ЖЕЛЕЗО

ЖЕЛЕЗО (Fe), хим. элемент, металл, ат. вес 55,85, уд. в. 7,9, твёрдость 4,5, темп-pa плавления 1535°, темп-pa кипения 2880°. Ж. притягивается магнитом. Под действием влаги, СО₂ и кислорода, воздуха подвергается разъеданию (коррозии) с поверхности; слой ржавчины состоит, гл. обр., из водной окиси железа (Fe₂О₃·H₂О). В составе земной коры имеется приблизительно 1,5% атомов Ж. от общего количества атомов. В верхних слоях земли Ж. находится, гл. обр., в виде кислородных соединений: красного железняка Fe₂О₃, магнитного железняка FeО3·FeO и бурого железняка Fe₂О₃·2Fe(OH)₃. В значительном количестве Ж. встречается в виде минерала сидерита FeC03, в соединениях с серой и т. д. Нек-рые залежи железных руд (Керченское месторождение) содержат фосфор, к-рый отделяется с помощью СаО и MgO; образующийся шлак (томасшлак) применяется в качестве фосфорного удобрения. Нек-рые природные разновидности Fe2О₃ используются в качестве минеральных красок ("железный сурик", "охра", "мумия").

По запасам железных руд СССР занимает первое место в мире. Устойчивые соединения Ж. - двух- и трёхвалентны. Распространёнными солями Ж. являются: железный купорос Fe SО₄·7H₂О (бледнозелёные кристаллы, Ж. в закисной форме), к-рый используется для борьбы с вредителями с. х-ва, при производстве красок, консервировании древесины; хлорное железо FeCl₃·6H₂О - соль жёлтого цвета (железо в окисной форме), применяется при производстве органических красок, а также как протрава в красильной и полиграфической пром-сти. В воде железный купорос и хлорное Ж. подвергаются гидролизу [напр. FeCl₃+3H₂О=Fe(OH)₃+3HCl]. Гидрат закиси Ж. белый Fe(OH)₂ легко поглощает кислород и переходит в буро-красный гидрат окиси Ж., трудно растворимый в воде, но легко образующий коллоидные растворы. При хранении на воздухе солей двухвалентное Ж. постепенно окисляется в трёхвалентное. В противоположность железному купоросу бледнозелёная двойная соль Мора (NH₄)2SО₄·FeSО₄·6H₂О при хранении почти не окисляется. С анионом железистосинеродистой кислоты Ж. образует труднорастворимую соль Fe₄[Fe(CN)₆]₃ интенсивно синего цвета ("берлинская лазурь"), к-рая используется в качестве минеральной краски. Комплексный анион [Fe(CN)₆]'''' весьма устойчив, не показывает реакции ни на Fe'7, ни на CN'-ионы и потому не является ядовитым. Образованием берлинской лазури пользуются при хим. анализе с целью открытия Fe'''. Хлориды и сульфаты Ж. растворимы в воде, а фосфаты железа (FePО₄) трудно растворимы.

Ж. является необходимым элементом пищи р-ний. Недостаток его вызывает замедление роста и хлороз р-ний. Новые листья при этом развиваются бледнозелёными, а при резком недостатке Ж. и совсем белыми. В то же время старые листья остаются зелёными. Это указывает на то, что Ж. из старых листьев не может легко передвигаться в молодые листья, т. к. оно находится в р-нии в виде высокомолекулярных соединений. Если на белый хлоротичный лист нанести каплю раствора соли железа, то лист в этом месте становится зелёным, т. е. железо проникает через покровную ткань во внутреннюю часть листа и используется р-нием. В природных условиях хлороз обычно встречается у р-ний, произрастающих на щелочных почвах; случаи хлороза плодовых деревьев зависят от недостатка в почве доступного р-ниям железа, а иногда и марганца. Р-ния усваивают Ж. как в окисной, так и в закисной форме. При поступлении в р-ние часть закисного Ж., очевидно, переходит в окисную форму. В вегетационных опытах применяют, кроме минеральных солей, также органические соли Ж., напр. лимоннокислое Ж., хорошо растворимое, но мало диссоциированное, а потому долго сохраняющееся в растворе, не подвергаясь гидролизу.

Ж. играет большую роль в дыхательных процессах. Организм взрослого человека содержит ок. 3 г Fe, из к-рого примерно 75% входит в состав гемоглобина. Последний переносит кислород из лёгких в ткани. Эта функция гемоглобина связана с его железосодержащей частью - гемином. Ж. входит в состав нек-рых ферментов (геминный фермент, цитохром), участвующих в окислительно-восстановительных процессах, происходящих в организме ж-ных, р-ний и в микроорганизмах (у анаэробных микроорганизмов цитохром отсутствует). Ж. не входит в состав хлорофилла, но необходимо для его образования. В пресных водоёмах, в морской воде и в морских илах распространены различные виды т. н. железобактерий, изученных С. Н. Виноградским, к-рые переводят закисные соли в окисные. При этом процессе, представляющем акт дыхания железобактерий, освобождается энергия, к-рая идёт на ассимиляцию ими углерода из углекислоты и синтез органического вещества за счёт хим. энергии. Железобактериям принадлежит значительная роль в образований железных и марганцевых отложений ("болотные" или "озёрные" отложения железных руд).

А. Шестаков

Литература: Вильямс В., Почвоведение (Земледелие с основами почвоведения), 6 изд., М., 1949; Некрасов Б., Курс общей химии, 8 изд., М. - Л., 1948; Прянишников Д., Агрохимия, 3 изд., М., 1940.

Источники:

1. Сельскохозяйственная энциклопедия. Т. 2 (Ж - К)/ Ред. коллегия: П. П. Лобанов (глав ред) [и др.]. Издание третье, переработанное - М., Государственное издательство сельскохозяйственной литературы, 1951, с. 624