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铁是一种化学元素,它的化学符号是Fe,原子序数是26,在化学元素周期表中位于第4周期、第VIII族,是铁系元素的代表。是最常用的金属。它是过渡金属的一种,是地壳含量第二高的金属元素。铁制物件发现于公元前3500年的古埃及。它们包含7.5%的镍,表明它们来自流星。古代小亚细亚半岛(也就是现今的土耳其)的赫梯人在3500年前(公元前1500年前)是第一个从铁矿石中熔炼铁的,这种新的、坚硬的金属给了他们经济和政治上的力量,铁器时代开始了。中国也是最早发现和掌握炼铁技术的国家之一。1973年在中国河北省出土了一件商代铁刃青铜钺,表明3300多年以前中国人认识了铁,熟悉了铁的锻造性能,识别了铁与青铜在性质上的差别,把铁铸在铜兵器的刃部,加强铜的坚韧性。经科学鉴定,证明铁刃是用陨铁锻成的。随着青铜熔炼技术的成熟,逐渐为铁的冶炼技术的发展创造了条件。另外人体中也含有铁元素。血红蛋白的成分,帮助氧气运输。

编辑摘要
中文名: 符号: Fe
序号: 26 CAS号: 7439-89-6
族: 8 周期: 4
元素分区: d 原子质量: 55.845(2) g·mol−1
外观: 浅灰色至银白色固体 熔点: 1811 K, 1538 °C, 2800 °F℃
沸点: 3134 K, 2862 °C, 5182 °F℃
电阻率 : 0.97×10-7Ω*m(20℃) 原子半径 : 126pm
莫氏硬度 : 4 是否受管 : 制否
CAS号 : 7439-89-6 MDL号 : MFCD00010999
安全标识 : S16 S33 危险标识 : R11
化合价 : +3、+2

目录

铁 - 发现

铁铁矿(褐铁矿)

铁是古代就已知的金属之一。铁矿石地壳主要组成成分之一,铁在自然界中分布极为广泛,但人类发现和利用铁却比黄金和铜要迟。首先是由于天然的单质状态的铁在地球上非常稀少,而且它容易氧化生锈,加上它的熔点(1812K)又比(1356K)高得多,就使得它比铜难于熔炼。

人类最早发现的铁是从天空落下来的陨石,陨石中含铁的百分比很高,是铁和等金属的混合物,在融化铁矿石的方法尚未问世,人类不可能大量获得生铁的时候,铁一直被视为一种带有神秘性的最珍贵的金属。

中国是发现和掌握炼铁技术最早的国家。1973年在中国河北省出土了一件商代铁刃青铜钺,表明中国人早在3300多年以前就认识了铁,熟悉了铁的锻造性能,识别了铁与青铜在性质上的差别,把铁铸在铜兵器的刃部,加强铜的坚韧性。经科学鉴定,证明铁刃是用陨铁锻成的。

铁原子电子模型铁原子电子模型

随着青铜熔炼技术的成熟,逐渐为铁的冶炼技术的发展创造了条件。中国最早人工冶炼的铁是在春秋战国之交的时期出现的。这从江苏六合县春秋墓出土的铁条、铁丸,和河南洛阳战国早期灰坑出土的铁锛均能确定是到21世纪初为止中国最早的生铁工具。生铁冶炼技术的出现,对封建社会的作用与蒸汽机对资本主义社会的作用可以媲美。铁的发现和大规模使用,是人类发展史上的一个光辉里程碑,它把人类从石器时代、铜器时代带到了铁器时代,推动了人类文明的发展。现代铁仍然是现代化学工业的基础,人类进步所必不可少的金属材料。[1]

铁 - 分布

铁原子示意图铁原子示意图

铁是地球上分布最广的金属之一。约占地壳质量的5.1%,居元素分布序列中的第四位,仅次于和铝。

在自然界,游离态的铁只能从陨石中找到,分布在地壳中的 铁都以化合物的状态存在。铁的主要矿石有:赤铁矿Fe2O3,含铁量在50%~60%之间;磁铁矿Fe3O4,含铁量60%以上,有亚铁磁性,此外还有褐铁矿Fe2O3·nH2O、菱铁矿FeCo3和黄铁矿FeS2,它们的含铁量低一些,但比较容易冶炼。中国的铁矿资源非常丰富,著名的产地有湖北大冶、 辽宁鞍山等。

铁 - 物理性质

铁铁矿

同素异形体:铁有多种同素异形体,如铁、铁、铁、铁等。

电子层分布:2-8-14-2 。

晶胞:为体心立方,每个晶胞含有2个金属原子。晶胞参数:a = 286.65 pm  b = 286.65 pm  c = 286.65 pm   α = 90°   β = 90°  γ = 90° 。

