IJzer (element): verschil tussen versies
Verwijderde inhoud Toegevoegde inhoud
Geen bewerkingssamenvatting Labels: Misbruikfilter: Kwebbelen Misbruikfilter: Leeghalen Visuele tekstverwerker Misbruikfilter: Experimenteren |
k Wijzigingen door 77.174.235.16 (Overleg) hersteld tot de laatste versie door W.D. Sparling |
||
Regel 34:
| Warmtegeleiding = 80,2
}}
'''IJzer''' is een [[scheikundig element]] met symbool '''Fe''' (uit het [[Latijn]]: ''ferrum'') en [[atoomnummer]] 26. Het is een grijs, ruw [[overgangsmetaal]].
In de volksmond wordt de term ''ijzer'' vaak gebruikt voor materiaal dat eigenlijk [[Staal (legering)|staal]] heet, een [[legering]] van ijzer en [[koolstof]].
== Ontdekking ==
Uit opgravingen blijkt dat rond [[4000 v.Chr.]] ijzer al werd gebruikt in [[Sumer]] en het [[Oude Egypte]] voor [[speer]]punten en [[ornament]]en. Veelal was het ijzer hiervoor afkomstig van ingeslagen [[meteoriet]]en (het zogenaamde ''meteoorijzer''). De ijzeren dolk van [[Toetanchamon]] was waarschijnlijk gemaakt van meteoorijzer.<ref>{{Citeer journal
| author = D. Comelli
| date = 20 Mei 2016
| title = The meteoritic origin of Tutankhamun's iron dagger blade
| journal = Meteoritics and Planetary Science
| volume = 51
| issue = 7
| pages = 1301–1309
| publisher =
| doi = 10.1111/maps.12664
| url = http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/maps.12664/full
| language = en
| accessdate = 19 Dec. 2016
}}</ref>
In de daarop volgende eeuwen werd het gebruik van ijzer verspreid naar [[Mesopotamië]], [[Anatolië]], het [[Midden-Oosten]] en andere gebieden. IJzer was in die dagen een uiterst duur metaal. Van de handelaren van het [[karum|kārum]] [[Kültepe|Kaneš]] uit ca de [[19e eeuw v.Chr.]] weten we bijvoorbeeld dat een sikkel ijzer tussen de 40 en 95 sikkelen zilver opbracht.<ref name="Veenhof">{{Aut|Klaas R. Veenhof, Jesper Eidem}} Mesopotamia Annäherungen 5, 2008 ISBN 978-3-7278-1623-9</ref> Pas nadat men ontdekte hoe men ijzer op grote schaal uit zijn ertsen kon winnen en vervolgens smeden, werd het een betaalbare stof en nam het gebruik een grote vlucht.
Tussen de [[12e eeuw v.Chr.]] en de [[10e eeuw v.Chr.]] nam ijzer de plaats van [[brons]] over bij de productie van [[gereedschap]]pen en [[gevechtswapen|wapens]]. Deze overgang van brons naar ijzer, die de [[ijzertijd]] inluidde, werd niet zozeer veroorzaakt door betere eigenschappen van ijzer, maar meer door sterk geslonken beschikbaarheid van [[tin (element)|tin]], een hoofdbestanddeel van brons. In het Midden-Oosten ontdekte men dat de kwaliteit kon worden verbeterd door het ruwe [[ijzererts]] te verhitten in een bed van [[houtskool]]. Later werd dit procedé bekend als ''carbonisatie''. In [[Chinese keizerrijk|China]] werd het principe van de [[hoogoven]] bedacht en kon de kwaliteit van het ijzer verder worden verbeterd. Er kwam dan meer [[koolstof]] in het ijzer waardoor al een soort [[staal (legering)|staal]] ontstond.
