Размещено на http://www.allbest.ru/

23

Цикловая комиссия: Математических и общих естественнонаучных дисциплин

ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ

Дисциплина: Химия

Железо - элемент цивилизации и жизни



Содержание

железо металл организм технология

Введение

1. Железо - элемент цивилизации

1.1. Железный век цивилизации

1.2 Технологии обработки металла

1.3 Применение железа

2. Железо как химический элемент

3. Биологические свойства железа

3.1 Железо в организме человека

3.2 Дефицит железа в организме человека

3.3 Железо в продуктах питания

3.4 Избыток железа в организме человека

Заключение

Список использованной литературы



Введение

В истории цивилизации есть вехи, без которых трудно представить развитие человеческого общества. Когда-то, много тысяч лет назад, наши далекие предки научились добывать огонь. По словам Ф. Энгельса, овладение огнем «впервые доставило человеку господство над определенной силой природы и тем окончательно отделило человека от животного царства». Затем люди начали заниматься скотоводством, стали выращивать злаковые растения и, наконец, сделали еще один значительный шаг в своем движении вперед -- открыли тайну превращения руды в металл.

Сопряженное с немалыми затратами труда получение металла определяло и очень высокую его стоимость. Особенно дорогой была бронза -- ведь необходимое для нее олово было в древности большой редкостью. Владеть бронзовыми орудиями могли только очень богатые люди. Поэтому медь и даже бронза не вытеснили вовсе орудия каменные. При постройке знаменитых египетских пирамид, наряду с медными и бронзовыми долотами, огромные блоки обтесывали и каменными рубилами. А простой народ в обиходе вообще пользовался только каменными орудиями. Окончательно камень уступил место металлу только с появлением в руках человека нового материала, определившего все дальнейшее развитие цивилизации. Этим материалом оказалось железо.

Железо было известно много тысяч лет назад, и до сих пор этот металл широко используется в технике. Его можно назвать главным металлом нашего времени. Когда о чем-нибудь говорят «железный», то имеют ввиду крепкий, прочный. Этот металл очень важен, и ценен не только для техники, но и для жизнедеятельности живых организмов. Железо не зря входит в перечень жизненно важных микроэлементов: в нашем организме его очень мало, но без него невозможно было бы осуществление многих функций. Без железа наши клетки остались бы без кислорода, а организм -- со сниженным иммунитетом.

Актуальность проекта: Среди самых актуальных категорий в системе ценностей общества лидирующую позицию в настоящее время занимает вопрос сохранения и укрепления здоровья человека.

Организм человека - это сложная химическая система, которая не может функционировать самостоятельно, без взаимосвязи с окружающей средой. От того, какая будет окружающая среда, что будет из неё попадать в организм человека с воздухом, водой, пищей, во многом будет зависеть здоровье человека.

Совсем недавно научная мысль была взволнована проблемой нехватки железа не только в окружающей среде, но и в организме человека. Ибо без железа не может обойтись ничто живое, так как без него невозможны дыхание, образование крови, а значит и сама жизнь.

Сегодня человечество, выкачивая железо из земных недр, всё больше окружая себя механизмами, металлическими бытовыми изделиями, создавая огромные индустриальные центры, тем самым, выдвигает новую, не менее важную проблему. Железо уже не недостаток, а явный избыток и к тому же опасный загрязнитель окружающей среды, способный накапливаться в живых организмах и, следовательно, в пищевых продуктах, в концентрациях гораздо превышающих ПДК, вызывая различные заболевания.

Целью моей работы является определить роль железа в становлении цивилизации и жизни человека. Данная цель реализуется при решении следующих задач:

1) исследовать роль железа в становлении цивилизации;

2) исследовать влияние содержания железа на организм человека;

3) исследовать наличие железа в некоторых продуктах питания, в воде.

Для решения поставленных задач мною изучена литература по данной теме. Литература обширна, трудностей в ходе исследования не возникает.

Объект исследования: химический элемент - железо.

Предмет исследования: значение и применение железа.

Гипотеза исследования:

Я считаю, что железо имеет очень большое значение для становления и развития цивилизации, организма человека, и недостаток или избыток этого элемента приведёт к серьезным нарушениям в работе всего организма.

Методы исследования: теоретический анализ научной литературы.



