Железо

Железо — общая характеристика элемента, химические свойства железа и его соединений

Желе́зо — элемент побочной подгруппы восьмой группы четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 26. Обозначается символом Fe (лат. Ferrum). Один из самых распространённых в земной коре металлов (второе место после алюминия). Металл средней активности, восстановитель.

Основные степени окисления — +2, +3

Простое вещество железо — ковкий металл серебристо-белого цвета с высокой химической реакционной способностью: железо быстро корродирует при высоких температурах или при высокой влажности на воздухе. В чистом кислороде железо горит, а в мелкодисперсном состоянии самовозгорается и на воздухе.

Химические свойства простого вещества — железа:

Ржавление и горение в кислороде

1)     На воздухе железо легко окисляется в присутствии влаги (ржавление):

4Fe + 3O2 + 6H2 O → 4Fe(OH)3

Накалённая железная проволока горит в кислороде, образуя окалину — оксид железа (II, III):

3Fe + 2O2 → Fe3O4

3Fe+2O2→(Fe IIFe2 III)O4   (160 °С)

2)     При высокой температуре (700–900°C) железо реагирует с парами воды:

3Fe + 4H2O  –t°→  Fe3O4 + 4H2­

3)     Железо реагирует с неметаллами при нагревании:

2Fe+3Cl2→2FeCl3   (200 °С)

2Fe + 3Br2  –t°→  2FeBr3

Fe + S  –t°→  FeS (600 °С)

Fe+2S → Fe+2(S2-1)   (700°С)

4)       В ряду напряжений стоит левее водорода, реагирует с разбавленными кислотами НСl и Н2SO4, при этом образуются соли железа(II) и выделяется водород:

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2­ (реакции проводятся без доступа воздуха, иначе Fe+2 постепенно переводится кислородом в Fe+3 )

Fe + H2SO4(разб.) → FeSO4 + H2­

2Fe + 6H2SO4(конц.)  –t°→  Fe2(SO4)3 + 3SO2­ + 6H2O

Fe + 6HNO3(конц.)  –t°→  Fe(NO3)3 + 3NO2­ + 3H2O

(на холоде концентрированные азотная и серная кислоты пассивируют железо).

Железный гвоздь, погруженный в голубоватый раствор медного купороса, постепенно покрывается налетом красной металлической меди

5)     Железо вытесняет металлы, стоящие правее его в ряду напряжений из растворов их солей.

Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

6)

Амфотерность железа проявляется только в концентрированных щелочах при кипячении:

Fе + 2NaОН (50 %) + 2Н2O= Nа2[Fе(ОН)4]↓+ Н2↑

и образуется осадок тетрагидроксоферрата(II) натрия.

Техническое железо — сплавы железа с углеродом: чугун содержит 2,06-6,67 % С, сталь 0,02-2,06 % С, часто присутствуют другие естественные примеси (S, Р, Si) и вводимые искусственно специальные добавки (Мn, Ni, Сr), что придает сплавам железа технически полезные свойства — твердость, термическую и коррозионную стойкость, ковкость и др.

Доменный процесс производства чугуна

Доменный процесс производства чугуна составляют следующие стадии:

а) подготовка (обжиг) сульфидных и карбонатных руд — перевод в оксидную руду:

FeS2→Fe2O3   (O2,800°С, -SO2)       FeCO3→Fe2O3  (O2,500-600°С, -CO2)

б)  сжигание кокса при горячем дутье:

С(кокс) + O2 (воздух) →СO2   (600—700°С)   СO2 + С(кокс) ⇌ 2СО   (700—1000    °С)

в) восстановление оксидной руды угарным газом СО последовательно:

Fe2O3→(CO) (FeIIFe2 III)O4→(CO) FeO→(CO) Fe

г) науглероживание железа (до 6,67 % С) и расплавление чугуна:

Fе(т)→(C(кокс) 900—1200°С)Fе(ж)  (чугун, t пл 1145°С)

В чугуне всегда в виде зерен присутствуют цементит Fe2С и графит.

  Производство стали

Передел чугуна в сталь проводится в специальных печах (конвертерных, мартеновских, электрических), отличающихся способом обогрева; температура процесса 1700-2000 °С.

Продувание воздуха, обогащенного кислородом, приводит к выгоранию из чугуна избыточного углерода, а также серы, фосфора и кремния в виде оксидов.

При этом оксиды либо улавливаются в виде отходящих газов (СО2, SО2), либо связываются в легко отделяемый шлак — смесь Са3(РO4)2 и СаSiO3. Для получения специальных сталей в печь вводят легирующие добавки других металлов.

    Получение чистого железа в промышленности — электролиз раствора солей железа, например:

FеСl2→ Fе↓ + Сl2↑ (90°С)  (электролиз)

(существуют и другие специальные методы, в том числе восстановление оксидов железа водородом).