外观:铁是有光泽的银白色金属,硬而有延展性。

熔点:1535℃

沸点:3000℃。

物理性能:有很强的铁磁性,并有良好的可塑性和导热性。声音在其中的传播速率:512 m/s。[2]

铁 - 化学性质

元素属性

铁的元素符号为Fe,原子序数26,相对原子质量55.847。

活性

铁是比较活泼的金属,在金属活动顺序表里排在的前面。

铁铁矿 锡石 锑华

常温时,铁在干燥的空气里不易与氧、等非金属单质起反应,在高温时,则剧烈反应。铁在氧气中燃烧,生成Fe3O4,赤热的铁和水蒸气起反应也生成Fe3O4。铁易溶于稀的无机酸和浓盐酸中,生成二价铁盐,并放出氢气。在常温下遇浓硫酸或浓硝酸时,表面生成一层氧化物保护膜,使铁“钝化”,故可用铁制品盛装浓硫酸或浓硝酸

化合价

铁是一变价元素,常见价态为+2和+3。铁与硫、硫酸铜溶液、盐酸、稀硫酸等反应时失去两个电子,成为+2价。与Cl2、Br2、硝酸及热浓硫酸反应,则被氧化成Fe3+ 。铁与氧气或水蒸气反应生成的Fe3O4,可以看成是FeO·Fe2O3,其中有1/3的Fe为+2价,另2/3为+3价。铁的+3价化合物较为稳定。

化合物

主要有两大类:亚铁Fe(Ⅱ)和正铁Fe(Ⅲ)化合物,亚铁化合物有氧化亚铁、氯化亚铁、硫酸亚铁、氢氧化亚铁等;正铁化合物有三氧化二铁、三氯化铁、硫酸铁、氢氧化铁等。如在亚铁氰化钾K4[Fe(CN)6]·3H2O和铁氰化钾K3[Fe(CN)6]中。铁与环戊二烯的化合物二茂铁,是一种具有夹心结构的金属有机化合物。

氧化态

铁在空气中氧化生锈铁在空气中氧化生锈

铁的电子构型为(Ar)3d64s2,氧化态有0、+2、+3、+4、+5、+6。铁的最重要的氧化态是+2和+3。二价铁离子呈淡绿色,在碱性溶液中易被氧化成三价铁离子。三价铁离子的颜色随水解程度的增大而由黄色经橙色变到棕色。二价和三价铁均易与无机或有机配位体形成稳定的配位化合物,如Phen为菲罗林,配位数通常为6。零价铁还可与一氧化碳形成各种羰基铁,如Fe(CO)5、Fe2(CO)9、Fe3(CO)12。羰基铁有挥发性,蒸气剧毒。铁也有+4、+5、+6价态的化合物,但在水溶液中只有+6价的。 

铁为强还原剂,在室温条件下可缓慢地从水中置换出氢,在500℃以上反应速率增高: 3Fe+4H2O→Fe3O4+4H2

铁在干燥空气中很难与氧发生作用,但在潮湿空气中很易腐蚀,若含有酸性气或卤素蒸气时,腐蚀更快。铁可从溶液中还原金、铂、银、汞、铋、锡、镍或铜等离子,如:CuSO4+Fe→FeSO4+Cu

铁溶于非氧化性的酸如盐酸和稀硫酸中,形成二价铁离子并放出氢气;在冷的稀硝酸中则形成二价铁离子和硝酸铵:

Fe+H2SO4→FeSO4+H2↑  4Fe+10HNO3 →4Fe(NO32+NH4NO3+3H2O

铁溶于热的或较浓的硝酸中,生成硝酸铁并释放出氮的氧化物。在浓硝酸或冷的浓硫酸中,铁的表面形成一层氧化薄膜而被钝化。铁与氯在加热时反应剧烈。铁也能与硫、磷、硅、碳直接化合。铁与氮不能直接化合,但与氨作用,形成氮化铁Fe2N。[3]

铁 - 制取方法

元素符号Fe来自于拉丁文“Ferrum”(铁)。 

地壳中含量第四(5.63%),在宇宙中含量第九。铁是地球上分布最广的金属之一,约占地壳质量的5.1%,居元素分布序列中的第四位,仅次于氧、硅和铝。

取自铁矿。把石灰石、焦炭和铁矿石分层投入高炉,自底部鼓入高温空气,使得焦炭炽热燃烧生成CO气体,于是铁被CO从氧化物中还原出来,熔化成铁液从炉底流出。 

还原氧化铁法

  目的:

  认识把铁矿石炼成铁的主要反应原理。

  用品:

  贮气瓶、分液漏斗、硬质玻璃管、试管、玻璃导管、橡皮管、弹簧夹、双孔塞、单孔塞、尖嘴管、酒精灯。氧化铁、一氧化碳、清石灰水。

  原理:

  在高温下,用还原剂(主要是一氧化碳)可从铁矿石里把铁还原出来。

  Fe2O3+3CO2Fe+3CO2↑

  操作:

  先用蚁酸和浓硫酸反应制取一氧化碳,贮存在贮气瓶里备用。

  取长约25厘米、内径约3厘米的硬质玻璃管一根,在中部铺上一薄层干燥的红褐色氧化铁粉末。

  实验时,先把硬质玻璃管中的氧化铁加热,然后放松橡皮导管上的弹簧夹,旋开贮气瓶上分液漏斗的活塞,让水缓缓流下,使一氧化碳气体均匀而缓慢地排入硬质玻璃管里,跟灼热的氧化铁发生反应。这时在盛有清石灰水的试管里可以看到有气泡冒出,溶液逐渐变成浑浊,这是反应后逸出的二氧化碳所致。但是逸出的气体中的有部分未发生反应的一氧化碳,这是一种剧毒的气体,所以在实验一开始就要时时用火点燃尖嘴管口逸出的气体,使一氧化碳燃烧成二氧化碳。

  当硬质玻璃管里的氧化铁已变成黑色时,关上分液漏斗的活塞,夹紧导气管上的弹簧夹,停止排出一氧化碳。但在硬质玻璃管外仍须继续加热,直到试管里不再有气泡冒出为止。把整套装置移到通风橱里拆卸,取出反应后所得的铁屑。

  为了证明氧化铁已被还原成铁,可以比较反应物氧化铁和生成物铁屑的颜色,前者是红褐色的,后者是黑色的。也可以在两支盛稀盐酸的试管里,分别加入氧化铁和生成物铁屑,氧化铁跟稀盐酸反应不发生气体,铁屑跟稀盐酸反应有氢气产生。但不要用磁铁来鉴别,因为天然的氧化铁也有顺磁性。

铁 - 用途

铁粉铁粉

工农业生产中,铁是最重要的基本结构材料,它的最大用途是用于炼钢;也大量用来制造铸铁和煅铁。铁合金用途广泛;国防和战争更是钢铁的较量,钢铁的年产量代表一个国家的现代化水平。

铁和其化合物还用作磁铁、染料(墨水、蓝晒图纸、胭脂颜料)和磨料(红铁粉)。还原铁粉大量用于冶金。 

对于人体,铁是不可缺少的微量元素。在十多种人体必需的微量元素中铁无论在重要性上还是在数量上,都属于首位。一个正常的成年人全身含有3g多铁,相当于一颗小铁钉的质量。人体血液中的血红蛋白就是铁的配合物,它具有固定氧和输送氧的功能。人体缺铁会引起贫血症。只要不偏食,不大出血,成年人一般不会缺铁。 所谓煤气中毒(一氧化碳中毒),也是由于血红素中铁原子核心被一氧化碳气体分子紧紧地包围住,丧失了吸收氧分子的能力,使人窒息中毒而死亡。

铁还是植物制造叶绿素不可缺少的催化剂。如果一盆花缺少铁,花就会失去艳丽的颜色,失去沁人肺腑的芳香,叶子也发黄枯萎。一般土壤中也含有不少铁的化合物。

铁是土壤中的一个重要组分,其在土壤中的比例从小于1%至大于20%不等,平均是3.2% . 铁主要以铁氧化物的形式存在,其中既有二价又有三价铁, 大多数铁氧化物在土壤颗粒中以不同程度的微结晶形式存在。[4]

铁 - 铁的毒理学

急性毒性

小孩经口TDLo:77mg/kg;大鼠经口LD50:30 mg/kg;兔子腹腔LDLo:20mg/kg;豚鼠经口LD50:20mg/kg[1] 

多剂量毒性

大鼠吸入TCLo:250mg/m3/6H/4W-I[1] 
致癌性
大鼠气管TDLo:450mg/kg/15W-I[1] 

其他

吸入粉尘会引起尘肺

铁 - 铁的营养学

营养学认识

缺铁性贫血是世界卫生组织确认的四大营养缺乏症之一。18世纪,Menghini用磁铁吸附在干燥血中的颗粒,注意到了血液中含有铁。1892年,Bunge注意到婴幼儿容易缺乏铁。1928年,Mackay最早证明铁缺乏是伦敦东区婴幼儿贫血盛行的原因。1932年,Castle及其同事确证无机铁可用于血红蛋白合成。