1. Железо - элемент цивилизации

1.1 Железный век цивилизации

В отличие от серебра, золота, меди и других металлов железо редко встречается в природе в чистом виде, поэтому оно было освоено человеком сравнительно поздно. Первые образцы железа, которые держали в руках наши предки, были неземного, метеоритного происхождения. При раскопках Эль - Обейда (Судан) и Ура (Мессопотамия) были найдены два предмета из метеоритного железа, которые относят к IV--III векам до н. э. Среди археологических находок у ацтеков Мексики, индейцев Северной Америки, эскимосов и племен, не знавших способов извлечения железа из руд, часто встречаются изделия из железа метеоритного происхождения. Причем это не только украшения, но и предметы быта. В XVII веке до н. э. египтяне применяли магнитные иглы, указывающие на юг, зеркала из полированного железа.

Использовать метеоритное железо было непросто, оно куется только в холодном состоянии. Сохранилась легенда о том, как эмир Бухары приказу своим лучшим оружейникам отковать меч из куска «небесного железа». Как ни старались кузнецы, у них ничего не получилось. За невыполнение приказа эмира кузнецы поплатились жизнью. А дело было в том, что при нагревании метеоритное железо становится хрупким.

В настоящее время большинство исследователей сходится на том, что в начале III тыс. до н. э. племена, населявшие горы Армении на Кавказе (хетты, урартийцы, митани), впервые открыли секрет получения железа из руд. Несмотря на это железный век начался гораздо позднее. Известно, что первое железо было часто мягче бронзы. Потребовалось еще много сотен лет, чтобы люди нашли способ сделать железо более твердым и заменить им каменные, деревянные и бронзовые орудия.

На Переднем Востоке, в Закавказье и в Восточном Средиземноморье переход к массовому железному производству произошел только в XII--XI веках до н. э. С этого времени и начинается «век железа», который продолжается до сих пор.

Правда, к массовому производству железа в разных странах приступали в разные времена. В Египте полная смена каменных орудий железными произошла в 671году до н. э. после завоевания его Ассирией. Примерно в то время начался железный век в Индии, а через 100лет -- и в Китае. На территории Советского Союза широкое производство железа началось в VII веке до н. э. и в V--IV веках до н. э. достигло расцвета.

Трудно найти другой какой-либо металл, с которым так тесно был бы связан технический прогресс. Уже несколько веков производство железа, чугуна и стали является показателем технического и экономического развития государства, его общей культуры.

Освоение способа получения железа человеком привело к развитию сельского хозяйства и военного дела и к последующему бурному росту производства и промышленной революции.

Благодаря железу на смену первобытно-общинному племенному строю пришло зарождение классового общества и формирование государств, налаживание новых торговых связей. Именно в раннем железном веке формируется самый известный торговый маршрут -- Великий шелковый путь.

И как бы фантастически это не звучало, но началось все с железа внеземного происхождения… Да, сначала железо делали из метеоритного материала. Такие изделия отличались высоким содержанием никеля. Позднее появляются предметы, сделанные уже из земного железа.

Несмотря на то, что технология получения железа более сложная и трудоемкая, чем в случае с бронзой, железный век уверенно сменил предшествующий ему бронзовый. Все потому, что железо было более широко распространено в природе. За период бронзового века многие металлические предметы стали перерабатывать в оружие. Именно нехватка олова для отливки бронзы заставила древних металлургов искать альтернативу. Широкое использование железной руды привело к усовершенствованию технологии производства металла. К тому времени, когда олово снова стало доступным, железо было дешевле, прочнее и легче, а кованое железо навсегда заменило бронзовые инструменты.

1.2 Технологии обработки металла

Технология получения железа состояла из ряда операций по его восстановлению из руд, и, по оценкам специалистов, была открыта во II тысячелетии до нашей эры в Малой Азии.

Для этого использовались сыродутные печи или горны-домницы. В них нагнетался воздух при помощи мехов. Самые ранние такие печи выглядели как зауженный к верху цилиндр около метра в высоту. Воздуходувные сопла вставлялись в нижнюю часть печи, по ним поступал воздух, необходимый для горения угля. В печи достигалась очень высокая температура, которая позволяла переплавить загруженную смесь окислов железа и пустой породы. В результате химических реакций одна часть окислов соединялась с породой, образовывая легкоплавкий шлак, другая же -- восстанавливалась в железо и сваривалась в пластичную рыхлую массу - крицу. Затем древние металлурги взламывали переднюю стенку печи и доставали кричное железо. Но металл в таком виде нельзя было разливать в формы, как это делали ранее с бронзой. Крица представляла собой губчатую спекшуюся массу железа в виде зерен металла. Пока она была горячей, ее проковывали, что делало металл более плотным и однородным. Такой кусок металла использовался уже для изготовления различных предметов в кузне. Кузнец разогревал крицу на открытом огне и с помощью молота и наковальни создавал железные изделия.

