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鐵的特性

錳 - 鐵 - 鈷 鐵 釕 元素周期表
總體特性
名稱, 符號, 序號	鐵、Fe、26
系列	過渡金屬
族, 周期, 元素分區	8族, 4, d
密度、硬度	7874 kg/m3、4.0
顏色和外表	帶藍的淺灰色
地殼含量	4.7%
原子屬性
原子量	55.845 原子量單位
原子半徑（計算值）	140（156）pm
共價半徑	125 pm
范德華半徑	無數據
價電子排布	[氬]3d64s2
電子在每能級的排布	2，8，14，2
氧化價（氧化物）	2，3，4，6（兩性的）
晶體結構	體心立方格
物理屬性
物質狀態	固態，磁性
熔點	1808 K（1535 ℃）
沸點	3023 K（2750 ℃）
摩爾體積	4.09 ×10-6m3/mol
汽化熱	349.6 kJ/mol
熔化熱	13.8 kJ/mol
蒸氣壓	7.05 帕（692.73K）
聲速	4910 m/s（293.15K）
其他性質
電負性	1.83（鮑林標度）
比熱	440 J/(kg•K)
電導率	9.93×106/(米歐姆)
熱導率	80.2 W/(m•K)
第一電離能	762.5 kJ/mol
第二電離能	1561.9 kJ/mol
第三電離能	2957 kJ/mol
第四電離能	5290 kJ/mol
最穩定的同位素
同位素 豐度 半衰期 衰變模式 衰變能量 MeV 衰變產物 54Fe 5.8 % 穩定 55Fe 人造 2.73年 電子捕獲 0.231 55Mn 56Fe 91.72 % 穩定 57Fe 2.2 % 穩定 58Fe 0.28 % 穩定 59Fe 人造 44.503天 β衰變 1.565 59Co 60Fe 人造 1.5×106年 β衰變 3.978 60Co
在沒有特別注明的情況下使用的是 國際標準基準單位單位和標準氣溫和氣壓

鐵是一種化學元素，它的化學符號是Fe，它的原子序數是26，是最常用的金屬。它是過渡金屬的一種。

[編輯] 性狀

鐵是有光澤的銀白色金屬，硬而有延展性，熔點為1535℃，沸點為3000℃，有很強的鐵磁性，並有良好的可塑性和導熱性。不過鐵最易受到氧化影響，暴露在氧氣中很易出現鏽蝕的現象。

[編輯] 發現

鐵是古代就已知的金屬之一。鐵礦石是地殼主要組成成分之一，鐵在自然界中分佈極為廣泛，但人類發現和利用鐵卻比黃金和銅要遲。首先是由於天然的單質狀態的鐵在地球上非常稀少，而且它容易氧化生鏽，加上它的熔點（1812K）又比銅（1356K）高得多，就使得它比銅難於熔煉。人類最早發現的鐵是從天空落下來的隕石，隕石中含鐵的百分比很高，是鐵和鎳、鈷等金屬的混合物，在融化鐵礦石的方法尚未問世，人類不可能大量獲得生鐵的時候，鐵一直被視為一種帶有神秘性的最珍貴的金屬。

中國是發現和掌握煉鐵技術最早的國家。1973年在中國河北省出土了一件商代鐵 刃青銅鉞，經科學鑒定，證明該鐵刃是用隕鐵鍛成的，表明中國認識鐵的歷史已經超過3300年：已經熟悉了鐵的鍛造性能、識別了鐵與青銅在性質上的差別，掌 握了把鐵鑄在銅兵器的刃部以加強銅的堅韌性的特殊工藝。隨著青銅熔煉技術的成熟，逐漸為鐵的冶煉技術的發展創造了條件。以往的出土資料證明，中國最早人工 冶煉的鐵是在春秋戰國之交的時期出現的。江蘇六合縣春秋墓出土的鐵條、鐵丸和河南洛陽戰國早期灰坑出土的鐵錛，均能確定是迄今為止中國最早的生鐵工具。 2004年6月，文物專家們對新發現的西藏堆 龍德慶縣嘎沖村遺址進行調查勘探時，首次在這個距今約為3000年至3400年的遺址中發現了藏族先民早期冶煉的鐵塊，標志著這一時期的藏族先民便已從青 銅器時代逐步邁入鐵器時代。經實地勘探，考古專家不僅在遺址地層斷面周圍發現了金屬冶煉時使用的陶制器具，殘鐵塊、鐵渣子、獸骨、木炭、灰燼、房屋遺址等 遺物，同時還發現了各種原始陶片、打制石器，是西藏首次發現的金石器並用時代文化遺址。此前在西藏曲貢遺址出土的銅器，標志著藏族先民大約在距今4000 年前後便跨入了青銅器時代，而嘎沖遺址發現的鐵塊，儘管可能是早期不太成熟的冶金技術產物，但卻是由青銅時代進入鐵器時代的重要物證。這一重要考古發現表 明，中國進入鐵器時代的時間可能不晚於以往公認的世界上最早進入鐵器時代的西臺王國（大約在公元前1400年左右）。