Чистое железо применяется в производстве специальных сплавов, при изготовлении сердечников электромагнитов и трансформаторов, чугун — в производстве литья и стали, сталь — как конструкционный и инструментальный материалы, в том числе износо-, жаро- и коррозионно-стойкие.

       Оксид железа(II) FеО. Амфотерный оксид с большим преобладанием основных свойств. Черный, имеет ионное строение Fе2+ O2-. При нагревании вначале разлагается, затем образуется вновь. Не образуется при сгорании железа на воздухе.

Не реагирует с водой. Разлагается кислотами, сплавляется со щелочами. Медленно окисляется во влажном воздухе. Восстанавливается водородом, коксом. Участвует в доменном процессе выплавки чугуна. Применяется как компонент керамики и минеральных красок.

Уравнения важнейших реакций:

4FеО ⇌(FeIIFe2 III) + Fе (560—700 °С , 900—1000°С)

FеО + 2НС1 (разб.) = FеС12 + Н2O

FеО + 4НNO3 (конц.) = Fе(NO3)3 +NO2↑  + 2Н2O

FеО + 4NаОН =2Н2O + Nа4FеO3(красн.)  триоксоферрат(II) (400—500 °С)

FеО + Н2 =Н2O + Fе (особо чистое)    (350°С)

FеО + С(кокс) = Fе + СО  (выше 1000 °С)

FеО + СО = Fе + СO2    (900°С)

4FеО + 2Н2O(влага) + O2 (воздух) →4FеО(ОН) (t)

6FеО + O2 = 2(FeIIFe2 III )O4      (300—500°С)

Получение в лаборатории: термическое разложение соединений железа (II) без доступа воздуха:

Fе(ОН)2 = FеО + Н2O (150-200 °С)

FеСОз = FеО + СO2 (490-550 °С)

       Оксид дижелеза (III) – железа(II) (FeIIFe2 III )O4 . Двойной оксид. Черный, имеет ионное строение Fe2+(Fе3+)2(O2-)4. Термически устойчив до высоких температур. Не реагирует с водой. Разлагается кислотами. Восстанавливается водородом, раскаленным железом.

Участвует в доменном процессе производства чугуна. Применяется как компонент минеральных красок (железный сурик), керамики, цветного цемента. Продукт специального окисления поверхности стальных изделий (чернение, воронение). По составу отвечает коричневой ржавчине и темной окалине на железе.

Применение брутто-формулы Fe3O4 не рекомендуется. Уравнения важнейших реакций:

2(FeIIFe2 III )O4 = 6FеО + O2   (выше 1538 °С)

(FeIIFe2 III )O4 + 8НС1 (разб.) = FеС12 + 2FеС13 + 4Н2O

(FeIIFe2 III )O4 +10НNO3 (конц.) =3Fе(NO3)3 + NO2↑+ 5Н2O

(FeIIFe2 III )O4 + O2 (воздух) = 6Fе2O3    (450-600°С)

(FeIIFe2 III )O4 + 4Н2 = 4Н2O + 3Fе (особо чистое, 1000 °С)

(FeIIFe2 III )O4 + СО =ЗFеО + СO2  (500—800°C)

(FeIIFe2 III )O4 + Fе  ⇌4FеО (900—1000 °С , 560—700 °С)

    Получение: сгорание железа (см.) на воздухе.

В природе — оксидная руда железа магнетит.

       Оксид железа(III) Fе2О3. Амфотерный оксид с преобладанием основных свойств. Красно-коричневый, имеет ионное строение (Fе 3+)2(O2-)3. Термически устойчив до высоких температур. Не образуется при сгорании железа на воздухе.

Не реагирует с водой, из раствора выпадает бурый аморфный гидрат Fе2O3 nН2О. Медленно реагирует с кислотами и щелочами. Восстанавливается монооксидом углерода, расплавленным железом.

Сплавляется с оксидами других металлов и образует двойные оксиды — шпинели (технические продукты называются ферритами).

Применяется как сырье при выплавке чугуна в доменном процессе, катализатор в производстве аммиака, компонент керамики, цветных цементов и минеральных красок, при термитной сварке стальных конструкций, как носитель звука и изображения на магнитных лентах, как полирующее средство для стали и стекла.