Задолго до промышленной революции большинство людей в раннем железном веке разводили домашний скот и занимались сельским хозяйством. Центром жизни была деревня, где общины обрабатывали землю и вручную изготовляли предметы первой необходимости.

Производство железных инструментов помогло сделать ведение сельского хозяйства более простым и эффективным. Крестьяне смогли обрабатывать более твердые почвы, что позволило выводить новые сорта и высаживать новые культуры. Это же касалось и животноводства. Благодаря более эффективному способу ведения хозяйства освобождалось и время.

Больше времени означало, что теперь люди могли заниматься не только хозяйством, но и продать или обменивать то, что вырастили. Некоторые семьи начали создавать свои пекарни, мастерские по пошиву одежды и кузни. Развитие кузнечного дела в свою очередь стимулировало развитие таких ремесел как обработка кожи, дерева и кости. В этот период процветает торговля.

Технологии обработки металла развивались уверенно и быстро. Появляется сварное оружие, булатная и дамасская сталь, а на смену сыродутным печам приходят высокие печи-штукофены. В конце XIII века эти четырехметровые печи стали появляться на территории современной Европы. В день такая печь производила до 250 кг железа.

В середине XV века штукофены стали заменять еще более высокими печами-блауофенами с предварительным подогревом воздуха. Однако, у них был один большой недостаток: из-за более высокой температуры в блауофене увеличился не только выход железа из руды, но и возросло с 10% до 30% (в сравнении со штукофеном) образование науглероженного «свиного железа» - чугуна, с которым в те времена не умели обращаться. Это служило поводом усовершенствовать технологию.

Следующим шагом в развитии способов обработки железа стало появление доменных печей. За счет больших размеров, предварительного подогрева и механической подачи воздуха в доменной печи все железо становилось чугуном. Печи работали беспрерывно и могли производить до полутора тонн чугуна в день.

В XVI веке на территории Европы становится популярным передельный процесс в металлурги, при котором железо перегонялось в чугун, а тот в свою очередь, будучи жидким, в горнах при отжиге освобождался от лишнего углерода. В результате он превращался в сталь.

Позднее в металлургии активно использовались технологии с применением угля, коксование, пудлингование и горячее дутье. В 1856 году английский изобретатель Генри Бессемер придумывает конвертер и патентует свою технологию производства стали, получившей название «бессемеровский процесс».

В XX веке мартеновские печи активно заменяют бессемеровский конвертер. Но и они устаревают уже к концу века, и им на смену приходит кислородно-конвертерное производство. С появлением мощных электростанций в качестве источников энергии промышленное распространение получает технология электрометаллургии как для производства цветных металлов, так и для черной металлургии.

XXI век вносит свои коррективы в обработку железа, заставляя задуматься не только над выгодой, но и над ущербом, который наносит металлургия окружающей среде. Процесс прямого восстановления железа из руды водородом на сегодняшний день выглядит наиболее перспективным с точки зрения экологии. На следующем переделе сталь получается при плавлении частичек железа в электрических печах с последующим добавлением углерода.

Современные технологические инновации являются определяющим фактором в поддержании конкурентоспособности металлургии на мировом рынке.

Железо улучшало качество жизни людей на протяжении веков. По мере открытия более совершенных технологий его обработки мир пережил самый быстрый период роста. Достижения металлургической промышленности середины восемнадцатого века привели к бурному развитию машиностроения и самой настоящей революции машин.

1.3 Применение железа

Получение и применение железа по праву относится к выдающимся достижениям человечества. По словам Ф. Энгельса, на рубеже II-I тыс. до н. э. «все культурные народы переживают свою героическую эпоху, - эпоху железного меча, а вместе с тем железного плуга и топора. Человеку стало служить железо, последний и важнейший из всех видов сырья, игравших революционную роль в истории...»

