белки, содержащие негемовое железо, относятся к классу [[ферредоксин]]ов, наиболее изученные из которых содержатся в хлоропластах зелёных растений и окисляются при переносе электрона в процессе фотосинтеза, а также бактериальные ферредоксины (например анаэробной бактерии ''Clostridium 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) ферментов [[Цитохром P450|цитохрома 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 <math>Fe_nS_mH_p</math> (например <math>Fe_2S_2</math>), она соединена с белковыми остовами через аминокислоту [[цистеин]]<ref name = "Knorre">{{книга|автор=Д. Г. Кнорре, С. Д. Мызина|ссылка=|заглавие=«Биологическая химия»|место=Москва|издательство=«Высшая школа»|год=2003|страницы=66|страниц=479|isbn=5-06-003720-7}}</ref><ref name="Dovzhikova_steroid">''И. В. Довжикова''. [http://cyberleninka.ru/article/n/fermenty-steroidogeneza-obzor-literatury Ферменты стероидогенеза (обзор литературы). Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания Сибирского отделения РАМН, Благовещенск. Бюллетень, выпуск № 37, 2010; УДК 577.175.63/.64:577.152.1.] {{Wayback|url=http://cyberleninka.ru/article/n/fermenty-steroidogeneza-obzor-literatury |date=20151225030643 }} // cyberleninka.ru</ref>.Гемовое железо усваивается наиболее эффективно (от 15 до 35 %). На усвоение негемового железа (даже в животной пище его порядка 60 %<ref>[http://www.vrg.org/nutrition/iron.php Iron in the Vegan Diet.] {{Wayback|url=http://www.vrg.org/nutrition/iron.php |date=20140529081928 }} The Vegetarian Resource Group // vrg.org</ref>) влияют [[Взаимодействия микронутриентов|многочисленные факторы]]<ref>[https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3999603/ Review on iron and its importance for human health.] {{Wayback|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3999603/ |date=20190409220728 }} // ncbi.nlm.nih.gov</ref>. Заметно улучшают усвоение железа потребляемые вместе с пищей [[аскорбиновая кислота]] или мясной белок<ref>[https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15743017]{{Wayback|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15743017|date=20171104174240}}<span> Enhancers of iron absorption: ascorbic … [Int J Vitam Nutr Res. 2004</span>&#x5D;<span> — PubMed — NCBI.</span> // ncbi.nlm.nih.gov</ref>. Препятствуют усвоению железа [[Яйцо|яйца]], [[кальций]], но главным образом [[антипитательные вещества]] — [[фитиновая кислота]], [[оксалат]]ы, [[танины]] и [[кофеин]]<ref>[https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16366727]{{Wayback|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16366727|date=20180723184758}}<span> Meat and ascorbic acid can promote Fe avai… [J Agric Food Chem. 2005</span>&#x5D;<span> — PubMed — NCBI</span></ref>.

К примеру, из-за высокого уровня фитиновых соединений усвоение железа из бобовых находится в районе 0,84-0,91 %<ref name="diet">''Gregory J. Anderson, Gordon D. McLaren.'' [https://books.google.com/books?id=QNNrESwWA98C&lpg=PP1&pg=PA88#v=onepage&q&f=false Iron Physiology and Pathophysiology in Humans (Springer, 2012, pages 88-90).] {{Wayback|url=https://books.google.com/books?id=QNNrESwWA98C&lpg=PP1&pg=PA88#v=onepage&q&f=false|date=20170418013344}}{{ref-en}} // books.google.com — ISBN 1-60327-484-7</ref>.
Согласно одному из американских исследований, потребление с железосодержащей пищей богатого танинами [[Чай|чая]] снижает усвоение микроэлемента на 62 %, [[кофе]] — на 35 %, а потребление апельсинового сока (с высоким содержанием аскорбиновой кислоты) увеличивает его на 85 %<ref>[https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/6896705]{{Wayback|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/6896705|date=20180219063900}}<span> Effect of different drinks on the absorpt… [Hum Nutr Appl Nutr. 1982</span>&#x5D;<span> — PubMed — NCBI</span></ref>. 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<ref>[https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10201801]{{Wayback|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10201801|date=20180217103054}}<span> Iron status of middle-aged women in five cou… [Eur J Clin Nutr. 1999</span>&#x5D;<span> — PubMed — NCBI</span></ref>.

