Для чего нужно железо? Железо – это микроэлемент, который участвует во множестве биологических процессов и, в первую очередь, в передаче кислорода в ткани.
Железная польза
Железо необходимо для нормальной работы иммунной системы и поддержания общего здоровья. Эксперты Роскачества расскажут, почему возникает дефицит железа, как это определить, а также что нужно пить для восполнения витамина. Исследованиями доказано, что железо выступает компонентом многих ферментов, участвует в процессе деления клеток, обмене биологически активных веществ и биосинтетических процессах, энергетическом обмене. это тип железа, содержащийся в растительной пище и продуктах, обогащенных железом. Железо необходимо для нормального функционирования иммунной системы (Т-лимфоциты, фагоцитоз).
Микроэлемент Железо
Известны запреты на использование железных предметов при определённых действиях (при сборе некоторых растений, например, плакун-травы у русских и т. п.). Индуисты верят, что железо в домах способствует распространению эпидемий. Железо обеспечивает процессы дыхания в мышцах, печени и селезенке. Зачем организму нужно железо? Железо играет ключевую роль в процессах выработки энергии и транспортировки кислорода.
Микроэлементы: Железо
Eisen, нидерл. Согласно другой гипотезе данное слово восходит к пра-и. Название природного карбоната железа сидерита происходит от лат. Возможно, это совпадение не случайно. Также известно более 20 нестабильных изотопов железа с массовыми числами от 45 до 72, наиболее устойчивые из которых — 60Fe период полураспада по уточнённым в 2009 году данным составляет 2,6 миллиона лет [25] , 55Fe 2,737 года , 59Fe 44,495 суток и 52Fe 8,275 часа ; остальные изотопы имеют период полураспада менее 10 минут [26]. Изотоп железа 56Fe относится к наиболее стабильным ядрам: все следующие элементы могут увеличить энергию связи на нуклон путём распада, а все предыдущие элементы, в принципе, могли бы увеличить энергию связи на нуклон за счёт синтеза.
Полагают, что железом оканчивается ряд синтеза элементов в ядрах нормальных звёзд см. Железная звезда , а все последующие элементы могут образоваться только в результате взрывов сверхновых [27]. Геохимия железа[ править править код ] Гидротермальный источник с железистой водой. Оксиды железа окрашивают воду в бурый цвет Железо — один из самых распространённых элементов в Солнечной системе, особенно на планетах земной группы, в частности, на Земле. Из металлов железо уступает по распространённости в коре только алюминию.
Содержание железа значительно повышается в изверженных породах основного состава, где оно связано с пироксеном , амфиболом , оливином и биотитом. В промышленных концентрациях железо накапливается в течение почти всех экзогенных и эндогенных процессов, происходящих в земной коре. Геохимические свойства железа[ править править код ] Распространение железа в пересчёте на 106 атомов кремния.
Абсорбция железа нарушается при приеме щелочных препаратов, Н2-блокаторов, блокаторов протонной помпы.
Кроме того, увеличение разовой дозы препарата железа может также несколько снижать усвоение железа. Витаминно-минеральные комплексы при дефиците железа Представляет интерес препарат Фероглобин-В12 сироп [13], выпускаемый компанией «Витабиотикс» Великобритания. Препарат содержит оптимальное для комплексных витаминных препаратов количество элементного железа и сбалансированный состав витаминов, микроэлементов, что позволяет использовать Фероглобин-В12 в течение длительного времени без риска развития побочных эффектов. Витамин B1 тиамин.
Фосфорилированная форма тиамина — тиаминпирофосфат — образуется в организме человека и является предшественником ферментов, которые играют существенную роль в обмене углеводов и, в частности, в процессах декарбоксилирования пировиноградной кислоты. Рекомендованная суточная доза РСД — 1,1 мг. При беременности и кормлении грудью суточная доза увеличивается до 1,5 мг. Витамин B2 рибофлавин.
