鐵 -第四周期第八族元素

鐵是一種化學元素,為晶體,它的化學符號是Fe,原子序數是26,在化學元素周期表中位于第4周期、第VIII族,是鐵族元素的代表。是最常用的金屬。它是過渡金屬的一種,是地殼含量第二高的金屬元素。鐵製物件發現于公元前3500年的古埃及。它們包含7.5%的,表明它們來自流星。古代小亞細亞半島(也就是現今的土耳其)的赫梯人在3500年前(公元前1500年前)是第一個從鐵礦石中熔煉鐵的,這種新的、堅硬的金屬給了他們經濟和政治上的力量,鐵器時代開始了。中國也是最早發現和掌握煉鐵技術的國家之一。1973年在中國河北省出土了一件商代鐵刃青銅,表明3300多年以前中國人認識了鐵,熟悉了鐵的鍛造性能,識別了鐵與青銅在性質上的差別,把鐵鑄在銅兵器的刃部,加強銅的堅韌性。經科學鑒定,證明鐵刃是用隕鐵鍛成的。隨著青銅熔煉技術的成熟,逐漸為鐵的冶煉技術的發展創造了條件。另外人體中也含有鐵元素。血紅蛋白的成分,幫助氧氣運輸。

  • 中文名稱
  • 原子半徑
    126pm
  • 危險性描述
  • 分子量
    55.845
  • 原子序數
    26
  • 密    度
    7.86g/cm³
  • 沸    點
    2862 °C
  • 是否受管製
  • PubChem號
    24892621
  • 周期表位置
    第四周期第Ⅷ族
  • 電阻率
    0.97×10-7Ω*m(20℃)
  • 化合價
    +6、+3、+2
  • 莫氏硬度
    4
  • 英文名
    Iron
  • 危險標識
    R11
  • 危險運輸編碼
    UN 3089 4.1/PG 3
  • 化學式
    Fe
  • 熔    點
    1538 °C
  • 安全標識
    S16 S33
  • 水溶性
    不溶于水
  • MDL號
    MFCD00010999
  • CAS登錄號
    7439-89-6
  • 外    觀
    常態是銀白色固體或灰黑色粉末
  • 別    稱
    還原鐵
  • RTECS號
    NO4565500
  • EINECS號
    231-096-4

基本簡介

鐵元素的分布

鐵是地球上分布最廣、最常用的金屬之一,約佔地殼質量的5.1%,居元素分布序列中的第四位,僅次于、矽和

在自然界,遊離態的鐵隻能從隕石中找到,分布在地殼中的鐵都以化合物的形式存在。鐵的主要礦石有:赤鐵礦Fe₂O,含鐵量在50%~60%之間;磁鐵礦Fe₃O,含鐵量60%以上,有亞鐵磁性,此外還有褐鐵礦Fe₂O?nH₂O、菱鐵礦FeCO₃和黃鐵礦FeS,它們的含鐵量低一些,但比較容易冶煉。中國的鐵礦資源非常豐富,著名的產地有湖北大冶、東北鞍山等。

華北地區的鐵礦主要分布

鐵的發現簡史

鐵在自然界中分布極為廣泛,但人類發現和利用鐵卻比黃金和銅要遲。首先是由于天然的單質狀態的鐵在地球上非常稀少,而且它容易氧化生銹,加上它的熔點(1812K)又比銅(1356K)高得多,就使得它比銅難于熔煉。人類最早發現的鐵是從天空落下來的隕石,隕石中含鐵的百分比很高,是鐵和鎳、鈷等金屬的混合物,在融化鐵礦石的方法尚未問世,人類不可能大量獲得生鐵的時候,鐵一直被視為一種帶有神秘性的最珍貴的金屬。

鐵

西亞赫梯人是最早發現和掌握煉鐵技術的。中國從東周時就有煉鐵,至春秋戰國時代普及,是較早掌握冶鐵技術的國家之一。中國最早人工冶煉的鐵是在春秋戰國之交的時期出現的。這從江蘇六合縣春秋墓出土的鐵條、鐵丸,和河南洛陽戰國早期灰坑出土的鐵錛均能確定是迄今為止的中國最早的生鐵工具。生鐵冶煉技術的出現,它對封建社會的作用與蒸汽機對資本主義社會的作用可以媲美。

鐵的發現和大規模使用,是人類發展史上的一個光輝裏程碑,它把人類從石器時代、銅器時代帶到了鐵器時代,推動了人類文明的發展。至今鐵仍然是現代化學工業的基礎,人類進步所必不可少的金屬材料。