Уравнения важнейших реакций:

6Fе2O3 = 4(FeIIFe2 III )O4 +O2            (1200—1300 °С)

Fе2O3 + 6НС1 (разб.) →2FеС13 + ЗН2O (t)    (600°С,р)

Fе2О3 + МО=(МIIFе2III)O4     (М=Сu, Мn, Fе, Ni, Zn)

Fе2O3 + ЗН2 =ЗН2O+ 2Fе (особо чистое, 1050—1100 °С)

Fе2O3 + Fе = ЗFеО    (900 °С)

3Fе2O3 + СО = 2(FeIIFе2III)O4 + СO2  (400—600 °С)

     Получение в лаборатории — термическое разложение солей железа (III) на воздухе:

Fе2(SO4)3 = Fе2O3 + 3SO3    (500-700 °С)

4{Fе(NO3)3 9 Н2O} = 2FеaO3 + 12NO2+ 3O2 + 36Н2O   (600-700 °С)

В природе — оксидные руды железа гематит Fе2O3 и лимонит Fе2O3 nН2O

Гидроксид железа (II) Fе(ОН)2. Амфотерный гидроксид с преобладанием основных свойств. Белый (иногда с зеленоватым оттенком), связи Fе — ОН преимущественно ковалентные. Термически неустойчив.

Легко окисляется на воздухе, особенно во влажном состоянии (темнеет). Нерастворим в воде. Реагирует с разбавленными кислотами, концентрированными щелочами. Типичный восстановитель. Промежуточный продукт при ржавлении железа.

Применяется в изготовлении активной массы железоникелевых аккумуляторов.

Уравнения важнейших реакций:

Fе(OН)2 = FеО + Н2O  (150-200 °С, в атм.N2)

Fе(ОН)2 + 2НС1 (разб.) =FеС12 + 2Н2O

Fе(ОН)2 + 2NаОН (> 50%) = Nа2[Fе(ОН)4] ↓(сине-зеленый) (кипячение)

4Fе(ОН)2 (суспензия) + O2 (воздух) →4FеО(ОН)↓ + 2Н2O  (t)

2Fе(ОН)2 (суспензия) +Н2O2 (разб.) = 2FеО(ОН)↓ + 2Н2O

Fе(ОН)2 + КNO3 (конц.) = FеО(ОН)↓ + NO↑+ КОН   (60 °С)

   Получение: осаждение из раствора щелочами или гидратом аммиака в инертной атмосфере:

Fе2+ + 2OH (разб.) = Fе(ОН)2↓

Fе2+ + 2(NH3Н2O) = Fе(ОН)2↓+ 2NH4

     Метагидроксид железа FеО(ОН). Амфотерный гидроксид с преобладанием основных свойств. Светло-коричневый, связи Fе — О и Fе — ОН преимущественно ковалентные. При нагревании разлагается без плавления. Нерастворим в воде.

Осаждается из раствора в виде бурого аморфного полигидрата Fе2O3  nН2O, который при выдерживании под разбавленным щелочным раствором или при высушивании переходит в FеО(ОН). Реагирует с кислотами, твердыми щелочами. Слабый окислитель и восстановитель. Спекается с Fе(ОН)2. Промежуточный продукт при ржавлении железа.

Применяется как основа желтых минеральных красок и эмалей, поглотитель отходящих газов, катализатор в органическом синтезе.

Соединение состава Fе(ОН)3 не известно (не получено).

Уравнения важнейших реакций:

Fе2O3 . nН2O→(200-250 °С, —H2O) FеО(ОН)→( 560-700° С на воздухе , -H2O) →Fе2О3

FеО(ОН) + ЗНС1 (разб.) =FеС13 + 2Н2O

FeO(OH)→Fe2O3.nH2O -коллоид (NаОН (конц.))

FеО(ОН)→Nа3[Fе(ОН)6] белый , Nа5[Fе(OН)8 желтоватый (75 °С, NаОН( т))

2FеО(ОН) + Fе(ОН)2=( FeIIFe2 III )O4 + 2Н2O         (600—1000 °С)

2FеО(ОН) + ЗН2 = 4Н2O+ 2Fе (особо чистое, 500—600 °С)

2FеО(ОН) + ЗВr2 + 10КОН = 2К2FеO4 + 6Н2O + 6КВr

       Получение: осаждение из раствора солей железа(Ш) гидрата Fе2О3 nН2O и его частичное обезвоживание (см. выше).

В природе — оксидная руда железа лимонит Fе2O3 nН2О и минерал гётит FеО(ОН).

Феррат калия К2FеО4. Оксосоль. Красно-фиолетовый, разлагается при сильном нагревании. Хорошо растворим в концентрированном растворе КОН, реагирует с кипящей водой, неустойчив в кислотной среде. Сильный окислитель.

Качественная реакция — образование красного осадка феррата бария. Применяется в синтезе ферритов — промышленно важных двойных оксидов железа (III) и других металлов.

Уравнения важнейших реакций:

4К2FеO4= 4КFеO2 + 3O2 + 2К2O         (700 °С)

4К2FеO4 + 6Н2O (гор.) =4FeО(ОН)↓ + 8КОН + 3O2↑

FеО42- + 2OН+ (разб.) =4Fе3+ + 3O2↑+10Н2O

FеО42- + 2(NH3. Н2O)     →2FеО(ОН)↓ + N2↑+ 2Н2O+ 4OН—

FеО42- + Ва2+ = ВаFеO4 (красн.)↓         (в конц. КОН)

   Получение: образуется при окислении соединений железа, например метагидроксида FеО(ОН), бромной водой, а также при действии сильных окислителей (при спекании) на железо

Fе + 2КОН + 2КNO3 = К2FеO4 + 3КNO2+ H2O (420 °С)

и электролизе в растворе:

электролиз

Fе + 2КОН (конц.) + 2Н2O→ЗН2↑ + К2FеO4 ( электролиз)

(феррат калия образуется на аноде).