Биологически активной формой рибофлавина является флавинадениндинуклеотид, синтезирующийся в организме человека в почках, печени и других тканях. Другое производное рибофлавина — рибофлавин-5-фосфорная кислота — встречается в естественном виде в дрожжах. Рибофлавин обеспечивает нормальное течение окислительно-восстановительных процессов в организме. Витамин B6 пиридоксин играет важную роль в белковом, углеводном и липидном обмене, а также участвует в синтезе гема.
Активные формы витамина В6 представлены группой соединений, производных пиридина пиридоксин пиридоксол , пиридоксаль и пиридоксамин , объединяемых под общим названием «пиридоксин». Рекомендованная суточная доза — 1,5 мг. При беременности и кормлении грудью РСД увеличивается до 2,2 мг. Витамин C аскорбиновая кислота является водорастворимым витамином, который выполняет многочисленные функции.
Хронический дефицит витамина С приводит к нарушению синтеза коллагена и может вызывать такое заболевание, как цинга. РСД — 60 мг. При беременности РСД увеличивается 70 мг, при кормлении грудью — до 95 мг. Ниацин витамин РР — водорастворимый витамин, принимающий участие в окислительно-восстановительных реакциях и процессах внутритканевого дыхания.
Он содержится в домашней птице, рыбе и орехах. Дефицит приводит к пеллагре. РСД — 15 мкг. При беременности РСД увеличивается до 17 мкг, при кормлении грудью — до 20 мкг.
Пантотеновая кислота получила свое название от греческого panthos, что означает «везде», из-за чрезвычайно широкого ее распространения в природе. Попадая в организм, она превращается в пантетин, который входит в состав коэнзима А, играющего важную роль в процессах окисления и ацетилирования [14]. Убедительно показано, что витаминно-минеральные комплексы, особенно содержащие микроэлементы, целесообразнее применять в сочетании с железом в количестве, сопоставимом с рекомендуемой суточной дозой, преимущественно — для коррекции содержания в организме нутриентов. В противоположность этому, при лечении больных с анемией в результате кровопотери необходимы соли железа в увеличенных дозировках.
Подобная терапия будет успешной лишь при сохраненной функциональной активности костного мозга. Заключение Железо — весьма распространенный в природе, в том числе в пищевых продуктах, элемент. Железо является необходимым компонентом, участвующим в процессах созревания и дифференцировки эритроцитов от стволовой клетки до нормоцита. У здоровых лиц количество резорбируемого в кишечнике железа не зависит от потребностей организма.
Вследствие этого продолжительное высокое всасывание железа приводит к сидерозу. Излишки железа депонируются в клетках и тканях в форме ферритина — молекулы, связывающей около 45 000 атомов железа. Следует различать физиологический расход железа в организме и патологическую потерю железа при кровотечении. Главная задача в терапии больных с анемией — исключить причину болезни, которая может быть связана с хронической кровопотерей, опухолью рак желудка или кишечника , заболеванием крови и др.
При дефиците железа запасы железа восстанавливаются алиментарным путем или после проведения гемотрансфузий или трансфузий эритроцитарной массы за счет железа разрушающихся введенных эритроцитов. При умеренной кровопотере гемотрансфузии не обязательны. Восстановление циркулирующей крови после кровопотери зависит от парциального давления кислорода в циркулирующей крови, функционального состояния костного мозга, запасов железа в организме и ряда других причин. Очевидно, что так называемая физиологическая железодефицитная анемия, например, у женщин, возникает не в результате потерь железа при кровотечении, а вследствие расстройства регуляции эритропоэза гуморального генеза.
Дефицит железа в данном случае — один из синдромов, который клинически может себя не проявить. Вне зависимости от метода выявления и степени выраженности гипосидероз представляет собой не самостоятельную «болезнь», а симптом какого-то заболевания: от умеренного расстройства пищеварения до патологии кровообращения, кровообразования, злокачественной опухоли, интоксикации и пр. Многомесячная терапия препаратами железа при торпидно протекающей постгеморрагической анемии нерациональна. В подобных случаях необходимо выяснить причину угнетения функций костного мозга и попытаться на нее воздействовать.
Доза железа в препарате, назначаемом как с профилактической, так и с лечебной целью, должна соответствовать суточной потребности в железе. Дальнейшее увеличение дозы неэффективно, а избыточное накопление железа в организме может приводить к появлению нежелательных реакций. В большинстве случаев при дефиците железа достаточно применения витаминно-минеральных комплексов, содержащих железо.