== Etymologie ==
Het woord ''ijzer'', van [[Middelnederlands]] ''iseren'', is afkomstig van het [[Oergermaans]]e *''īsarnan'',<ref>{{en}} {{aut|Vladimir Orel}} - ''A Handbook of Germanic Etymology'', Brill, Leiden, 2003, p. 204.</ref> waaruit [[Nedersaksisch|Nederduits]] ''Iesen'', [[Duits]] ''Eisen'', [[Engels]] ''iron'', [[Deens]] ''jern'' ontstaan zijn. In de periode van de [[La Tène-periode|La-Tène-cultuur]] (laatste 500 jaar v.Chr.) is het ontleend aan [[Gallisch]] ''īsarnon'' (vergelijk [[Iers]] ''iarann'' en [[Welsh (taal)|Welsh]] ''haearn)''. Men veronderstelt wel afleiding van het [[Proto-Indo-Europees]] *''ésh₂r̥'' ‘bloed’.<ref>{{en}} {{aut|Ranko Matasović}} - ''Etymological Dictionary of Proto-Celtic'', Brill, Leiden, 2009, p. 172.</ref>
== Toepassingen en gebruiksmogelijkheden ==
Van alle bekende metalen wordt ijzer het meest gebruikt, tegenwoordig vooral in de vorm van staal. Omdat het goedkoop en sterk is wordt het gebruikt voor bijvoorbeeld [[auto]]'s, [[schip (transportmiddel)|schepen]] en voor het bouwen van grote constructies.
Andere toepassingen van ijzer zijn:
* In transformatoren (als [[weekijzer]] of als [[ferriet (ijzer)|ferriet]]).
* [[Gietijzer]], waarbij het gesmolten ijzer in een vuurvaste [[matrijs (mal)|vorm]] wordt gegoten. Zie ook: [[IJzeroer]].
* [[Welijzer]], ook wel getrokken ijzer genoemd.
* [[Smeedijzer]], vroeger ambachtelijk vervaardigd door een [[smid]] in een [[smederij]].
== Opmerkelijke eigenschappen ==
IJzer is net als [[nikkel]] en [[kobalt]] een [[Ferromagnetisme|ferromagnetisch]] metaal.<ref>{{Aut|Budinski, Kenneth G. & Budinski, Michael K.}} (2009) "Materiaalkunde". Amsterdam: Pearson Education Benelux. ISBN 9789043016681 [https://books.google.nl/books?id=burjo-lvcVgC&lpg=PA35&dq=ferromagnetisme&hl=nl&pg=PA35#v=onepage&q=ferromagnetisme&f=false Link].</ref> De [[atoomkern|kern]] van de meest abundante [[Isotopen van ijzer|ijzerisotoop]] [[IJzer-56|<sup>56</sup>Fe]] heeft de op een na hoogste bindingsenergie (per kerndeeltje) van alle elementen waardoor ijzer het zwaarste element is dat [[exotherm]] kan worden gemaakt door [[kernfusie|fusie]] en het lichtste element dat zonder energieverlies kan worden gemaakt door [[kernsplijting]]. Dit verklaart waarom het element zeer veel voorkomt in het heelal, de totale massa ijzer in het universum bedraagt meer dan 100 keer die van alle zwaardere elementen tezamen. Met 32,1 % is het het element dat het meest voorkomt in de samenstelling van de aarde.
== Verschijning ==
De aardkorst bestaat voor ongeveer 5% uit ijzer, meest voorkomend als het [[mineraal]] [[hematiet]]; ijzer(III)oxide Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>). Zuiver ijzer wordt hieruit geïsoleerd door het [[erts (mineraal)|erts]] bij hoge temperatuur te [[reductie (chemie)|reduceren]] met [[koolstof]]. In vrijwel alle delen van de wereld zijn ijzermijnen te vinden. De grootste wingebieden liggen in [[Volksrepubliek China|China]], [[Brazilië]], [[Australië (land)|Australië]], [[Rusland]] en [[India]], samen goed voor ongeveer 70% van de wereldproductie.
== Bijzondere benaming van ijzerverbindingen ==
Verbindingen met Fe<sup>2+</sup> werden vroeger aangeduid met ''ferro-'' voor Fe(II), Fe<sup>3+</sup> met ''ferri-'' voor Fe(III) en Fe<sup>4+</sup> met ''ferryl-'' voor Fe(IV), naargelang de [[oxidatietoestand]]. Bijvoorbeeld [[ferrocyanide]] en [[ferricyanide]] (de twee toestanden van [[hexacyanoferraat]]). De huidige [[Nomenclatuur (scheikunde)|anorganische nomenclatuur]] volgens de [[IUPAC]] raadt deze benamingen af.