歷史簡介

有鐵製物件發現于公元前3500年的埃及。它們包含7.5%的鎳,表明它們來自流星。

古代小亞細亞半島(也就是現今的土耳其)的赫梯人,是第一個從鐵礦石中熔煉鐵的,約公元前1500年,這種新的,堅硬的金屬給了他們經濟和政治上的力量。鐵器時代開始了。某些種類的鐵明顯優于其它的,依賴于它的碳含量,盡管這並不被賞識。某些鐵礦石包含釩,生產出叫做大馬士革的鋼,很適合製劍。

第一個解釋不同類型的鐵的人是René Antoine Ferchault de Réaumur,他寫了一本書關于這個主題于1722年。解釋了為什麽鋼,熟鐵和鑄鐵包含一定量的木炭(碳)後會更卓越。工業革命在同一世紀開始,大規模的依賴于這種金屬。

物理性質

鐵的相對原子質量 56,鐵的密度為7.9克/立方釐米。

鐵活潑,為強還原劑,化合價有0、+2、+3、+6,最常見的價態是+2和+3。在室溫下,鐵不能從水中置換出氫氣,在500℃以上反應速度增大。其化合物及其水溶液往往帶有顏色。

鐵在幹燥空氣中很難跟氧氣反應,但在潮濕空氣中很容易發生電化學腐蝕,若在酸性氣體或在鹽水中或鹵素蒸氣氛圍中腐蝕更快。鐵可以從溶液中還原、銀、或錫等離子。

鐵的比熱容0.46×10³J/(kg·℃),每千克鐵溫度升高或降低一攝氏度吸收或放出熱量0.46×10³J 。 熔點: 1535°C, 沸點: 2750°C.。色澤 :純鐵具有銀白色金屬光澤, 狀態: 固體 ,硬度: 質軟 ,密度 :7.8g/cm³ ,延展性良好,傳導性(導電、導熱)好 。純鐵的熔點應該是1534℃,不過如果是鐵與其他金屬的合金或者是摻有雜質的鐵,熔點降低,硬度將增大,具體得看雜質或者合金的性質了。

鐵不僅具有金屬晶體的物理共性,而且能被磁鐵吸引,在磁場的作用下,鐵自身磁化。

化學性質

鐵的化學性質之一

相對原子質量55.847。鐵有多種同素異形體,如α鐵、β鐵、γ鐵、б鐵等。鐵是比較活潑的金屬,在金屬活動順序表裏排在氫的前面。常溫時,鐵在幹燥的空氣裏不易與氧、硫、氯等非金屬單質起反應,在高溫時,則劇烈反應。鐵在氧氣中燃燒,生成FeO,熾熱的鐵和水蒸氣起反應也生成Fe₃O₄。鐵易溶于稀的無機酸和濃鹽酸中,生成二價鐵鹽,並放出氫氣。在常溫下遇濃硫酸或濃硝酸時,表面生成一層氧化物保護膜,使鐵“鈍化”,故可用鐵製品盛裝濃硫酸或濃硝酸。鐵是一變價元素,常見價態為+2和+3。鐵與硫、硫酸銅溶液、鹽酸、稀硫酸等反應時失去兩個電子,成為+2價。與Cl2、Br、硝酸及熱濃硫酸反應,則被氧化成Fe3+。鐵與氧氣或水蒸氣反應生成的Fe3O4,可以看成是FeO·Fe2O₃,其中有1/3的Fe為+2價,另2/3為+3價。鐵的+3價化合物較為穩定。

鐵

鐵的化學性質之二

鐵的電子構型為(Ar)3d64s2,氧化態有0、+2、+3、+4、+5、+6。鐵的化學性質活潑,為強還原劑,在室溫條件下可緩慢地從水中置換出氫,在500℃以上反應速率增高:

3Fe+4H2O(g)===Fe3O4+4H2↑

此反應可在兩種情況下進行。 

1.Fe和高溫水蒸氣反應,此時,生成氫氣一般不帶氣體符號。

2.將灼熱的鐵迅速扔進冷水。這就是淬火。這時要加氣體符號。

鐵在幹燥空氣中很難與氧發生作用,但在潮濕空氣中很易腐蝕,若含有酸性氣或鹵素蒸氣時,腐蝕更快。鐵可從溶液中還原金、鉑、銀、汞、鉍、錫、鎳或銅等離子,如:

CuSO4+Fe===FeSO4+Cu

鐵溶于非氧化性的酸如鹽酸和稀硫酸中,形成二價鐵離子並放出氫氣;在冷的稀硝酸中則形成三價鐵離子和硝酸銨:

Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑

(2 Fe+6H2SO4(濃)===Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O)

4Fe+10HNO3===4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O

鐵溶于熱的或較濃的硝酸中,生成硝酸鐵並釋放出氮的氧化物。在濃硝酸或冷的濃硫酸中,鐵的表面形成一層氧化薄膜而被鈍化。鐵與氯在加熱時反應劇烈(2Fe+3Cl2===2FeCl3)。鐵也能與硫、磷、矽、碳直接化合。鐵與氮不能直接化合,但與氨作用,形成氮化鐵Fe2N。