Помимо этого, железо помогает поддерживать нормальный системный метаболизм, участвует в разрушении продуктов окисления, токсинов и их последующей утилизации. Не менее важно железо для работы головного мозга участвует в создании нервных импульсов , поддержки иммунной и эндокринной систем.
Такие процессы, как обмен холестерина, перевод калорий в энергию, степень усвоения витаминов группы В также во многом зависят от уровня железа в крови. Недостаток железа: как заподозрить? Типичные проявления недостаточного поступления в организм железа — это усталость, головокружение, тошнота, подавленное состояние, сонливость снижение эмоционального тонуса, раздражительность, расстройства пищеварения. Внешне дефицит железа можно заподозрить, прежде всего, по бледности и сухости кожных покровов, ломкости волос и ногтей. Сколько нужно железа в сутки?
Железом богаты такие продукты как красное мясо и субпродукты, орехи, бобовые, овощи, зелень, свёкла, томаты, репа, крупы гречка, овсянка , ржаной хлеб, сухофрукты — особенно, инжир и изюм, а также яблоки, груши, гранаты, сливы, персики, черника. На первый взгляд, обеспечить суточную норму несложно, однако есть ряд нюансов.
Эритропоэтины оказывают действие непосредственно на клетки-предшественники эритроидного ряда: ускоряют переход стволовых клеток костного мозга в эритробласты; увеличивают число митозов клеток эритроидного ряда; ускоряют созревание нормобластов, ретикулоцитов. Для нормального эритропоэза необходимы витамины, в первую очередь витамин B12 и фолиевая кислота, которые принимают участие в синтезе глобина. Немаловажную роль в регуляции эритропоэза играют и другие витамины группы В [8].
На эритропоэз оказывают влияние интерлейкины, синтезируемые моноцитами, макрофагами, лимфоцитами и другими клетками. Выработка эритропоэтина регулируется на уровне транскрипции его гена. При нормальном уровне оксигенации тканей концентрация эритропоэтина, так же как и объем циркулирующих эритроцитов, остается постоянной. Таким образом, гипоксия является единственным физиологическим стимулом, увеличивающим количество синтезирующих эритропоэтин клеток. Железосодержащие органические соединения Железо в организме разделяется на клеточное и внеклеточное.
Клеточное железо 1. Гемопротеины, основным структурным элементом которых является гем гемоглобин, миоглобин, цитохромы, каталаза и пероксидаза. При этом гемоглобин переносит экзогенный кислород и эндогенный углекислый газ. Эритроцит в данном случае является своеобразной буферной системой, регулирующей общую газотранспортную функцию. Железосодержащие ферменты негеминовой группы сукцинат-дегидрогеназа, ацетил-коэнзим-А-дегидрогеназа, NADН-цитохром, С-редуктаза и др.
В них железо не включено в геминовую группу и необходимо только для реакций переноса. Железосодержащие ферменты и негеминовое железо находятся главным образом в митохондриях. Митохондриальное железо необходимо для процессов дифференцировки тканей, а внемитохондриальное играет важную роль в процессах роста и дыхания клетки. Наиболее изученными и важными для организма ферментами являются цитохромы, каталаза и пероксидаза. Основной биологической ролью большинства цитохромов является участие в переносе электронов в процессах терминального окисления в тканях.
Цитохромы подразделяются на следующие группы: А — цитохромы с гем-группой, соединяющей формилпорфин; В — цитохромы с протогем-группой; С — цитохромы с замещенной мезогем-группой; D — цитохромы с гем-группой, соединяющей дегидропорфин. В организме человека содержатся следующие цитохромы: a1, aЗ, b, b5, c, c1, Р450. Они представляют собой липидные комплексы гемопротеинов и прочно связаны с мембраной митохондрии. Цитохромы В5 и Р450 находятся в эндоплазматическом ретикулуме. Цитохромоксидаза является конечным этапом митохондриального транспорта электронов, ответственным за образование АТФ при окислительном фосфолировании в митохондриях.