==== Дефицит железа ====
{{Main|Дефицит железа}}
[[Файл:Gray72-en.svg|thumb|300px|right|При недостатке железа [[костный мозг]] продуцирует меньше [[эритроцит]]ов, а клетки крови сокращаются в размерах.]]
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 Земле [[Недоедание|нарушение питания]], которому подвержены до 2 млрд человек во всём мире<ref>{{Cite web |url=http://www.who.int/nutrition/topics/ida/en/ |title=Micronutrient deficiencies |website=[[Всемирная организация здравоохранения|WHO]] |accessdate=2014-06-22 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20170713171156/http://www.who.int/nutrition/topics/ida/en/ |archivedate=2017-07-13 |deadlink=yes }}</ref>.

В некоторых специальных случаях ([[анемия]], а также при [[донорство крови|донорстве крови]]) необходимо применять железосодержащие [[Лекарственный препарат|препараты]] и пищевые добавки ([[гематоген]], [[ферроплекс]]). Потребность в железе значительно возрастает при анемии, вызванной, например, такими паразитарными [[Инвазия (паразитология)|инвазиями]], как [[малярия]] и [[анкилостомоз]], которые очень широко распространены в тропических странах.

[[вегетарианство|Вегетарианцам]] советуют принимать примерно в 1,8 раза больше железа, чем не вегетарианцам<ref>Institute of Medicine, Food and Nutrition Board. ''Dietary Reference Intakes for Vitamin A, Vitamin K, Arsenic, Boron, Chromium, Copper, Iodine, Iron, Manganese, Molybdenum, Nickel, Silicon, Vanadium, and Zinc''. Washington, DC: National Academy Press, 2001.</ref>. 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<ref>{{Cite web |url=http://ajcn.nutrition.org/content/78/3/633S.long |title=Bioavailability of iron, zinc, and other trace minerals from vegetarian diets |access-date=2014-06-22 |archive-date=2015-01-16 |archive-url=https://web.archive.org/web/20150116064317/http://ajcn.nutrition.org/content/78/3/633S.long |deadlink=no }}</ref>. Известно, что организм вегетарианцев приспосабливается к диете и более эффективно удерживает имеющиеся запасы железа<ref>[https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10232635]{{Wayback|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10232635|date=20161017200944}}<span> Nonheme-iron absorption, fecal ferritin excre… [Am J Clin Nutr. 1999</span>&#x5D;<span> — PubMed — NCBI</span></ref>.

По результатам ряда исследований, за время приготовления в железной и [[чугун]]ной посуде содержание железа в пище возрастает в от 1,2 до 21 раза
<ref name="drweil">{{cite web |url=https://www.drweil.com/health-wellness/balanced-living/healthy-home/cooking-with-cast-iron/ |title=Cooking with Cast-Iron? |author=Andrew Weil, M.D. |date=2006-03-21 |publisher=drweil.com |accessdate=2018-04-22 |lang=en |archive-date=2018-04-22 |archive-url=https://web.archive.org/web/20180422202620/https://www.drweil.com/health-wellness/balanced-living/healthy-home/cooking-with-cast-iron/ |deadlink=no }}</ref><ref>Результаты исследования влияния железной посуды на содержание железа в приготовленной в них пище, опубликованные в журнале ''Journal of the American Dietetic Association'' в выпуске от июля 1986 года. Таблица результатов доступна на: {{cite web |url=http://whatscookingamerica.net/Information/IronCastIron.htm |title=Iron and Carcinogens in Cast Iron |author=Linda Stradley |date=2005-01-12 |publisher=What's Cooking America |accessdate=2014-10-11 |lang=en |archive-date=2014-10-01 |archive-url=https://web.archive.org/web/20141001001049/http://whatscookingamerica.net/Information/IronCastIron.htm |deadlink=no }}</ref><ref>{{cite web |url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12859709 |title=Food prepared in iron cooking pots as an intervention for reducing iron deficiency anaemia in developing countries: a systematic review. |author=Geerligs PD1, Brabin BJ, Omari AA. |date=2003-01-08 |publisher=The National Center for Biotechnology Information |work=Journal of human nutrition and dietetics : the official journal of the British Dietetic Association |accessdate=2014-10-11 |lang=en |archive-date=2014-10-15 |archive-url=https://web.archive.org/web/20141015230256/http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12859709 |deadlink=no }}</ref>. 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.