鐵的最重要的氧化態是+2和+3。二價鐵離子呈淡綠色,在鹼性溶液中易被氧化成三價鐵離子。三價鐵離子的顏色隨水解程度的增大而由黃色經橙色變到棕色。純凈的三價鐵離子為淡紫色。二價和三價鐵均易與無機或有機配位體形成穩定的配位化合物,如 Phen為菲羅林,配位數通常為6。零價鐵還可與一氧化碳形成各種羰基鐵,如Fe(CO)5、Fe2(CO)9、Fe3(CO)12。羰基鐵有揮發性,蒸氣劇毒。鐵也有+4、+5、+6價態的化合物,但在水溶液中隻有+6價的。

化合物 主要有兩大類:亞鐵Fe(Ⅱ)和正鐵Fe(Ⅲ)化合物,亞鐵化合物有氧化亞鐵(FeO)、氯化亞鐵(FeCl2)、硫酸亞鐵(FeSO4)、氫氧化亞鐵{Fe(OH)2}等;正鐵化合物有三氧化二鐵(Fe2O3)、三氯化鐵(FeCl3)、硫酸鐵{Fe2(SO4)3}、氫氧化鐵{Fe(OH)3}等。

如在亞鐵氰化鉀K4[Fe(CN)6]·3H2O(俗名:黃血鹽)和鐵氰化鉀K3[Fe(CN)6](俗名:赤血鹽)中。鐵與環戊二烯的化合物二茂鐵,是一種具有夾心結構的金屬有機化合物。

鐵在水與空氣的共同作用下生成三氧化二鐵

工業製取

​1、高爐煉鐵

C+O2===(點燃)CO2(提供熱量和CO2)

CO2+C===(高溫)2CO

Fe2O3+3CO===(高溫)2Fe+3CO2

CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2

2、鋁熱煉鐵

2Al+Fe2O3==高溫==2Fe+Al2O3

化學形成

相對原子質量55.847。鐵有多種同素異形體。鐵是比較活潑的金屬,在金屬活動順序表裏排在氫的前面。常溫時,鐵在幹燥的空氣裏不易與氧、硫、氯等非金屬單質起反應,在高溫時,則劇烈反應。鐵在氧氣中燃燒,生成Fe3O4,赤熱的鐵和水蒸氣起反應也生成Fe3O4。鐵易溶于稀的無機酸和濃鹽酸中,生成二價鐵鹽,並放出氫氣。在常溫下遇濃硫酸或濃硝酸時,表面生成一層氧化物保護膜,使鐵“鈍化”,故可用鐵製品盛裝濃硫酸或濃硝酸。鐵是一變價元素,常見價態為+2和+3價。鐵與硫、硫酸銅溶液、鹽酸、稀硫酸等反應時失去兩個電子,成為+2價。與Cl2、Br2、硝酸及熱濃硫酸反應,則被氧化成Fe3+。

鐵與氧氣或水蒸氣反應生成的Fe3O4,可以看成是FeO·Fe2O3,其中有1/3的Fe為+2價,另2/3為+3價。但FeO·Fe2O3不符合Fe3O4不與稀酸反應的性質,經光譜檢驗,應為Fe(+3)Fe(+2)[Fe(+3)O4],即鐵酸鐵與鐵酸亞鐵的復合鹽。鐵的+3價化合物較為穩定,但有較強的氧化性,能把銅氧化成+2價(2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2,常溫下即可反應,用于刻蝕銅板)。

鐵是一種光亮的銀白色金屬。密度7.86克/立方釐米。熔點1535℃,沸點2750℃。常見化合價+2和+3,有好的延展性和導熱性。也能導電。純鐵既能磁化,又可去磁,且均很迅速。電離能為7.870電子伏特。化學性質比較活潑,是一種良好的還原劑。若有雜質,在潮濕的空氣中易銹蝕;在有酸氣或鹵素蒸氣存在的濕空氣中生銹更快。易溶于稀酸。在濃硝酸中能被鈍化。加熱時均能同鹵素、硫、矽、碳、磷等化合。除生成+2和+3價氧化物外,還有復合氧化物Fe3O4(是磁性氧化物)生成。鐵是工業部門不可缺少的一種金屬。鐵與少量的碳製成合金——鋼,磁化之後不易去磁,是優良的硬磁材料,同時也是重要的工業材料,並且也作為人造磁的主要原料。