Железо входит в состав многих минералов, из которых наиболее широко распространены магнетит, пирит-серный или железный колчедан, гематит (красный железняк), железный блеск и другие. Всё возраставшая потребность общества в железе - строительство железных дорог, кораблестроение, машиностроение, строительное дело, военное дело -- обусловила в XIX в. бурное развитие чёрной металлургии (чёрными металлами называют железо и его сплавы). Особенно резко увеличилось производство железа во второй половине прошлого века, когда были разработаны способы получения литой стали -- бессемеровский, томасовский, мартеновский. Характерно, что в наше время на долю железа - и его сплавов приходится около 95% всех производимых в мире металлов. Машиностроение и приборостроение, транспорт и энергетика, радиоэлектроника и оборонная техника -- ни одна отрасль современной промышленности немыслима без железа. Недаром В. И. Ленин назвал этот металл одним из фундаментов цивилизации.

Сейчас железо -- один из самых используемых металлов, на него приходится до 95 % мирового металлургического производства.

Железо является основным компонентом сталей и чугунов -- важнейших конструкционных материалов.

Железо может входить в состав сплавов на основе других металлов -- например, никелевых.

Магнитная окись железа (магнетит) -- важный материал в производстве устройств долговременной компьютерной памяти: жёстких дисков, дискет и так далее.

Уникальные ферромагнитные свойства ряда сплавов на основе железа способствуют их широкому применению в электротехнике для магнитопроводов трансформаторов и электродвигателей.

Ультрадисперсный порошок магнетита используется во многих чёрно-белых лазерных принтерах в смеси с полимерными гранулами в качестве тонера. Здесь одновременно используется чёрный цвет магнетита и его способность прилипать к намагниченному валику переноса.

Порошок железа используется как поглотитель кислорода при упаковке некоторых продуктов питания, что помогает продлить их срок хранения.

Хлорид железа(III) (хлорное железо) используется в радиолюбительской практике для травления печатных плат.

Семиводный сульфат железа (железный купорос) в смеси с медным купоросом используется для борьбы с вредными грибками в садоводстве и строительстве.

Железо применяется в качестве анода в железо-никелевых аккумуляторах, железо-воздушных аккумуляторах.

Водные растворы хлоридов двухвалентного и трёхвалентного железа, а также его сульфатов используются в качестве коагулянтов в процессах очистки природных и сточных вод на водоподготовке промышленных предприятий.

Порошок железа и чугуна используется в качестве искрообразователя и горючего в пиротехнике.

В живых организмах железо является важным микроэлементом, катализирующим процессы обмена кислородом (дыхания). Основным внутриклеточным депо железа является глобулярный белковый комплекс -- ферритин. Недостаток железа проявляется как болезнь организма: хлороз у растений и анемия у животных.

Обычно железо входит в ферменты в виде комплекса, называемого гемом. В частности, этот комплекс присутствует в гемоглобине -- важнейшем белке, обеспечивающем транспорт кислорода с кровью ко всем органам человека и животных. Именно он окрашивает кровь в красный цвет.

Комплексы железа, отличные от гема, встречаются, например, в ферменте метан-моноксигеназе, окисляющем метан в метанол, в важном ферменте рибонуклеотид-редуктазе, который участвует в синтезе ДНК. Неорганические соединения железа встречаются в некоторых бактериях, иногда используется ими для связывания азота воздуха.



2. Железо как химический элемент

Желемзо (Fe от лат. Ferrum) -- элемент восьмой группы (по старой классификации -- побочной подгруппы восьмой группы) четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 26. Один из самых распространённых в земной коре металлов: второе место после алюминия.

Простое вещество железо -- ковкий металл серебристо-белого цвета с высокой химической реакционной способностью: железо быстро корродирует при высоких температурах или при высокой влажности на воздухе. В чистом кислороде железо горит, а в мелкодисперсном состоянии самовозгорается и на воздухе.

Собственно железом обычно называют его сплавы с малым содержанием примесей (до 0,8 %), которые сохраняют мягкость и пластичность чистого металла. Но на практике чаще применяются сплавы железа с углеродом: сталь (до 2,14 вес. % углерода) и чугун (более 2,14 вес. % углерода), а также нержавеющая (легированная) сталь с добавками легирующих металлов (хром, марганец, никель и др.). Совокупность специфических свойств железа и его сплавов делают его «металлом № 1» по важности для человека.