Каталаза является одним из важнейших ферментов, предохраняющих эритроциты от окислительного гемолиза. Как и цитохромоксидаза, фермент состоит из единственной полипептидной цепочки, соединенной с гем-группой. Пероксидаза содержится преимущественно в лейкоцитах и в слизистой оболочке тонкого кишечника у человека. Она выполняет защитную роль, предохраняя клетки от их разрушения перекисными соединениями. Миелопероксидаза — железосодержащий геминовый фермент, находящийся в азурофильных гранулах нейтрофильных лейкоцитов и освобождающийся в фагоцитирующие вакуоли во время лизиса гранул.
Активированное этим ферментом разрушение белка клеточной стенки бактерий является смертельным для микроорганизма. Ферритин и гемосидерин внутренних органов. Ферритин и гемосидерин находятся главным образом в ретикулоэндотелиальной системе печени, селезенки и костного мозга. Приблизительно одна треть резервного железа организма человека, преимущественно в виде ферритина, содержится в печени. Запасы железа при необходимости могут быть мобилизованы для нужд организма.
Не вызывает сомнений тот факт, что концентрация сывороточного ферритина отражает состояние резервного фонда железа в организме человека. Гемосидерин является вторым резервным соединением железа в клетке и содержит значительно больше железа, чем ферритин. В отличие от ферритина, он нерастворим в воде. Железо, непрочно связанное с белками и другими органическими веществами. Внеклеточное железо Трансферрин — это специализированный железосвязывающий белок, который содержится в небольшом количестве в плазме крови.
Трансферрин не только переносит железо в различные ткани и органы, но и распознает синтезирующие гемоглобин ретикулоциты и другие нуждающиеся в железе клетки. Трансферрин передает им железо только в том случае, если клетки имеют специфические железистые рецепторы. При утрате рецепторов клетка теряет способность утилизировать железо. Таким образом, трансферрин функционирует как транспортное средство для железа, обмен которого в организме человека зависит как от общего поступления железа в плазму крови, так и от его количества, захваченного различными тканями соответственно количеству специфических рецепторов для железа в этих тканях. Наиболее важной причиной, определяющей уровень плазменного железа, является взаимодействие процессов синтеза и распада эритроцитов.
В плазме здорового человека трансферрин может находиться в 4 молекулярных формах: апотрансферрин; моножелезистый трансферрин А — железо занимает только А-пространство; моножелезистый трансферрин В — железо занимает только В-пространство; дижелезистый трансферрин — заняты А- и В-пространства. Этот белок обнаружен в грудном молоке, слезной жидкости, желчи, синовиальной жидкости, панкреатическом соке и секрете тонкого кишечника. В ничтожных количествах он содержится в плазме крови. Несмотря на схожесть лактоферрина и трансферрина, эти железосвязывающие белки отличаются друг от друга по антигенным свойствам, составу аминокислот, белков и углеводов. Лактоферрин участвует в иммунных процессах и абсорбции железа в тонком кишечнике.
Железное здоровье
Дефицит железа недостаточное содержание железа в организме. Железо необходимо для поддержки множества важных процессов в организме. Получить органическое железо в легкоусваиваемой и предназначенной для нашего организма форме, можно только из растений. периоду, когда люди осваивали производство железа из железных руд, представляется затруднительным.
Почему железо в организме продлевает жизнь? Как восполнить запасы элемента. Мнение учёных
Получить органическое железо в легкоусваиваемой и предназначенной для нашего организма форме, можно только из растений. Исследованиями доказано, что железо выступает компонентом многих ферментов, участвует в процессе деления клеток, обмене биологически активных веществ и биосинтетических процессах, энергетическом обмене. Для чего нужно железо в организме. Железо – наиболее распространенный универсальный биологический микроэлемент, который обеспечивает нормальное функционирование клеток всех биологических систем организма. Нужно понимать, что ресурсы организма не безграничные и при нехватке железа он использует его из своего резерва. Дефицит железа в организме: что это такое, причины и симптомы нехватки. Как повысить уровень железа в крови у женщин, норма и лечение железодефицитной анемии.