主要來源

鐵是地殼中較豐富的元素,僅次于氧、矽、鋁。磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦是重要的鐵礦。鐵金屬常用高爐以焦炭為燃料、用鐵礦石和石炭石為原料煉得。用氫氣還原純氧化鐵可得到純鐵。含碳在2.11%以上的鐵叫生鐵(或鑄鐵)。含碳量少于0.02%的鐵熔合體稱為熟鐵或鍛鐵。含碳量介于0.02-2.11%之間的鐵合金叫做鋼。生鐵堅硬,但性脆;鋼具有彈性;熟鐵易于機械加工,但要比鋼柔軟。生鐵含碳量4%左右,用生鐵煉鋼,就是減低生鐵內的碳量達2.11%以下,使矽、錳、鉬、釩、鎳、鉻等的元素含量在要求範圍內,以及盡量將硫和磷雜質除去。

主要用途

它的最大用途是用于煉鋼;也大量用來製造鑄鐵和煅鐵。鐵和其化合物還用作磁鐵、染料(墨水、藍曬圖紙、胭脂顏料)和磨料(紅鐵粉)。還原鐵粉大量用于冶金。

浮選發治理污水:以鐵為陽極電解污水,陰極產生氣泡(氫氣)使污垢浮起,達到一定厚度時可去除,陽極產生的Fe2+遇到陰極產生的OH-生成具有吸附性的沉淀(Fe(OH)2被氧化成Fe(OH)3),吸附雜質。

主要套用

在我們的生活裏,鐵可以算得上是最有用、最價廉、最豐富、最重要的金屬了。鐵是碳鋼、鑄鐵的主要元素,工農業生產中,裝備製造、鐵路車輛、道路、橋梁、輪船、碼頭、房屋、土建均離不開鋼鐵構件,中國年產鋼材4億多噸、鑄件3350萬噸。鋼鐵的年產量代表一個國家的現代化水準。

對于人體,鐵是不可缺少的微量元素。在十多種人體必需的微量元素中鐵無論在重要性上還是在數量上,都屬于首位。一個正常的成年人全身含有3g多鐵,相當于一顆小鐵釘的質量。人體血液中的血紅蛋白就是鐵的配合物,它具有固定氧和輸送氧的功能。人體缺鐵會引起貧血症。隻要不偏食,不大出血,成年人一般不會缺鐵。

所謂煤氣中毒(一氧化碳中毒),也是由于血紅素中鐵原子核心被一氧化碳氣體分子緊緊地包圍住,喪失了吸收氧分子的能力,使人窒息中毒而死亡。

鐵還是植物製造葉綠素不可缺少的催化劑。如果一盆花缺少鐵,花就會失去艷麗的顏色,失去那沁人肺腑的芳香,葉子也發黃枯萎。一般土壤中也含有不少鐵的化合物。鐵是土壤中的一個重要組分,其在土壤中的比例從小于1%至大于20%不等,平均是3.2% . 鐵主要以鐵氧化物的形式存在,其中既有二價又有三價鐵,大多數鐵氧化物在土壤顆粒中以不同程度的微結晶形式存在。

缺鐵征兆

主婦綜合征

國外有人做過調查,發現在25—50歲育齡婦女中,有40%—60%可有全身乏力,無精打採,早上不想起床而晚上又輾轉難眠,情緒易波動、鬱悶不樂,常突然不能自禁的流淚哭泣、記憶力減退、註意力不集中等症狀。究其原因系缺鐵,但常常化驗無明顯貧血,僅血清鐵偏低。因多發生于家庭主婦,所以稱之為“主婦綜合征”。補充鐵劑後,上述症狀可顯著改善。

婦女冷感症

缺鐵的婦女體溫較正常婦女高13%,鞏膜發藍,因為鐵是合成膠原的一個重要輔助因子,所以當體內缺鐵後,阻斷了膠原的合成,而使膠原纖維構成的鞏膜變成十分薄弱,其下部的色素膜就會顯出藍色,因此,我們看到的白眼球偏藍色,也是缺鐵的表現。

異食癖

缺鐵還可以引起異食癖,即對正常飲食不感興趣,卻對粉筆、漿糊、泥土、石灰、布、紙、蠟燭等異物有癖好,吃得津津有味。現研究發現,異食癖者缺鐵、缺鋅明顯,補充鐵、鋅後可迅速好轉。缺鐵引起的異食癖形式多樣,最為多見的是嗜食冰,大冷天也喜食冰塊。

其他

有研究發現嬰兒缺鐵時常常不愛笑精神萎靡不振、平時不合群、不愛活動、愛哭鬧而且智商也顯著低于正常兒。

​其他信息

鐵元素

【元素相對原子量】:55.845(2)

【元素類型】:金屬元素

【質子數】:26

【中子數】:30

【所屬周期】:4

【所屬族數】:VIII

鐵

【電子層分布】:2-8-14-2

【外圍電子層排布】:3d6 4s2

【電子層】:K-L-M-N

【電離能】:(kJ /mol)