В природе железо редко встречается в чистом виде, чаще всего -- в составе железо-никелевых метеоритов. Распространённость железа в земной коре -- 4,65 % (4-е место после O, Si, Al). Считается также, что железо составляет бомльшую часть земного ядра.

Химические свойства простого вещества -- железа:

1) На воздухе железо легко окисляется в присутствии влаги (ржавление):

4Fe + 3O₂ + 6H₂ O > 4Fe(OH)

Накалённая железная проволока горит в кислороде, образуя окалину -- оксид железа (II, III):

3Fe + 2O₂ > Fe₃O₄

3Fe+2O₂>(Fe IIFe₂ III)O₄ (160 °С)

2) При высокой температуре (700-900°C) железо реагирует с парами воды:

3Fe + 4H₂O -t°> Fe₃O₄ + 4H₂­

3) Железо реагирует с неметаллами при нагревании:

2Fe+3Cl₂>2FeCl₃ (200 °С)

2Fe + 3Br₂ -t°> 2FeBr₃

Fe + S -t°> FeS (600 °С)

Fe+2S > Fe+2(S₂-1) (700°С)

4) В ряду напряжений стоит левее водорода, реагирует с разбавленными кислотами НСl и Н₂SO₄, при этом образуются соли железа(II) и выделяется водород:

Fe + 2HCl > FeCl₂ + H₂­ (реакции проводятся без доступа воздуха, иначе Fe+2 постепенно переводится кислородом в Fe+3 )

Fe + H₂SO₄(разб.) > FeSO₄ + H₂­

В концентрированных кислотах-окислителях железо растворяется только при нагревании, оно сразу переходит в катион Fе3+:

2Fe + 6H₂SO₄(конц.) -t°> Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂­ + 6H₂O

Fe + 6HNO₃(конц.) -t°> Fe(NO₃)₃ + 3NO₂­ + 3H₂O

(на холоде концентрированные азотная и серная кислоты пассивируют железо).

5) Железо вытесняет металлы, стоящие правее его в ряду напряжений из растворов их солей.

Fe + CuSO₄ > FeSO₄ + Cu

6) Амфотерность железа проявляется только в концентрированных щелочах при кипячении:

Fе + 2NaОН (50 %) + 2Н₂O= Nа₂[Fе(ОН)₄]v+ Н₂^

и образуется осадок тетрагидроксоферрата(II) натрия.

Техническое железо -- сплавы железа с углеродом: чугун содержит 2,06-6,67 % С, сталь 0,02-2,06 % С, часто присутствуют другие естественные примеси (S, Р, Si) и вводимые искусственно специальные добавки (Мn, Ni, Сr), что придает сплавам железа технически полезные свойства -- твердость, термическую и коррозионную стойкость, ковкость.



3. Биологические свойства железа

3.1 Железо в организме человека

Железо не зря входит в перечень жизненно важных микроэлементов: в нашем организме его очень мало, но без него невозможно было бы осуществление многих функций. Железо является незаменимым биометаллом. Биологическая роль железа заключается в: 1) обеспечении транспорта кислорода (так как входит в состав гемоглобина) Без железа наши клетки остались бы без кислорода, а организм -- со сниженным иммунитетом. 2) обеспечении транспорта электронов в окислительно-восстановительных реакциях организма 3) участии в формировании активных центров окислительно-восстановительных ферментов, которые оберегают клетки от разрушительного действия продуктов окисления. Без железа не могут полноценно работать щитовидная железа и центральная нервная система. Детскому организму железо необходимо не только для кроветворения, но и для формирования растущих тканей, поэтому у детей потребность в железе (в расчете на 1 кг веса) больше, чем у взрослых. В организме взрослого человека содержится около 3,5 грамма железа (около 0,02 %), из которых 78 % являются главным действующим элементом гемоглобина крови, остальное входит в состав ферментов других клеток. Предельно допустимая концентрация железа в воде 0,3 мг/л. Избыточная доза железа (200 мг и выше) может оказывать токсическое действие. Передозировка железа угнетает антиоксидальную систему организма, поэтому употреблять препараты железа здоровым людям не рекомендуется. Суточная потребность человека в железе следующая: дети -- от 4 до 18 мг, взрослые мужчины -- 10 мг, взрослые женщины -- 18 мг, беременные женщины во второй половине беременности -- 33 мг. У женщин потребность несколько выше, чем у мужчин.