5 фактов о «железном» микроэлементе
Роль в организме человека 25. Самое главное — этот микроэлемент необходим для снабжения тканей, органов и систем человека кислородом, он лежит в основе комфортной жизнедеятельности и функционирования различных процессов организма. Суточная норма железа: для женщин составляет 15—20 мг для мужчин — 8—10 мг Причины дефицита железа: недостаточное поступление в организм и увеличившаяся потребность.
Когда содержание микроэлемента железа в организме снижено, человек может ощущать усталость, апатичность, нередко отмечается потеря аппетита, снижение работоспособности[16]. Подобные симптомы могут быть первыми сигналами развития железодефицитной анемии. Это состояние характеризуется также головокружением, шумом в ушах, бледностью кожи, быстрой утомляемостью, ухудшением памяти и сонливостью, нарушениями в работе ЖКТ[17,18]. По данным Всемирной организации здравоохранения, дефицит железа — это самый распространенный вид нарушения питания. Чаще всего железодефицитные состояния наблюдаются у женщин во время беременности, при менопаузе , у детей, у людей с некоторыми заболеваниями. Также снижение уровня железа может наблюдаться при длительных и тяжелых физических нагрузках[20]. Что делать при недостатке железа?
В первую очередь нужно достоверно определить причину снижения уровня микроэлемента. Помимо недостатка железа в рационе питания, причинами могут быть нарушение его всасывания в кишечнике или транспортировки в плазме, хронические воспалительные заболевания, системные заболевания соединительной ткани, беременность, быстрый рост в пубертатный период[21,22,23]. У женщин дефицит железа может быть следствием нарушения менструального цикла — при гиперполименорее, когда наблюдается чрезмерная потеря крови, а вместе с ней и микроэлемента железа[24]. Снижение гемоглобина может наблюдаться у регулярно сдающих кровь доноров[25]. После выявления причины отклонений врач определяет тактику купирования недостатка микроэлемента. Лечебные мероприятия, как правило, включают увеличение железосодержащих продуктов в рационе питания, использование биологически активных добавок и специальных лекарственных средств. Терапевтические меры зависят от степени тяжести заболевания и индивидуальных особенностей человека. ВОЗ отмечает, что профилактические мероприятия по предупреждению дефицитных состояний можно начинать с программы питательных добавок[26]. Эффективность приема БАД подтверждена некоторыми современными исследованиями[27].
Подобные добавки выпускаются в разных формах, так что каждый может найти наиболее оптимальный для себя вариант. В одной капсуле содержится 25 мг железа в форме бисглицината железа. В профилактических целях взрослым рекомендуется принимать по одной капсуле ежедневно[28].
Некоторые женщины годами борются с выпадением волос, ломкими ногтями и тусклой кожей, даже не подозревая, что все это из-за того, что у них низкий уровень железа в организме. Главная функция железа — переносить кислород к органам и тканям — Почему мы можем не замечать, что у нас понижается уровень железа? И если по какой-то причине у нас снижается уровень железа, а оно необходимо прямо сейчас, нехватка компенсируется из этих депо. В связи с этим какое-то время мы продолжаем функционировать как ни в чем не бывало, расходуя запасы, и только когда и они сильно истощатся, начинаем страдать от проявлений дефицита железа. Во-первых, может не хватать железа в пище из-за вегетарианства или просто недостаточного употребления продуктов с высоким содержанием железа. Во-вторых, железо может не усваиваться, не задерживаться в организме из-за заболеваний желудочно-кишечного тракта. Третья причина — кровопотери при операциях, обильных менструациях, скрытых внутренних кровотечениях.