      Качественные реакции на ионы Fе2+ и Fе3+

Обнаружение ионов Fе2+ и Fе3+в водном растворе проводят с помощью реактивов К3[Fе(СN)6] и К4[Fе(СN)6] соответственно; в обоих случаях выпадает синий продукт одинакового состава и строения, КFеIII[FеII (СN)6]. В лаборатории этот осадок называют берлинская лазурь, или турнбуллева синь:

Fе2+ + К+ + [Fе(СN)6]3- = КFеIII[FеII (СN) 6]↓

Fе3+ + К+ + [Fе(СN)6]4- = КFеIII[FеII (СN) 6]↓

Химические названия исходных реактивов и продукта реакций:

К3FеIII[Fе(СN) 6]- гексацианоферрат (III) калия

К4FеIII[Fе (СN) 6]- гексацианоферрат (II) калия

КFеIII[FеII (СN) 6]- гексацианоферрат (II) железа  (Ш) калия

Fе3+ + 6NСS— = [Fе(NСS)6]3-

Этим реактивом (например, в виде соли КNСS) можно обнаружить даже следы железа (III) в водопроводной воде, если она проходит через железные трубы, покрытые изнутри ржавчиной.

Железо

Чистое железо (99,97%), очищенное методом электролиза

Железо — ковкий металл серебристо-белого цвета с высокой химической реакционной способностью: железо быстро корродирует при высоких температурах или при высокой влажности на воздухе.

В чистом кислороде железо горит, а в мелкодисперсном состоянии самовозгорается и на воздухе. Обозначается символом Fe (лат. Ferrum).

Один из самых распространённых в земной коре металлов (второе место после алюминия).

СТРУКТУРА

Две модификации кристаллической решетки железа

Для железа установлено несколько полиморфных модификаций, из которых высокотемпературная модификация — γ-Fe(выше 906°) образует решетку гранецентрированного куба типа Сu (а0 = 3,63), а низкотемпературная — α-Fe-решетку центрированного куба типа α-Fe (a0 = 2,86).
В зависимости от температуры нагрева железо может находиться в трех модификациях, характеризующихся различным строением кристаллической решетки:

1. В интервале температур от самых низких до 910°С —а-феррит (альфа-феррит), имеющий строение кристаллической решетки в виде центрированного куба;
2. В интервале температур от 910 до 1390°С — аустенит, кристаллическая решетка которого имеет строение гранецентрированного куба;
3. В интервале температур от 1390 до 1535°С (температура плавления) — д-феррит (дельта-феррит). Кристаллическая решетка д-феррита такая же, как и а-феррита. Различие между ними только в иных (для д-феррита больших) расстояниях между атомами.

При охлаждении жидкого железа первичные кристаллы (центры кристаллизации) возникают одновременно во многих точках охлаждаемого объема. При последующем охлаждении вокруг каждого центра надстраиваются новые кристаллические ячейки, пока не будет исчерпан весь запас жидкого металла.

В результате получается зернистое строение металла. Каждое зерно имеет кристаллическую решетку с определенным направлением его осей.

При последующем охлаждении твердого железа при переходах д-феррита в аустенит и аустенита в а-феррит могут возникать новые центры кристаллизации с соответствующим изменением величины зерна

СВОЙСТВА

Железная руда

В чистом виде при нормальных условиях это твердое вещество. Оно обладает серебристо-серым цветом и ярко выраженным металлическим блеском. Механические свойства железа включают в себя уровень твердости по шкале Мооса. Она равна четырем (средняя). Железо обладает хорошей электропроводностью и теплопроводностью.

Последнюю особенность можно ощутить, дотронувшись до железного предмета в холодном помещении. Так как этот материал быстро проводит тепло, он за короткий промежуток времени забирает большую его часть из вашей кожи, и поэтому вы ощущаете холод.
Дотронувшись, к примеру, до дерева, можно отметить, что его теплопроводность намного ниже.

Физические свойства железа — это и его температуры плавления и кипения. Первая составляет 1539 градусов по шкале Цельсия, вторая — 2860 градусов по Цельсию. Можно сделать вывод, что характерные свойства железа — хорошая пластичность и легкоплавкость. Но и это еще далеко не все. Также в физические свойства железа входит и его ферромагнитность.