M - M+ 759.3

M+ - M2+ 1561

M2+ - M3+ 2957

M3+ - M4+ 5290

M4+ - M5+ 7240

M5+ - M6+ 9600

M6+ - M7+ 12100

M7+ - M8+ 14575

M8+ - M9+ 22678

M9+ - M10+ 25290

元素在太陽中的含量:(ppm)1000

元素在海水中的含量:(ppm)太平洋表面 0.00001

鐵

地殼中含量:(ppm)

41000

氧化態:

主要 Fe+2,Fe+3

其餘 Fe-2,Fe-1,Fe0,Fe+1,Fe+4,Fe+5,Fe+6 ,Fe+8

原子體積:(立方釐米/摩爾):7.1

【晶體結構】:面心立方和體心立方

鐵

【名稱由來】:盎格魯-撒克遜語:iron(鐵);元素符號來自于拉丁文“ferrum”(鐵)。

【元素描述】:柔韌而有延展性的銀白色金屬。在地殼中含量第四(百萬分之56300),在宇宙中含量第九。

【元素來源】:取自鐵礦。把石灰石、焦炭和鐵礦石分層投入高爐,自底部鼓入高溫氣流,使得焦炭熾熱發紅,于是鐵被從氧化物中還原出來,熔化成液態,從爐底流出。現在主要使用的鐵礦石有:Fe2O3(赤鐵礦),Fe3O4(磁鐵礦)FeCO3(菱鐵礦)。

【分布】鐵是地球上分布最廣的金屬之一。約佔地殼質量的5.1012%,居元素分布序列中的第四位,僅次于氧、矽和鋁。

【性狀】鐵是有光澤的銀白色金屬,硬而有延展性,熔點為1535℃, 沸點2750℃,有很強的鐵磁性,並有良好的可塑性和導熱性。比熱容約為0.46*1000J/(KG*℃).

聲音在其中的傳播速率:(m/S)5120

純鐵密度:7.86g/cm^3

營養學中的鐵

人類對鐵的認識

缺鐵性貧血是世界衛生組織確認的四大營養缺乏症之一。

18世紀,Menghini用磁鐵吸附在幹燥血中的顆粒,註意到了血液中含有鐵。

1892年,Bunge註意到嬰幼兒容易缺乏鐵。

1928年,Mackay最早證明鐵缺乏是倫敦東區嬰幼兒貧血盛行的原因。她還以為提供鐵強化的奶粉可緩解貧血。

1932年,Castle及其同事確證無機鐵可用于血紅蛋白合成。

鐵的分布

鐵是人體含量的必需微量元素,人體內鐵的總量約4—5克,是血紅蛋白的重要部分,人全身都需要它,這種礦物質而已存在于向肌肉供給氧氣的紅細胞中,還是許多酶和免疫系統化合物的成分,人體從食物中攝取所需的大部分鐵,並小心控製著鐵含量。

吸收代謝

成人體內鐵的總量約為4-5g,其中72%以血紅蛋白、3%以肌紅蛋白、0.2%以其他化合物形式存在;其餘則為儲備鐵,以鐵蛋白的形式儲存于肝髒、脾髒和骨髓的網狀內皮系統中,約佔總鐵量的25%。

食物中的鐵主要以Fe(OH)3絡合物的形式存在,在胃酸作用下,還原成亞鐵離子,再與腸內容物中的維生素C、某些糖及氨基酸形成絡合物,在十二指腸及空腸吸收。

鐵在體內代謝中可反復被身體利用。一般情況下,除腸道分泌和皮膚、消化道及尿道上皮脫落可損失一定數量外,幾乎不存在其它途徑損失。

膳食中存在的磷酸鹽、碳酸鹽、植酸、草酸、鞣酸等可與非血紅素鐵形成不溶性的鐵鹽而阻止鐵的吸收。胃酸分泌減少也影響鐵的吸收。

鐵的平衡 鐵的平衡是指一種穩定的狀態,即從膳食中吸收的鐵既可能補充機體實際丟失的鐵又可滿足機體生長(和懷孕)的需要。鐵的平衡依賴于鐵吸收、鐵轉運和鐵儲存的共同協調。

