Eisen                         26Fe                   

lat.: ferrum (Eisen)

relative Atommasse: 55,845
Ordnungszahl: 26
Schmelzpunkt: 1535 °C
Siedepunkt: 2750 °C
Oxidationszahlen: 6,5,4,3,2,1,0,-1,-2
Dichte: 7,874 g/m2
Härte (Mohs): 4,5
Elektronegativität (Pauling): 1,83
Atomradius: 126 pm
Elektronenkonfiguration: [Ar]3d64s2

 

Eigenschaften:

physikalische Eigenschaften: Eisen ist ein verhältnismäßig weiches Schwermetall, welches eine charakteristische weißsilbrige Farbe hat. Es ist gut dehnbar und lässt sich deshalb auch gut weiterverarbeiten. 

chemische Eigenschaft: An der Luft und in kohlenstoffdioxidfreien Wasser ist Eisen beständig, da es eine zusammenhängende "Oxidhaut" bildet. Allerdings wird es von feuchter Luft und Wasser, welches Kohlenstoffdioxid und Sauerstoff enthält, angegriffen. Eisen lässt sich leicht in nicht oxidierenden Säuren lösen. Eisen kann in fast allen Oxidationsstufen vorliegen, allerdings sind hauptsächlich die Eisen-(II)- und Eisen-(III)-Verbindungen von Bedeutung.

 

Vorkommen:

Nach Sauerstoff, Silizium und Aluminium ist Eisen das viert häufigste Element der Erdkruste (4,7%). Es kommt nur sehr selten elementar in der Natur vor (nur in Meteoriten). Meist taucht es als Sulfit oder Oxid in Erzen auf. Beispiele dafür sind Magnetit (Fe2O4), Roteisenstein (Fe2O3) oder Pyrit (FeS2). 

Außerdem hat Eisen eine große Bedeutung in der Biochemie. Es ist Bestandteil des roten Blutfarbstoffs Hämoglobin, welchen vor allem für die Sauerstoffversorgung des Körpers bedeutend ist.

 

Geschichtliches:

Der Name Eisen und das englische Wort iron könnten ihren Ursprung in englischen Flussnamen, wie Isarno oder Eisack. Es könnte allerdings auch auf den keltischen Begriff Isara ("stark, fest") zurückgeführt werden. Der lateiniscche Name des Elements geht auf den Begriff ferreus ("kräftig, hart, schwer") zurück. J.J. Berzellius führte im Jahre 1814 die Abkürzung "Fe" ein. Die Alchemisten ordneten das Eisen dem Planeten Mars zu und verkörperte das männliche Prinzip. Die ersten Eisenerzlagerstätten sind sedimentär in der Frühgeschichte der Erde entstanden, als die eisenhaltigen Meteoriten in den Urmeeren am Meeresboden durch Bakterien und biologische Abbauprozesse in Eisensalze umgewandelt wurden.  

Das Metall Eisen ist schon seit der Antike bekannt. Die Eisenzeit folgte auf die Bronzezeit und begann etwa 1400 vor Christus. Die ersten die Eisen aus Erzen gewannen, waren die Hethiter welche im vorderen Orient angesiedelt waren. Um etwa 500 vor Christus erreichte ihre Technologie Europa. Im 7. Jahrhundert nach Christus entstand die Eisenindustrie in der Steiermark, später dann auch in Thüringen und Sachsen. Um das Eisen aus den Verbindungen zu lösen, musste es reduziert werden. Dazu verwendete man anfänglich Holz, später verwendete man Koks in einem Hochofen, der von Abraham Darby 1735 in England entwickelt wurde. 1742 stellte Benjamin Huntsmann erstmals Stahl her, welches später (anfang des 19. Jahrhunderts) von Friedrich Krupp industriell genutzt wird. 

 

Herstellung:

Eisen kommt in der Natur nur in Meteoriten elementar vor. Um Eisen aus seinen Erzen gewinnen zu können, muss es reduziert werde. Dies geschieht heutzutage in Hochöfen.

 

Verwendung:

Eisen ist ein sehr bedeutendes Gebrauchsmetall. Als reines Eisen wird es nur sehr selten verwenden, zum Beispiel zur Herstellung von Mageneten. Es findet jedoch Verwendung in zahlreichen Eisenlegierungen (z.B. Stahlerzeugung). Außerdem spielt Eisen in vielen chemische verfahren eine Rolle als Katalysator, so beispielsweise beim Haber-Bosch-Verfahren zur Herstellung von Ammoniak. Eisenoxide werden häufig als Pigmente verwendet. Die Salze besitzen eine medizinische Bedeutung. So werden sie beispielsweise bei Eisenmangel verabreicht.

Im Körper hat Eisen als Bestandteil des roten Blutfarbstoffs die Aufgabe den Sauerstofftransport zu gewährleisten.

 

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