Что это такое? Железо, магнитные свойства которого мы можем наблюдать на практических примерах каждый день, — единственный металл, обладающий такой уникальной отличительной чертой. Это объясняется тем, что данный материал способен намагничиваться под действием магнитного поля.

А по прекращении действия последнего железо, магнитные свойства которого только что сформировались, еще надолго само остается магнитом. Такой феномен можно объяснить тем, что в структуре данного металла присутствует множество свободных электронов, которые способны передвигаться.

Запасы и добыча

Железо — один из самых распространённых элементов в Солнечной системе, особенно на планетах земной группы, в частности, на Земле. Значительная часть железа планет земной группы находится в ядрах планет, где его содержание, по оценкам, около 90 %. железа в земной коре составляет 5 %, а в мантии около 12 %.

Железо

В земной коре железо распространено достаточно широко — на его долю приходится около 4,1 % массы земной коры (4-е место среди всех элементов, 2-е среди металлов). В мантии и земной коре железо сосредоточено главным образом в силикатах, при этом его содержание значительно в основных и ультраосновных породах, и мало — в кислых и средних породах.

Известно большое число руд и минералов, содержащих железо. Наибольшее практическое значение имеют красный железняк (гематит, Fe2O3; содержит до 70 % Fe), магнитный железняк (магнетит, FeFe2O4, Fe3O4; содержит 72,4 % Fe), бурый железняк или лимонит (гётит и гидрогётит, соответственно FeOOH и FeOOH·nH2O).

Гётит и гидрогётит чаще всего встречаются в корах выветривания, образуя так называемые «железные шляпы», мощность которых достигает несколько сотен метров. Также они могут иметь осадочное происхождение, выпадая из коллоидных растворов в озёрах или прибрежных зонах морей. При этом образуются оолитовые, или бобовые, железные руды.

Наиболее распространённым является доменный процесс.Первый этап производства — восстановление железа углеродом в доменной печи при температуре 2000 °C. В доменной печи углерод в виде кокса, железная руда в виде агломерата или окатышей и флюс (например, известняк) подаются сверху, а снизу их встречает поток нагнетаемого горячего воздуха.

Кроме доменного процесса, распространён процесс прямого получения железа. В этом случае предварительно измельчённую руду смешивают с особой глиной, формируя окатыши. Окатыши обжигают, и обрабатывают в шахтной печи горячими продуктами конверсии метана, которые содержат водород.

Водород легко восстанавливает железо, при этом не происходит загрязнения железа такими примесями, как сера и фосфор, которые являются обычными примесями в каменном угле. Железо получается в твёрдом виде, и в дальнейшем переплавляется в электрических печах. Химически чистое железо получается электролизом растворов его солей.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Самородное железо

Происхождение теллурическое (земное) железо редко встречается в базальтовыхлавах (Уифак, о. Диско, у западного берега Гренландии, вблизи г. Касселя Германия).

В обоих пунктах с ним ассоциируют пирротин (Fe1-xS) и когенит (Fe3C), что объясняют как восстановление углеродом (в том числе и из вмещающих пород), так и распадом карбонильных комплексов типа Fe(CO)n.

В микроскопических зернах оно не раз устанавливалось в измененных (серпентинизированных) ультраосновных породах также в парагенезисе с пирротином, иногда с магнетитом, за счет которых оно и возникает при восстановительных реакциях. Очень редко встречается в зоне окисления рудных месторождений, при образовании болотных руд.

Зарегистрированы находки в осадочных породах, связываемые с восстановлением соединений железа водородом и углеводородами.
Почти чистое железо найдено в лунном грунте, что связывают как с падениями метеоритов, так и с магматическими процессами. Наконец, два класса метеоритов — железокаменные и железные содержат природные сплавы железа в качестве породообразующего компонента.

ПРИМЕНЕНИЕ

Кольцо из железа

Железо — один из самых используемых металлов, на него приходится до 95 % мирового металлургического производства.Железо является основным компонентом сталей и чугунов — важнейших конструкционных материалов.Железо может входить в состав сплавов на основе других металлов — например, никелевых.

Магнитная окись железа (магнетит) — важный материал в производстве устройств долговременной компьютерной памяти: жёстких дисков, дискет и т. п.Ультрадисперсный порошок магнетита используется во многих чёрно-белых лазерных принтерах в смеси с полимерными гранулами в качестве тонера.

Здесь одновременно используется чёрный цвет магнетита и его способность прилипать к намагниченному валику переноса.Уникальные ферромагнитные свойства ряда сплавов на основе железа способствуют их широкому применению в электротехнике для магнитопроводов трансформаторов и электродвигателей.

Железо применяется в качестве анода в железо-никелевых аккумуляторах, железо-воздушных аккумуляторах.

Водные растворы хлоридов двухвалентного и трёхвалентного железа, а также его сульфатов используются в качестве коагулянтов в процессах очистки природных и сточных вод на водоподготовке промышленных предприятий.

