Андрей Смирнов
Время чтения: ~19 мин.
Просмотров: 0

Особенности сплава железа и никеля

Нехватка железа в организме

При нехватке железа в организме, человек испытывает постоянную усталость, головокружения, снижение работоспособности, затруднительное дыхание, головные боли. Женщины замечают ухудшения состояния волос, ногтей, кожа становится сухой и шершавой, в уголках губ появляются трещинки.

Дефицит железа в организме человека может спровоцировать неправильное питание, диеты, голодание, вегетарианство, болезни, при которых не усваивается данный микроэлемент. Часто нехватка железа наблюдается у подростков в момент активного роста, беременных, доноров, регулярно сдающих кровь. При малейшем подозрении на анемию необходимо обратиться к врачу для дальнейшего лабораторного исследования крови и назначении лечения.

При выявлении легкой и средней тяжести заболевания пациентам рекомендуют включить в рацион продукты богатые железом. Если гемоглобин очень низкий, помимо скорректированного питания назначаются препараты, содержащие железо.

Существуют народные рецепты и советы, которые помогут увеличить количество необходимого микроэлемента:

  1. Ежедневно употреблять сок граната или готовить фреш из свеклы, яблок, морковки.
  2. Включить в рацион запеченный картофель. Его можно употреблять как самостоятельное блюдо или добавлять в салаты.
  3. Два раза в день пить чай, приготовленный из сухих листьев крапивы. Две чайные ложки травы заваривают в стакане кипятка десять минут. Процеживают, отвар можно пить с добавлением меда.

Для приготовления салатов можно использовать листья пажитника. Растение способствует выработке эритроцитов.

Норма железа в крови

Норма железа в крови зависит от пола и возраста человека. Из-за конституционной особенности организма, скорости обмена веществ, меньшей мышечной массы, у женщин потребность в железе ниже, чем у мужчин.

Показатель колеблется:

  • у девушек от шестнадцати до восемнадцати лет норма микроэлемента составляет 5,8-18 мкмоль/л;
  • в репродуктивный период увеличивается до 11,5-30,4;
  • в период после 45 до 65 лет 12-31;
  • после 65 лет показатели незначительно понижаются.

Показатели железа у беременных, в зависимости от срока, должны колебаться приделах 8,9-30,3 мкмоль/л.

У мужчин:

  • в подростковый период норма составляет 5-25 мкмоль/л;
  • с 19 до 45 лет увеличивается до 11,5-30,5;
  • 45-65 лет 12-32 мкмоль/л.

У мужчин старше шестидесяти пяти лет норма уменьшается до 12-29,7 мкмоль/л.

У новорожденных первого месяца жизни норма железа 5-20 мкмоль/л, у малышей до года 5-21, до пяти лет 5-18, до 11 ‒ 5,5-11,5.

Даже зная норму железа в крови, самостоятельно разобраться в анализах невозможно, поскольку еще учитываются лабораторные данные в системе.

Химические свойства железа

Степени окисления железа +2, +3, +1, +4, +6. Наиболее устойчивы соединения двух- и трёхвалентного железа. Химически чистое железо при нормальной температуре стойко к окислению на воздухе и в воде. При отсутствии влаги не реагирует заметно с кислородом, серой, бромом, хлором; во влажном воздухе окисляется, покрываясь ржавчиной FeO•nH2О. При нагревании в присутствии воды окисляется с образованием Fe3О4 (до 845К) или FeO (выше 845К) и выделением водорода. При нагревании в сухом воздухе при 473-573К покрывается тончайшей оксидной плёнкой, которая защищает металл от коррозии (технический метод защиты железа от коррозии — воронение). Реагируя при повышенных температурах и в присутствии воды с S, Р, Cl, N, Ti, образует галогениды, сульфиды, фосфиды, нитриды, титаниды железа. Хорошо растворяется в разбавленных кислотах и практически не растворяется в щелочах. При взаимодействии с концентрированными кислотами Н2SO4 и HNO3 покрывается защитной оксидной плёнкой. Склонно к образованию комплексных соединений. Закись железа FeO проявляет основные свойства, оксид Fe2О3 — амфотерен, обладает слабо выраженной кислотной функцией, реагирует с более основными окислами, образуя ферриты Fe2О3•nMeO, имеющие ферромагнитные свойства. Кислотные свойства выражены и у Fe+6, существующего в виде ферратов, солей не выделенной в свободном состоянии железной кислоты. Водные растворы солей железа вследствие гидролиза имеют кислую реакцию. Водные растворы солей двухвалентного железа на воздухе неустойчивы, Fe2+ окисляется до Fe3+. Растворимость углерода в а-Fe при комнатной температуре 2•10-5%, при t 1110К 0,02%; в g-F при t 1426К растворяется 2,11% углерода. Твёрдый раствор углерода в g-Fe называется аустенитом, а углерода в а-Fe — ферритом. При закалке аустенита образуется мартенсит, пересыщенный твёрдый раствор углерода. Сочетание закалки с нагревом до относительно низких температур позволяет придать стали требуемое сочетание твёрдости и пластичности.