3.2 Дефицит железа в организме человека

Недостаток железа проявляется как болезнь организма (хлороз у растений и анемия у животных и человека). У детей задерживается рост и умственное развитие, взрослые ощущают постоянную усталость, начинаются проблемы с кожей и слизистыми, уязвимыми становятся полость рта, желудочно-кишечный тракт и дыхательных пути, что может быть одной из причин дерматитов, экзем, ринитов, гастритов и так далее. Нехватка этого микроэлемента дает о себе знать общей слабостью, высокой утомляемостью, резким снижением работоспособности. Румянец сменяется чрезмерной бледностью. Кожа становится шершавой и излишне сухой. Волосы начинают «вылезать». Ногти слоятся и ломаются. На пятках и уголках рта образуются трещинки.

Состояние, при котором постоянно не хватает железа, называется малокровием. Оно оказывает негативное влияние не только на внешность, но и на организм. Нередко обследования показывают, что бледной становятся даже ткани желудочно-кишечного тракта. Это свидетельствует о недостаточном кровоснабжении данного органа, а подобная ситуация является не просто отклонением от нормы, но и показателем того, что нарушено нормальное питание внутренних органов. Можно выделить две причины дефицита железа: недостаточное поступление элемента и чрезмерно быстрое некомпенсированное его выведение.

К факторам недостаточного поступления относят:

1) нерациональное питание, употребление продуктов, содержащих неадекватное количество Fe;

2) общее недоедание;

3) заболевания желудочно-кишечного тракта (например, гастрит с пониженной кислотностью, дисбактериоз);

4) нарушение транспорта железа;

5) употребление различных комплексонов, препятствующих всасыванию железа;

6) глистные инвазии;

7) гормональные нарушения (дисфункция щитовидной железы);

8) избыточное поступление в организм кальция, цинка, фосфатов, оксалатов;

9) нарушение обмена витамина С;

10) отравление свинцом.

К факторам чрезмерно быстрого выведения относят:

1) физиологическое усиленное расходование Fe в периоды интенсивного роста и развития, беременности и лактации;

2) значительные кровопотери при операциях, обильных менструациях и пр.

3.3 Железо в продуктах питания

В организм животных и человека железо поступает с пищей (наиболее богаты им печень, мясо, яйца, бобовые, хлеб, крупы, свёкла). Интересно, что некогда шпинат ошибочно был внесён в этот список (из-за опечатки в результатах анализа -- был потерян «лишний» ноль после запятой). Содержание железа в воде больше 1-2 мг/л значительно ухудшает её органолептические свойства, придавая ей неприятный вяжущий вкус, и делает воду малопригодной для использования, вызывает у человека аллергические реакции, может стать причиной болезни крови и печени (гемохроматоз). Как правило, железа, поступающего с пищей, вполне достаточно. В 100 г приготовленной телячьей печени находится 12 мг железа, а в говяжьей -- 7 мг. В некоторых соляных месторождениях в 1 кг каменной соли содержится около 450 мг железа. Каменная соль -- эффективное средство предупреждения малокровия, от которого страдает около 20 % населения Земли (данные Всемирной организации здравоохранения). Много железа в сливовом соке, кураге, изюме, орехах, тыквенных и подсолнечных семечках. В 30 г проросшей пшеницы содержится 3 мг железа. Им также богаты черный хлеб, отруби, хлеб грубого помола. Предполагается, что железо, полученное организмом с мясом и хлебом, используется им лишь на 25-40 %, а из плодов и овощей -- на 80 %, чему способствует наличие витамина С. Сравнительно много железа в щавеле, петрушке, укропе, землянике, яблоках, помидорах, цветной капусте, кизиле, персиках и других плодах. Прежде всего, высоким содержанием железа в доступной для усвоения форме отличаются продукты животного происхождения. Примерное количество железа в 100 г продукта следующее:

Название продукта	Содержание железа в мг на 100 г
печень свиная	20,2
печень куриная	17,5
печень говяжья	6,9
сердце говяжье	4,8
сердце свиное	4,1
мясо говядины	3,6
мясо баранины	3,1
мясо свинины	1,8
мясо курицы	1,6
мясо индейки	1,4
устрицы	9,2
мидии	6,7
сардины	2,9
икра черная	2,4
желток куриный	6,7
желток перепелиный	3,2
язык говяжий	4,1
язык свиной	3,2
тунец (консерва)	1,4
сардины (консерва)	2,9