人体分布

铁是人体含量的必需微量元素,人体内铁的总量约4~5克,是血红蛋白的重要部分,人全身都需要它,这种矿物质可以存在于向肌肉供给氧气的红细胞中,还是许多酶和免疫系统化合物的成分,人体从食物中摄取所需的大部分铁,并小心控制着铁含量。
铁对人体的功能表现在许多方面,铁参与氧的运输和储存。红细胞中的血红蛋白是运输氧气的载体;铁是血红蛋白的组成成分,与氧结合,运输到身体的每一个部分,供人们呼吸氧化,以提供能量(能量食品),消化(消化食品)食物,获得营养;人体内的肌红蛋白存在于肌肉之中,含有亚铁血红素,也结合着氧,是肌肉中的“氧库”。当运动(运动食品)时肌红蛋白中的氧释放出来,随时供应肌肉活动所需的氧。心、肝、肾这些具有高度生理活动能力和生化功能的细胞线粒体内,储存的铁特别多,线粒体是细胞的“能量工厂”,铁直接参与能量的释放。
铁还可以促进发育;增加对疾病的抵抗力;调节组织呼吸,防止疲劳;构成血红素,预防和治疗因缺铁而引起的贫血;使皮肤恢复良好的血色。

吸收代谢

成人体内铁的总量约为4~5g,其中72%以血红蛋白、3%以肌红蛋白、0.2%以其他化合物形式存在;其余则为储备铁,以铁蛋白的形式储存于肝脏、脾脏和骨髓的网状内皮系统中,约占总铁量的25%。
食物中的铁主要以Fe(OH)₃络合物的形式存在,在胃酸作用下,还原成亚铁离子,再与肠内容物中的维生素C、某些糖及氨基酸形成络合物,在十二指肠及空肠吸收。
铁在体内代谢中可反复被身体利用。一般情况下,除肠道分泌和皮肤、消化道及尿道上皮脱落可损失一定数量外,几乎不存在其它途径损失。
膳食中存在的磷酸盐、碳酸盐、植酸、草酸、鞣酸等可与非血红素铁形成不溶性的铁盐而阻止铁的吸收。胃酸分泌减少也影响铁的吸收。
铁的平衡 铁的平衡是指一种稳定的状态,即从膳食中吸收的铁既可能补充机体实际丢失的铁又可满足机体生长(和怀孕)的需要。铁的平衡依赖于铁吸收、铁转运和铁储存的共同协调。
机体有三种独特机制以保持铁的平衡及预防体内的缺乏和过分蓄积。
⑴反复利用红细胞分解代谢中的铁。铁在体内生物半衰期在成年男子为5.9年,成年女子(绝经期前)为3.8年。
⑵根据体内铁营养状态调节肠道内铁的吸收。
⑶增加独特的储存蛋白——铁蛋白可储存或释放以满足额外铁的需要,如在孕期后1/3。
机体内稳态机制在多方面协调铁的需要、利用和储存以保持这种平衡。体内基本铁丢失有一半是胃肠道中脱落细胞和血的丢失,血红蛋白的水平可在某种程度上影响这种基本丢失。同样血红蛋白水平也可影响经月经丢失的铁量。血红蛋白下降并发展为缺铁性分血时可有效减少体内基本丢失及月经铁丢失。当体内严重贫血或铁过多时也减少或增加皮肤铁的丢失。肠道中铁的吸收主要取决于体内铁营养状态和膳食的特性(铁的含量、形式及生物利用)。从调节机制上在体内大多数细胞中,调节是在转录后的水平上,经铁调节蛋白(1RP8)和转铁蛋白受体及铁蛋白H和I链的mRNA-3’或5’端utr中的铁响应元件IREs来调节铁的转运和储存。红细胞铁需要量高,其调节也是在转录水平上,在调节上可优先于其他细胞的转录后调节。

摄取量

人体每日适宜的摄取量:

 年龄每日摄入量 孕妇 
 0—0.5岁 0.3mg 早期 15mg
 0.5岁—1岁 10mg 中期 25mg
 1岁—4岁 12mg 后期 35mg
 4岁—7岁 12mg 乳期 25mg
 7岁—11岁 12mg  
 11岁—14岁 男 16mg 女 18mg  
 14岁—18岁 男 20mg女 25mg  
 18岁—50岁 男 15mg女 20mg  
 50岁 15mg  

 

 