Приводит ли это к патологиям внутренних органов, тканей? Владимир Бобык: Тяжелый дефицит железа и его следствие — анемия опасны для любого человека. Нарушение процесса транспорта кислорода приводит к ухудшению функций всех систем организма. Тяжелая анемия может привести к шоку, сердечно-легочной недостаточности. И даже легкая нехватка железа может принести большие проблемы тем, у кого потребность в адекватном обеспечении тканей кислородом особенно высока, например, людям с серьезными хроническими заболеваниями сердечно-сосудистой или легочной систем, почек, при которых органы и ткани и так испытывают постоянный дефицит кислорода. Анемию нельзя оставлять без внимания еще и потому, что если она не физиологическая, не связана с нарушением диеты или беременностью, то она, скорее всего, следствие серьезной патологии, которую для успешного лечения лучше выявить как можно раньше. И когда уже пора обращаться к врачам? Гемоглобин — вещество, состоящее из железа, связанного со специальными белками, поэтому косвенно по его уровню можно судить о запасах железа в организме в целом. По данным ВОЗ, железодефицитные состояния имеются почти у половины жителей Земли, а железодефицитная анемия — максимальная степень недостатка железа в организме — диагностируется у 25—30 процентов населения. Формальные нормы содержания гемоглобина в разных странах немного различаются; разные они и для лиц разного пола, взрослых и детей.
Бывает три степени анемии — легкая, средняя и тяжелая. Такие ситуации, как правило, не требуют госпитализаций, диагностика их причин и лечение почти всегда успешны при амбулаторном ведении пациентов. Ситуации со снижением гемоглобина на большее значение — чаще всего показание к госпитализации. Но этот анализ — только отправная точка для проведения диагностики. Какие еще исследования нужны для диагностики анемии и почему именно они? Для этого необходимо получить сведения об уровне свободного то есть не связанного белками и не ставшего пока гемоглобином железа в крови и ферритина, отражающего резерв железа в организме.
Этот элемент — последний, который возникает при горении вещества внутри звезд. Следующие за железом элементы получаются при взрыве сверхновых. Неудивительно, что в Солнечной системе, которая образовалась из материала, оставшегося от взрыва звезды предыдущего поколения, железа много. У железа самая низкая энергия, приходящаяся на нуклон. То есть всем остальным элементам выгодно стать железом: для более легких — в результате слияния ядер, для более тяжелых — в результате деления. Поэтому ничего, кроме железа, в нашем мире быть не должно; все элементы должны в него превратиться, однако этому мешают энергетические барьеры. Тем не менее можно себе представить звезду, целиком состоящую из железа: она могла бы образоваться из-за того, что все остальные ядра «туннелировали» в энергетически выгодное состояние без всякой ядерной реакции. Для столь небыстрого вероятностного перерождения элементов требуется огромное время, поэтому встречаются такие звезды лишь в фантастических произведениях вроде научных фантазий Фримена Дайсона или в романе Ивана Ефремова «Туманность Андромеды». Как железо оказалось на Земле? Согласно современным моделям планетологии, тяжелые элементы во время дифференциации расплавленного вещества только что образовавшихся планет должны были утонуть и собраться в ядре. Геофизики так и утверждают: ядро Земли состоит из сплава железа с никелем. На поверхность же каменистых планет должны были всплыть относительно легкие элементы — кремний, алюминий, кальций, натрий, калий и их тугоплавкие соединения. То железо, которое сейчас лежит на поверхности, могло либо подняться из глубин в результате вулканической деятельности, либо упасть на Землю в составе малых небесных тел — астероидов и комет. Зачем человеку нужно железо? Прежде всего для дыхания — железо обеспечивает активность переносчика кислорода, гемоглобина. Недостаток железа ведет к анемии, то есть снижению концентрации гемоглобина в крови. Развиваются недомогание, слабость, утомляемость, рассеяние внимания, сердечная недостаточность. Анемии весьма распространены, особенно в странах третьего мира. Общее же число таких людей — два миллиарда. Для борьбы с анемией предлагают увеличить содержание железа в пшенице и прочих зерновых за счет соответствующей генетической модификации. Препараты с железом улучшают здоровье людей, анемия которых вызвана недостатком железа. Особое дело — анемия беременных, у которых неизбежно снижается гемоглобин. Опыты показали, что если у такой женщины настоящей анемии нет, то прием витаминов, содержащих железо в разных