Главный металл – железо

История железа насчитывает тысячи лет. Еще в древности люди осознали ценность этого металла, поэтому использовали его для производства орудий труда, оружия и украшений. Вероятно, первое железо, которое попало в руки человека, было метеоритное, так как отдельные железные предметы были известны уже в бронзовом веке. Поэтому определить чёткую границу перехода от бронзового века к железному - периоду, когда люди осваивали производство железа из железных руд, представляется затруднительным. По некоторым данным это происходило примерно с 1200 года до н.э. до первых столетий н.э.

В относительно чистом виде железо встречается только в метеоритах, но всегда с незначительными примесями кобальта и никеля.

Железный метеорит Дронино, находка 2000 г., д. Дронино, Рязанская область, 50 х 32 х 25 см., масса 124 кг. Метеоритная коллекция Московского Планетария.

По одной из версий слово «железо» заимствовано из праславянского языка и родственно слову «желвак», т.е. округлый камень, окатыш. В таблице Менделеева этот элемент занимает клетку №26 и обозначается символом Fe - от латинского Ferrum (железо).

Железо – один из самых распространённых элементов в Солнечной системе, особенно на Земле. Его среднее содержание в земной коре составляет 4,7 % по массе, уступая по этому показателю кислороду, кремнию и алюминию. Но в пересчёте на общую массу Земли железо занимает едва ли не первое место, так как в мантии его содержание составляет 14%, в ядре – 86 %, а доля железного ядра составляет около 30 % от массы нашей планеты. В ядрах планет земной группы его содержание, по некоторым оценкам, составляет 90 %. Поэтому без преувеличения можно сказать, что по значимости для планет земной группы - это элемент номер один.

Природное железо состоит из четырёх стабильных изотопов: ⁵⁴Fe, ⁵⁶Fe, ⁵⁷Fe и ⁵⁸Fe, где доля ⁵⁶Fe составляет 91 %. Известно более 20 нестабильных изотопов железа с массовыми числами от 45 до 72. Большинство учёных считают, что железом оканчивается ряд синтеза элементов в ядрах нормальных звёзд, а все последующие элементы могут образоваться только в результате взрывов сверхновых.  

Известно большое количество минералов, содержащих железо, но главными минералами на железорудных месторождениях являются: магнетит (FeO · Fe₂O₃); гематит (Fe₂O₃); гётит FeO(OH); гидрогётит FeOOH·nH₂O.

В земной коре также широко распространены сульфиды железа – пирит (FeS₂), пирротин (Fe_nS_n+1), карбонаты железа – сидерит (FeCO₃), фосфаты железа - вивианит (Fe₃(PO₄)₂·8H₂O).

Кристаллы пирротина (Fe_nS_n+1), до 2 см., Дальнегорское месторождение, Приморский край, Россия. Коллекция Московского Планетария.

Россия занимает первое место в мире по разведанным запасам железных руд - 110 миллиардов тонн (около 26% от всех мировых запасов) и входит в пятёрку стран (Австралия, Бразилия, Китай, Индия, Россия) по объёмам добычи.

Железорудный карьер (снимок из космоса), провинция Хамерсли, Австралия. Общая протяжённость железодобывающего бассейна 11 км.

Понимая важнейшую роль железа в жизни планеты, академик А.Е. Ферсман ещё в 1930-х годах писал: «Железо не только основа всего мира - самый главный металл окружающей нас природы, оно основа культуры и промышленности, оно орудие войны и мирного труда. И трудно во всей таблице Менделеева найти другой такой элемент, который был бы так связан с прошлыми, настоящими и будущими судьбами человечества». Сегодня железо по-прежнему является одним из ключевых материалов современной экономики.