機體有三種獨特機製以保持鐵的平衡及預防體內的缺乏和過分蓄積。

⑴反復利用紅細胞分解代謝中的鐵。鐵在體內生物半衰期在成年男子為5.9年,成年女子(絕經期前)為3.8年。

⑵根據體內鐵營養狀態調節腸道內鐵的吸收。

⑶增加獨特的儲存蛋白——鐵蛋白可儲存或釋放以滿足額外鐵的需要,如在孕期後1/3。

機體內穩態機製在多方面協調鐵的需要、利用和儲存以保持這種平衡。體內基本鐵丟失有一半是胃腸道中脫落細胞和血的丟失,血紅蛋白的水準可在某種程度上影響這種基本丟失。同樣血紅蛋白水準也可影響經月經丟失的鐵量。血紅蛋白下降並發展為缺鐵性分血時可有效減少體內基本丟失及月經鐵丟失。當體內嚴重貧血或鐵過多時也減少或增加皮膚鐵的丟失。腸道中鐵的吸收主要取決于體內鐵營養狀態和膳食的特徵(鐵的含量、形式及生物利用)。從調節機製上在體內大多數細胞中,調節是在轉錄後的水準上,經鐵調節蛋白(1RP8)和轉鐵蛋白受體及鐵蛋白H和I鏈的mRNA—3’或5’端utr中的鐵回響元件IREs來調節鐵的轉運和儲存。紅細胞鐵需要量高,其調節也是在轉錄水準上,在調節上可優先于其他細胞的轉錄後調節。

人體每日適宜的攝取量

年齡 每日攝入量 孕婦

0—0.5歲 0.3mg 早期 15mg

0.5歲—1歲 10mg 中期 25mg

1歲—4歲 12mg 後期 35mg

4歲—7歲 12mg 乳期 25mg

7歲—11歲 12mg

11歲—14歲 男 16mg 女 18mg

14歲—18歲 男 20mg女 25mg

18歲—50歲 男 15mg女 20mg

50歲 15mg

鐵的生理功能

1、鐵是血紅蛋白的重要部分,而血紅蛋白功能是向細胞輸送氧氣,並將二氧化碳帶出細胞。血紅蛋白中4個血紅素和4個球蛋白連結的結構提供一種有效機製,即能與氧結合而不被氧化,在從肺輸送氧到組織的過程中起著關鍵作用。

2、肌紅蛋白是由一個血紅素和一個球蛋白鏈組成,僅存在于肌肉組織內,基本功能是在肌肉中轉運和儲存氧

3、細胞色素是一系列血紅素的化合物,通過其在線粒體中的電子傳導作用,對呼吸和能量代謝有非常重要的影響,如細胞a、b和c是通過氧化磷酸化作用產生能量所必需的。

4、其它含鐵酶中鐵可以是非血素鐵,台參與能量代謝的NAP脫氫酶和琥珀脫氫酶,也有含血紅素鐵的對氧代謝副產物分子起反應的氫過氧化物酶,還有多氧酶(參與三羥酸迴圈),磷酸烯醇丙酮酸羥激酶(糖產生通路限速酶),核苷酸還原酶(DNA合成所需的酶)。

5、鐵元素催化促進β-胡蘿卜素轉化為維生素A、嘌呤與膠原的合成,抗體的產生,脂類從血液中轉運以及葯物在肝髒的解毒等。鐵與免疫的關系也比較密切,有研究表明,鐵可以提高機體的免疫力,增加中性白細胞和吞噬細胞的吞噬功能,同時也可使機體的抗感染能力增強。阿膠是中國傳統的補血配方,乳酸亞鐵是很好的二價補鐵製劑,市場上很多補血產品將它們單獨作為配方來用。而鐵之緣片是將乳酸亞鐵、阿膠和蛋白鋅都作為功效成分,補鐵、生血加營養三效合一,能更好的預防和改善貧血,增強人體免疫力。

缺乏症狀與後果

1、貧血:嚴重時可增加兒童和母親死亡率,使機體工作能力明顯下降。

2、行為和智力方面:鐵缺乏可引起心理活動和智力發育的損害及行為改變。鐵缺乏(尚未出現貧血時的缺乏)還可損害兒童的認知能力,而且在以後補充鐵後也難以恢復。動物試驗表明,短時期缺乏可使幼小動物腦中鐵含量下降。以後補充鐵可糾正身體內鐵儲存,但對腦中鐵沒有作用。長期鐵缺乏會明顯影響身體耐力。Finch等進行動物實驗表明,鐵缺乏對動物跑的能力的損害與血紅蛋白的水準無關,而是因為鐵缺乏肌肉中氧化代謝受損所至。

免疫力和抗感染能力方面,人及動物實驗皆記實缺鐵的一項特點是抗感染能力降低。

1、體溫調節方面,缺鐵性貧血的另一特點是在寒冷環境中保持體溫的能力受損。

2、鉛中毒方面,動物和人體實驗證明缺鐵會增加鉛的吸收。

3、有的妊娠後果,汗多滸病學研究表明妊娠早期貧血為早產、低出生體重兒及胎兒死亡有關。

4、鐵缺乏症症狀包括皮膚蒼白,舌部發痛,疲勞或無力,食欲不振以及惡心。

鐵缺乏對免疫系統的影響:

1.抵抗病原微生物入侵的能力減弱。

2.降低免疫細胞從靜止---臨戰的反應速度。

3.使抗氧化生化酶活性降低。

4.抗體的生產停止或以很慢的速度進行。

5.缺鐵性貧血,細胞供氧不足。其結果是整天無精打採,疲勞而倦怠,比較容易被感染。

血液裏流動的太多的自由鐵不僅無助于抵抗能力,不能保護人的肌體,反而會被細菌吞噬,成為細菌的美食,並且細菌會因此而大量地繁殖。這就是為什麽必須加倍小心給孩子補充鐵質的原因。

鐵過量表現

通過各種途徑進入體內的鐵量的增加,可使鐵在人體內貯存過多,因而可引致鐵在體內潛在的有害作用,體內鐵的貯存過多與多種疾病如心髒和肝髒疾病、糖尿病、某些腫瘤有關。

肝髒是鐵儲存的主要部位,鐵過量也常累及肝髒,成為鐵過多誘導的損傷的主要靶器官。肝鐵過載導致:1、肝纖維化甚至肝硬化;2、肝細胞瘤。

鐵過量與心髒疾病關系的探討,已見諸多報道。許多作者認為,鐵通過催化自由基的生成、促進脂蛋白的脂質和蛋白質部分的過氧化反應、形成氧化LDL等作用,參與動脈粥樣硬化的形成。

鐵過多誘導的脂質過氧化反應的增強,導致機體氧化和抗氧化系統失衡,直接損傷DNA,誘發突變,與肝、結腸、直腸、肺、食管、膀胱等多種器官的腫瘤有關。

補鐵

嬰幼兒要及時增加輔食;4-5個月增加蛋黃、魚泥、禽血等;7個月起增加肝泥、肉末、血類、紅棗泥等食物;另外,早產兒從2個月起、足月兒從4個月起可在醫生指導下補充鐵劑,以加強預防。

日常生活避免鐵流失;

忌過量飲茶及咖啡:因為茶葉中的鞣酸和咖啡中的多酚類物質可以與鐵形成難以溶解的鹽類,抑製鐵質吸收。因此,女性飲用咖啡和茶應該適可而止,一天1~2杯足矣。

用鐵鍋炒菜易于鐵的吸收。少用鋁鍋,因為鋁能阻止鐵的吸收;

及時服用補鐵製劑,秉著安全高效的原則;

目前市場上常見的口服補鐵製劑多為富馬酸亞鐵、硫酸亞鐵、乳酸亞鐵等。而前兩者對腸胃的刺激要遠遠大于乳酸亞鐵。有腸胃疾病的患者不建議服用富馬酸亞鐵和硫酸亞鐵。

選擇好了補鐵製劑,在服用過程中還需要註意以下問題:

要飯後服用補鐵製劑。

忌牛奶與鐵劑同時服用。

多吃蔬菜和水果:蔬菜水果中富含維生素C、檸檬酸及蘋果酸,這類有機酸可與鐵形成絡合物,從而增加鐵在腸道內的溶解度,有利于鐵的吸收。

多食用含鐵豐富的食物;

如:蛋黃、海帶、紫菜、木耳、豬肝、桂圓、豬血等。

最新研究發現,即便在那些血色素正常的女性當中,鐵也有抗疲勞的效果。膳食中補充鐵之後,她們的體能、情緒和註意力集中程度都有所改善。

生活小常識

1.哪種形式的鐵補劑最佳?

如今市面上鐵的營養補充劑多種多樣,哪一種才能最有效的為人體吸收利用呢?以下是一些選擇鐵補充劑的小竅門:

鐵最容易吸收的形態:

二價鐵(亞鐵)比三價鐵容易吸收;有機鐵比無機鐵容易吸收;經過氨基酸螯合處理的有機二價鐵則是最容易吸收的鐵形態,吸收率比一般鐵高出3~10倍。

不同鐵劑對人體的影響:

無機鐵如硫酸亞鐵可能會引起便秘、惡心、脹氣等不適;帶包衣的鐵劑不會刺激腸道,但吸收率大大降低;氨基酸螯合鐵很溫和,不會刺激敏感的腸胃系統,而且可直接為人體吸收利用。氨基酸螯合鐵還可穿透胎盤,增加胎兒體內的鐵貯藏,並提高母乳鐵含量。

 2. 鐵與其他營養素的相互作用:

鐵和鈣是中國人特別是女性飲食中最缺乏的兩大營養素。人體所攝取的鐵中實際上隻有大約8%被吸收而進入血液之中。檸檬汁、醋、維生素C、礦物質銅、錳可以增強鐵的吸收利用。茶和碳酸飲料則妨礙鐵的吸收。記住,含鐵的蔬菜和食物中,如菠菜和所有的谷物(富含肌醇六磷酸,妨礙鐵吸收),鐵的吸收率要比肉類中的鐵低。低蛋白的飲食會降低鐵的吸收利用。無機鐵如硫酸亞鐵會破壞維生素E,兩者須間隔8小時食用。

3. 一般需要多少鐵?