Продукты богатые железом

Чтобы восполнить ежедневную норму, каждый человек должен включить в свой рацион продукты, богатые железом.

Продукты, содержащие железо есть двух видов.

В первом случае Fe поступает в организм человека с пищей, приготовленной из мяса и рыбы.

В 100 граммах продукта содержится:

  • субпродукты: свиная печень содержит 20 мг железа, куриная 17,5 мг, говяжья 16,7 мг. Говяжье сердце 9,1 мг, язык 5 мг;
  • мясо: говядина 6,7 мг, баранина 5,8 мг, свинина 4,8 мг, курятина 3,7 мг. Чем темнее мясо, тем выше содержание железа в нем;
  • морепродукты: сто грамм мидий содержат 13 % дневной нормы микроэлемента.

Во втором случае железо поступает в организм из продуктов растительного происхождения.

К ним относятся:

  • овсяная и гречневая крупа;
  • чечевица;
  • нут;
  • пшеничные отруби;
  • свекла;
  • капуста белокочанная.

Еще высоким содержанием микроэлемента железа отличаются такие продукты, как белые грибы, морская капуста, семена тыквы, курага и чернослив.

Чтобы не пополнять организм железом за счет витаминов, купленных в аптеке, лучше каждый день готовить полезные блюда и соки, используя продукты богатые железом.

Роль железа в организме человека

Невозможно переоценить роль железа в организме человека. Это один из главных составляющих жизнедеятельности всего живого. Микроэлемент помогает росту клеток и внутриклеточному метаболизму. Активизирует интерферон, повышая защитные силы организма. Нейтрализует ядовитые вещества и токсины в печени. Предупреждает снижение уровня гемоглобина и эритроцитов в крови, препятствуя возникновению анемии. Улучшает состояние кожи, волос и ногтей. Участвует в холестериновом и энергетическом обмене.

При нормальном содержании железа в крови, человек чувствует себя более бодрым и здоровым, меньше подвергнут заболеваниям и усталости. Особое значение микроэлемент имеет для беременных женщин, поскольку благотворно влияет на формирование здорового плода.

Физические свойства железа

Железо — серебристо-серый пластичный металл. Кристаллические модификации а-, g- и d-Fe открыты в 1868 Д. К. Черновым. До f 1042К кристаллическая решётка объёмно-центрированная кубическая, параметр решётки а = 0,2 86645 нм — а-Fe, между t 1173 и 1673К — гранецентрированная, а = 0,3 637 нм — g-Fe, выше f 1673К — объёмно-центрированная, а = 0,2 925 нм — d-Fe, между f 1042 и 1173К – объёмно-центрированная, а = 0,2 895 нм — d-Fe (иногда называется бета — b). Модификации g- и d-Fe парамагнитны. Физические свойства железа зависят от содержания примесей. При общем содержании примесей менее 0,01% по массе — плотность (293,15К) 7,84•103 кг/м3; tnл1536°С, энтальпия плавления 13,77 кДж/моль; t кипения 2880°С; энтальпия испарения 350,02 кДж/моль; коэффициент теплопроводности (298К) 74,04 Вт/м К; удельное электрическое сопротивление (293 К) 9,7•10-8 Ом/м; температурный коэффициент электрического сопротивления (273-373 К) 6,51•10-3К-1, относительное удлинение 45-55%; температурный коэффициент линейного расширения (293 К) 11,7•10-6К-1, твёрдость по Бринеллю 350-450 МПа; модуль Юнга 190-210•103 МПа; модуль сдвига 8,4•10-3 МПа; кратковременная прочность на разрыв 170-210 МПа, предел текучести 100 МПа; ударная вязкость 300 МПа; средняя удельная теплоёмкость (273-1273 К) 640,57 Дж/кг•К, молекулярный объём 7,093•10-6 м3/моль.