дозах, никак не сказывается на уровне гемоглобина в организме. Какое пиво богато железом? Темное — там его в полтора больше, чем в светлом, и вдвое больше, чем в безалкогольном. Причины неясны, возможно, они связаны не с составом исходных компонентов, а с особенностями технологического процесса «Journalof the Science of Food and Agriculture». Что такое запах железа? Многие замечают, что при прикосновении к железу возникает специфический запах, а при потреблении воды с железом — еще и вкус. Оказывается, запах имеет к железу опосредованное отношение. Дело в том, что при контакте с кожей образуются ионы двухвалентного железа. Эти ионы превращаются в трехвалентное при разрушении липидных пероксидов, имеющихся на коже; их обломки и служат предшественниками молекул запаха. Аналогичная реакция идет при пролитии крови, поэтому есть предположение, что человек чувствителен к такому запаху с древнейших времен, когда нос помогал ему находить раненую добычу «Angewandte Chemie International Edition». Почему железо стало главным металлом технологической цивилизации? Этот металл распространен на поверхности Земли, его сплавы с углеродом обладают высокой прочностью, твердостью и пластичностью, а получать его в условиях Земли не очень сложно. Главное же — в системе железо-углерод можно создать огромное число структурных состояний, речь о которых пойдет ниже. Железную руду извлекают из Лебединского карьера Фото: Андрей Константинов Как научились получать железо? Железные руды — это оксиды. Для выплавки железа их надо восстановить. Восстановитель хорошо известен углерод, в первую очередь пережженное дерево. Смешав уголь с размолотой рудой, поместив в специальную печь и обеспечив недостаток кислорода при нагреве, можно добиться, чтобы уголь не только горел, давая тепло, но и соединялся с кислородом руды, восстанавливая таким образом железо. При другом содержании углерода большем или меньшем температура плавления возрастает. То есть, без горна расплавить железо не удастся. Поэтому на выходе получится результат прямого восстановления: губчатое железо, содержащее твердые включения несгоревшего угля и непрореагировавшей руды — шлака. Считается, что их выбивали многократной перековкой. К счастью для древних металлургов, при таком процессе железо слабо насыщается углеродом — а именно он придает металлу прочность, то есть ковать такое железо было относительно легко. Через некоторое время люди догадались продувать воздух сквозь печь, что повышало температуру и ускоряло реакции. Однако с учетом того, что восстановление железа углеродом — процесс экзотермический, то есть смесь разогревается сама собой, можно перейти через температуру эвтектики: железо в местах контакта с углем станет плавиться, хорошо растворяя углерод то есть превращаться в чугун , и соберется на дне печи. Чугун эвтектического состава очень хрупок, к ковке непригоден, в каком-то смысле это отход производства; его надо снова расплавлять, очищать от шлака и использовать для литья. Однако из жидкого чугуна можно и выжечь углерод, продувая воздух. При этом наблюдается интересное явление. Чем ниже содержание углерода, тем выше температура плавления сплава, то есть по мере выгорания углерода, расплав начинает густеть, в нем появляются кристаллы вещества, обедненного углеродом, сам же углерод не только выжигается, но и оттесняется в остающийся расплава. Сталевар на этом этапе опускал в ванну лом, и металлические кристаллы собирались вокруг него. Потом такой слиток весом в 30—50 кг извлекали и сразу же отправляли на ковку. Железорудные окатыши на Оскольском электрометаллургуческом комбинате Фото: Андрей Константинов Где и из чего плавили первое железо? Считается, что плавить железо научились там же, где и бронзу, — на Анатолийском нагорье, в области примерно от озера Ван до черноморского побережья Кавказа, — и было это приблизительно в XV веке до н.
Важный микроэлемент: вот чем полезно железо
Биологически железо является важным минералом, который необходим вашему организму для правильной работы. Есть данные, что одной из причин частых ОРИ у ребенка может быть дефицит железа и с ним нужно бороться. давно известно, как средство, необходимое для содержащегося в крови гемоглобина, который переносит кислород ко всем клеткам е добавки, содержащие железо, возможно, нужны почти каждому из нас, однако. Чистое металлическое железо применяют для изготовления сердцевин трансформаторов электромоторов, электромагнитов и мембран микрофонов, потому что оно способно быстро намагничиваться и размагничиваться. Проблем с железом было ровно две: нужна очень высокая температура и не нужна сера в угле.