==== Переизбыток железа ====
{{See also|Гемохроматоз}}
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<ref name="drweil"/>.

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{{нет АИ|7|07|2019}}, может стать причиной болезни крови и печени — [[гемохроматоз]]а. ПДК железа в воде 0,3 мг/л.

Избыточное накопление железа в организме оказывает токсическое действие. Передозировка железа стимулирует выработку [[Свободные радикалы|свободных радикалов]], угнетает [[антиоксидант]]ную систему организма и, вероятно, способствует развитию [[атеросклероз]]а<ref>[https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7542998]{{Wayback|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7542998|date=20151225062728}}<span> Iron overload augments the dev… [Arterioscler Thromb Vasc Biol. 1995</span>&#x5D;<span> — PubMed — NCBI</span></ref>, поэтому употреблять препараты железа здоровым людям не рекомендуется.

== Примечания ==
{{примечания|2}}

== Литература ==
* {{ВТ-ЭСБЕ|Железо, в технике}}
* {{ВТ-ЭСБЕ|Железо, в химии}}
* {{ВТ-ЭСБЕ|Железо, в медицине}}
* [http://n-t.ru/ri/ps/pb026.htm Железо в Популярной библиотеке химических элементов].
* [http://www.krotov.info/acts/03/1/kliment_aleksandr_09.htm ''Климент Александрийский.'' «Строматы», глава 21].
* ''Абрамишвили Р. М.'' К вопросу об освоении железа на территории Восточной Грузии, ВГМГ, XXII-В, 1961.
* [http://www.history-library.com/index.php?id1=3&category=arhiologiya&author=areshyan-ge&book=1976&page=7 ''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».
* [https://web.archive.org/web/20071130010611/http://annals.xlegio.ru/hetts/small/anitta.htm ''Гиоргадзе Г. Г.'' «Текст Анитты» и некоторые вопросы ранней истории хеттов].
* ''Граков Б. Н.'' Ранний железный век. М.: Изд-во МГУ, 1977. 235 с.
* {{книга|автор=Татарченко Д.М.|заглавие=Металлургия чугуна, железа и стали в общедоступном изложении|издательство=Государственное научно-техническое издательство|год=1932|url=https://books.google.co.il/books?id=AiD_AgAAQBAJ&printsec=frontcover}}
* ''Хахутайшвили Д. А.'' К истории древнеколхской металлургии железа. Вопросы древней истории (Кавказско-ближневосточный сборник, вып. 4). Тбилиси, 1973.

== Ссылки ==
{{Навигация
 |Тема         = Железо
 |Портал       = Химия
 |Викицитатник  = Железо
 |Викисловарь  = железо
 |Викитека  =  Железо
}}
* [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Fe/key.html Железо на Webelements]
* [http://n-t.ru/ri/ps/pb026.htm Железо в Популярной библиотеке химических элементов].
* [http://chemistry-chemists.com/N3_2012/U3/img/Fe1.html Фото соединений железа на сайте 'Химия и Химики']
* [https://web.archive.org/web/20070928011901/http://www.uralgold.ru/otherPI_Fe.html%D0%96%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%B7%D0%BE в месторождениях].
* [http://nauka.relis.ru/08/0412/08412112.htm Болезни, вызванные недостатком и избытком железа в организме человека].

{{внешние ссылки}}
{{Периодическая система элементов}}
{{Ряд Активности Металлов}}
{{Металлы и сплавы, используемые для изготовления монет}}

[[Категория:Химические элементы]]
[[Категория:Металлы]]
[[Категория:Железо| ]]
[[Категория:Переходные металлы]]
[[Категория:Ферромагнетики]]