□ 宋 丹

    铁，元素周期表第26号元素。

    铁是最常用的金属，人们很早就开始了对铁的研究和使用。自然界中的纯铁很少，只在陨石中有纯铁，其中还含有部分镍、钴等元素，地壳中更多的是含铁化合物的矿石。

    最早的铁物件发现于公元前3500年的古埃及，包含了7.5%的镍，表明它们来自陨石。当时，人们还不会大量获得生铁，于是铁被视为一种带有神秘性珍贵的金属。

    中国也是最早发现和掌握炼铁技术的国家之一，考古工作者发现了公元前五世纪的少量铁器。在河南辉县固围村发掘的战国魏墓里，清理出铁制工具90多件，说明早在周代人们就已经会冶炼铸铁了。明朝宋应星所著的《天工开物》中就详细地介绍了古代的炼铁技术，还绘制了插图，作了形象的描绘，可见炼铁工艺一直是人们研究的重点。

    纯铁，是银白色有金属光泽的固体，之所以被称为“黑色金属”，主要是铁的表面容易生成黑色的四氧化三铁保护膜。纯铁并不坚硬，质软、熔点较高，具有金属晶体的物理共性，比如导电、导热、延展性等，有很强的磁性，可被用来制造发电机和电动机的铁芯。人们会在铁矿石被碳还原成铁后加入适量的其他金属或非金属（硅或碳），制成性质可控的各种铁合金，例如耐磨有韧性的高锰钢、能防锈的镍铬钢（不锈钢）、含钒的大马士革钢等。

    我国的钢铁行业基本能满足国内的需求，无论是传统的固定资产投资领域（房地产、基础设施、制造业），还是新型基础设施、新型城镇化、交通水利等重大工程都离不开钢铁工业。

    铁是所有生物体都必需的微量元素，红细胞中的血红蛋白就是由铁组成的，帮助血液和肌肉完成对氧的运输和存储。

    缺铁性贫血是世界卫生组织确认的四大营养缺乏症之一，其症状疲劳倦怠、面色苍白，容易被感染，通过膳食或药物都可以补充铁元素，而且在吸收铁时需要同时补充铜、钴、锰、维生素C，使用铁锅炒菜就是补铁的手段之一。女性因为生理期流失的铁会比男性多，更容易出现缺铁性贫血，可通过多吃蔬菜水果、含铁丰富的食物、用铁强化酱油等方式进行膳食补铁，也可在医生的建议下吃点补铁剂。

    铁在催化剂中的应用备受期待，也是近年来铁化学研究的热门。掺杂铁的催化剂曾经在合成氨工业，以及烯烃与一氧化碳合成醇的反应中应用过，但是人们更倾向于使用含有贵金属钯或铑的催化剂。现在，人们在研究含铁配合物的顺磁性时，发现其反应路径经常涉及自由基组分，其反应活性和选择性可通过铁源、配体和添加剂的组合来进行调控，通过对这些含铁配合物的研究，有望从中找到更加廉价的含铁催化剂，未来或许能用它取代贵金属催化剂，以降低生产成本。

    （作者系武汉市第二十中学化学教师、武汉市科学家科普团成员）