生理功能

1、铁是血红蛋白的重要部分,而血红蛋白功能是向细胞输送氧气,并将二氧化碳带出细胞。血红蛋白中4个血红素和4个球蛋白链接的结构提供一种有效机制,即能与氧结合而不被氧化,在从肺输送氧到组织的过程中起着关键作用。
2、肌红蛋白是由一个血红素和一个球蛋白链组成,仅存在于肌肉组织内,基本功能是在肌肉中转运和储存氧
3、细胞色素是一系列血红素的化合物,通过其在线粒体中的电子传导作用,对呼吸和能量代谢有非常重要的影响,如细胞a、b和c是通过氧化磷酸化作用产生能量所必需的。
4、其它含铁酶中铁可以是非血素铁,台参与能量代谢的NAP脱氢酶和琥珀脱氢酶,也有含血红素铁的对氧代谢副产物分子起反应的氢过氧化物酶,还有多氧酶(参与三羟酸循环),磷酸烯醇丙酮酸羟激酶(糖产生通路限速酶),核苷酸还原酶(DNA合成所需的酶)。
5、铁元素催化促进β-胡萝卜素转化为维生素A、嘌呤与胶原的合成,抗体的产生,脂类从血液中转运以及药物在肝脏的解毒等。铁与免疫的关系也比较密切,有研究表明,铁可以提高机体的免疫力,增加中性白细胞和吞噬细胞的吞噬功能,同时也可使机体的抗感染能力增强。阿胶是中国传统的补血配方,乳酸亚铁是很好的二价补铁制剂,市场上很多补血产品将它们单独作为配方来用。
铁元素是血红素载氧的关键
人体会因为营养不均、外伤、女性的生理周期,而导致缺铁的现象。根据统计数据显示,华人女性缺铁的比例超过60%,素食女性更高达70%以上。
女性由於每个月的生理周期,导致大量血铁质的流失,因此女性对於铁质的需求度,远比男性高,由於华人使用红肉的机会远比西方人少,因此由天然食物获得的铁质也相对比西方人低。
铁质大多存在人体的肝脏、脾脏、骨髓及红血球中,因为他的主要功能是带氧,因此婴幼儿及孕妇对於铁质的需求量也会特别高,儿童及幼儿的铁摄取量不足,还可能影响脑补发育,因此孕妇、儿童及授乳期母亲,应特别留意铁质的摄取量。

缺铁表现

1、贫血:严重时可增加儿童和母亲死亡率,使机体工作能力明显下降。

2、行为和智力方面:铁缺乏可引起心理活动和智力发育的损害及行为改变。铁缺乏(尚未出现贫血时的缺乏)还可损害儿童的认知能力,而且在以后补充铁后也难以恢复。动物试验表明,短时期缺乏可使幼小动物脑中铁含量下降。以后补充铁可纠正身体内铁储存,但对脑中铁没有作用。长期铁缺乏会明显影响身体耐力。

3、体温调节方面,缺铁性贫血的另一特点是在寒冷环境中保持体温的能力受损。

4、铅中毒方面,动物和人体实验证明缺铁会增加铅的吸收。

5、研究表明妊娠早期贫血为早产、低出生体重儿及胎儿死亡有关。

6、其他方面:Finch等进行动物实验表明,铁缺乏对动物跑的能力的损害与血红蛋白的水平无关,而是因为铁缺乏肌肉中氧化代谢受损所至。免疫力和抗感染能力方面,人及动物实验皆记实缺铁的一项特点是抗感染能力降低。[5]

缺铁性贫血

缺铁性贫血是世界卫生组织确认的四大营养缺乏症之一。

缺铁性贫血是小儿常见的营养缺乏病,多发于6个月至3岁的婴幼儿。婴幼儿期是小儿生长发育最快最旺盛的时期,血容量增加很快,铁质需要量相对较多。出生后6个月内的婴儿若有足量的母乳喂养,一般不会发生缺铁性贫血。若母乳量不足,以牛奶喂养为主,由于牛奶中铁的含量比母乳低,小儿对牛奶中的铁的吸收也比母乳差,所以易发生缺铁性贫血,早产儿更易患此病。此外,婴儿通过排粪和出汗损失的铁也比成人多,此时如果不注意添加含铁的辅助食品,就会罹患缺铁性贫血。 
近年来发现,如果每日用超过1000毫升的未经煮沸的鲜牛奶喂养小儿,可发生慢性肠道失血而致病。另外,钩虫病、溃疡病、鼻衄、血小板减少性紫癜、长期腹泻、呕吐、肠炎、脂肪痢等,均影响营养素的吸收,引发缺铁性贫血。小儿缺铁性贫血的临床表现主要为烦躁不安,精神差,不爱活动,疲乏无力,食欲减退,口唇、眼结膜、指甲床和手掌苍白。血象检查可见血红蛋白和红细胞均低于正常值,做血清铁蛋白、血清铁等生化检验即可确诊。 
从临床调查看,患有缺铁性贫血的儿童,只要注意诊断,配合食疗,就会很快恢复健康。 

18世纪,Menghini用磁铁吸附在干燥血中的颗粒,注意到了血液中含有铁。
1892年,Bunge注意到婴幼儿容易缺乏铁。
1928年,Mackay最早证明铁缺乏是伦敦东区婴幼儿贫血盛行的原因。她还以为提供铁强化的奶粉可缓解贫血。
1932年,Castle及其同事确证无机铁可用于血红蛋白合成。

主妇综合征

国外有人做过调查,发现在25~50岁育龄妇女中,有40%~60%可有全身乏力,无精打采,早上不想起床而晚上又辗转难眠,情绪易波动、郁闷不乐,常突然不能自禁的流泪哭泣、记忆力减退、注意力不集中等症状。究其原因系缺铁,但常常化验无明显贫血,仅血清铁偏低。因多发生于家庭主妇,所以称之为“主妇综合征”。补充铁剂后,上述症状可显著改善。
妇女冷感症:缺铁的妇女体温较正常妇女高13%,巩膜发蓝,因为铁是合成胶原的一个重要辅助因子,所以当体内缺铁后,阻断了胶原的合成,而使胶原纤维构成的巩膜变成十分薄弱,其下部的色素膜就会显出蓝色,因此,我们看到的白眼球偏蓝色,也是缺铁的表现。
异食癖:缺铁还可以引起异食癖,即对正常饮食不感兴趣,却对粉笔、浆糊、泥土、石灰、布、纸、蜡烛等异物有癖好,吃得津津有味。现研究发现,异食癖者缺铁、缺锌明显,补充铁、锌后可迅速好转。缺铁引起的异食癖形式多样,最为多见的是嗜食冰,大冷天也喜食冰块。
其他:有研究发现婴儿缺铁时常常不爱笑精神萎靡不振、平时不合群、不爱活动、爱哭闹而且智商也显著低于正常儿。
缺铁性贫血不只是表现为贫血(血红蛋白低于正常),而且是属于全身性的营养缺乏病。由于体内缺铁程度及病情发展早晚不同,故贫血的临床表现也有所不同。初期,患者无明显的自觉症状,只是化验血液时表现为血红蛋白低于正常值。随着病情的进一步发展,出现不同程度的缺氧症状。轻度贫血患者自觉经常头晕耳鸣、注意力不集中、记忆力减退。最易被人发现的是由于皮肤黏膜缺铁性贫血而引起的面色、眼睑和指(趾)甲苍白,还有儿童身高和体重增长缓慢。病情进一步发展还可出现心跳加快、经常自觉心慌。肌肉缺氧常表现出全身乏力,容易疲倦。消化(消化食品)道缺氧可出现食欲不振、腹胀腹泻,甚至恶心呕吐。严重贫血时可出现心脏扩大、心电图异常,甚至心力衰竭等贫血性心脏病的表现,有的还出现精神失常或意识不清等。此外,约有15%~30%的病例表现有神经痛、感觉异常;儿童可出现偏食、异食癖(喜食土块、煤渣等)、反应迟钝、智力下降、学习成绩、易怒不安、易发生感染等。缺铁性贫血的婴儿可有肠道出血症。近年医学研究发现,老年(老年食品)性耳聋与缺铁有关。
青春期女性(女性食品)慢性萎黄病主要是由于体内铁缺乏而引起的,其特点是小细胞低色素贫血,也属于缺铁性贫血。少女或青春期女性发生本病的主要原因是身体需要的铁量增加、月经来潮丢失的铁过多或胃酸缺乏导致铁摄入不足。
患者由于铁缺乏,使体内含铁酶活性降低,因而造成许多组织细胞代谢紊乱。临床症状和贫血程度与发病缓急有关,轻者除面色萎黄之外可无任何自觉不适。严重贫血者,还可有舌炎、舌黏膜萎缩、舌头平滑、充血并有灼热感。有时还发生食道异物感、紧缩感或吞咽困难等自觉症状。
缺铁还可引起吞咽困难综合征,临床上表现为低色素贫血、吞咽困难、口角炎、舌头有异常感觉、指甲呈匙形等。本病女性占90%左右,小儿少见。吞咽困难者,经食管镜或X射线检查可无异常发现,偶有食管黏膜赘片形成。

铁过量表现

通过各种途径进入体内的铁量的增加,可使铁在人体内贮存过多,因而可引致铁在体内潜在的有害作用,体内铁的贮存过多与多种疾病如心脏和肝脏疾病、糖尿病、某些肿瘤有关。
肝脏是铁储存的主要部位,铁过量也常累及肝脏,成为铁过多诱导的损伤的主要靶器官。肝铁过载导致:1、肝纤维化甚至肝硬化;2、肝细胞瘤。
铁过量与心脏疾病关系的探讨,已见诸多报道。许多作者认为,铁通过催化自由基的生成、促进脂蛋白的脂质和蛋白质部分的过氧化反应、形成氧化LDL等作用,参与动脉粥样硬化的形成。
铁过多诱导的脂质过氧化反应的增强,导致机体氧化和抗氧化系统失衡,直接损伤DNA,诱发突变,与肝、结肠、直肠、肺、食管、膀胱等多种器官的肿瘤有关。
铁过量危害
铁(铁食品)虽然是人体必需的微量元素(微量元素食品),铁本身也不具有毒性,但当摄入过量或误服过量的铁制剂时也可能导致铁中毒。
急性铁中毒多发生在儿童。当儿童过量口服外层包有彩色艳丽糖衣片的固体铁剂或液体铁剂制成的糖浆后,1小时左右就可出现急性中毒症状,上腹部不适、腹痛、恶心呕吐、腹泻黑便,甚至面部发紫、昏睡或烦躁,急性肠坏死或穿孔,最严重者可出现休克而导致死亡。由此可见,有必要提醒家长注意,需要给儿童(儿童食品)补铁、服用铁制剂时,一定要按医嘱严格掌握剂量,切不可滥服,以防中毒。
慢性铁中毒多发生在45岁以上的中老年(老年食品)人中,男性(男性食品)居多。由于长期服用铁制剂或从食物中摄铁过多,使体内铁量超过正常的10~20倍,就可能出现慢性中毒症状:肝、脾有大量铁沉着,可表现为肝硬化、骨质疏松、软骨钙(钙食品)化、皮肤呈棕黑色或灰暗、胰岛素分泌减少而导致糖尿病(糖尿病食品)。对青少年(少年食品)还可使生殖器官的发育受到影响。据报道,铁中毒还可诱发癫痫病(羊角疯)。 
对铁中毒的治疗,医生要对症处置,患者要按医嘱治疗。预防铁中毒,一是在服用硫酸亚铁等铁剂治疗贫血时,务必防止过量,并严防儿童误服,最好是服用现代科技的新产品卟啉铁类补剂,不但吸收率高,而且不易产生副作用;二是不要长时间将酸性食物存放在铁容器内,也不能用铁锅煮山楂等酸性食物,以免在酸性条件下铁大量溶入食物。

如何补铁

婴幼儿要及时添加辅食;4~5个月添加蛋黄、鱼泥、禽血等;7个月起添加肝泥、肉末、血类、红枣泥等食物;另外,早产儿从2个月起、足月儿从4个月起可在医生指导下补充铁剂,以加强预防。
日常生活避免铁流失;
忌过量饮茶及咖啡:因为茶叶中的鞣酸和咖啡中的多酚类物质可以与铁形成难以溶解的盐类,抑制铁质吸收。因此,女性饮用咖啡和茶应该适可而止,一天1~2杯足矣。
用铁锅炒菜易于铁的吸收。少用铝锅,因为铝能阻止铁的吸收;
及时服用补铁制剂,秉着安全高效的原则;
市场上常见的口服补铁制剂多为富马酸亚铁、硫酸亚铁、乳酸亚铁等。而前两者对肠胃的刺激要远远大于乳酸亚铁。有肠胃疾病的患者不建议服用富马酸亚铁和硫酸亚铁。
选择好了补铁制剂,在服用过程中还需要注意以下问题:
要饭后服用补铁制剂。
忌牛奶与铁剂同时服用。
多吃蔬菜和水果:蔬菜水果中富含维生素C、柠檬酸及苹果酸,这类有机酸可与铁形成络合物,从而增加铁在肠道内的溶解度,有利于铁的吸收。
多食用含铁丰富的食物;
如:蛋黄、海带、紫菜、木耳、猪肝、桂圆、猪血等。
最新研究发现,即便在那些血色素正常的女性当中,铁也有抗疲劳的效果。膳食中补充铁之后,她们的体能、情绪和注意力集中程度都有所改善。
生活小常识
1.哪种形式的铁补剂最佳?
如今市面上铁的营养补充剂多种多样,哪一种才能最有效的为人体吸收利用呢?以下是一些选择铁补充剂的小窍门:
铁最容易吸收的形态:
二价铁(亚铁)比三价铁容易吸收;有机铁比无机铁容易吸收;经过氨基酸螯合处理的有机二价铁则是最容易吸收的铁形态,吸收率比一般铁高出3~10倍。
不同铁剂对人体的影响:
无机铁如硫酸亚铁可能会引起便秘、恶心、胀气等不适;带包衣的铁剂不会刺激肠道,但吸收率大大降低;氨基酸螯合铁很温和,不会刺激敏感的肠胃系统,而且可直接为人体吸收利用。氨基酸螯合铁还可穿透胎盘,增加胎儿体内的铁贮藏,并提高母乳铁含量。
2. 铁与其他营养素的相互作用:
铁和钙是中国人特别是女性饮食中最缺乏的两大营养素。人体所摄取的铁中实际上只有大约8%被吸收而进入血液之中。柠檬汁、醋、维生素C、矿物质铜、锰可以增强铁的吸收利用。茶和碳酸饮料则妨碍铁的吸收。记住,含铁的蔬菜和食物中,如菠菜和所有的谷物(富含肌醇六磷酸,妨碍铁吸收),铁的吸收率要比肉类中的铁低。低蛋白的饮食会降低铁的吸收利用。无机铁如硫酸亚铁会破坏维生素E,两者须间隔8小时食用。
3. 一般需要多少铁?
如果被诊断为缺铁性贫血,铁补充剂是必需的。为了治疗铁缺乏,通常的推荐剂量是成人每天50~100毫克;在铁缺乏纠正后应逐渐减量。在许多复合维生素及矿物质补充剂中铁的含量(大约18毫克)一般足以预防铁缺乏。
铁(硫酸亚铁)是儿童偶尔中毒的主要原因之一。儿童铁中毒事件从1986年开始增多。这些儿童中多是从一些不应接触的容器(儿童自己拿到或成人不注意收好)中摄入过量的铁。铁摄入量从200毫克~5.85克都可能导致儿童死亡。因此需将含铁的补充剂放置于儿童接触不到的地方。 

食物中的铁

铁(铁食品)的丰富来源有牛肾、鱼子酱、鸡内脏、可可粉、鱼粉、肝脏、土豆、精白米、黄豆粉、麦糠、麦胚和小麦黄豆混合粉。
良好来源有牛肉、红糖、蛤肉、干果、蛋黄、猪和羊肾脏。
良好来源:瘦肉、红糖、蛋黄、猪肾、羊肾、干果(杏干、葡萄干),啤酒酵母菌、海草、赤糖糊及麦。
一般来源:鱼、谷物、菠菜、扁豆、豌豆、芥菜叶、蚕豆、瓜子(南瓜、西葫芦等种子)
微量来源:奶制品、蔬菜各水果
此外用铸铁锅煮番茄或其它酸性食物,也可增添铁质,锅会把有益于健康的铁深入食物内。
看似很多食物中含有铁,但中国仍有很多人严重缺乏铁,主要集中在妇女、儿童和老人,每日科学补铁,必不可少!
促进吸收的元素
维生素C
维生素C是一种还原剂,它除了具有抗氧化功能外,还能将三价铁还原为二价铁,二价铁更容易被人体所吸收利用。同时,维生素C还会与铁络合成不稳定的抗坏血酸亚铁,并能使铁从其他结合物中释放出来,从而促进非铁血红蛋白铁的吸收和增加机体对疾病的抵抗力。
我们将常见食物的维生素C含量列入了表中,你可以根据其中提供的数据来安排自己的膳食。
维生素A
维生素A除可增加人体的抵抗力之外,还具有改善机体对铁的吸收和转运等功能。
B族维生素
维生素B2 可促进铁从肠道的吸收,维生素B6 则可提高骨髓对铁的利用率。除此之外,B族维生素还可促进我们的食欲。但应注意的是,叶酸和维生素B12对于缺铁性贫血治疗的帮助不大。

铜可促进铁的吸收,缺铜时,小肠吸收的铁减少,血红蛋白的合成也减少,这将直接导致人体发生缺铁性贫血。
动物性食物
鱼、肉、禽类食物中的“肉类因子”均有利于铁的吸收,也就是说肉类食物的补铁效果比植物类食物好。[5] 
食物中的铁 

食物中的铁有两种形式:
非血红素铁。主要以三价铁与蛋白质和有机酸结合成络合物。这种形式的铁必须与有机部分分开,并还原成二价铁后才能被吸收。如果膳食中有较多的植酸或磷酸,将与铁形成不溶性铁盐,而影响被吸收。抗坏血酸、半胱氨酸能将三价铁还原成二价铁,有利于铁的吸收。

人体中的铁

铁是人体的造血元素,而女性又多一个排铁渠道――月经,故补量应大于男性。铁每日摄入量为15毫克,可保持面色红润。含铁最丰富、也最好吸收的是猪肝、猪血、鸭血,豆制品、芝麻、蘑菇、木耳、海带、紫菜、桂圆等也含有较多的铁。另外,食用加铁的强化酱油也有很好的补铁效果。

植物中的铁

铁是光合作用、生物固氮和呼吸作用中的细胞色素和非血红素铁蛋白的组成。铁在这些代谢方面的氧化还原过程中都起着电子传递作用。由于叶绿体的某些叶绿素-蛋白复合体合成需要铁,所以缺铁时会出现叶片叶脉间缺绿。与缺镁症状相反,缺铁发生于嫩叶,因铁不易从老叶转移出来,缺铁过甚或过久时,叶脉也缺绿,全叶白化,华北果树的“黄叶病”就是植株缺铁所致。

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参考资料:
[1]^引用日期:2012-05-09
[2]^引用日期:2012-05-09
[3]^引用日期:2012-05-09
[4]^引用日期:2012-05-09
[5]^引用日期:2012-05-09
扩展阅读:
1还原氧化铁法制铁

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