如果被診斷為缺鐵性貧血,鐵補充劑是必需的。為了治療鐵缺乏,通常的推薦劑量是成人每天50~100毫克;在鐵缺乏糾正後應逐漸減量。在許多復合維生素及礦物質補充劑中鐵的含量(大約18毫克)一般足以預防鐵缺乏。

鐵(硫酸亞鐵)是兒童偶爾中毒的主要原因之一。兒童鐵中毒事件從1986年開始增多。這些兒童中多是從一些不應接觸的容器(兒童自己拿到或成人不註意收好)中攝入過量的鐵。鐵攝入量從200毫克~5.85克都可能導致兒童死亡。因此需將含鐵的補充劑放置于兒童接觸不到的地方。

鐵的主要食物來源

豐富來源:動物血、肝髒、雞胗、牛腎、大豆、黑木耳、芝麻醬、牛肉、羊肉、蛤蜊和牡蠣。

良好來源:瘦肉、紅糖、蛋黃、豬腎、羊腎、幹果(杏幹、葡萄幹),啤酒酵母菌、海草、赤糖糊及麥。

一般來源:魚、谷物、菠菜、扁豆、豌豆、芥菜葉、蠶豆、瓜子(南瓜、西葫蘆等種子)

微量來源:奶製品、蔬菜各水果

此外用鑄鐵鍋煮番茄或其它酸性食物,也可增添鐵質,鍋會把有益于健康的鐵深入食物內。

看似很多食物中含有鐵,但中國仍有很多人嚴重缺乏鐵,主要集中在婦女、兒童和老人,每日科學補鐵,必不可少!

食物中的鐵

食物中的鐵有兩種形式:

非血紅素鐵。主要以三價鐵與蛋白質和有機酸結合成絡合物。這種形式的鐵必須與有機部分分開,並還原成二價鐵後才能被吸收。如果膳食中有較多的植酸或磷酸,將與鐵形成不溶性鐵鹽,而影響被吸收。抗壞血酸、半胱氨酸能將三價鐵還原成二價鐵,有利于鐵的吸收。

鐵(Fe)是體內血紅蛋白,肌紅蛋白和許多酶的成分。血紅素鐵,主要存在于動物性產品中,比非血紅素鐵吸收好得多,非血紅素鐵在平均飲食中佔鐵的85%以上。但是,當它與動物性蛋白質和維生素一起攝入時可提高非血紅素鐵的吸收。

鐵需要量,鐵代謝和缺鐵性貧血在第127節紅細胞生成缺乏引起的貧血中討論。鐵過負性疾病在第127節討論。

缺乏 缺鐵能引起貧血是世界上最為常見的營養缺乏症。某些嬰兒,青春期少女和妊娠婦女因鐵攝入量不足引起缺鐵性貧血。任何人失血可產生缺鐵。所有缺鐵的人需要鐵補充。

中毒 過量的鐵是有毒的,可引起嘔吐,腹瀉和腸損害。當一個人給以鐵治療過量或時間太長,或反復接受輸血,或有慢性酒精中毒,鐵即可在體內蓄積。鐵過負疾病(血色素沉著症)是一種可能致命但能治療的遺傳性疾病,該病吸收鐵太多;它波及100萬美國人。

人體中的鐵

鐵是人體的造血元素,而女性又多一個排鐵渠道――月經,故補鐵量應大于男性。鐵每日攝入量為15毫克,可保持面色紅潤。含鐵最豐富、也最好吸收的是豬肝、豬血、鴨血,豆製品、芝麻、蘑菇、木耳、海帶、紫菜、桂圓等也含有較多的鐵。另外,食用加鐵的強化醬油也有很好的補鐵效果。

鐵

植物中的鐵

鐵是光合作用、生物固氮和呼吸作用中的細胞色素和非血紅素鐵蛋白的組成。鐵在這些代謝方面的氧化還原過程中都起著電子傳遞作用。由于葉綠體的某些葉綠素-蛋白復合體合成需要鐵,所以缺鐵時會出現葉片葉脈間缺綠。與缺鎂症狀相反,缺鐵發生于嫩葉,因鐵不易從老葉轉移出來,缺鐵過甚或過久時,葉脈也缺綠,全葉白化,華北果樹的“黃葉病”就是植株缺鐵所致。

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