== Isotopen ==
{{Zie hoofdartikel|Isotopen van ijzer}}
{| class="wikitable" style="font-size:90%;"
! colspan="6" | Meest stabiele isotopen
|-
! [[Isotoop]]
! [[Relatieve aanwezigheid]] (%)
! [[Halveringstijd]]
! [[vervalvorm]]
! [[vervalenergie]] (M[[elektronvolt|eV]])
! [[vervalproduct]]
|-style="text-align:center;"
|<sup>54</sup>Fe
| 5,845
| colspan=4 | ''stabiel met 28 neutronen
|-style="text-align:center;"
| <sup>55</sup>Fe
| [[Synthetische radio-isotoop|syn]]
| 2,73 [[jaar|j]]
| [[Elektronenvangst|EV]]
| 2,603
| <sup>55</sup>Mn
|-style="text-align:center;"
| <sup>56</sup>Fe
| 91,754
| colspan=4 | ''stabiel met 30 neutronen
|-style="text-align:center;"
| <sup>57</sup>Fe
| 2,119
| colspan=4 | ''stabiel met 31 neutronen
|-style="text-align:center;"
| <sup>58</sup>Fe
| 0,282
| colspan=4 | ''stabiel met 32 neutronen
|-style="text-align:center;"
| <sup>59</sup>Fe
| [[Synthetische radio-isotoop|syn]]
| 44,503 [[dag|d]]
| [[Bètaverval|β-]]
| 1,565
| <sup>59</sup>Co
|-style="text-align:center;"
| <sup>60</sup>Fe
| [[Synthetische radio-isotoop|syn]]
| (2,62 ± 0,04)×10<sup>6</sup> [[jaar|j]]<ref>{{en}} {{aut|G. Rugel, T. Faestermann, K. Knie, G. Korschinek, M. Poutivtsev, D. Schumann, N. Kivel, I. Günther-Leopold, R. Weinreich & M. Wohlmuther}} - [http://prl.aps.org/abstract/PRL/v103/i7/e072502 ''New Measurement of the <sup>60</sup>Fe Half-Life''], Physical Review Letters '''103''' (7), p. 72.502</ref>
| [[Bètaverval|β-]]
| 3,978
| <sup>60</sup>Co
|}
In de natuur komen vier stabiele ijzerisotopen voor waarvan <sup>56</sup>Fe de meest voorkomende is. <sup>60</sup>Fe is een erg lang levende radioactieve isotoop en is van groot belang bij onderzoek naar de oorsprong van het [[zonnestelsel]].
== Toxicologie en veiligheid ==
Hoewel ijzer als [[sporenelement]] in het menselijk lichaam voorkomt, is het in grote hoeveelheden [[Vergif|giftig]] omdat het dan reageert met [[peroxide]]n en vrije [[Radicaal (scheikunde)|radicalen]] vormt. Het kan de [[lever]], [[hart]] en [[endocrien systeem|endocrien]]e organen aantasten.
== IJzer in voeding ==
{{Zie hoofdartikel|IJzer (voeding)}}
In organismen speelt ijzer een belangrijke rol. Het [[proteïne|eiwit]] [[hemoglobine]] dankt zijn activiteit aan ijzer[[ion (deeltje)|ionen]] en ijzer is ook een belangrijk bestanddeel van veel [[enzym]]en. Dit ijzer zit in veelal [[proteïne|eiwit]]houdende voedselbronnen zoals [[vlees]], [[vissen (dieren)|vis]], [[graan|granen]], [[peulvruchten]] en [[boon|bonen]]. Het menselijk lichaam heeft dagelijks ongeveer 15 [[milligram|mg]] ijzer nodig.
== Externe links ==
* {{Link elementinformatie|id=Fe|label=ijzer}}
{{Appendix}}
{{Navigatie platinagroep}}
{{Navigatie elementen}}
{{Navigatie ijzer en staal}}
{{Commons|Iron}}
{{Woordenboek|ijzer}}
[[Categorie:IJzer]]
| |||