Fier (element) - Fapte, istorie, unde se găsește, cum se folosește Știința vie
De la a fi un element esențial de construcție din oțel până la plantele hrănitoare și a ajuta la transportarea oxigenului în sânge - fierul este întotdeauna ocupat ajutând la susținerea vieții pe Pământ.
Fierul este o substanță dură, fragilă, clasificată ca metal în grupa 8 din tabelul periodic al elementelor. Cel mai abundent dintre toate metalele, forma sa pură se corodează rapid de la expunerea la aer umed și la temperaturi ridicate. Fierul este, de asemenea, al patrulea element cel mai frecvent în scoarța Pământului în greutate și se consideră că o mare parte din miezul Pământului este compus din fier. Pe lângă faptul că se găsește în mod obișnuit pe Pământ, este abundent la soare și stele, potrivit Laboratorului Național Los Alamos. Fierul este crucial pentru supraviețuirea organismelor vii, potrivit Jefferson Lab. La plante, joacă un rol în producția de clorofilă. La animale, este o componentă a hemoglobinei - o proteină din sânge care transportă oxigenul din plămâni către țesuturile din corp.
Nouăzeci la sută din tot metalul rafinat în zilele noastre este fier, potrivit Societății Regale de Chimie. Cea mai mare parte este utilizată pentru fabricarea oțelului - un aliaj de fier și carbon - care este la rândul său utilizat în fabricare și inginerie civilă, de exemplu, pentru fabricarea betonului armat. Oțelul inoxidabil, care conține cel puțin 10,5% crom, este foarte rezistent la coroziune. Se folosește în tacâmuri de bucătărie, electrocasnice și vase de gătit, precum tigăi și tigaie din oțel inoxidabil. Adăugarea altor elemente poate oferi oțelului cu alte calități utile. De exemplu, nichelul își mărește durabilitatea și îl face mai rezistent la căldură și acizi; manganul îl face mai durabil, în timp ce tungstenul îl ajută să mențină duritatea la temperaturi ridicate, potrivit Jefferson Lab.
Doar faptele
- Număr atomic (numărul de protoni din nucleu): 26
- Simbol atomic (pe tabelul periodic al elementelor): Fe
- Greutatea atomică (masa medie a atomului): 55,845
- Densitate: 7.874 grame pe centimetru cub
- Faza la temperatura camerei: solidă
- Punct de topire: 2.800,4 grade Fahrenheit (1.538 grade Celsius)
- Punct de fierbere: 2.861 C (5.181,8 F)
- Număr de izotopi (atomi ai aceluiași element cu un număr diferit de neutroni): (includeți câți sunt izotopi stabili): 33 Izotopi stabili: 4
- Cele mai comune izotopi: Iron-56 (abundență naturală: 91.754 la sută)
Istoria și proprietățile fierului
Arheologii estimează că oamenii folosesc fierul de mai bine de 5.000 de ani, potrivit Jefferson Lab. De fapt, se pare că unele dintre cele mai vechi fieruri cunoscute de oameni au căzut literalmente din cer. Într-un studiu publicat în 2013 în Jurnalul de Științe Arheologice, cercetătorii au examinat vechile mărgele de fier egiptene care datează în jurul anului 3200 î.e.n. și au constatat că erau făcute din meteoriți de fier. Vechiul Testament din Biblie menționează, de asemenea, fierul de mai multe ori, potrivit Laboratorului Național Los Alamos.
Fierul se obține în principal din minerale hematit și magnetit. În grade mai mici, poate fi obținut și din mineralele taconit, limonit și siderit, potrivit Jefferson Lab. Fierul are patru forme alotrope diferite, ceea ce înseamnă că are patru forme structurale diferite în care atomii se leagă în modele diferite, potrivit Laboratorului Național Los Alamos. Aceste forme sunt numite ferite, cunoscute sub numele de alfa (care este magnetic), beta, gamma și omega.
Fierul este un nutrient important în dieta noastră. Deficitul de fier, cel mai frecvent deficit nutritiv, poate provoca anemie și oboseală care afectează capacitatea de a efectua muncă fizică la adulți. De asemenea, poate afecta memoria și alte funcții mentale la adolescenți, potrivit Centrelor pentru Controlul și Prevenirea Bolilor. Femeile care au deficit de fier în timpul sarcinii prezintă un risc crescut de a avea copii mici și mici, avertizează CDC.
Există două tipuri de fier dietetic: fierul hem și fierul non-hem. Fierul hem - care este tipul de fier mai ușor absorbit - se găsește în carne, pește și păsări, în timp ce fierul non-hem - care este, de asemenea, absorbit, dar într-o măsură mai mică decât fierul hem - se găsește în ambele alimente vegetale (cum ar fi spanac, kale și broccoli) și carne, conform Crucii Roșii Americane. Oamenii absorb până la 30 la sută din fierul hem, comparativ cu 2 până la 10 la sută din fierul non-hem, raportează ARC, adăugând că alimentele bogate în vitamina C, cum ar fi roșiile sau citricele, pot ajuta la absorbția persoanelor care absorb fierul non-hem.