第四周期过渡金属元素
铁(英文:Iron),一种常见的金属元素,化学符号为Fe,原子系数为26,相对原子质量为55.85,位于元素周期表第四周期第Ⅷ族,价电子层结构为[Ar]3d64s2[4]纯铁通常为银白色或灰色,有一定的韧性和延展性,粉末状的铁是黑到灰色的。[5]铁最高的氧化态为+6,在一些配合化合物中也能呈现其他更低的氧化态,其中以+2,+3价最为常见。[4]铁元素在自然界是广泛存在的,占地壳含量的4.75%,仅次于,位于所有元素的第四位。[6]
自然界中游离态的铁只存在于陨石中,地壳中的铁都以化合物的形式分布于各类矿石之中。铁的主要矿石有:赤铁矿(Fe2O3),磁铁矿(Fe3O4),褐铁矿(2Fe2O3·3H_2O)等。[7]铁及其化合物广泛地用于颜料、催化超导等领域。同时铁也是人体内必须的微量元素之一,在人体内分布很广,几乎所有的人体组织都含有铁。铁是血红蛋白肌红蛋白的重要组成成分。在血液中氧气的运输和肌肉中氧气的储存都起着重要的作用,也是许多酶的组成成分和氧化还原反应酶的激活剂[8][9]

发现、命名及使用

铁矿石地壳的主要组成部分,所以铁在自然界中的分布是十分广泛的。但是人类发现和使用铁却比黄金和铜迟,这主要是因为天然的纯铁在地球上几乎不存在,不像自然金自然铜那样容易被人发现。而且铁容易氧化生锈,只有和[niè]混合的铁才能持久不锈,但是含镍的自然铁又极少。[10]
因地球上很难找到自然铁,人类最早发现铁来源于天空中落下来的陨石,陨石中有些成分是铁镍合金,称为陨铁埃及美索不达米亚地区的古文明国家所发现的最早的铁器都是由陨铁加工制成的。在埃及前王朝时期(公元前3500年),曾用含镍7.5%的陨铁制成铁珠;在埃及十一王朝(公元前2000年)的一个古墓里,出土了含镍0.5%的陨铁制成的镶银辟邪护符。而中国目前发现最早的铁器是甘肃省临潭县磨沟寺洼文化墓葬出土的两个铁条,距今3500年(公元前1500年)左右。由于铁早期特殊的来源方式,古埃及把铁叫做“天石”,在西亚古苏美尔语中,铁被叫做“安尔巴”,意为“天降之火”。在古代人们发现铁时,由于其坚硬的特性,被命名为“Iron”,该词来源于拉丁语,有“坚固、刚强”之意。铁的元素符号“Fe”,源于拉丁文“Ferrum”,意指“铁”,系该词的缩写。[10]