Плавление железа

От чего зависит температура плавления железа?

Производство металла предусматривает различные технологии его извлечения из рудного сырья. Наиболее распространена выплавка железа доменным способом.

Кроме доменного способа выплавка железа производится путем обжига измельченной руды с глиной. Из смеси формируются окатыши и обрабатываются в печи с восстановлением водородом. Дальнейшая плавка железа производится в электрических печах.

Изготовление сплавов в печах.

Свойства металла зависят от чистоты материала. Для технически чистого железа температура плавления составляет +1539 °C. Сера является вредной примесью. Извлечь ее можно только из жидкого раствора. Химически чистый материал получают в результате электролиза солей металла.

Сплавы металла

В чистом виде этот материал мягкий, поэтому для повышения прочности в состав вводят углерод.

В зависимости от компонентов лигатуры меняются свойства материалов. Температура плавления железа также меняется при наличии лигатурных компонентов.

Удельная теплота плавления стали равна 84 кДж. Этот показатель обозначает, что при температуре плавления стали для перевода 1 кг сплава из кристаллического в жидкое состояние необходимо 84 кДж энергии.

Соединения из различных металлов образуют сплавы. Удельная теплота плавления чугуна составляет 96–140 кДж. Чугун содержит до 4% углерода, 1,5% марганца, до 4,5% кремния и примеси в виде серы и фосфора. Различают белый и серый сплавы.

В белом часть углерода находится в соединении карбида железа. Такой сплав отличается хрупкостью и твердостью. Он предназначается для изготовления конструкций и деталей.

Серый сплав, содержащий углерод в виде графита, легко поддается обработке. Чугун выплавляют из железной руды в доменных печах. Плавление руды сопровождается восстановительной реакцией железа из оксидов углеродом.

Большинство веществ может плавиться с увеличением объема при нагревании. Для чугуна объемом 1000 см³ этот показатель составляет 988–994 см³.

Чугун является сырьем для производства стали, отличающейся содержанием углерода (не выше 2,14%).

По химическому составу различают сталь:

  • легированную;
  • углеродистую.

Углеродистая сталь содержит примеси серы, фосфора и кремния. Она отличается низкими электротехническими свойствами, низкой прочностью, легко поддается процессу коррозии.

Наличие лигатурных добавок придает стали новые технические свойства. В качестве дополнительных компонентов используют:

  • молибден;
  • никель;
  • вольфрам;
  • хром;
  • ванадий.

В состав высоколегированной стали входит не более 10% добавок. Сплав отличается прочностью. Технология производства стали из чугуна позволяет получить высококачественный материал для производства:

  • металлических конструкций;
  • резервуаров;
  • посуды;
  • армирующих деталей;
  • электрооборудования.

Железо в природе

По содержанию в земной коре (4,65%) железо занимает 4-е место. Среди других породообразующих элементов имеет максимальный атмосферный вес. Железо — сидерофильный элемент. Ведущий элемент метеоритного вещества: в каменных метеоритах содержится 25, в железных — 90,85% по массе Fe. Космическая распространённость железа близка к его содержанию в фотосфере Солнца — 627 г/т. Содержание железа для Земли в целом выше, чем для земной коры (38,8%). Наиболее бедны железом верхние оболочки Земли: в атмосфере фактически не содержится железо (лишь в метеорной и земной пыли), в гидросфере — 1•10-6%, в почве — 3,8%, в растениях (золе) — 1,0%, в живом веществе — 1•10-2%. Распространённость железа в горных породах (% по массе): ультраосновные — 9,85; основные — 8,56; средние — 5,85; кислые — 2,70; щелочные — 3,60; осадочные — 3,33 (по А. П. Виноградову).