Большинство растительных продуктов содержат относительно небольшое количество железа. Например:

Название продукта	Содержание железа в мг на 100 г
пшеничные отруби	11,1
гречка	6,7
овсянка	3,9
ржаной хлеб	3,9
соя	9,7
чечевица	11,8
шпинат	2,7
кукуруза	2,7
горох	1,5
свекла	1,7
арахис	4,6
фисташки	3,9
миндаль	3,7
грецкий орех	2,9
кизил	4,1
хурма	2,5
курага	3,2
чернослив сушеный	3
гранат	1
яблоки	0,1

Яблоки и гранат содержат много железа, их справедливо считают хорошим помощником при анемиях у детей, взрослых и особенно у беременных женщин. Конечно железа в яблоках намного меньше, чем в печенке, мясе, но железо из яблок почти все используется организмом. В соке лучших культурных сортах граната Азербайджана содержится (0,3-0,7 мг/100г железa. Обогащение рациона продуктами с высоким содержанием микроэлемента не всегда позволяет восполнить его недостаток в организме. Есть пища, которая препятствует усвоению вещества. Этот факт обязательно следует учитывать тем, кто испытывает нехватку железа. Молочная продукция не имеет в своем составе этого микроэлемента, богата кальцием, а, следовательно, приводит к снижению получаемого вещества из пищи. Крепкий чай и кофе -- не лучшие союзники железа. Любителям этих напитков следует взять себе в привычку откладывать наслаждение чашечкой бодрящего кофе или чая на более позднее время после трапезы. Кока-колу вообще лучше заменить компотами из сухофруктов или шиповниковым отваром.



3.4 Избыток железа в организме человека

Избыток железа в организме встречается достаточно редко, чаще всего это случается у людей, страдающих гемохроматозом. Частота этого заболевания в популяции составляет примерно 0,3%.

Причины избытка железа

1) избыточное поступление в организм: многократные переливания крови, употребление пищевых продуктов, чрезмерно обогащенных железом (например, длительное употребление алкогольных напитков, изготавливаемых в железных чанах, или повышенное содержание в питьевой воде)

2) заболевания печени и селезенки (нарушаются возможности откладывать часть железа в запас)

3) различные нарушения регуляции обмена железа

Последствия избытка железа

1) сидероз (отложение железа в тканях и органах)

2) головные боли, головокружения, повышенная утомляемость, слабость

3) гиперпигментация кожи

4) различные диспептические явления (изжога, тошнота, рвота, боли в желудке, запор, диарея и пр.)

5) угнетение клеточного и гуморального иммунитета и увеличение риска развития различных заболеваний

6) печеночная недостаточность, фиброз печени

7) уменьшение массы тела

Значение железа для организма человека трудно переоценить. Подтверждением этому может быть не только большая его распространенность в природе, но и важная роль в сложных процессах, происходящих в живом организме. Биологическая ценность железа определяется многократностью его функций, незаменимостью другими металлами в сложных биохимических процессах, активным участием в клеточном дыхании, обеспечивающем нормальное функционирование тканей и организма человека. В зависимости от концентрации любой элемент может быть и полезным и вредным.



Заключение

Роль железа в современном мире очень огромна. Из всех добываемых металлов железо имеет наибольшее значение. Его используют при изготовлении сердечников электромагнитов, как катализатор химических процессов, для некоторых других процессов. Для того чтобы в полной мере осознать значение железа в нашей жизни, достаточно просто оглянуться вокруг себя. Его удивительные свойства сделали жизнь человека намного комфортабельнее. Разве нам удалось бы наточить карандаши, если бы у нас не было ножа с лезвием из стали? А стоит ли забывать об упругости металла в момент, когда мы используем английскую булавку или скрепку? Сегодня вновь возвращается мода на кованые изделия из металла. Изящная и благородная мебель и дорогие аксессуары из этого материала снова занимают достойное место в наших гостиных, столовых и кабинетах.

Особенно значима роль железа в промышленности, производстве транспорта и строительстве зданий и дорог. Только представьте, что отсутствие этого металла привело бы к тому, что мы вынуждены были бы отказаться от любого современного транспорта (автомобилей, поездов, самолетов и т.д.), вернуться в дома, построенные из дерева, отказаться от возведения мостов и т.д.

Открытие железа, совершенствование его свойств путем изготовления сплавов привело к тому, что они постоянно становятся все более и более совершенными.