Железо (англ. Iron) — Fe

Кристаллографические свойства



Для чего нужно железо

Пищевые добавки, содержащие железо, возможно, нужны почти каждому из нас, однако, учитывая двоякие качества этого минерала, трудно делать обобщения. Обычно в добавочном источнике железа могут нуждаться женщины, у которых бывают обильные и продолжительные менструальные кровотечения, а также любители атлетических упражнений.

Чтобы повысить усвоение железа, попробуйте принимать много добавочных витамина А (около 20000 межд. ед.) и витамина С.

Витамин А помогает повышению уровня железа в крови, что может быть особенно важно при пониженной функции щитовидной железы, когда нарушена способность организма превращать бета-каротин в витамин А.

При проведении анализов на содержание железа людям с гипотиреозом также следует позаботиться об определении своей потребности в витамине А.

Витамин С, поступает ли он из фруктов, овощей или ежедневных добавок в дозе 500 мг, помогает организму усваивать из пищи больше негемного (или негемового) железа, содержащегося в продуктах растительного происхождения.

Ведь, известно, что негемное железо усваивается хуже, чем гемное (или гемовое) железо, которое мы получаем из продуктов животного происхождения. Причем, высокие дозы витамина не создают опасности избыточного поглощения железа.

Последствия дефицита

Возможно, малокровие является наиболее известным последствием нехватки железа, но это отнюдь не ее единственное последствие.

Даже незначительный дефицит ведет к утомлению, ухудшению способностей к обучению, ослаблению иммунной системы, снижению температуры тела, потере физической силы и выносливости и уменьшению выработки тиреоидного гормона. Рак желудка также связан с истощением запасов железа в организме.

У женщин на истощение запасов железа может указывать постоянная неспособность сбрасывать лишний вес, связанная с пониженной активностью щитовидной железы.

В одном исследовании отмечено улучшение работы щитовидной железы у женщин, принимавших добавки железа. А когда группе девочек-подростков давали добавки для коррекции небольшой, вызывавшей малокровия недостаточности железа, у них повысились способности к обучению, о чем свидетельствовали лучшие показатели тестов на обучаемость и память.

Вероятность дефицита железа выше всего у детей, женщин в детородный период и пожилых людей. Из-за потребностей роста в период беременности, в детстве и отрочестве организм больше нуждается в железе, а по мере старения мы становимся в меньшей степени способны усваивать этот минерал. Любая потеря крови или внутреннее кровотечение тоже повышают риск.

Например, в ходе типичного периода менструации женщина может терять до 30 мг железа.

Наконец, прием аспирина или других нестероидных противовоспалительных препаратов может провоцировать или усугублять потерю железа, вызывая внутреннее кровотечение, которое зачастую остается незамеченным.

В одном исследовании обнаружено, что до 52% больных ревматоидным артритом имеют низкие запасы железа в организме. И, вероятно, что этот дефицит в большей мере обусловлен не артритом, а его лечением.

Справка для врачей

(Методические рекомендации, [9] )

Микроэлемент железо является компонентом важнейших железосодержащих белков, в т. ч. ферментов, в которые входит как в виде гема, так и в негемовой форме.

Основная масса железа в виде гема включена в гемоглобин.

Кроме того, железо в такой же форме входит в состав цитохрома Р-450, цитохрома G5, цитохромов дыхательной цепи митохондрий, антиоксидантных ферментов (каталаза, миелопероксидаза).

Поэтому этот микроэлемент важен не только для обеспечения организма кислородом, но и функционирования дыхательной цепи и синтеза АТФ, процессов метаболизма и детоксикации эндогенных и экзогенных веществ, синтеза ДНК, инактивации токсических перекисных соединений. Железосодержащие соединения играют важную роль в функционировании иммунной системы, прежде всего, ее клеточного звена.

Наиболее явная форма проявления недостатка железа – железодефицитная анемия, за которой могут скрываться серьезные нарушения в организме (хронические потери крови при внутренних кровотечениях).

При дефиците железа наблюдается:

• бледность кожных покровов,
• инъекция сосудов склер,
• дисфагия,
• повреждения слизистых оболочек полости рта и желудка,
• истончение и деформирование ногтей.

Нехватка железа у детей может замедлять умственное и физическое развитие, вызывать извращение аппетита.

по теме:

Продукты содержащие железо

Избыточной вес не всегда связан с преимущественно сидячим образом жизни и банальным перееданием. Есть немало девушек, которые посещают тренажерный зал и придерживаются диеты, но не могут похудеть.

Причиной этому нередко является дефицит железа — микроэлемента, оказывающего прямое влияние на метаболизм и функцию щитовидной железы.

Если подобная проблема имеет место быть, прилагаемые усилия не просто не дают никаких результатов, а, наоборот, приводят к еще большему набору лишних килограммов.