Неокисленное железо в виде теллурического (земного) или метеоритного встречается в природе редко. Известно свыше 300 минералов, содержащих железо: оксиды, сульфиды, силикаты, фосфаты, карбонаты и др. Важнейшие минералы железа: гематит Fe2О3 (70% Fe), магнетит Fe2О4 (72,4% Fe), гётит FeOOH (62,9% Fe), лепидокрокит FeO(OH) (62,9% Fe), лимонит — смесь гидрооксидов Fe с SiO2 и другими веществами (40-62% Fe), сидерит FeCO3 (48,2% Fe), ильменит FeTiO3 (36,8% Fe), шамозит (Fe2+Fe3+)3 AlSi3O10(OH)2(Fe, Mg)3•(О,OH)6 (34-42% FeO); вивианит Fe3(PO4)2•8Н2О(43,0% FeO), скородит Fe(AsO4)•2Н2О (34,6% Fe2О3), ярозит KFe3(SO4)2(OH)6 (47,9% Fe2О3) и др. Возможность отделения окисножелезных расплавов от силикатных — первопричина концентрации железа в магматическом процессе. В сульфидных магматических рудах железо — один из главных компонентов. Высокотемпературный контактово-метасоматический процесс приводит к формированию магнетитовых месторождений в скарнах. В переносе железа большая роль принадлежит хлоридным комплексам. В гидротермальном процессе повсеместно распространены сульфиды железа. В высокотемпературных гидротермальных жилах присутствуют магнетит, пирротин, халькопирит

Железо — единственный породообразующий элемент с переменной валентностью. Отношение оксидного железа к закисному устойчиво растёт с увеличением кремнекислотности расплавов. Ещё больший рост происходит в щелочных системах, где минерал, содержащий трёхвалентное железо — эгирин, (Na,Fe)Si2О6, становится породообразующим. В метаморфическом процессе железо, по-видимому, мало подвижно. Содержание железа в современных океанических осадках близко к содержаниям в древних глинистых породах и глинистых сланцах. Основные генетические типы месторождений и схемы обогащения смотреть в статье железные руды.

Промышленное получение

Железоуглеродистые сплавы производятся металлургическими заводами из разных компонентов. Основа — железо с углеродом. Этапы производственного процесса:

  1. Подготовка расходного сырья (руды). Ее сортируют по размерам кусков, химическому составу. Бедные руды обогащаются требуемыми компонентами. Пустые породы удаляются.
  2. Подготовка топлива. Коксовый уголь проходит процедуру грохочения. Она нужна, чтобы удалить из топлива посторонние примеси, которые могут привести к тепловым потерям при плавке руды.
  3. Подготовка флюса. Вещества, которые будет применяться для производства чугуна измельчают. При этом отсеивается мелочь, удаляются сторонние примеси.
  4. Загрузка расходных материалов, руды в доменную печь. Сначала она заполняется коксом, сверху выкладывается руда, поверх нее засыпается еще один слой кокса. Внутрь вдувается разогретый воздух для поддержания температуры плавления металла. При сгорании кокса выделяется большое количество углекислого газа, который проходит через остатки кокса, образуя соединение СО. В процессе восстановления железо набирается твердости. Постепенно углерод начинает растворяться. Жидкий чугун подается к специальным ковшам, из которых разливается по формам.

Для производства чугуна применяются большие доменные печи. Их высота может достигать 30 м, а внутренний диаметр — 12 м.

Доменная печь (Фото: Instagram / viktormacha)

Высокоуглеродистая сталь

От содержания углерода в составе зависят характеристики стали. Он может содержаться в сплаве в количестве от 0,02 до 2,14%. К высокоуглеродистым относятся стали, где количество углерода более или равно показателю 0,6 %. С увеличением количества углерода в составе стали, увеличивается содержание цементита, а феррита уменьшается. Металл становится более твердым и прочным, но теряет пластичность. Такая закономерность применима для стали с содержанием углерода не более 1 %. Если же его процент в составе повышается, то формируется сетка вторичного цементита, что приводит к снижению прочности.

Качество высокоуглеродистой стали, ее свойства зависят от количества вредных примесей. Чем их меньше, тем выше качество металла. Большое количество примесей характерно для другого вида сплава, который называется легированной сталью. Из-за невозможности удаления примесей из сплава по техническим причинам, позволяет входить в состав стали:

  • Водороду.
  • Азоту.
  • Кислороду.
  • Кремнию.
  • Марганцу.
  • Фосфору.
  • Сере.

Присутствие данных элементов объясняется методом, которым выплавлялась сталь: кислородно-конвертерным, мартеновским или вакуумным. Углерод же добавляется в сплав намеренно, при его низких исходных показателях. Наличие марганца в стали увеличивает ее прокаливаемость, значительно повышает прочность и износостойкость, устраняет вредное влияние серы, из-за большого количества которой при ковке металл образует трещины. Поэтому марганец присутствует практически во всех типах стали.

