【#第一文档网# 导语】以下是®第一文档网的小编为您整理的《铁的故事》，欢迎阅读！
最重要的金属——铁 在我们的生活里，铁可以算得上是最有用、最价廉、最丰富、最重要的金属了。工农业生产中，每天都离不开铁；衣食住行，缺了铁寸步难行；国防和战争，更是钢铁的较量。从某种意义讲，钢铁的年产量代表着一个国家的现代化水平。 钢和铁，尽管我们经常连在一起讲，可是实际上，它们各有各的特定含义。从化学观点看，铁是银白色的金属元素，可以展成薄片，拉成细丝。但是，通常见到的铁却是黑色的。这是因为铁很容易生锈，表面蒙上一层黑褐色的铁锈的缘故。铁也因此被称为“黑色金属”，钢铁工业也叫做“黑色冶金工业”。 铁有生铁、熟铁之分。生铁含碳在1.7％至4.5％之间；熟铁含碳在0.1％以下；而钢的含碳量比熟铁高，比生铁低，在0.1％至1.7％之间。钢又由于含碳量的多少，分为高碳钢、中碳钢和低碳钢三种。生铁坚硬耐磨，可以浇铸。熟铁强韧，可以锻打展延。钢则兼具生铁和熟铁的优点，既刚硬又强韧。但是，钢铁却有一个致命的弱点；耐腐蚀性很差。它在潮湿的空气中，容易生成氢氧化亚铁和碳酸亚铁，形成疏松的铁锈层，给钢铁表面留下累累疤痕。 在钢铁表面涂刷油漆，电镀或喷涂耐腐蚀性较强的金属，如镍、铬、锌、锡等，都不能持久。不锈钢，虽然大大增强了钢铁的防锈能力，但是它的价格昂贵，机械强度不好，又难加工，不能用来制造大型机器或构件。后来,我国试制成功塑料复合钢板。在钢板上喷涂一层薄薄的工程塑料，可以大大提高钢铁的耐腐蚀能力。预计在不久的将来，火车、轮船、建筑、洗衣机等，将普遍采用塑料复合钢板。 有趣的是，在印度德里附近，有一座清真寺，大门里侧竖立着一根六吨多重的大铁柱。这座寺院是公元310 年建立的。大铁柱经过一千六百多年的风吹雨淋，却安然无恙，没有生锈，引起了许多科学家的兴趣。可是它为什么不生锈，至今仍然是一个不解之谜。 钢铁、合金钢、不锈钢，都是以铁元素为主体的金属材料。只不过钢铁含有少量的碳，合金钢和不锈钢含有少量的铬、镍、锰、钛、硅，等等。这些钢铁工业中的“佐料”使钢铁合金具备了各种优异的性能，比如，抗腐蚀，耐高温，增加弹性，减少磨损，防止热胀冷缩，等等。 铁元素不仅在现代稳坐金属材料王国的头一把交椅，是当今最重要的金属，而且在人类历史上，它曾经显赫荣耀一时。它是戴着神秘的光环降临人世间的。人类使用铁的历史，是非常久远的。大约在四千五百年前，人类便开始和铁打交道了。不过，那时的铁是从天而降的陨铁。铁陨石中百分之九十多是铁，还有不到百分之十的镍和钴。在伊拉克境内的古代美索不达米亚的乌尔城旧址，曾经发掘出来过古代苏美尔人的墓葬中，有一柄用陨铁制成的小斧。在苏美尔人的语言中，铁就是“天降之火”——陨石的意思。埃及人将铁叫做“天石”，以为是上天赐给人间的神奇的石头，对它崇拜得五体投地，用做太阳神神像的宝座。在古希腊语里，“铁”和“星星”是同一个词。我国河北省藁城县的商代遗址中，出土过一件镶嵌着铁刃的铜质兵器。经过科学鉴定，证明这铁刃是由陨铁锻造而成。这说明，我国人民早在三千三百多年前对铁的性质和锻造技术已经相当熟悉。 但是，天上降落的陨铁毕竟数量极为有限，而地上不存在天然的单质铁块，铁的熔点又比铜高出将近五百摄氏度，所以，在人类发现和使用元素的历史上，铁的冶炼和广泛应用都在金、银、铜和锡之后。铁是地球上分布十分普遍的金属元素，在地壳中的含量仅次于铝，差不多比铜高600 倍。铁器比青铜坚硬、锋利得多。所以，在青铜时代后期，铁便逐渐取代了铜，使人类社会跨入先进的铁器时代。这一时期是人类的英雄时代。因为铁剑、铁犁和铁斧大大提高了人类的生产力和自卫能力，人类开始成为大自然的英雄。我国是世界上最早冶炼生铁的国家，早在春秋时代，我国就出现了用生铁铸造的农具和兵器，比欧洲早一千九百年。 铁元素在地壳中的含量虽然只占 4. 75％，但是在地面以下 3000 公里深处的地心，却是一个铁镍的核心：内含 90％多的铁和不到 10％的镍。地球核心的温度高达 5000℃，压力高达二三百万个大气压。在那儿，铁不仅熔化为液体，而且密度比地面上的固体铁还大 50％。它集中了地球 1/3 的质量。如果将地球比作一枚鸡蛋，这个铁镍地核就像鸡蛋黄。地下的铁镍核心又和天降的陨铁在化学组成方面那么一致，说明陨铁根本不是神灵赐给的，天体并不神秘，和地球一样，属于统一的物质世界。 通过研究铁陨石，天体化学家和地球化学家们指出，铁元素是浩渺宇宙中最普遍的重元素。宇宙中的氢、氦，经过一代又一代的聚变，产生了碳、氧、氖、镁。镁再聚合成硅，随后又形成铁。不过，当恒星所有的元素都转化成铁元素的时候，它的末日就来临了。因为铁原子有最大的稳定性，它的内能已经降到最低点。也就是说，不管将铁原子转变成更复杂的原子，还是较简单的原子，都需要外加能量。至于地球上比铁更复杂的铜、银、金、铀等元素，那是在超新星爆发的过程中，由铁转化而来的，含量比铁要少得多。 铁是天体演化过程中的一个重要产物。铁不仅在宇宙的进化中占有重要位置，而且在地球的生物进化历程中，也至关重要。铁的两种氧化态——二价的亚铁和三价的高铁，容易互相转变，成为运输氧气和生物体内氧化还原的理想材料。大多数软体动物，如田螺、乌贼的 血液是淡蓝色的，节肢动物如蟹、虾也是淡蓝色的血液，这是因为这些动物血液的核心是由铜元素组成的。不过，铜的载氧能力只及铁的一半。蜗牛的血液选用了铁元素做核心，比田螺进步了，可以登上陆地。文昌鱼选用铁元素造血，也进步了，成为生物进化的主流源泉；而它的近亲海鞘却选用载氧能力差的钒元素，组成绿色的血液，从生物进化的主流中分离出来，不再参加到进化的浩荡队伍里去。高等动物的血液都是鲜红色的，血红蛋白的核心就是铁原子。这是长期进化、自然选择的结果。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3 克多铁质，相当于一颗小铁钉的重量。缺铁性贫血即因造血原料里缺少铁而引起。只要不偏食，不大出血，成年人一般不会缺铁。少年儿童和孕妇要预防缺铁。鸡蛋、瘦肉、多种蔬菜、水果和红糖里富含铁质。所谓的煤气中毒（一氧化碳中毒），也是由于血红素中的铁原子核心被一氧化碳气体分子紧紧地包围住，丧失吸收氧气分子的能力，中毒了。 本文来源：https://www.dywdw.cn/2d1e525902f69e3143323968011ca300a6c3f613.html
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2023-09-17