Железо представляет собой важнейший микроэлемент, отвечающий за многие важные для организма человека функции. Его избыток и недостаток негативно отражаются на здоровье и самочувствии. Оба состояния являются отклонением от нормы, но чаще всего люди страдают именно от дефицита этого микроэлемента.

Роль железа в организме человека

Рассматриваемые микроэлемент представляет собой вещество, которое ответственно за уровень гемоглобина. Железо является неотъемлемой часть огромного количества ферментов и выполняет большое количество важных функций:

• транспортировка кислорода к тканям, клеткам, органам;
• кроветворение;
• производство ДНК;
• образование нервных волокон и рост человеческого тела;
• поддержание жизнедеятельности каждой отдельной клетки;
• обеспечение энергетического метаболизма;
• участие в окислительно-восстановительной реакции.

Кроме того, микроэлемент ответственен за защитные функции организма и другие не менее важные процессы. Особое значение железо играет для женщины в период вынашивания ребенка, поскольку это время характеризуется максимальной потребностью в веществе. Его дефицит приводит к весьма серьезным неблагоприятным последствиям.

Суточная потребность организма в железе

Нормальное содержание микроэлемента в организме составляет от трех и до четырех миллиграммов. Основная часть вещества (приблизительно 2/3) сосредоточена в крови. Остальная концентрация железа сосредоточена в костях, печени, селезенке.

Снижение уровня микроэлемента происходит по естественным причинам — менструальные циклы, потоотделение, отшелушивание дермы. Если в рационе отсутствуют продукты, богатые железом, это неизбежно приводит к дефициту вещества, поскольку истраченные запасы просто не восполняются.

Чтобы поддерживать микроэлемент на требуемом уровне, из ежедневного рациона должно поступать порядка 10-30 миллиграммов этого соединения.

Точное количество зависит от возраста, пола и других сопутствующих факторов:

• детям младше 13 лет — от 7 и до 10 мг;
• подросткам мужского пола требуется 10, а женского — 18 мг;
• мужчинам — 8 мг;
• женщинам — от 18 и до 20, а в период беременности — минимум 60 мг.

Несоблюдение суточной нормы потребления железа приводит к нарушению работы многих функций, что сказывается даже на внешнем облике. Не всегда плохое состояние кожных покровов и волос связано с возрастом или неправильно подобранной косметикой.

И, задумываясь о покупке очередной баночки дорогого крема, следует присмотреться к собственному рациону, поскольку проблема может заключаться именно в недостатке железа.

Особенно подобная ситуация актуальна для тех, кто нередко сидит на диетах, желая похудеть, ограничивается употреблением лишь некоторой пищи, обращая внимание на калорийность, а не на полезность состава.

Список продуктов с высоким содержанием железа

Микроэлемент присутствует в различной пищи, поэтому бывает гемовым и негемовым. Последний содержится в продуктах растительного, а первый — животного происхождения.

Разница между ними касается и степени усвояемости. Железо из животных продуктов усваивается на 15-35, а из растительных — на 2-20%.

Следовательно, гемовый микроэлемент должен преобладать в рационе и присутствовать в достаточном количестве.

Вегетарианцам приходится сложней, нежели тем, кто ежедневно потребляет мясную продукцию. Исправить ситуацию позволяет употребление пищи, которая улучшает степень усвоения железа. К таким продуктам относятся те, что богаты витамином C.

Наибольшее количество железа содержится в:

• Мясе и субпродуктах. Это индейка, курятина, говядина, нежирная мякоть свинины, баранина и печень. Больше всего железа содержит темное мясо.
• Морепродуктах и рыбе. Чтобы восполнить дефицит микроэлемента, необходимо отдавать свое предпочтение употреблению креветок, тунца, сардин, устриц, моллюсков, мидий, а также икре черной и красной.
• Яйцах. Это касается и куриных, и страусиных, и перепелиных. Наряду с железом, они содержат жирные ненасыщенные кислоты, витамины, магний.
• Хлебе и злаковых. Особенно полезными являются такие крупы, как овсяная, гречневая и ячневая. Много железа содержат пшеничные отруби и рожь.
• Бобовых, овощах, зелени. Наибольшее количество микроэлемента входит в состав гороха, бобов, фасоли, шпината, чечевицы, цветной капусты и брокколи, свеклы, спаржи, кукурузы.
• Ягодах и фруктах. В этой категории продуктов чемпионами по содержанию железа являются кизил, хурма, кизил, слива, яблоки и гранты.
• Семечках и орехах. Любые виды орехов имеют в своем составе много микроэлемента, ответственного за уровень гемоглобина. Им не уступают и семечки.
• Сухофруктах. Большое количество железо заключено в инжире, черносливе, изюме, кураге.

На заметку! Не все сухофрукты полезны. Нередко вместе с ценным для организма железом они содержат вредные вещества. Слишком красивый и чистый внешний вид плодов обычно свидетельствует о том, что они были подвергнуты обработке, которая позволяет недобросовестным производителям увеличить срок хранения товара.

Таблица продуктов, содержащих железо

Более конкретное представление о том, сколько миллиграмм железа содержит тот или иной продукт дают табличные данные.

Если проанализировать информацию, которая указана в них, то становится понятно, что наибольшая концентрация микроэлемента на 100 грамм продукта приходится на куриную и свиную печень, а также моллюски.

Немного уступают отруби, соя, а также чечевица, но количество усваиваемого из них вещества в двое ниже.

Продукты животного происхождения

Продукты растительного происхождения

Мнение о том, что больше всего железа содержатся в грантах и яблоках не соответствует действительности. На 100 грамм данных фруктов приходится не более 1 и 2 миллиграмм микроэлемента.

Что влияет на усвоение железа

Обогащение рациона продуктами с высоким содержанием микроэлемента не всегда позволяет восполнить его недостаток в организме. Есть пища, которая препятствует усвоению вещества. К ней относятся продукты с полифенолами, кальцием и танином. Этот факт обязательно следует учитывать тем, кто испытывает нехватку железа.

https://www.youtube.com/watch?v=SE5FZQrRNmU

Молочная продукция не имеет в своем составе этого микроэлемента, богата кальцием, а, следовательно, приводит к снижению получаемого вещества из пищи. Крепкий чай и кофе — не лучшие союзники железа.

Любителям этих напитков следует взять себе в привычку откладывать наслаждение чашечкой бодрящего кофе или чая на более позднее время после трапезы.

Кока-колу вообще лучше заменить компотами из сухофруктов или шиповниковым отваром.

Как определить недостаток железа в организме

Нехватка этого микроэлемента дает о себе знать общей слабостью, высокой утомляемостью, резким снижением работоспособности. Румянец сменяется чрезмерной бледностью. Кожа становится шершавой и излишне сухой. Волосы начинают «вылезать». Ногти слоятся и ломаются. На пятках и уголках рта образуются трещинки.

Состояние, при котором постоянно не хватает железа, называется малокровием. Оно оказывает негативное влияние не только на внешность, но и на организм.

Нередко обследования показывают, что бледной становятся даже ткани желудочно-кишечного тракта.

Недостаток железа приводит к следующим проблемам:

• частым головокружениям;
• общей утомляемости и слабости;
• учащенному сердцебиению и одышке даже при малых нагрузках;
• онемению конечностей;
• проблемам со сном;
• частым простудам и уязвимостью перед инфекциями;
• нарушению работы ЖКТ;
• угнетению аппетита и затрудненному заглатыванию еды;
• желанию употреблять мел или сырые крупы, а также «наслаждаться» запахом краски и ацетона.

Кроме того, как отмечалось ранее, портится состояние ногтей, кожи и волос. Иными словами, самочувствие и внешний облик человека оставляют желать лучшего, что негативно влияет на все аспекты.

Конечно, самостоятельно ставить себе диагноз нельзя. Установить то, что человек страдает от анемии могут только анализы. О дефиците железа свидетельствует пониженный уровень гемоглобина.

У мужчин он не должен быть ниже 130, а у женщин —меньше 120 грамм на 1 литр крови.

Какие причины приводят к снижению железа?

Естественная потеря и восполнение микроэлемента характерны для здорового организма. Патологическим считается состояние, когда отсутствует источник железа или не происходит усвоение этого вещества.

К дефициту соединения чаще всего приводит неправильное питание, если чрезмерно увлекаются строгими диетами или голодают, а также вегетарианство, когда отсутствуют сопутствующие «катализаторы» к усвоению железа, то есть употребляют мало витамина C.

Резкое падение железа характерно для обильного менструального цикла.

Анемия средней, легкой, тяжелой степени тяжести, к сожалению, довольно распространена. От этого недуга страдает порядка одного миллиарда населения планеты, особенно подростки, молодые и среднего возраста женщины. С учетом того, что выявить анемию можно только путем лабораторных анализов, не следует оттягивать поход к специалисту, если признаки дефицита железа дают о себе знать.

Критической является ситуация, когда гемоглобин опускается ниже отметки в 100 г/л. Если это не так, положение можно быстро исправить. Необходимо скорректировать свой рацион, включив в ежедневное меню продукты, богатые железом.

Правильное питание поможет быстро восстановиться. Если же снижение является критическим, назначается соответствующее лечение.

Человеку, страдающему анемией, не всегда достаточно просто изменить свой рацион, нередко требуется принимать еще и содержащие железо препараты.

Чтобы избежать подобных проблем со здоровьем, не следует пренебрегать нормами здорового питания, увлекаться диетами и голоданием. Ставя внешнюю привлекаться в ущерб здоровью, можно получить совершенно противоположный эффект.