При повышении в составе металла углерода меняются и другие свойства сплава. Снижается его ковкость и увеличивается электрическое сопротивление. При очень высоком содержании углерода металл становится хрупким. Не случайно, при содержании углерода в составе более 2,4%, металлические сплавы относят к чугунам. Эти материалы хуже прочих обрабатываются резанием и давлением, у них снижен показатель жидкотекучести. По этой причине конструкционные изделия и детали из такой стали не изготавливают. Она применяется для производства деталей методом отливки, также из такой стали изготавливают проволоку, которую обрабатывают методом штамповки.

Области применения железа

В чистом виде железо непрочно, поэтому практически не применяется. Его используют для выработки электромагнитов, как катализатор химических реакций и др.

Основное применение этот металл находит в виде сплавов. На их долю приходится 95% всей металлопродукции. Железо основной компонент стали и чугуна. В стали меньше углерода, чем в чугуне, и поэтому она более пластична и устойчива к резким ударным нагрузкам железа.

Так же железо входит в состав никелевых и других сплавов, использующихся в электротехнике, железо-воздушных аккумуляторах и железо — никелевых аккумуляторах.

На основе железа производятся материалы, которые могут выдерживать действие низкой и повышенной температуры, агрессивной среды, ядерных излучений, вакуума и высоких давлений и т. п.

Железо относится к группе тех металлов, которые очень широко применяются во всех областях народного и бытового хозяйства. Чугун и сталь стали основой современной техники. С их участием произошло развитие тяжелой промышленности, разнообразного наземного транспорта и др.

Получение и применение железа

Промышленное железо получают выплавкой чугуна и стали.

Чугун — это сплав железа с примесями кремния, марганца, серы, фосфора, углерода. Содержание углерода в чугуне превышает 2% (в стали менее 2%).

Чистое железо получают:

  • в кислородных конверторах из чугуна;
  • восстановлением оксидов железа водородом и двухвалентным оксидом углерода;
  • электролизом соответствующих солей.

Чугун получают из железных руд восстановлением оксидов железа. Выплавку чугуна осуществляют в доменных печах. В качестве источника тепла в доменной печи используется кокс.

Доменная печь является очень сложным техническим сооружением высотой в несколько десятков метров. Она выкладывается из огнеупорного кирпича и защищается внешним стальным кожухом. По состоянию на 2013 год самая крупная доменная печь была построена в Южной Корее сталелитейной компанией POSCO на металлургическом заводе в городе Кванъян (объем печи после модернизации составил 6000 кубометров при ежегодной производительности 5 700 000 тонн).

Рис. Доменная печь.

Процесс выплавки чугуна в доменной печи идет непрерывно в течение нескольких десятилетий, пока печь не выработает свой ресурс.

Рис. Процесс выплавки чугуна в доменной печи.

  • обогащенные руды (магнитный, красный, бурый железняк) и кокс засыпаются через колошник, расположенный в самом верху доменной печи;
  • процессы восстановления железа из руды под действием оксида углерода (II) протекают в средней части доменной печи (шахте) при температуре 450-1100°C (оксиды железа восстанавливаются до металла):
    • 450-500°C — 3Fe2O3 + CO = 2Fe3O4 + CO2;
    • 600°C — Fe3O4 + CO = 3FeO + CO2;
    • 800°C — FeO + CO = Fe + CO2;
    • часть двухвалентного оксида железа восстанавливается коксом: FeO + C = Fe + CO.
  • параллельно идет процесс восстановления оксидов кремния и марганца (входят в железную руду в виде примесей), кремний и марганец входят в состав выплавляющегося чугуна:
    • SiO2 + 2C = Si + 2CO;
    • Mn2O3 + 3C = 2Mn + 3CO.
  • при термическом разложении известняка (вносится в доменную печь) образуется оксид кальция, который реагирует с оксидами кремния и алюминия, содержащихся в руде:
    • CaCO3 = CaO + CO2;
    • CaO + SiO2 = CaSiO3;
    • CaO + Al2O3 = Ca(AlO2)2.
  • при 1100°C процесс восстановления железа прекращается;
  • ниже шахты располагается распар, самая широкая часть доменной печи, ниже которой следует заплечник, в котором выгорает кокс и образуются жидкие продукты плавки — чугун и шлаки, накапливающиеся в самом низу печи — горне;
  • в верхней части горна при температуре 1500°C в струе вдуваемого воздуха происходит интенсивное сгорание кокса: C + O2 = CO2;
  • проходя через раскаленный кокс, оксид углерода (IV) превращается в оксид углерода (II), являющийся восстановителем железа (см. выше): CO2 + C = 2CO;
  • шлаки, образованные силикатами и алюмосиликатами кальция, располагаются выше чугуна, защищая его от действия кислорода;
  • через специальные отверстия, расположенные на разных уровнях горна, чугун и шлаки выпускаются наружу;
  • бОльшая часть чугуна идет на дальнейшую переработку — выплавку стали.