В настоящее время железо можно без преувеличения назвать самым распространенным материалом, используемым человечеством в быту и производстве. И если в первобытные времена, когда люди еще только-только научились использовать металлы в своей деятельности, без их использования можно было легко обойтись, то сегодня без железа немыслимо существование человечества, ведь различные его виды необходимы в машиностроении, в дорожном и жилищном строительстве и других отраслях.

В технике используют всё больше и больше нежелезных материалов, но железо всё ещё остается жизненно важным.

Современному обществу необходимо уметь предвидеть последствия внедрения новых технологий, знать особенности поведения различных химических соединений, в том числе, и соединений железа, оценивать их воздействие на биосферные процессы и здоровье человека.

Велика и биологическая роль железа. Железо присутствует всех растениях и животных как микроэлемент, то есть в очень малых количествах (в среднем 0,02%). Итак, организму небезразлично количественное содержание элементов металлов, в частности железа, так как в зависимости от концентрации любой элемент может быть и полезным и вредным, может заслуживать и похвального слова и справедливого обвинения, то есть большинство элементов, в том числе и железо, имеют двойственную роль. Одна из причин дефицита железа - недостаточное его усвоение, частые инфекционные заболевания, особенно желудочно-кишечного тракта, но первопричина все-таки в неправильном питании.

В последнее время получены эффективные кровезаменители, не содержащие железа. Во многих случаях они позволяют обходиться без драгоценной донорской крови.

Однако не следует забывать о том, что железо занимает пятое место по уровню токсичности после ртути, свинца, кадмия и мышьяка. Избыточное содержание железа в воде, почве, а, следовательно, и в продуктах питания не только причиняет вред здоровью человека, но и нарушает его генофонд. Ибо неоспоримо, что только здоровый человек с хорошим самочувствием, психологической устойчивостью, высокой умственной и физической работоспособностью способен активно жить, успешно преодолевать трудности.

Трудно найти другой какой-либо металл, с которым так тесно был бы связан технический прогресс. Уже несколько веков производство железа, чугуна и стали является показателем технического и экономического развития государства, его общей культуры.



Список использованной литературы

1. Баум Б.А., Хасин Г.А., Тягунов Г.В. и др. Жидкая сталь. М.: Металлургия, 1984. 208с

2. Беликов В. Г. Фармацевтическая химия. В 2 ч. Ч. 1. Общая фармацевтическая химия: Учеб. для фармац. ин-тов. и фак. мед. ин-тов. М.: Высшая школа, 1993, 432 с. 5.

3. Биологическое значение железа / С. Р. Гаджиева, Т. И. Алиева, Р. А. Абдуллаев [и др.]. Текст: непосредственный // Молодой ученый. 2015. № 4 (84). С. 34-36. URL: https://moluch.ru/archive/84/15212/.

4. Большая Медицинская Энциклопедия (БМЭ), под редакцией Петровского Б.В., 3-е издание Биохимические методы исследования в клинике, под ред. А. А. Покровского, с. 440, М., 1969 http://бмэ.орг/index.php/ЖЕЛЕЗО

5. Венецкий, С.И. В мире металлов [Текст] /С.И. Венецкий. Москва: Металлургия, 1983. 256 с.

6. Волков В. Н., Лобов Б. И. Определение содержания общего железа в природных водах// Химия в школе. 2007. № 8, с. 70-74.

7. Все о химии.[Электронный ресурс]. Режим доступа: http://himya.ucoz.ru/index/zhelezo/0-144, свободный. Загл. с экрана

8. Габриелян, О.С. Химия. 9 класс: учебник [Текст] / О.С.Габриелян. 2-е изд., стереотип. М.: Дрофа, 2014. 319,[1]с: и. ISBN 978-5-358-13386-0

9. Гордий Игорь Всеволодович, Иванов Александр Болеславович, Мещерякова А. А., Гордий, Иванов: Химические элементы Аванта, 2018 г.

10. Дворецкий Л. И. Железодефицитные анемии. Москва., «Ньюдиамед», 1998.

11. Молодой учёный №4 (84) февраль-2 2015 г. Биологическое свойство железа Леках С. Н., Бестужев Н. И. Внепечная обработка высококачественных чугунов в машиностроении. Мн.: Наука и техника, 1992. 269 с. /ISBN 5-343-00928-X.

Размещено на Allbest.ru

...