English

Азот
Актиний
Алюминий
Америций
Аргон
Астат
Барий
Бериллий
Берклий
Борий
Бор
Бром
Ванадий
Висмут
Водород
Вольфрам
Гадолиний
Галлий
Гафний
Гелий
Германий
Гольмий
Дармштадтий
Диспрозий
Дубний
Европий
Железо
Золото
Индий
Иод
Иридий
Иттербий
Иттрий
Кадмий
Калий
Калифорний
Кальций
Кислород
Кобальт
Кремний
Криптон
Ксенон
Кюрий
Лантан
Литий
Лоуренсий
Лютеций
Магний
Марганец
Медь
Мейтнерий
Менделеевий
Молибден
Мышьяк
Натрий
Неон
Нептуний
Неодим
Никель
Ниобий
Нобелий
Олово
Осмий
Палладий
Платина
Плутоний
Полоний
Празеодим
Прометий
Протактиний
Радий
Радон
Резерфордий
Рений
Рентгений
Родий
Ртуть
Рубидий
Рутений
Самарий
Свинец
Селен
Сера
Серебро
Сиборгий
Скандий
Стронций
Сурьма
Таллий
Тантал
Теллур
Тербий
Технеций
Титан
Торий
Тулий
Углерод
Уран
Унунбий
Фермий
Фосфор
Франций
Фтор
Хассий
Хлор
Хром
Цезий
Церий
Цинк
Цирконий
Эйнштейний
Эрбий

История

Свойства

Применение

Опыты

       

         Железо


Символ - Fe
Атомный вес - 55.85
Плотность - 7.87
Температура плавления - 1535 °C
Температура кипения - 2750 °C
Известно с древнейших времён.
   
 

 
    Железо – один из самых распространенных металлов, однако вместе с тем, найти образец чистого (хотя бы 99.9%) железа достаточно сложно. Встретив, например, кусок германия, можно с большой вероятностью предположить, что его чистота составляет как минимум 3-5N (99.9-99.999 %), поскольку именно в таком виде он применяется в ИК оптике и полупроводниковой технике – для изготовления линз, смотровых окон, детекторов и т.п. Железо же, как правило, встречается в виде стали. Содержание железа составляет от 99% в низколегированных сталях до гораздо меньшего значения в жаропрочных, коррозионно-стойких и прочих специальных сплавах.

Электролитическое железо
    Это образец электролитического железа истотой 99.97%. Электролитическое железо содержит очень мало углерода и применяется для изготовления материалов сердечников трансформаторов. Низкое содержание углерода необходимо, поскольку увеличение его количества, например, с 0.001% до 0.004 % уменьшает магнитную проницаемость в 4 раза.

  Электролитическое железо переплавленное в вакууме
    После электрорафинирования в железе остается очень мало углерода, но оно содержит растворенные газы (в основном водород). Чтобы избавиться от них, катодный осадок переплавляют в высоком вакууме (при такой обработке летучие примеси удаляются). Данный образец произведен как раз таким методом.

 
    Несмотря на то, что железо может корродировать на воздухе, оно встречается в природе и в виде металла. Однако такое железо не образуется в результате геологических процессов (как, например, медь или сера), а прилетает на Землю извне. Это метеоритное железо. Ежедневно на Землю падает несколько тонн метеоритов. Большинство из них сгорает в атмосфере, но многие успевают достигнуть земли и сохраняются в течении тысяч лет, прежде чем разрушиться от коррозии. Кстати, бОльшая часть железных метеоритов содержит по нескольку процентов никеля, который увеличивает их коррозионную стойкость.

  Сихотэ-Алинский метеорит
    На фотографии – осколок Сихотэ-Алинского метеорита, упавшего на землю 12 февраля 1947 года. Его состав: Fe 93,32%; Ni 6,00%; Co 0,47%; Cu 0,47%; P 0,28%; S <0,01%.
    Этот образец я приобрел на известном аукционе ebay (точнее, на немецкой его части ebay.de). Несмотря на то, что метеорит из России, а вывоз метеоритов запрещен российским законодательством, за рубежом их найти гораздо проще (отчасти за счет развитого интернет-бизнеса). Сихотэ-Алинские метеориты – одни из самых недорогих: средняя цена составляет 0.15-0.6 евро за грамм.

  Метеорит после электрополировки
    Второй метеорит (я приобрел два) я подверг электротравлению в растворе разбавленной серной кислоты, после чего его поверхность заблестела, и стало видно, что это действительно железо ;) .

  Карбонильное железо
    Еще один образец чистого железа – карбонильный порошок.
 Железо может реагировать с окисью углерода (угарным газом), давая бесцветную, летучую, ядовитую жидкость – карбонил железа. Карбонил железа устойчив на воздухе, и его можно очистить от примесей дистилляцией, но при более сильном нагревании он разлагается на исходные вещества: металлическое железо и угарный газ. Причем железо получается в виде порошка с очень мелкими частицами (эти частицы слипаются в более крупные агрегаты, которые видно на фото) и обладает высокой чистотой.

  Железная проволока
    Просто железная проволока, правда изготовленная из весьма чистого железа (чистота 99.99%), от фирмы Alfa Aesar.

  Кристаллы железа выращенные из газовой фазы
    Мне было интересно посмотреть не только как выглядят кристаллы драгоценных металлов, но и попробовать получить обычные металлы в необычном виде. Поэтому я попробовал вырастить кристаллы металлического железа газовым транспортом, то есть так же, как и кристаллы золота.

    Транспортирующим агентом в случае железа был иод. При температуре около 500°C он реагирует с порошком железа давая иодид FeI2, а при температуре выше 800°C иодид разлагается на железо и иод.
    В первом опыте, кристаллы получились довольно мелкими (размер образца на фото - 5 мм, то есть фото сделано с очень большим увеличением) и вдобавок ко всему, кристаллы успели поржаветь, так как я не отделил их полностью от остатка иода. В следующий раз постараюсь вырастить более крупные кристаллики.