Сталь выплавляют из чугуна и металлолома конверторным способом (мартеновский уже устарел, хотя еще и применяется) или электроплавкой (в электропечах, индукционных печах). Суть процесса (передела чугуна) заключается в понижении концентрации углерода и других примесей путем окисления кислородом.

Как уже было сказано выше, концентрация углерода в стали не превышает 2%. Благодаря этому, сталь в отличие от чугуна достаточно легко поддается ковке и прокатке, что позволяет изготавливать из нее разнообразные изделия, обладающие высокой твердостью и прочностью.

Твердость стали зависит от содержания углерода (чем больше углерода, тем тверже сталь) в конкретной марке стали и условий термообработки. При отпуске (медленном охлаждении) сталь становится мягкой; при закалке (быстром охлаждении) сталь получается очень твердой.

Для придания стали нужных специфических свойств в нее добавляют лигирующие добавки: хром, никель, кремний, молибден, ванадий, марганец и проч.

Чугун и сталь являются важнейшими конструкционными материалами в подавляющем большинстве отраслей народного хозяйства.

Биологическая роль железа:

  • в организме взрослого человека содержится около 5 г железа;
  • железо играет важную роль в работе кроветворных органов;
  • железо входит в состав многих сложных белковых комплексов (гемоглобина, миоглобина, различных ферментов).

Описание

Концентрация углерода в цементите — 6,67% по массе — предельная для железоуглеродистых сплавов. Цементит — метастабильная фаза; образование стабильной фазы — графита во многих случаях затруднено. Цементит имеет орторомбическую кристаллическую решётку, очень твёрд и хрупок, слабо магнитен до 210 °C.

В зависимости от условий кристаллизации и последующей обработки цементит может иметь различную форму — равноосных зёрен, сетки по границам зёрен, пластин, а также видманштеттову структуру.

Цементит в разных количествах, в зависимости от концентрации, присутствует в железоуглеродистых сплавах уже при малых содержаниях углерода. Формируется в процессе кристаллизации из расплава чугуна. В сталях выделяется при охлаждении аустенита или при нагреве мартенсита. Цементит является фазовой и структурной составляющей железоуглеродистых сплавов, составной частью ледебурита, перлита, сорбита и троостита.
Цементит — представитель так называемых фаз внедрения, соединений переходных металлов с лёгкими металлоидами. В фазах внедрения велики доля как ковалентной, так и металлической связи.

Твёрдость по Бринеллю больше 800 кг/мм2.
Первичный цементит кристаллизуется из жидкого сплава
Вторичный цементит — из аустенита
Третичный цементит — из феррита

Избыток железа в организме

Избыток железа так же, как и недостаток негативно сказывается на здоровье и самочувствии человека. Существует несколько причин, которые приводят к превышению нормы железа в организме:

  1. Заболевания: гемохроматоз, нефрит, лейкоз, хронический гепатит B и C, опухоли печени, закупорка протока поджелудочной железы.
  2. Не контролируемый прием препаратов железа.
  3. Употребление плохо очищенной воды с высоким содержанием данного микроэлемента.
  4. Загазованность воздуха.
  5. Злоупотребления спиртными напитками.

Продукты с высоким содержанием железа не могут привести к избытку Fe в организме.

По определенным симптомам человек может определить есть ли у него переизбыток данного микроэлемента:

  1. Появление пигментных пятен в области подмышек, ладоней.
  2. Желтоватый оттенок языка, неба, глаз.
  3. Быстрая утомляемость, сонливость.
  4. Расстройство желудка, тошнота, рвота.
  5. Нарушение сердечного ритма.

Наличие таких недомоганий должно послужить поводом для обращения к врачу. Избыток железа может привести к циррозу печени, сахарному диабету, инфаркту миокарда.