生鐵冶煉技術的出現對封建社會的作用與蒸汽機對資本主義社會的作用可以媲美。

鐵的發現和大規模使用，是人類發展史上的一個光輝里程碑，它把人類從石器時代、銅器時代帶到了鐵器時代，推動了人類文明的發展。至今鐵仍然是現代化學工業的基礎，人類進步所必不可少的金屬材料。

[編輯] 名稱由來

鐵，化學符號Fe的來源是拉丁文名稱Ferrum。

[編輯] 分佈

鐵是地球上分佈最廣的金屬之一。約占地殼質量的5.1%，居元素分佈序列中的第四位，僅次於氧、矽和鋁。

在自然界，游離態的鐵只能從隕石中找到，分佈在地殼中的 鐵都以化合物的狀態存在。鐵的主要礦石有：赤鐵礦Fe₂O₃，含鐵量在50%~60%之間；磁鐵礦Fe₃O₄，含鐵量60%以上，有磁性，此外還有褐鐵礦Fe₂O₃•nH₂O、菱鐵礦FeCO₃和黃鐵礦FeS₂，它們的含鐵量低一些，但比較容易冶煉。中國的鐵礦資源非常豐富，著名的產地有湖北大冶、東北鞍山等。

[編輯] 製備

單質鐵的製備一般採用冶煉法。以赤鐵礦（Fe₂O₃）和磁鐵礦（Fe₃O₄）為原料，與焦炭和助溶劑在熔礦爐內反應，焦炭燃燒產生二氧化碳（CO₂），二氧化碳與過量的焦炭接觸就生成一氧化碳（CO），一氧化碳和礦石內的氧化鐵作用就生成金屬鐵。

以上反應都是可逆反應，所產生的一氧化碳濃度越大越好，要使反應進行完全必須在800度以上進行。

化學純的鐵是用氫氣還原純氧化鐵來制取，也可由羧基合鐵來制取，也可由羧基合鐵熱分解來得到純鐵。

[編輯] 同位素

[編輯] 用途

在我們的生活里，鐵可以算是最有用、最價廉、最豐富、最重的金屬。工農業生產中，鐵是最重要的基本結構材料，鐵合金用途廣泛；國防和戰爭更是鋼鐵的較量，鋼鐵的年產量代表一個國家的現代化水準。

對於人體，鐵是不可缺少的微量元素。在十多種人體必需的微量元素中鐵無論在重要性上還是在數量上，都屬於首位。

一個正常的成年人全身含有3克多鐵，相當於一顆小鐵釘的質量。人體血液中的血紅蛋白就是鐵的配合物，它具有固定氧和輸送氧的功能。人體缺鐵會引起貧血症。只要不偏食，不大出血，成年人一般不會缺鐵。

所謂煤氣中毒（一氧化碳中毒），也是由於血紅素中鐵原子核心被一氧化碳氣體分子緊緊地包圍住，喪失了吸收氧分子的能力，使人窒息中毒而死亡。

鐵還是植物製造葉綠素不可缺少的催化劑。如果一盆花缺少鐵，花就會失去顏色和芳香，葉子也發黃枯萎。一般土壤中也含有不少鐵的化合物。

[編輯] 世界10大鐵礦產國

年產量（千公噸）

[編輯] 世界10大鐵消費國之消費量

單位：千公噸

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