Специалисты помогут пациенту, при помощи комплексного лечения понизить содержание железа в организме. Из рациона больного убирают продукты с высоким содержанием данного микроэлемента и витамина C. Для ограничения всасывания железа рекомендуется ежедневное употребление молочных продуктов. Назначается Цитоферез и необходимые препараты.

Усвоение железа

В организме человека усвоение железа зависит от нескольких факторов, например таких, как форма поступления, сочетание с другими элементами в продуктах. Есть два вида железа, попадающего в организм из еды. Гемовое содержится в продуктах животного происхождения, а негемовое находится в растительной пище. Первое усваивается организмом в три раза лучше второго. Исходя из этого, при лечении железодефицитной анемии или для нормализации уровня железа, пациенту желательно перейти на употребление животной пищи. Еще можно прибегнуть к приему витаминов, железосодержащих таблеток или биологически активных добавок.

Попадая в желудок, пища расщепляется на белки, жиры и углеводы, в это же время происходит всасывание в организм витаминов и микроэлементов. Количество их зависит от сочетания потребленных продуктов. Каждый день в меню должны присутствовать мясные или рыбные продукты вместе с бобовыми, сухими завтраками и большим количеством зелени. А вот молочные продукты можно употреблять не ранее, чем через четыре часа после приема железосодержащей пищи. Делается это потому, что кальций, содержащийся в молочных продуктах, препятствует усвоению железа организмом.

Не последнюю роль в усвоении железа играют витамин C, содержащийся в больших количествах в цитрусовых, томатах, черной смородине, капусте, перце. Так же B6 и B12, который есть в мясе, морепродуктах, сырах. Основное содержание витамина B9 приходится на овощи зеленого цвета: салат, капуста брокколи, авокадо. Алкоголь разрушает железо, содержащееся в организме, но немного выпитого за обедом вина способствует лучшему его усвоению.

Для полноты картины стоит обратить внимание на продукты, содержащие медь, цинк, кобальт и молибден, которые также помогают усвоению организмом железа. Молибден находится в рисе, бобовых и зелени петрушки

Кобальт присутствует в шпинате, субпродуктах и напитках из цикория. Цинком богаты семечки, орехи, гречка. Медь в большом количестве есть в авокадо. Поэтому, составляя меню, стоит обратить внимание на совместимость продуктов.

Добыча металла

Среди руд, содержащих железо, сырьем для промышленного производства являются:

  • гематит;
  • гетит;
  • магнетит.

Гетит и гидрогетит формируют образования в коре выветривания, размером сотни метров. В зоне шельфа и озерах коллоидные растворы минералов в результате осаждения образуют оолиты (бобовые железные руды).

К часто встречающимся минералам железа относятся также:

  • сидерит;
  • леллингит;
  • марказит;
  • ильменит;
  • ярозит.

Минерал мелантерит, представляющий собой хрупкие зеленые кристаллы со стеклянным блеском, используется в фармацевтической промышленности для производства железосодержащих препаратов.

Основное месторождение этого металла находится в Бразилии

В последнее время внимание сосредоточивается на разработке конкреций, присутствующих на морском дне, в которых содержатся железо и марганец.

Полезные свойства железа

Микроэлемент железо в организме человека жизненно необходим, и играет большую роль, ускоряя процессы обмена кислородом. Участвует в поставке его из легких ко всем тканям и органам по кровеносной системе. Основным накопителем железа служит ферритин ‒ глобулярный белковый комплекс. Микроэлемент содержится в ферментах в виде гема, который присутствует в большом количестве в гемоглобине крови и окрашивает ее в красный цвет

Другие комплексы, отличающиеся от гема, встречаются в важном ферменте, участвующем в синтезе ДНК. Также небольшое количество железа содержится в костном мозге, печени, мышцах и селезенке

В организм оно поступает с пищей, а выводится через потоотделение и мочевыводящую систему.

Полезные свойства железа в организме человека:

  • препятствует развитию анемии;
  • выводит из организма углекислоту;
  • поддерживает работу щитовидной железы;
  • повышает иммунитет и сопротивляемость бактериям;
  • борется с токсинами в печени;
  • усиливает действие витаминов группы B.

Гемоглобин, состоящий в большей части из железа, связываясь с кислородом, доставляет его ко всем органам и тканям. Отдавая кислород и соединяясь с углекислым газом, гемоглобин переправляет его к легким, из которых он выдыхается человеком.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации