Где находится железо: в каких продуктах содержится железо и где его больше?

в каких продуктах содержится железо и где его больше?

Сбалансированное питание — залог здоровья и хорошего самочувствия. Но возможно ли создать идеальный рацион, в котором нет недостатка в витаминах и микроэлементах? Какое место среди них занимает железо и почему для нас так важно его достаточное количество в организме?

Железо — один из важнейших элементов, обеспечивающих нормальную жизнедеятельность человеческого организма. Содержание этого элемента непосредственно связано с уровнем гемоглобина в крови, а значит, — с переносом кислорода к тканям. Железо также входит в состав множества ферментов, поддерживает иммунную систему, участвует в обмене веществ, отвечает за процесс кроветворения, влияет на рост тела.

Это интересно
Железо — самый распространенный в земной коре металл. Роль железа велика не только в хозяйственной жизни общества, но и в организме человека, при этом сам организм вырабатывать железо не способен, он получает его только из внешних источников.

Суточная норма потребления железа

Если человек здоров, то в его организме содержится 3–4 мг железа. Притом две трети присутствует в крови и лишь одна третья часть находится в костях, печени и селезенке. В процессе жизнедеятельности железо ежедневно расходуется: при потоотделении, отшелушивании кожи, а у женщин также при менструальных кровопотерях. Поэтому запасы железа необходимо постоянно пополнять. Это можно сделать с помощью определенных продуктов питания. Притом стоит учитывать, что каждой группе людей необходимо свое количество железа.

Суточная потребность в железе:

  • женщины 10–30 мг;
    • беременные женщины — не менее 30 мг;
  • мужчины — 8 мг;
  • дети до 13 лет — 7–10 мг;
  • подростки:
    • мальчики — 10 мг;
    • девочки — 15 мг.

Если запас железа не пополняется, организм дает знать об этом: состояние волос, кожи и ногтей становится хуже, ощущается постоянная усталость и вялость.

Передозировка железом тоже возможна, например, если потреблять в пищу одновременно и в больших количествах мясо, злаки, содержащие железо пищевые добавки, то элемент начнет откладываться в организме и негативно влиять на печень, почки, мочевой пузырь, сердце, сосуды, может спровоцировать появление сахарного диабета и ревматоидного артрита. Женщинам с наступлением менопаузы следует контролировать потребление железа и пересмотреть свою систему питания, так как с исчезновением ежемесячных кровопотерь норма содержания железа снижается.

Это важно
Потребление за один раз 7 г железа и более может привести к летальному исходу.

Кому необходимы продукты с высоким содержанием железа

Некоторые из нас нуждаются в повышенном количестве железа. Восполнить этот недостаток можно с помощью железосодержащих продуктов как животного, так и растительного происхождения. Кому же следует больше употреблять продуктов, содержащих железо? Это, как мы уже отметили, беременные женщины, так как в их организме возрастает объем крови в связи с увеличением матки и ростом плода. Для того чтобы организм мог вырабатывать больше крови, ему требуется в два раза больше железа. Также в послеродовый период содержание железа в организме может быть пониженным.

Большое количество железа содержится в субпродуктах, мясе, рыбе, яйцах. Вегетарианцы, в чей рацион не включены эти продукты, обычно испытывают острый дефицит железа. С этой же проблемой сталкиваются те, кто придерживается строгих диет. Также снижается уровень железа после кровопотерь, связанных с травмами, обильными менструациями, донорством крови. Потребность в железе возрастает у спортсменов и людей, чей труд связан с большими физическими нагрузками (носильщики, разнорабочие, грузчики и т.д.): большое количество железа выводится из организма через кожу вместе с по?том.

Самый простой способ узнать уровень содержания железа в крови — общий анализ крови. Уровень гемоглобина в этом анализе позволяет косвенно оценить содержание железа в крови. Показатели нормы для разных половозрастных групп существенно отличаются (см. таблицу 1 и таблицу 2).

Таблица 1. Показатели нормы гемоглобина для мужчин и женщин

Пол

Возраст (лет)

Норма гемоглобина (г/л)

Мужчины

16–18

117–166

19–45

132–173

46–65

131–172

66–90

126–174

Женщины

15–18

117–153

19–45

117–155

46–65

117–160

66–90

117–161

У беременных женщин норма гемоглобина — 110–155 г/л

Таблица 2. Показатели нормы гемоглобина у младенцев и детей

Возраст

Норма гемоглобина (г/л)

Первые 3 дня жизни

145–225

1 месяц

115–175

От 2 месяцев до 1 года

110–145

От 1 года до 5 лет

110 и выше

5–11 лет

115 и выше

12–15 лет

120 и выше

Чтобы привести уровень гемоглобина в норму, следует проконсультироваться с врачом, составить правильную диету и определить, какие препараты следует применять.

Важно знать
При недостатке железа начинает развиваться анемия, или, иначе говоря, малокровие. Снижение концентрации внимания, быстрая утомляемость, слабость — так проявляется анемия на начальном этапе. Если вовремя не принять меры, то даже при небольшой физической нагрузке больной будет испытывать сердцебиение, одышку, головную боль, шум в ушах. Плюс к этому — нарушения сна, аппетита, снижение полового влечения. Возможны и другие патологии. Чтобы контролировать уровень гемоглобина, важно всего лишь вовремя сдавать анализы и посещать врача.

Какие продукты богаты железом

В зависимости от того, из каких продуктов поступает в организм железо, определяется его вид:

  • Гемовое железо — элемент поступает в организм из продуктов животного происхождения. Содержится в мясе, субпродуктах, птице, рыбе. Этот тип усваивается наиболее эффективно (от 15 до 35%). Запомните: чем темнее мясо, тем больше в нем железа (см. таблицу 3).

Таблица 3. Количество содержания гемового железа в миллиграммах на 100 граммов продукта

Название продукта

Содержание железа (мг)

Свиная печень

20,2

Куриная печень

17, 5

Говядина

3,6

Баранина

3,1

Свинина

1,8

Для лучшего усвоения железа эти продукты следует употреблять с овощными гарнирами.

  • Негемовое железо содержится в растительных продуктах. Элемент есть в бобовых, шпинате, яблоках, злаковых, орехах, сухофруктах. Этот тип железа усваивается организмом менее эффективно (от 2 до 20%).

Таблица 4. Продукты растительного происхождения с наиболее высоким содержанием железа

Название продукта

Содержание железа (мг)

Чечевица

11,8

Пшеничные отруби

11,1

Соя

9,7

Гречка

6,7

Арахис

4,6

Еще один способ пополнить запасы железа — это употребление биологически активных добавок (БАДов), моновитаминов (по рекомендации врача) и витаминных комплексов.

Основы питания при дефиците железа

Для лучшего усвоения железа из продуктов растительного происхождения их следует принимать с продуктами, богатыми витамином С. Это цитрусовые, зелень, томатный сок, сладкий перец, шиповник, капуста брокколи.

Помимо витамина С, лучшему усвоению железа способствуют витамины группы В. Они содержатся в грибах, капусте, морских водорослях, моркови, дыне, листовых овощах.

Фолиевая кислота тоже хорошо сочетается с железом. Ее можно обнаружить в зерновом хлебе, кукурузе, авокадо, рисе, овсяной, ячневой и перловой крупах.

На заметку
Чугунная посуда при термической обработке мяса, птицы и рыбы сохраняет полезный элемент.

Не рекомендуется одновременно употреблять продукты содержащие железо и кальций, так как эти два элемента затрудняют усвоение друг друга. Поэтому гречка с молоком, хоть и вкусное блюдо, но отнюдь не полезное. Если вы любите молочные продукты, употребляйте их отдельно от железосодержащих — так вы получите больше пользы и от тех, и от других.

Танин не позволяет железу усваиваться. Поэтому не запивайте чаем или кофе богатую железом пищу. Лучше в качестве напитка использовать обычную питьевую воду, томатный или какой-либо другой овощной сок, компот из сухофруктов.

Стремясь повысить количество железа, не стоит превышать обычный рацион — переедание приведет только к увеличению веса, а это новые проблемы для организма. Поэтому питайтесь разумно: принимайте пищу небольшими порциями 5 раз в день, чередуйте употребление продуктов, содержащих гемовое железо, с продуктами, богатыми негемовым. Получить передозировку от железосодержащих продуктов невозможно, а вот с БАДами следует быть осторожными.

Таким образом, восполнить нехватку железа в организме достаточно просто. Это можно сделать с помощью хорошо знакомых и доступных продуктов питания. Важно при этом внимательно следить за сочетаемостью продуктов и принимать пищу небольшими порциями. Если соблюдать эти нехитрые правила и вести здоровый образ жизни, то через некоторое время вы почувствуете прилив сил и заметите улучшение состояния кожи, ногтей, волос.

Продукты, богатые железом [список] :: Здоровье :: РБК Стиль

Железо — важный микроэлемент, необходимый всем живым организмам. Оно помогает синтезировать коллаген и серотонин, поддерживает работу иммунной системы и участвует в обменных процессах [1]. Но главная функция железа — клеточное дыхание. Этот микроэлемент входит в состав гемоглобина — белка, из которого состоят эритроциты. Именно железо помогает клеткам крови связывать кислород и доставлять его к тканям, а затем выводить из организма отработанный углекислый газ. Кстати, оно же окрашивает кровь в красный цвет.

Наш организм не способен самостоятельно вырабатывать железо. Он получает его из еды, поэтому важно, чтобы питание было разнообразным. Выделяют два вида железа: гемовое и негемовое. Первое усваивается более эффективно [2]. Его можно найти в мясе, рыбе и морепродуктах. Источник второго — растительная пища. Вот список продуктов с наибольшим содержанием железа обоих типов. Включение их в рацион поможет восполнить запасы микроэлемента.

Суточная норма потребления железа

Больше всего в железе нуждаются женщины 19–50 лет. В сутки им необходимо получать не менее 18 мг микроэлемента. В период беременности потребность в нем возрастает до 27 мг. Подросткам 14–18 лет также требуется повышенное содержание железа: девочкам — 15 мг, мальчикам — 11 мг. Средняя суточная доза потребления железа для взрослых мужчин и пожилых людей обоих полов составляет 8 мг [3]. Она значительно увеличивается при интенсивных занятиях спортом, регулярных тяжелых физических нагрузках и обильных менструациях.

Продукты с высоким содержанием железа

Моллюски

Практически все виды моллюсков богаты железом. Так, в одной стограммовой порции устриц содержится около 3 мг железа, что составляет 17% суточной потребности [4]. Кроме того, это количество также обеспечивает 24% дневной нормы витамина C и 4% дневной нормы витамина B12. А еще моллюски низкокалорийны, содержат много белка и повышают уровень «хорошего» холестерина, который предотвращает болезни сердца.

Субпродукты

Печень, почки, мозг, сердце, желудки и другие субпродукты содержат большое количество железа. Хотя не всем нравится их вкус, по содержанию полезных веществ субпродукты часто превосходят мясо. Например, чтобы получить 36% дневной нормы железа и восполнить суточную потребность в витамине A, достаточно съесть всего 100 г говяжьей печени [5]. К тому же субпродукты — хороший источник белка, меди, селена и холина, который важен для печени.

Красное мясо

Это основной источник легкоусвояемого гемового железа. При этом чем темнее мясо, тем в нем больше этого микроэлемента. Одна стограммовая котлета из говяжьего фарша, приготовленная на пару, содержит 2,7 мг железа. Это восполняет суточную потребность на 15% [6]. Мясо также служит источником белка, цинка, селена и витаминов группы B. А вот птица не столь богата железом: в 100 г индейки его содержание не превышает 0,7 мг [7].

© Andrijana Bozic /Unsplash

Шпинат

Такой богатый набор полезных веществ, как в шпинате, встречается нечасто. В нем есть фолаты, лютеин, бета-каротин, кальций, витамины A и E. Кроме того, 100 г продукта восполняют 15% суточной нормы железа. Оно негемовое, но при этом достаточно хорошо усваивается за счет высокой концентрации в шпинате витамина C. Врачи советуют немного отварить листья — это поможет снизить количество щавелевой кислоты, которая препятствует всасыванию железа [8].

Но имейте в виду: 100 г свежего шпината — это большой пакет. Он рассчитан на несколько человек, и съесть его за раз вряд ли возможно. Кроме того, шпинат имеет свойство накапливать нитраты, которые нередко используются при его выращивании. Покупайте продукт в проверенных фермерских лавках или в специальных органических упаковках. Или попробуйте вырастить его самостоятельно — на подоконнике. Зимой вместо свежего шпината можно брать замороженный: все его полезные свойства и вкус сохраняются.

Бобовые

Это настоящий маст-хэв для вегетарианцев и веганов. Бобовые — один из лучших растительных источников железа. Нут, горох, чечевица, фасоль, соя — выбирайте то, что любите. Одна чашка вареной чечевицы содержит 6,6 мг железа. Это 37% суточной нормы [9]. А полстакана вареной фасоли хватит, чтобы восполнить 10% дневной потребности в элементе [10]. К тому же бобовые надолго дают ощущение сытости и позволяют снизить потребление калорий [11].

Тыквенные семечки

Семечки тыквы могут стать вариантом перекуса. В 100 г продукта содержится 9 мг железа, или половина дневной рекомендованной нормы [12]. Но увлекаться ими нельзя. Во-первых, это может вызвать проблемы с желудочно-кишечным трактом. Во-вторых, тыквенные семечки очень питательны. Стограммовая порция обеспечивает организм 559 ккал. Чтобы повысить уровень железа, но при этом не навредить здоровью, добавьте небольшую горсть семечек в салат, кашу или суп.

Киноа

Южноамериканскую крупу часто используют как замену злакам, содержащим глютен. Добавьте в любимый салат 100 г вареных семян, чтобы восполнить 8% суточной нормы железа [13]. В отличие от традиционных злаков, в киноа много протеина, содержащего незаменимые аминокислоты [14]. Интересно, что наш организм воспринимает киноа как белок из коровьего молока.

Брокколи

Диета, богатая брокколи, помогает улучшить зрение, уменьшает воспаления и замедляет старение. Брокколи очищает организм, выводит холестерин и лишний сахар. Используйте ее как гарнир — стакан приготовленной брокколи восполняет 6% суточной нормы железа [15]. Чтобы получить максимум пользы, варите брокколи на пару не дольше 5 минут. Это поможет сохранить витамин C.

Тофу

Производство тофу напоминает процесс получения сыра из молока — поэтому многие называют его соевым сыром. По своим питательным свойствам оно почти не уступает молочным продуктам — за это его полюбили веганы и люди с непереносимостью лактозы. В 100 г сыра тофу содержится 17 г белка, который легко и быстро усваивается организмом. Кроме того, то же количество продукта помогает покрыть 15% суточной нормы железа [16].

Темный шоколад

Шоколад не только приносит удовольствие и стимулирует выработку «гормона счастья», но и позволяет нормализовать уровень железа. Отдавайте предпочтение шоколаду, который содержит минимум 70% какао [17]. Диетологи советуют съедать не более четверти плитки шоколада в день. Этого будет достаточно, чтобы компенсировать 17% суточной потребности в железе, улучшить микрофлору кишечника и поднять настроение.

© Dovile Ramoskaite/Unsplash

Чем опасен дефицит железа

На первых порах дефицит железа обычно протекает без симптомов. Но если не восполнить его запасы вовремя, можно спровоцировать развитие железодефицитной анемии [18]. Ее основные признаки: слабость, быстрая утомляемость, одышка, бледность, сонливость, потеря аппетита, учащенное сердцебиение и головные боли [19]. Может возникнуть желание съесть что-то несъедобное — мел, глину, бумагу или лед. При нехватке железа клетки начинают «задыхаться», из-за чего в организме нарушаются многие жизненно важные метаболические процессы.

Недостаток железа также способствует снижению иммунитета и высокому риску инфекций [20]. Кроме того, это одна из причин выпадения волос. Микроэлемент отвечает за доставку кислорода к фолликулам, тем самым укрепляя и питая корни. При его дефиците волосы становятся сухими и слабыми и могут начать выпадать [21]. В числе других внешних признаков: язвочки в уголках рта, сухая кожа, ломкие слоящиеся ногти. Согласно исследованию японских ученых, в некоторых случаях при нехватке железа возникает депрессия [22].

Если вы заметили признаки железодефицита, обратитесь за помощью к врачу. Он назначит анализы крови, определит источник проблемы и сможет составить план лечения с учетом ваших индивидуальных особенностей.

Комментарий эксперта

Евгения Маевская, к.м.н., гастроэнтеролог и диетолог GMS Clinic

С какой периодичностью необходимо сдавать анализ крови, чтобы вовремя узнать о нехватке железа?

Периодичность зависит от множества факторов: общего состояния здоровья, клинических признаков явного или скрытого дефицита, попадания в группу риска по дефициту железа или наличию хронических заболеваний, в том числе желудочно-кишечного тракта.

Для потенциально здорового человека достаточно следить за показателями крови раз в полгода. При этом общего анализа недостаточно. Как минимум он должен быть дополнен исследованием на сывороточное железо и ферритин, иначе можно пропустить признаки латентного дефицита. В некоторых случаях необходим более редкий тест — на растворимые рецепторы трансферрина. Это определяет только врач.

Можно ли восполнить дефицит железа только за счет растительной пищи? Что посоветовать вегетарианцам и веганам?

Лечение анемии только за счет железа в продуктах питания невозможно по причине его небольшого содержания в них и низкой биодоступности. Анемия лечится только с помощью препаратов железа.

Вегетарианцы и веганы должны питаться максимально разнообразно, обязательно включая в рацион растительные источники железа, например морскую капусту. Если допустимо, то неплохим источником железа могут служить креветки, мидии и морская рыба. Вегетарианцам лучше пройти обследование и убедиться в отсутствии атрофии в желудке и проблем в кишечнике. При атрофии и недостаточной кислотности желудка переход негемового железа из растительной пищи в усваиваемую гемовую форму значимо затруднен, а значит, оно не усвоится.

Что делать, если человек заметил симптомы дефицита железа?

При первых симптомах железодефицита следует обратиться к врачу. Важно не только скорректировать дефицит, но и, самое главное, выявить его причину. Самостоятельно это сделать невозможно.

Чем опасен избыток железа в организме?

Так называемая перегрузка железом, безусловно, опасна. Она может привести к поражению внутренних органов, фиброзу в органах и тканях. Также есть данные о прямом повреждении генетического аппарата клеток. Чаще всего страдает печень, поджелудочная железа и миокард — это проявляется в виде токсической кардиомиопатии и аритмиях. Такая ситуация более вероятна при парентеральном или энтеральном бесконтрольном введении железа. Питание никак не может быть причиной избытка железа.

В каких продуктах содержится много железа

Зачем нужно железо

Сразу скажем: если вам не хватает железа, готовьтесь к неприятностям. Например, таким :

  • слабость;
  • постоянная усталость;
  • одышка при малейшей нагрузке;
  • головокружения;
  • ломкость волос и ногтей;
  • холодные руки и ноги;
  • бледность и круги под глазами.

Всё это — признаки железодефицитной анемии. То есть состояния, при котором ваш организм из-за нехватки железа не может производить достаточное количество гемоглобина — белка, транспортирующего кислород из лёгких ко всем органам и тканям, а выделяемый углекислый газ — в обратном направлении.

Условно говоря, без достаточного количества железа тело задыхается. Но доставка кислорода — не единственный процесс, для которого необходим данный микроэлемент.

Железо участвует в уйме реакций, на которых завязан обмен веществ в целом. От него зависит не только физическое состояние тела, но и иммунитет, и интеллектуальная работоспособность.

Чтобы оставаться здоровым, вам необходимо получать 10–20 мг железа каждый день. У беременных женщин и тех, кто регулярно сдаёт или по иным причинам теряет кровь, норма возрастает до 28 мг.

Важный момент: человеческий организм не умеет синтезировать железо самостоятельно. Мы можем получать его только с пищей. Лайфхакер составил список продуктов с высоким содержанием железа. Старайтесь употреблять хотя бы некоторые из них ежедневно, чтобы снизить риск железодефицитной анемии и других проблем.

В каких продуктах содержится много железа

1. Шпинат

Фото: ponce_photography / Pixabay

Чемпионом по содержанию железа традиционно считается шпинат. И вполне заслуженно. Любимый листовой овощ морячка Папая, хоть сырой, хоть отварной, хоть запечённый, способен предложить вам 3,6 мг железа на каждые 100 г собственного веса. Однако существуют продукты, нашпигованные железом куда более плотно.

2. Устрицы, мидии и другие моллюски

Фото: PublicDomainPictures / Pixabay

В одной порции (100 г) морских моллюсков может содержаться до 28 мг железа, что полностью и даже с запасом перекрывает суточную потребность в этом микроэлементе. Причём железо у моллюсков — гемовое (так называют микроэлемент животного происхождения). Оно усваивается на 15–30% лучше, чем негемовое, которое мы получаем из растительной пищи.

Кроме того, в моллюсках содержится много белка (до 26 г на порцию), огромное количество витамина В12, витамин С и другие питательные вещества. Бонус, который вы получите, введя эти морепродукты в рацион, — повышение уровня «хорошего» холестерина (ЛПВП), который полезен для сердца.

3. Бобовые

Фото: Marco Verch / Flickr

Идеальный источник железа для вегетарианцев. Отварные фасоль, нут, горох, соя, чечевица в среднем содержат около 3,3 мг микроэлемента на 100 г — то есть до трети от ежедневной рекомендуемой дозы.

Единственное, что несколько портит данную радужную картину, — это тот факт, что железо здесь негемовое и усваивается не так хорошо, как из мяса. Чтобы улучшить усвоение, заедайте или запивайте бобы продуктами, которые содержат витамин С. Например, салатами с листовыми овощами (щавелем, капустой, петрушкой) и болгарским перцем, соками и смузи с апельсином, киви, чёрной смородиной.

4. Печень и другие субпродукты

Фото: Miansari66 / Wikimedia Commons

100-граммовая порция говяжьей или куриной печени принесёт вам примерно 6,5 мг железа. В почках, сердце, мозге микроэлемента несколько меньше, но тоже в среднем около трети суточной нормы на 100 г.

Кроме железа, субпродукты богаты белком, витамином А, витаминами группы В и холином — важнейшим для здоровья печени и мозга питательным веществом, которое многие люди получают в недостаточном количестве.

5. Тыквенные семечки

Фото: Creative Commons Zero — CC0 / Pxfuel

100 г семечек — неважно, сырых или обжаренных — обеспечат организм 13 мг железа. Как и в случае с бобовыми, железо тут негемовое, поэтому тыквенные семечки стоит употреблять вместе с продуктами, содержащими витамин С.

Бонус: семена тыквы также являются одним из лучших источников магния — важнейшего элемента, который, помимо прочего, помогает снизить риск диабета и депрессии .

6. Чёрный шоколад

Фото: jackmac34 / Pixabay

Достаточно съесть около 50 г шоколада, чтобы получить примерно 6,5 мг железа (в 100 г, соответственно, 13 мг, но ведь слипнется!). Отдавайте предпочтение шоколаду с содержанием какао от 70% и выше.

7. Красное мясо

Фото: ReinhardThrainer / Pxfuel.com

Порция говядины или говяжьего фарша весом 100 г, поданная в любом виде (стейки, котлеты, тефтели, начинка для макарон по-флотски), — верный способ снабдить организм 2,7 мг железа. Причём микроэлемент в данном случае гемовый, то есть усваивается быстро и легко.

8. Тофу

Фото: fireworks / Wikimedia Commons

Соевый сыр тофу, популярный в Азии и среди вегетарианцев, — тоже прекрасный источник железа. 100-граммовая порция содержит около 3 мг микроэлемента. Кроме того, в тофу много белка, тиамина (витамина В1), а также кальция, магния и селена.

9. Мясо индейки

Фото: Paul Townsend / Flickr

100-граммовая порция тёмной индюшатины — это 2,3 мг железа. Для сравнения, такое же количество белого мяса индейки содержит всего 1,3 мг. Кроме того, тёмное мясо содержит впечатляющие 29 г белка на порцию, а также приличное количество витаминов группы В, цинка (30% от рекомендуемой дневной дозы) и селена (до 60% от рекомендуемой дневной дозы).

10. Киноа

Фото: Vi..Cult… / Wikimedia Commons

Эта популярная крупа содержит больше белка, чем большинство других зерновых. Также она богата фолиевой кислотой (витамином В9), магнием, медью, марганцем… Ну и железом: его в киноа содержится около 1,5 мг на 100-граммовую порцию каши.

Читайте также 🥗🍎🍆

Киргизия разработает крупное месторождение железа своими силами — Российская газета

Киргизия намерена самостоятельно осваивать одно из крупнейших месторождений железа в мире — Жетим-Тоо, расположенное в Нарынской области. С таким заявлением выступили высокопоставленные чиновники. Они не исключают, что инвестиции в проект привлекут из государственных источников.

Вопрос разработки месторождения время от времени поднимается в КР в течение двадцати последних лет. Судьба Жетим-Тоо вновь стала одной из горячо обсуждаемых в Киргизии тем в связи с ростом внешнего долга. Перед новогодними праздниками в республике начали муссироваться слухи о возможной передаче контроля над месторождением иностранным кредиторам. Представителям властей пришлось выступить с опровержением.

— Месторождение полностью принадлежит республике, — сообщил глава Госкомитета промышленности, энергетики и недропользования Жыргалбек Сагынбаев. — Правительство не намерено привлекать иностранных инвесторов. Мы хотим разрабатывать его сами, сил для этого хватит. Возможно, обратимся за финансированием проекта к Национальному банку или Российско-Киргизскому фонду развития.

По словам руководителя пресс-службы аппарата главы государства Нургазы Анаркулова, никакая иностранная компания не владеет правами на разведку или разработку Жетим-Тоо. Самостоятельное освоение месторождения позволит республике создать новое крупное промышленное предприятие в Нарынской области, а также более тысячи рабочих мест непосредственно на руднике и около трех тысяч — на сопутствующих производствах. Прибыль от работы рудника предполагается направить на различные социальные программы и погашение внешнего долга.

— Это месторождение — самое крупное в республике по ресурсам черных и цветных металлов, — подчеркнул он. — Предварительные запасы железной руды по одному из перспективных участков — Дангы — составляют 539 миллионов тонн. Государство планирует самостоятельно разрабатывать месторождение, для чего будет создана отдельная государственная компания.

Согласно предварительным оценкам, разработка месторождения будет вестись поэтапно в течение 55 лет. В первую очередь в Киргизии намерены освоить участок Дангы, который может приносить казне прибыль более чем в 200 миллионов долларов в год. Для запуска же проекта требуется около 300 миллионов.

Досье «РГ»

Запасы руды на месторождении Жетим-Тоо оцениваются более чем в 3,3 миллиарда тонн. Само оно находится на высокогорье и имеет протяженность около сорока километров. Специалисты разделяют месторождение на шесть участков — Айран суу, Дангы, Курменты, Молдобаши, Телеке и Туюк Суу. Большая их часть расположена в труднодоступной местности. Исключение представляет северный участок Дангы. Ближайший поселок находится в 25 километрах от месторождения.

Исследование уровня железа сыворотки крови, цены в Нижнем Новгороде

Железо – один из важнейших микроэлементов в организме. Оно входит в состав гемоглобина эритроцитов и таким образом участвует в переносе кислорода. Железо – это микроэлемент, который всасывается из пищи и затем переносится по организму трансферрином – специальным белком, образующимся в печени. Из пищи усваивается около 10 — 15% железа, всасывание происходит в 12-типерстной кишке. Железо необходимо для образования эритроцитов. Оно является важнейшей составной частью гемоглобина – белка, заполняющего эритроциты, который позволяет им переносить кислород от легких к органам и тканям. Железо также входит в состав мышечного белка миоглобина и некоторых ферментов. Общее содержание железа в организме — 4 — 5 г. Около 70% железа входит в состав гемоглобина, 5% — миоглобина, 20% находится в депо (печени, селезёнке, костном мозге) в виде растворимого ферритина и нерастворимого гемосидерина.

В норме в организме содержится 4-5 г железа. Около 70 % от этого количества составляет железо, «встроенное» в гемоглобин эритроцитов, оставшееся в основном запасается в тканях в виде ферритина и гемосидерина. Когда железа начинает не хватать, например в случае уменьшения приема его с пищей или частых кровотечений, и его уровень в крови уменьшается, организм использует железо из резерва. При длительной нехватке запасы железа истощаются, что может привести к анемии. С другой стороны, если железа поступает слишком много, то это может вызывать его чрезмерное накопление и поражение печени, сердца и поджелудочной железы.

На ранних стадиях дефицит железа может протекать бессимптомно. Если человек в остальном здоров, то признаки заболевания проявляются только при снижении гемоглобина ниже 100 г/л. Для анемии характерны хроническая слабость, головокружение, головные боли.

При тяжелой железодефицитной анемии человек может жаловаться на одышку, боль в грудной клетке, сильные головные боли, слабость в ногах. У детей возможны трудности с обучением. Помимо основных, есть еще несколько признаков, характерных для дефицита железа: желание употреблять в пищу необычные продукты (мел, глину), жжение кончика языка, заеды (трещины в углах рта). Симптомы избытка железа: боль в суставах, слабость, усталость, боль в животе, снижение сексуального влечения, нарушения сердечного ритма. Около 3-4 мг железа (0,1 % от общего количества) циркулирует в крови «в связке» с белком трансферрином. Именно его уровень измеряется при данном анализе.

Количество сывороточного железа может значительно варьироваться в разные дни и даже в течение одних суток (максимально в утренние часы). Поэтому измерение уровня сывороточного железа почти всегда сочетается с другими анализами, такими как тест на общую железосвязывающую способность сыворотки (ОЖСС), ферритин, трансферрин. Используя показатели ОЖСС и трансферрина, можно рассчитать процент насыщения трансферрина железом, который показывает, какое количество железа транспортируется кровью.

Применение разных анализов, отражающих обмен железа в организме, обеспечивает более полную и достоверную информацию о железодефиците или перенасыщении организма железом, чем изолированное измерение сывороточного железа.

Для чего используется исследование?

— Чтобы рассчитать процент насыщения трансферрина железом, то есть определить, сколько именно железа переносит кровь.

— Чтобы оценить запасы железа в организме.

— Чтобы определить, вызвана ли анемия дефицитом железа или иными причинами, например хроническим заболеванием или нехваткой витамина B12.

— Для диагностики отравления железом или наследственного гемохроматоза – заболевания, связанного с повышенным всасыванием и накоплением железа.

Когда назначается исследование?

— Если выявлены какие-то отклонения в результате общего анализа крови, теста на гемоглобин, гематокрит, эритроциты.

— При подозрении на железодефицит или на перегрузку организма железом (гемохроматоз).

— При подозрении на отравление таблетками, содержащими железо.

— При контроле за эффективностью лечения анемий и состояний, сопровождающихся перегрузкой организма железом.

— При острых и хронических инфекционных заболеваниях, системных воспалительных заболеваниях.

-При нарушении питания и всасывания, гипо- и авитаминозах, нарушениях со стороны желудочно-кишечного тракта.

№AN48FE, Железо для собак и кошек: показатели, норма


Железо играет важную роль в метаболизме всех живых организмов. У млекопитающих Железо входит в состав молекулы главного переносчика кислорода – гемоглобина, содержащегося в эритроцитах (гемовое железо). 


На его долю приходится более 70% всего железа в организме. Кроме того, различают тканевое (клеточное), депонированное железо и транспортные формы железа. Тканевое железо входит в состав других гемсодержащих соединений (например, миоглобина, цитохромов, пероксидаз) и гемнесодержащих ферментов и белков, некоторые из которых участвуют в синтезе АТФ (аконитаза) и ДНК (рибонуклеотидредуктаза). Некоторые железосодержащие ферменты участвуют в метаболизме биогенных аминов (например, синтез ДОФА и серотонина из тирозина и триптофана, соответственно), а железосодержащая миелопероксидаза лейкоцитов участвует в уничтожении бактерий. 


Ферритин является депонированной формой железа, присутствует во всех клетках, в большем количестве – в клетках печени, селезенки и костного мозга. Ферритин состоит из белка апоферритина и трехвалентного атома железа. Ферритин синтезируется из двухвалентного железа в присутствие кислорода. Синтез апоферритина снижается при недостатке железа в организме.


Другой формой депонированного железа является гемосидерин (продукт полимеризации ферритина), который содержится в клетках ретикулоэндотелиальной системы селезенки, лимфатических узлов, печени и костного мозга.Транспортное железо существуют в форме соединения с белками плазмы (β-глобулинами). 


Основным железосвязывающим белком плазмы является трансферрин (сидерофилин), который синтезируется в печени в виде апотрансферрина. Трансферин переносит железо только в трехвалентной форме (Fe3+). Его концентрация зависит от интенсивности распада эритроцитов, количества депонированного железа и поступления железа с пищей. При острой воспалительной реакции и некоторых хронических заболеваниях уровень трансферрина уменьшаться. Выход железа из клеток в плазму осуществляется специальным мембранным белком – ферропортином, который экспрессируется на энтероцитах 12-перстной кишки, макрофагах, гепатоцитах и плаценте. Для присоединения железа к трансферрину требуется феррооксидаза (церулоплазмин ‒ в гепатоцитах и макрофагах и гефестин ‒ в энтероцитах), которая окисляет двухвалентное железо в трехвалентное. 


Таким образом, источником железа в организме является пища, а также железо, освобождающееся при распаде эритроцитов. Железо, поступающее с пищей, в основном находится в окисленном состоянии (Fe3+). Исключение составляет железо мясных продуктов (Fe2+). Для абсорбции энтероцитами железо должно находиться в двухвалентной форме (Fe2+). Кислая среда желудочного сока и аскорбиновая кислота способствуют восстановлению и всасыванию железа в проксимальном отделе тонкого кишечника. Потребность организма в железе закладывается в энтероцитах по мере их дифференцировки, созревания и миграции и регулируется объемом депонированного железа и интенсивностью эритропоэза. Как правило, поступление железа в клетки кишечника превышает необходимые потребности организма, и оно запасается в энтероцитах в виде ферритина (Fe3+). Непрерывное слущивание клеток слизистой оболочки кишечника устраняет избыток железа. Железо, поступившее с пищей (Fe2+) из энтероцитов с помощью ферропортина и феррооксидаз, переходит в трехвалентную форму и поступает в кровь, где трансферрином переносится в костный мозг для участия в эритропоэзе, а также в другие ткани, где трансферрин присоединяется к специфическим мембранным рецепторам. В месте присоединения к рецепторам образуется эндосома. Кислая среда эндосомы способствует отсоединению железа от апотрансферрина и его восстановлению. В клетке Fe2+ используется для синтеза железосодержащих белков или депонируется в форме ферритина. 


Апотрансферрин с рецептором возвращается на поверхность клетки. Нейтральная среда внеклеточной жидкости способствует отсоединению апотрансферрина от рецептора для повторного его использования. Концентрация и метаболизм железа в организме основаны на эффективной системе депонирования и рециркуляции, которая в большей степени регулируется скоростью дуоденальной абсорбции железа, нежели его экскрецией.


Гепсидин – пептидный гормон, синтезируемый в печени, играет ключевую роль в метаболизме железа. Синтез гепсидина контролируется эритропоэтической активностью костного мозга, количеством циркулирующего и депонированного железа и процессами воспаления. Синтез гепсидина снижается при повышении эритропоэза или снижении сывороточной концентрации железа и, как следствие, стимуляции выхода железа из клеток. И наоборот, продукция гепсидина повышается при необходимости снижения экспорта железа из клеток, при воспалительных процессах или избытке железа в сыворотке крови. Гепсидин является компонентом ответа острой фазы II типа, вызываемом интерлейкином-6, который контролирует концентрацию железа в плазме крови благодаря ингибированию экспорта железа ферропортином из энтероцитов и макрофагов.


ПРЕАНАЛИТИКА


Образец стабилен одну неделю при комнатной температуре. В холодильнике (–4ºС…–8ºС) – три недели, при замораживании (–20ºС) – один год. При гемолизе и иктеричности сыворотки крови возникает ложное завышение уровня железа.


ИНТЕРПРЕТАЦИЯ


Результаты исследования содержат информацию исключительно для врачей. Диагноз ставится на основании комплексной оценки различных показателей, дополнительных сведений и зависит от методов диагностики.


Единицы измерения лаборатории VET UNION: мкмоль/л.


Референсные значения:


Собаки: 15-42 мкмоль/л.

Кошки: 12-42 мкмоль/л.

Лошади: 13-37 мкмоль/л.

КРС: 10-29 мкмоль/л.

МРС: 29-40 мкмоль/л.


Кортикостероидные препараты вызывают увеличение концентрации сывороточного железа у собак. У котят младше 5-недельного возраста возможно временное снижение уровня железа в крови из-за быстрых процессов роста. Щенки и котята могут испытывать недостаток в железе в результате несовершенного развития системы депонирования железа. У котят и щенков кровопотеря, вызванная тяжелым паразитированием кровососущих насекомых, и анкилостомоз и трихоцефалез у собак сопровождаются дефицитом железа. У взрослых животных дефицит железа может возникнуть в результате хронической кровопотери, обычно из желудочно-кишечного тракта и, реже, из мочевых путей.


Повышение уровня:


Недавнее переливание крови. Увеличение в крови глюкокортикоидов. Парентеральное введение препаратов железа. Гемолитическая анемия. Повреждение гепатоцитов. Гемосидероз.


Понижение уровня:


Хроническая потеря крови. Нарушение депонирования железа (острое, хроническое воспаление). Портосистемные шунты (у собак). Снижение абсорбции железа из кишечника (тяжелое повреждение слизистой оболочки кишечника, длительная недостаточность железа в рационе). Гипотиреоидизм. Заболевания почек. Гемодиализ. Чрезмерное донорство.

Железо, Fe — в каких растительных продуктах содержится и какое количество « Этичный образ жизни

Основные сведения

Суточная норма: М:8; Ж:18 мг; 27 мг (при беременности)
Суточный максимум: 45 мг
Количество продукта: 100 г

Топ содержащих железо продуктов

Травы и специи

  • Тимьян (чабрец) сушёный — 123,6 мг
  • Базилик сушёный — 89,8 мг
  • Мята курчавая сушёная — 87,47 мг
  • Майоран сушёный — 82,71 мг
  • Укроп сушёный — 48,78 мг
  • Сельдерея семена — 44,9 мг
  • Лавр — 43 мг
  • Кориандр (кинза) сушёный — 42,46 мг
  • Куркума молотая — 41,42 мг
  • Чабер молотый — 37,88 мг
  • Душица (орегано) сушёный — 36,8 мг
  • Эстрагон (тархун) сушёный — 32,3 мг
  • Шалфей молотый — 28,12 мг
  • Петрушка сушёная — 22,04 мг
  • Паприка — 21,14 мг
  • Имбирь молотый — 19,8 мг (корень — 0,6 мг)
  • Фенхеля семена — 18,54 мг
  • Тимьян (чабрец) свежий — 17,45 мг
  • Кориандра семена — 16,32 мг
  • Тмина семена — 16,23 мг
  • Шелуха мускатного ореха — 13,9 мг
  • Мята курчавая свежая — 11,87 мг
  • Укроп свежий — 6,59 мг
  • Петрушка свежая — 6,2 мг
  • Базилик свежий — 3,17 мг
  • Кориандр (кинза) свежий — 1,77 мг

Водоросли

  • Спирулина сушёная — 28,5 мг
  • Агар сушёный — 21,4 мг
  • Ирландский мох (карраген) — 8,9 мг
  • Ламинария (морская капуста) — 2,85 мг
  • Спирулина сырая — 2,79 мг
  • Вакамэ (ундария перистая) — 2,18 мг
  • Агар сырой — 1,86 мг
  • Нори (порфира) — 1,8 мг

Зерновые

  • Рисовые отруби — 18,54 мг
  • Пшеничные отруби — 10,57 мг
  • Пшеницы зародыши — 6,26 мг (Не путайте с пророщенной пшеницей!)
  • Овсяные отруби — 5,41 мг
  • Пшеница мягк. бел. (SW) — 5,37 мг
  • Ржаная мука тёмная — 4,97 мг (средняя — 2,54 мг, светлая — 0,91 мг)
  • Овёс — 4,72 мг
  • Ячневая солодовая мука — 4,71 мг
  • Пшеница тверд. бел. (HW) — 4,56 мг
  • Сорго — 4,4 мг
  • Овсяные хлопья — 4,25 мг
  • Гречневая мука — 4,06 мг
  • Пшеничная мука — 3,94 мг
  • Рисовый хлеб из отрубей — 3,61 мг
  • Пшеничная мука цельнозерновая — 3,6-3,71 мг (отбеленная — 1,26 мг)
  • Пшеничный хлеб — 3,52 мг, тосты — 4,09 мг
  • Другие сорта пшеницы — 3,2-3,6 мг

Бобовые

  • Соевый протеин — 16 мг
  • Соя — 15,7 мг
  • Соевый наполнитель — 11,99 мг
  • Фасоль белая — 10,44 мг
  • Соевая мука обезжир. — 9,24 мг
  • Натто — 8,6 мг
  • Фасоль красная — 8,2 мг
  • Соевая мука низк.жир. — 8,2 мг
  • Чечевица — 7,54 мг
  • Фасоль жёлтая — 7,01 мг
  • Фасоль розовая — 6,77 мг
  • Маш (бобы мунг) — 6,74 мг
  • Боб садовый — 6,7 мг
  • Соевая мука сырая — 6,37 мг
  • Нут (турецкий горох) — 6,24 мг
  • Тофу сырой (с сульфатом кальция) — 5,36 мг
  • Соя варёная — 5,14 мг
  • Фасоль пятнистая — 5,07 мг
  • Фасоль адзуки — 4,98 мг
  • Тофу жареный — 4,87 мг
  • Нута мука — 4,86 мг
  • Горох — 4,43 мг
  • Фасоль белая варёная — 3,7 мг
  • Чечевица варёная — 3,33 мг
  • Нут (турецкий горох) варёный — 2,89 мг
  • Фасоль жёлтая варёная — 2,48 мг
  • Фасоль розовая варёная — 2,3 мг
  • Фасоль красная варёная — 2,22 мг
  • Фасоль пятнистая варёная — 2,09 мг
  • Фасоль адзуки варёная — 2 мг
  • Боб садовый варёный — 1,5 мг
  • Маш (бобы мунг) варёный — 1,4 мг
  • Горох варёный — 1,29 мг
  • Фасоль красная конс. — 1,17 мг
  • Другие тофу — 1,11-2,75 мг
  • Нут (турецкий горох) конс. — 1,07
  • Маш (бобы мунг) пророщенный — 0,91 мг

Орехи и семена

  • Кунжут (с кожурой) — 14,55 мг, жареный — 14,76 мг
  • Мака семена — 9,76 мг
  • Тыквы семена — 8,82 мг, жареные — 8,07 мг
  • Кунжут (без кожуры) — 6,36 мг, жареный — 7,78 мг
  • Кешью — 6,68 мг, жареный — 6,0 мг
  • Льна семена — 5,73 мг
  • Кедровый орех — 5,53 мг
  • Подсолнечника семена — 5,25 мг, жареные — 3,8 мг
  • Лесной орех / фундук — 4,7 мг, жареный — 4,38 мг, бланшир. — 3,3 мг
  • Арахис — 4,58 мг, жареный — 2,26 мг
  • Фисташка — 3,92 мг, жареная — 4,03 мг
  • Миндаль — 3,72 мг, жареный — 3,83 мг, бланшир. — 3,28 мг
  • Грецкий орех — 2,91 мг
  • Бразильский орех — 2,43 мг
  • Кокос, мякоть — 2,43 мг, сушёный — 3,32 мг

Грибы

  • Сморчок — 12,18 мг
  • Лисичка обыкновенная — 3,47 мг
  • Шиитаке сушёный — 1,72 мг
  • Шампиньон двуспоровый (белый) варёный — 1,74 мг, сырой — 0,5 мг, жареный — 0,25 мг
  • Некоторые другие грибы — 0,3-1,43 мг

Овощи

  • Помидор сушёный на солнце — 9,09 мг
  • Шпинат варёный — 3,57 мг
  • Топинамбур — 3,4 мг
  • Шпинат — 2,71 мг
  • Щавель — 2,4 мг
  • Спаржа — 2,14 мг
  • Лук-порей — 2,1 мг
  • Щавель варёный — 2,08 мг
  • Мангольд — 1,8 мг
  • Чеснок — 1,7 мг
  • Шпинат консерв. — 1,58 мг
  • Листья репы мороженые или конс. — 1,51 мг
  • Брюссельская капуста — 1,4 мг
  • Артишок — 1,28 мг
  • Лук-батун — 1,22 мг
  • Брюссельская капуста варёная — 1,2 мг
  • Салат-латук красный — 1,2 мг
  • Лук-шалот — 1,2 мг
  • Листья репы — 1,1 мг
  • Помидор тушёный — 1,06 мг (сырой — 0,27-0,51 мг)
  • Картофель печёный в кож. — 1,08 мг, без — 0,35 мг (варёный без или с — 0,31 мг)
  • Спаржа варёная — 0,91 мг
  • Салат-латук зелёный — 0,86 мг
  • Листья репы варёные — 0,8 мг
  • Свекла — 0,8 мг
  • Свекла варёная — 0,79 мг
  • Спаржа морож. — 0,56 мг

Фрукты

  • Олива консерв. — 3,3 мг (солёная — 0,49 мг)
  • Смородина сушёная — 3,26 мг
  • Абрикос сушёный — 2,66 мг
  • Изюм с кост. — 2,59 мг
  • Груша сушёная — 2,1 мг
  • Инжир (фига) сушёный — 2,03 мг
  • Изюм без кост. — 1,88 мг
  • Шелковица — 1,85 мг
  • Изюм голден б/к — 1,79 мг
  • Бузина — 1,6 мг
  • Маракуйя (пурпур. ) — 1,6 мг
  • Смородина чёрная — 1,54 мг
  • Яблоко сушёное — 1,4 мг
  • Вишня консерв. — 1,37 мг
  • Банан сушёный — 1,15 мг
  • Кивано (рогатая дыня) — 1,13 мг
  • Финики Деглет Нур — 1,02 мг
  • Смородина красная — 1 мг
  • Чёрнослив — 0,93 мг
  • Финики Меджул — 0,9 мг
  • Инжир (фига) вяленый — 0,88 мг
  • Инжир (фига) сырой — 0,37 мг

Масла

Не содержат железо.

Продукты насилия и эксплуатации

Данные представлены исключительно в сравнительных/ознакомительных целях.
Помните: животные — не еда! Продукты их жизнедеятельности не принадлежат человеку. Подробнее…

  • Молочные — 0,02-0,08 мг
  • Сыры — 0,2-0,68 мг
  • Яйцо курицы — 1,75 мг, варёное — 1,19 мг
  • Плоть коровы — 1,73-3,13 мг
  • Печень коровы — 6,54 мг
  • Плоть свиньи — 0,92-1,44 мг
  • Рыба — 0,34-2,92 мг
  • Анчоус — 4,63 мг

Все приведённые выше данные взяты из базы данных USDA National Nutrient Database национальной сельскохозяйственной библиотеки США (NAL, учр. USDA). Данные были получены в исследовательской лаборатории USDA Nutrient Data Labaratory.

Совет: для удобства просчёта полноценного веганского (растительного) рациона воспользуйтесь таблицей-калькулятором питательных веществ.

Iron — Информация об элементе, свойства и использование

Расшифровка:

Химия в ее стихии: железо

(Promo)

Вы слушаете Химию в ее стихии, представленную вам Chemistry World, журналом Королевского химического общества.

(Конец промо)

Крис Смит

Здравствуйте, на этой неделе мы обратимся к одному из самых важных элементов человеческого тела.Это тот, который делает возможным метаболизм, и мы просто не знаем об этом. Есть вызовы железного человека, лидеры с железными кулаками и те, у кого в душе есть железо. Но у элемента номер 26 есть и темная сторона, потому что его мощный химический состав означает, что это также плохие новости для клеток мозга, как объясняет лауреат Нобелевской премии Кэри Маллис

Кэри Маллис

Для человеческого мозга железо важно, но смертельно опасно. Он существует на Земле в основном в двух степенях окисления — FeII и FeIII. FeIII преобладает в пределах нескольких метров от атмосферы, которая около двух миллиардов лет назад превратила 20% кислорода, окисляя это железо до состояния плюс три, которое практически нерастворимо в воде.Это изменение относительно обильного и растворимого FeII потребовало тяжелого труда почти для всего живого в то время.

Выжившие наземные и обитающие в океане микробы выработали растворимые молекулы сидерофоров, чтобы восстановить доступ к этому многочисленному, но в остальном недоступному важному ресурсу, который использовал гидроксаматные или катехоловые хелатирующие группы, чтобы вернуть FeIII в раствор. Со временем появились высшие организмы, включая животных. Животные использовали энергию рекомбинации кислорода с углеводородами и углеводами в растительной жизни для обеспечения движения.Железо было неотъемлемой частью этого процесса.

Но ни одно животное, однако, не смогло адекватно справиться в долгосрочной перспективе, то есть восьмидесятилетней продолжительности жизни, с тем фактом, что железо необходимо для преобразования солнечной энергии в движение, но практически не растворяется в воде при нейтральной pH и, что еще хуже, токсичен.

Углерод, сера, азот. кальций, магний, натрий и, возможно, десять других элементов также участвуют в жизни, но ни один из них не обладает способностью железа перемещать электроны, и ни один из них не способен полностью разрушить всю систему.Железо делает. Системы эволюционировали, чтобы поддерживать железо в определенных полезных и безопасных конфигурациях — ферменты, которые используют его каталитические свойства, или трансферрины и гемосидерины, которые перемещают его и хранят. Но они не идеальны. Иногда атомы железа неуместны, и нет известных систем для повторного улавливания железа, осажденного внутри клетки.

В некоторых тканях клетки, перегруженные железом, могут быть переработаны или уничтожены, но это не работает с нейронами.

Нейроны за время своего существования порождают тысячи процессов, стремясь сформировать сети соединений с другими нейронами.В процессе развития мозга взрослого человека большой процент клеток полностью удаляется, и добавляются новые. Это процесс обучения. Но как только какая-то область мозга заработает, уже ничего нельзя будет сделать биологически, если по какой-либо причине перестает работать большое количество ее клеток.

И, возможно, чаще всего причиной является медленное движение осажденного железа в течение многих десятилетий. В менее сложных тканях, таких как печень, могут активироваться новые стволовые клетки, но в мозгу необходимы обученные, структурно сложные, взаимосвязанные нейроны с тысячами проекций, которые накапливаются за время обучения.Таким образом, результатом является медленно прогрессирующее нейродегенеративное заболевание, такое как болезни Паркинсона и Альцгеймера.

Тот же самый основной механизм может привести к множеству заболеваний. Есть двадцать или тридцать белков, которые связаны с железом в мозгу — удерживают железо и передают его с места на место. Каждый новый человек, наделенный новым набором хромосом, наделен новым набором этих белков. Некоторые комбинации будут лучше, чем другие, а некоторые будут опасны по отдельности и в совокупности.

Мутация в гене, который кодирует один из этих белков, может нарушить его функцию, что приведет к потере атомов железа. Эти атомы, которые были потеряны из химических групп, которые их удерживают, не всегда будут безопасно возвращены в какую-либо структуру, такую ​​как трансферрин или гемоферритин. Некоторые из них вступят в реакцию с водой и исчезнут навсегда. Только они не совсем заблудились. Они накапливаются в несчастливых типах клеток, которые были назначенными местами для экспрессии белков с наибольшей утечкой железа.И оксиды железа не просто занимают критическое место. Железо очень реактивно. Печально известные «реактивные формы кислорода», которые, как подозревают, вызывают столько возрастных заболеваний, могут возникать только из-за различных форм железа.

Пришло время специалистам в области химии, разбирающимся в химии железа, обратить внимание на нейродегенеративные заболевания.

Крис Смит

Кэри Маллис рассказывает историю железа, элемента, без которого мы не можем обойтись, но который в то же время может держать ключ к нашему неврологическому падению.В следующий раз на «Химии в ее элементе» Джонни Болл расскажет историю Марии Кюри и элемента, который она обнаружила и назвала в честь ее родины.

Джонни Болл

Пичбленда, урансодержащая руда, казалась слишком радиоактивной, чем можно было объяснить ураном. Они просеивали и отсортировывали вручную унцию за унцией через тонны урана в проветриваемом морозильном сарае, прежде чем в конечном итоге были обнаружены крошечные количества полония.

Крис Смит

Так что будьте радиоактивными или, по крайней мере, активным подкастом и присоединяйтесь к нам, чтобы узнать загадочную историю о полонии в программе «Химия в его элементе» на следующей неделе.Я Крис Смит, спасибо за внимание, увидимся в следующий раз.

(промо)

(конец промо)

Железо (элемент) — факты, история, где оно найдено и как используется

Железо — от важнейшего строительного элемента из стали до питательных растений и помощи в переносе кислорода в кровь — оно всегда помогает поддерживать жизнь на Земле.

Железо — хрупкое твердое вещество, классифицируемое как металл группы 8 Периодической таблицы элементов.Самый распространенный из всех металлов, его чистая форма быстро корродирует от воздействия влажного воздуха и высоких температур. Железо также является четвертым по весу элементом земной коры, и большая часть ядра Земли, как полагают, состоит из железа. По данным Лос-Аламосской национальной лаборатории, помимо того, что он обычно встречается на Земле, он изобилует солнцем и звездами. Согласно лаборатории Джефферсона, железо имеет решающее значение для выживания живых организмов. У растений он играет роль в производстве хлорофилла.У животных это компонент гемоглобина — белка крови, который переносит кислород из легких в ткани организма.

По данным Королевского химического общества, 90 процентов всего металла, который очищается в наши дни, составляет железо. Большая часть его используется для производства стали — сплава железа и углерода — которая, в свою очередь, используется в производстве и гражданском строительстве, например, для изготовления железобетона. Нержавеющая сталь, содержащая не менее 10,5% хрома, обладает высокой устойчивостью к коррозии.Он используется в кухонных столовых приборах, бытовой технике и посуде, такой как сковороды и сковороды из нержавеющей стали. Добавление других элементов может придать стали другие полезные качества. Например, никель увеличивает его прочность и делает его более устойчивым к нагреванию и кислотам; По данным лаборатории Джефферсона, марганец делает его более долговечным, а вольфрам помогает сохранять твердость при высоких температурах.

Только факты

  • Атомный номер (количество протонов в ядре): 26
  • Атомный символ (в Периодической таблице элементов): Fe
  • Атомный вес (средняя масса атома): 55.845
  • Плотность: 7,874 грамма на кубический сантиметр
  • Фаза при комнатной температуре: твердое вещество
  • Точка плавления: 2800,4 градуса по Фаренгейту (1538 градусов Цельсия)
  • Точка кипения: 5181,8 F (2861 C)
  • Количество изотопов (атомов один и тот же элемент с другим числом нейтронов): (укажите количество стабильных изотопов): 33 Стабильные изотопы: 4
  • Наиболее распространенные изотопы: Железо-56 (естественное содержание: 91,754 процента)

(Изображение предоставлено Грегом Робсон / Creative Commons, Андрей Маринкас Shutterstock)

История и свойства железа

По данным Jefferson Lab, археологи подсчитали, что люди использовали железо более 5000 лет.Фактически, оказывается, что часть самого древнего железа, известного человеку, буквально упала с неба. В исследовании, опубликованном в 2013 году в Journal of Archeological Science, исследователи изучили древнеегипетские железные бусины, датируемые примерно 3200 годом до нашей эры. и обнаружил, что они были сделаны из железных метеоритов. По данным Лос-Аламосской национальной лаборатории, Ветхий Завет в Библии также неоднократно упоминает железо.

Железо в основном получают из минералов гематита и магнетита. По данным лаборатории Джефферсона, в меньшей степени его также можно получить из минералов таконита, лимонита и сидерита.По данным Лос-Аламосской национальной лаборатории, железо имеет четыре разные аллотропные формы, а это означает, что оно имеет четыре разные структурные формы, в которых атомы связываются по-разному. Эти формы называются ферритами, известными как альфа (магнитная), бета, гамма и омега.

Железо — важное питательное вещество в нашем рационе. Дефицит железа, наиболее распространенный дефицит питательных веществ, может вызывать анемию и усталость, которые влияют на способность выполнять физическую работу у взрослых. По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний, он также может ухудшить память и другие психические функции у подростков.CDC предупреждает, что женщины, у которых наблюдается дефицит железа во время беременности, подвергаются повышенному риску рождения маленьких и ранних детей.

Существует два типа диетического железа: гемовое и негемовое. Гемовое железо, которое является наиболее легко усваиваемым типом железа, содержится в мясе, рыбе и птице, тогда как негемовое железо, которое также усваивается, но в меньшей степени, чем гемовое железо, содержится в обеих растительных продуктах (например, шпинат, капуста и брокколи) и мясо, согласно данным Американского Красного Креста. Люди поглощают до 30 процентов гемового железа по сравнению с 2-10 процентами негемового железа, сообщает ARC, добавляя, что продукты, богатые витамином С, такие как помидоры или цитрусовые, могут помочь людям усваивать негемовое железо.

Кто знал?

  • По данным Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, кровь имеет красный цвет из-за взаимодействия железа и кислорода. Кровь выглядит красной из-за того, как химические связи между двумя элементами отражают свет.
  • По данным Денверского университета, чистое железо на самом деле мягкое и податливое.
  • В 2007 году исследователи обнаружили огромный шлейф богатой железом воды, исходящей из гидротермальных источников в южной части Атлантического океана.
  • Железо необходимо для роста фитопланктона — крошечных морских бактерий, которые используют углекислый газ из атмосферы в качестве топлива для фотосинтеза. Поэтому некоторые исследователи утверждали, что удобрение океанов дополнительным количеством железа может помочь поглотить избыток углекислого газа. Но исследование, опубликованное в сети в ноябре 2010 года в Proceedings of the National Academy of Sciences, показало, что это может быть не такой уж и хорошей идеей, поскольку все это дополнительное железо может фактически вызвать рост токсин-продуцирующих водорослей, которые способствуют загрязнению морской среды. дикая природа.
  • По данным Королевского химического общества, около 90 процентов всего металла, который сегодня очищается, составляет железо.
  • По данным Лос-Аламосской национальной лаборатории, железо является важным компонентом метеоритов, известных как сидериты.
  • По данным Лос-Аламосской национальной лаборатории, железный столб, датируемый примерно 400 годом нашей эры, до сих пор стоит в Дели, Индия. Высота столба составляет около 23,75 футов (7,25 метра), а диаметр — 15,75 дюйма (40 сантиметров). Несмотря на воздействие погодных условий, столб не сильно корродировал благодаря уникальному составу металлов.
  • Примеры продуктов, богатых железом, включают мясо, такое как говядина, индейка, курица и свинина; морепродукты, такие как креветки, моллюски, устрицы и тунец; овощи, такие как шпинат, горох, брокколи, сладкий картофель и стручковая фасоль; хлеб и крупы, такие как хлопья с отрубями, цельнозерновой хлеб и обогащенный рис; другие продукты, такие как бобы, чечевица, томатная паста, тофу и патока, по данным американского Красного Креста.
  • По данным Nature, поверхность Марса имеет красный цвет из-за большого количества оксида железа (ржавчины) на ее поверхности.В коре Марса более чем в два раза больше оксида железа, чем на Земле.
  • Твердое внутреннее и жидкое внешнее ядро ​​Земли в основном состоят из железа (примерно 85 процентов и 80 процентов по весу соответственно). По данным НАСА, электрический ток, генерируемый жидким железом, создает магнитное поле, защищающее Землю. Железо также содержится в ядрах всех планет Солнечной системы.
  • По данным JPL, железо — самый тяжелый элемент, образующийся в ядрах звезд.Элементы тяжелее железа могут быть созданы только при взрыве звезд большой массы (сверхновых).
  • Латинское название железа — ferrum, которое является источником его атомного символа Fe.
  • Слово железо происходит от англосаксонского слова iren. Слово «железо», возможно, произошло от более ранних слов, означающих «святой металл», потому что оно использовалось для изготовления мечей, используемых в крестовых походах, согласно WebElements.

Текущие исследования

Железо было предметом многочисленных медицинских исследований, некоторые из которых показывают, что высокий уровень железа в крови может быть связан с повышенным риском сердечно-сосудистых заболеваний.«Есть некоторые исследования, предполагающие, что люди, у которых больше ферритина в системе крови и маркеры повышенного содержания железа в организме, могут быть более подвержены риску некоторых сердечно-сосудистых заболеваний», — сказала Джудит Вайли-Розетт, профессор кафедры эпидемиологии. здоровье населения и медицинский факультет Медицинского колледжа Альберта Эйнштейна Университета Иешива в Нью-Йорке. «И вызывает ли это риск или это биомаркер чего-то еще, неясно», — сказала Уайли-Розетт Live Science.(Ферритин — это тип белка, который накапливает железо, а тест на ферритин измеряет количество железа в крови.)

В исследовании, проведенном с участием более 1900 финских мужчин в возрасте от 42 до 60 лет, опубликованном в 1992 г. , исследователи обнаружили связь между высоким уровнем железа и повышенным риском сердечного приступа. В более позднем исследовании, опубликованном в январе 2014 года в журнале Journal of Nutrition, исследователи обнаружили, что гемовое железо, обнаруженное в мясе, увеличивает риск ишемической болезни сердца на 57 процентов, но такой связи между негемовым железом и риск ишемической болезни сердца.

Интересно, что недавние исследования также связали накопление железа в головном мозге с болезнью Альцгеймера. В исследовании, опубликованном в августе 2013 года в Журнале болезни Альцгеймера, исследователи обнаружили, что количество железа в гиппокампе — области мозга, связанной с формированием воспоминаний — было увеличено и связано с повреждением тканей в области гиппокампа у людей. с болезнью Альцгеймера, но не у здоровых пожилых людей.

«Накопление железа в головном мозге может зависеть от изменения факторов окружающей среды, таких как количество потребляемого нами красного мяса и пищевых добавок с железом, а у женщин, перенесших гистерэктомию перед менопаузой», — автор исследования д-р.Джордж Барцокис, профессор психиатрии в Институте неврологии и поведения человека им. Семела при Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, заявил в своем заявлении.

Дефицит железа также был связан с депрессией, согласно исследованию 2017 года, опубликованному в Journal of Psychiatric Research группой австралийских исследователей, которые пытались найти связь между генетикой, уровнем железа и депрессией, особенно у подростков. Исследователи обнаружили, что, хотя существует связь между уровнем железа в кровотоке и степенью депрессии, нет никаких доказательств генетической связи между ними.Исследователи использовали данные, полученные из исследований близнецов, и рассмотрели множество факторов при сравнении близнецов-подростков со взрослыми близнецами. Связь между уровнем железа и депрессией, скорее всего, будет наблюдаться в периоды времени, когда организму требуется большее количество железа, например, во время всплесков роста.

В статье 2017 года, опубликованной в European Journal of Nutrition исследовательской группой из Ирана, описывается исследование, в котором препараты железа давались новым, не страдающим анемией матерям с послеродовой депрессией (PPD).Группа из 70 женщин начала двойное слепое исследование через неделю после родов, и через шесть недель сравнили симптомы PPD. Группа, принимавшая добавку железа, испытала значительно большее улучшение симптомов PPD, чем группа, принимавшая плацебо.

Дополнительный отчет Рэйчел Росс, участника Live Science

Откуда железо и как его производят?

Обновлено 8 декабря 2018 г.

Автор: Кевин Бек

Когда вы задумываетесь о происхождении железа, ваш разум, вероятно, заблуждается в видениях сталелитейных заводов, средневековых кузниц или какого-либо другого производственного процесса, характеризующегося тяжелой практической работой и очень высокие температуры.Но помимо того, что это тип металла, который по-разному используется в человеческой промышленности, железо также является элементом, а не соединением или сплавом, а это означает, что можно выделить один атом железа. Это не относится к большинству знакомых материалов; например, наименьшее количество воды, которое еще можно назвать водой, включает три атома, один из которых является кислородом, а два других — водородом.

Интересно, что хотя люди связывают железо с необычно высокими температурами в производственных условиях здесь, на Земле, железо как элемент обязано своим существованием событиям, столь горячим и далеким, что эти числа едва ли имеют смысл.Таким образом, изучение того, как производится железо, требует двух параллельных процессов: изучение того, как возникло железо и как оно попало на Землю, и как люди на Земле производят и используют железо для повседневной и специальной деятельности. Эти темы, в свою очередь, предполагают обсуждение использования железа в живых системах и в них, а также общий взгляд на то, как различные элементы возникают и распространяются в космосе.

Краткая история железа

Железо известно человечеству примерно с 3500 г. до н. Э.C., или более 5 500 лет назад. Его название происходит от англосаксонской версии, которая была «ирен». Символ железа в таблице Менделеева происходит от латинского слова «железо», которое означает «железо». Если вы просматриваете аптеку и случайно видите добавки с железом, вы заметите, что большинство их названий — это что-то «железное» (например, сульфат или глюконат). Каждый раз, когда вы видите слово «железо» или «трехвалентное железо» в контексте химии, вы должны немедленно признать, что речь идет о железе; «Ирония», хотя и прекрасное и полезное слово, не играет никакой роли в мире физической науки.

Химические факты о железе

Железо (сокращенно Fe) классифицируется как металл не только для повседневных целей, но и в периодической таблице элементов (интерактивный пример см. В разделе «Ресурсы»). Возможно, это не удивительно, но на самом деле количество металлов в природе намного превышает количество неметаллов; из 113 элементов, которые люди обнаружили или создали в лабораторных условиях, 88 классифицируются как металлы.

Атомы, как вы, возможно, уже знаете, состоят из ядра, содержащего смесь протонов и нейтронов примерно одинаковой массы, окруженного «облаком» почти безмассовых электронов.Протоны и электроны несут заряд равной величины, но заряд протонов положительный, а заряд электронов отрицательный. Атомный номер железа 26, что означает, что железо имеет 26 протонов и 26 электронов в электрически нейтральном состоянии. Его атомная масса, которая в округлении представляет собой просто сумму протонов и нейтронов, составляет всего 56 граммов на моль, что означает, что его наиболее химически стабильная форма содержит (56 — 26) = 30 нейтронов.

Железо обладает потрясающими физическими свойствами.Его плотность составляет 7,87 г / см 3 , что делает его почти в восемь раз плотнее воды. (Плотность — это масса на единицу объема; вода по соглашению определяется как 1,0 г / см 3 ). Железо представляет собой твердое вещество при 20 градусах Цельсия (68 F), обычно считающееся «комнатной температурой» для химических целей. Его температура плавления составляет 1538 ° C (2800 F), а температура кипения, то есть температура, при которой жидкое железо начинает испаряться и превращаться в газ, составляет 2861 ° C (5182 F). Поэтому неудивительно, что в металлообработке используемые печи должны быть действительно необычайно мощными.

Железо по массе является четвертым по содержанию элементом в земной коре. Однако общая доля железа на Земле может быть значительно больше, учитывая, что расплавленное ядро ​​планеты, как полагают, состоит в основном из сжиженного железа, никеля и серы. Когда железо извлекается из земли при добыче полезных ископаемых, оно находится в форме руды, которая представляет собой элементарное железо, смешанное с одним или несколькими типами горных пород. Наиболее распространенным типом железной руды является гематит, но магнетит и таконит также являются важными источниками этого металла.

Железо очень легко ржавеет или корродирует по сравнению с другими металлами. Это создает проблемы для инженеров, потому что в настоящее время девять десятых очищаемого металла включает железо.

Использование железа

Большая часть железа, добываемого для использования людьми, превращается в сталь. «Сталь» — это сплав, означающий смесь металлов. Популярной формой этого продукта сегодня является углеродистая сталь, что несколько вводит в заблуждение, поскольку углерод составляет лишь небольшую часть массы этой стали во всех ее формах.В углеродистой стали с самым высоким содержанием углерода на углерод приходится около 2 процентов массы металла; эта цифра может составлять до 1/10 от 1 процента, при этом металл не теряет титул «углеродистая сталь».

Углеродистая сталь, в свою очередь, может быть стратегически смешана с другими металлами для получения сплавов с определенными желательными свойствами. Например, нержавеющая сталь — это разновидность углеродистой стали, которая содержит значительное количество хрома — более 10 процентов по массе. Этот материал известен своей долговечностью и тенденцией сохранять свой блестящий блестящий вид в течение длительного времени благодаря своей высокой устойчивости к коррозии.Нержавеющая сталь занимает важное место в архитектуре, шарикоподшипниках, хирургических инструментах и ​​посуде. Скорее всего, если вы четко видите свое отражение на чисто металлической поверхности, значит, вы смотрите на что-то из нержавеющей стали.

Когда разумное количество металлов, таких как никель, ванадий, вольфрам и марганец, вводится в сталь, это делает и без того твердое вещество еще более твердым; поэтому эти легированные стали хорошо подходят для использования в мостах, режущих инструментах и ​​компонентах электрических сетей.

Нестальный тип чугуна, называемый чугуном, содержит большое количество углерода (по крайней мере, по стандартам металлообработки чугуна): от 3 до 5 процентов. Чугун не такой прочный, как сталь, но он значительно дешевле, поэтому при переходе от стали к чугуну вы делаете тот же общий компромисс, что и при переходе от гамбургера с ребрами жесткости на 70%.

Как производится железо?

Железо на Земле производится или, вернее, извлекается из железной руды. «Каменная» часть железной руды содержит кислород, пески и глины в различных количествах в зависимости от типа руды.Работа чугунолитейного завода, как назывались первые такие заводы, состоит в том, чтобы удалить как можно больше камней и других песчинок, оставив при этом железо, что в принципе мало отличается от лущения арахиса или очистки апельсина, чтобы добраться до нужного места частично, за исключением того, что в случае железной руды железо не просто окружено одноразовым материалом; это смешалось прямо с этим.

Несмотря на ужасающие температуры и общие физические проблемы, связанные с железными работами, люди уже использовали их в дохристианские времена.Обработка железа впервые достигла Британских островов через континентальную Европу и Западную Азию в V веке до нашей эры. В то время железо было физически отделено от нежелательного материала в максимально возможной степени с использованием только древесного угля, глины и самой руды, нагретых до температур, которые были умеренными по сравнению с последующими. Во всяком случае, к 1500 году до нашей эры плавка шла полным ходом, но почти 30 веков спустя, в 1400-х годах, была изобретена доменная печь, которая радикально и навсегда изменила «промышленность» (какой она была).

Сегодня железо получают путем нагрева гематита или магнетита в доменной печи вместе с углеродом, называемым «кокс», а также карбонатом кальция (CaCO 3 ), более известным как известняк. Это дает соединение, которое содержит около 3 процентов углерода и других примесей — не идеального по качеству, но достаточно хорошего для производства стали. Ежегодно во всем мире производится около 1,3 миллиарда метрических тонн (примерно 1,43 миллиарда тонн США или почти 3 триллиона фунтов) нерафинированной стали.

Откуда взялось железо?

Откуда «берется» железо в вашей посудомоечной машине из нержавеющей стали или в дровяной печи — это, возможно, гораздо менее интересный вопрос, чем то, как железо вообще появилось где-то во Вселенной. Железо считается тяжелым элементом, и элементы этого типа могут быть созданы только в катастрофических событиях «звездной смерти», называемых сверхновыми. В то время как большинство звезд как бы гаснут, поскольку они сжигают свой запас топлива водородом, некоторые звезды буквально гаснут с треском.

Это статистически редкие события, происходящие всего несколько раз каждые сто лет на всей протяженности всей Галактики Млечный Путь, массивной медленно вращающейся груды звезд и другой материи, которую люди называют своим домом. Но они также жизненно важны. Без них не было бы сил, необходимых для слияния значительных меньших элементов вместе при ударе и создания еще более крупных элементов, таких как железо, медь, ртуть, золото, йод и свинец. И все время определенная часть этих элементов путешествует на большие расстояния в космосе и оседает на Земле, иногда в виде ударов метеоритов.

Как в природе образуются элементы?

Железо, как полагают, представляет собой приблизительную точку отсечения с точки зрения элементов, которые могут быть образованы обычными процессами звездного горения (как если бы сами эти процессы в любом случае являются действительно «обычными»), и тех, которые могут быть созданы только сверхновые.

Большинство элементов — кислород с атомным номером 8, но, вероятно, не включая железо с атомным номером 26 — образуются, когда звезда начинает исчерпывать запас водорода. Причина, по которой звезда «горит», заключается в том, что она постоянно претерпевает бесчисленные реакции синтеза с водородом, самым легким элементом (атомный номер 1), сталкиваясь с другими атомами водорода, образуя гелий (атомный номер 2).В конце концов, в самой внутренней части звезды атомы гелия сталкиваются группами, образуя углерод (атомный номер 6).

Железо в организме человека

Вероятно, вы считаете, что железо является важным элементом рациона человека, основываясь исключительно на рекламных заявлениях производителей продуктов питания («Этот злак содержит 100 процентов рекомендуемой в США суточной нормы железа!») Однако вы можете не знать, почему это так.

Оказывается, в обычном человеческом теле содержится около 4 граммов элементарного железа.Это может показаться не таким уж большим делом, но зачем вашему телу вообще нужен металл? Фактически, железо является неотъемлемой частью гемоглобина, связывающего кислород белка, обнаруженного в красных кровяных тельцах (эритроцитах). Эритроциты переносят кислород из легких в ткани, где он используется в клеточном дыхании.

Когда у людей возникает дефицит железа из-за недостаточного потребления с пищей (железо содержится в мясе, особенно в мясных субпродуктах, а также в некоторых злаках) или при системных болезненных состояниях, их эритроциты не могут выполнять свою работу должным образом.В этом состоянии, которое называется анемией, у людей возникает одышка после небольшой нагрузки, часто они страдают от усталости, головных болей и общей слабости. В тяжелых случаях может потребоваться переливание крови для коррекции анемии, хотя обычно коррекция проводится с помощью добавок железосодержащих таблеток и жидкостей.

Утюг | Коалиция по образованию в области полезных ископаемых

Вернуться в базу данных минералов

Железо (элемент № 26, символ Fe) — самый распространенный металлический элемент во Вселенной.В чистом виде это темный серебристо-серый металл. Это очень реактивный элемент и очень легко окисляется (ржавеет). Красные, оранжевые и желтые цвета, наблюдаемые в некоторых почвах и на камнях, вероятно, являются оксидами железа. Железо — третий по распространенности элемент, из которого состоит Земля. Железо — один из трех природных магнитных элементов; остальные — кобальт и никель. Железо — самое магнитное из трех.

Основные руды железа — это гематит (70% железа) и магнетит (72% железа). Таконит — низкосортная железная руда, содержащая до 30% магнетита и гематита.

Тип

Элемент (минералы / руды)

Классификация минералов

Оксид

Химическая формула

Fe2O3, α-Fe2O3 (гематит), Fe 2+ Fe3 + 2O4 (магнетит)

Полоса

красный (гематит), черный (магнетит)

Твердость по Моосу

5.5–6,5

Кристаллическая система

Тригональный (гематит), Изометрический (магнетит)

Цвет

Серый металлик, от тусклого до ярко-красного (гематит), черный, серый с коричневатым оттенком в отраженном солнце (магнетит).

Глянец

Металлик

Описание

Железо (элемент № 26, символ Fe) — самый распространенный металлический элемент во Вселенной.В чистом виде это темный серебристо-серый металл. Это очень реактивный элемент и очень легко окисляется (ржавеет). Красные, оранжевые и желтые цвета, наблюдаемые в некоторых почвах и на камнях, вероятно, являются оксидами железа. Железо — третий по распространенности элемент, из которого состоит Земля. Железо — один из трех природных магнитных элементов; остальные — кобальт и никель. Железо — самое магнитное из трех.

Основные руды железа — это гематит (70% железа) и магнетит (72% железа). Таконит — низкосортная железная руда, содержащая до 30% магнетита и гематита.

Отношение к горному делу

По оценкам, во всем мире имеется 800 миллиардов тонн ресурсов железной руды, содержащих более 230 миллиардов тонн железа. По оценкам, в Соединенных Штатах есть 110 миллиардов тонн железной руды, что составляет 27 миллиардов тонн железа. Среди крупнейших производителей железной руды — Россия, Бразилия, Китай, Австралия, Индия и США. В США крупные месторождения находятся в районе озера Верхнее. В мире добывают железную руду в 50 странах, но 96% этой руды добывают только 15 из этих стран.

Железная руда — это сырье, используемое для производства чугуна, который является одним из основных сырьевых материалов для производства стали. Необработанное железо легировано различными элементами (такими как вольфрам, марганец, никель, ванадий, хром) для его усиления и упрочнения, что позволяет производить полезную сталь для строительства, автомобилей и других видов транспорта, таких как грузовики, поезда и железнодорожные пути.

использует

В Соединенных Штатах почти вся добываемая железная руда используется для производства стали.То же самое и во всем мире. Само по себе сырое железо не так прочно и твердо, как требуется для строительства и других целей. Таким образом, необработанное железо легируется различными элементами (такими как вольфрам, марганец, никель, ванадий, хром) для его усиления и закалки, что делает сталь полезной для строительства, автомобилей и других видов транспорта, таких как грузовики, поезда и т. Д. железнодорожные пути.

Около 98% железной руды используется для производства стали — одного из величайших изобретений и самых полезных материалов, когда-либо созданных.В то время как другие виды использования железной руды и железа составляют лишь очень небольшую часть потребления, они являются прекрасным примером изобретательности и разнообразия способов использования природных ресурсов людьми. Порошковое железо: используется в продукции металлургии, магнитах, высокочастотных сердечниках, автозапчастях, катализаторах. Радиоактивное железо (железо 59): в медицине, трассирующий элемент в биохимических и металлургических исследованиях. Железный синий: в красках, типографских красках, пластике, косметике (тени для век), красках для художников, синем цвете для стирки, крашении бумаги, ингредиентах удобрений, запеченных эмалевых покрытиях для автомобилей и бытовой техники, промышленных покрытиях.Оксид железа черный: в качестве пигмента, в полировальных смесях, в металлургии, медицине, магнитных красках, в ферритах для электронной промышленности. Основными производителями железной руды являются Австралия, Бразилия, Китай, Индия и Россия.

Вернуться в базу данных минералов

Утюг I

ДОБЫЧА ЖЕЛЕЗА: ГДЕ И ПОЧЕМУ?

Его называли бесплодной пустыней, эта земля сейчас принадлежит Мичигану.
Верхний полуостров.Однако с момента первой отгрузки железной руды в двести фунтов в 1846 году,
рудники Верхнего полуострова (внизу) добыли более одного миллиарда тонн железной руды.
Какой-то бесплодный мусор!

Железная руда — самый ценный нетопливный добываемый товар штата Мичиган. В
В 1994 г. в районе озера Верхнее добывалось 95% запасов железной руды в США. Миннесота
лидирует в стране с 70% производства, в то время как Мичиган производит большую часть остального
(25%). Более 98% поставляемой в мире железной руды используется для производства стали,
в то время как остальное используется в пигментах, химикатах или в других, второстепенных целях.Природные руды были
основной тип руд, добываемых до Второй мировой войны.
В начале 19 века поселенцы, двигавшиеся на запад с востока
Соединенные Штаты обошли UP из-за его репутации негостеприимной дикой местности.
Однако положительное внимание к региону привлекла книга Дугласа Хоутона 1841 года.
геологический отчет, описывающий присутствие меди на полуострове Кевинау. Добавление к
Этим ажиотажем стала реклама, связанная с поставкой двухтонной меди Ontonagon.
валун в Детройт в 1843 году.
В течение первой части докембрийской эры период в 250 миллионов лет
тишины, которую мы называем гуронской из-за ее записи к северу от озера Гурон, толстые отложения
были заложены в мелководном морском желобе, покрывавшем район Верхнего озера. На местах
отложился густой песок; в других мелких илах, а в других местах — чистая известь, скопившаяся
в мелком, но медленно углубляющемся море. Над песком огромные массы минералов железа
накапливаются либо химическим действием, либо работой железообразующих бактерий, либо обоими
и, возможно, другими способами, пока не образовались огромные толщи песка и железных отложений,
а крупнейшее в мире месторождение железа находилось в разработке в Миннесоте, Висконсине и
Мичиган.В то далекое время основы богатства Мичигана и
автомобильная промышленность была заложена в старых гуронских отложениях, которые мы сейчас находим в железных массивах.
округов Маркетт, Барага, Айрон, Дикинсон, Меномини и Гогебич.
Гуронские (раннепротерозойские) породы содержат огромное богатство
железные образования в Мичигане. Как мы выяснили, эти скалы сломаны, разбиты, некоторые даже
перевернулся назад. Они так растрескались и раздвинулись, что края рудных тел
разделены сотнями футов, что затрудняет добычу и поиск руды
тела сложные.Но с момента его открытия в 1844 году в Мичигане был добыт один из самых богатых месторождений.
месторождения железной руды в мире, и на протяжении более 100 лет богатство и промышленность
государство во многом зависело от железной руды.
Термин «железообразование», пожалуй, самый загадочный и
спорный термин, когда-либо придуманный для типа камня. Железные образования откладывались во многих
части света в период раннего протерозоя (докембрия) в формациях, которые составляют 500
толщиной 2000 футов и более и простираются на сотни миль.Таким образом, тысячи
кубические мили богатых железом отложений отложились в ряде бассейнов. После раннего
Протерозойское (около двух миллиардов лет назад) отложение железообразования прекратилось, и это
в более молодых геологических толщах характерный тип породы практически отсутствует.
Таким образом, нам остается ломать голову над тем, откуда взялось огромное количество железа.
из раннего протерозоя, и почему железо не обнаруживается в более молодых породах. Все это
предполагает, что существенное изменение химического состава поверхностной среды
Земля должна была появиться около двух миллиардов лет назад, чтобы предотвратить отложение образования железа
в более молодых породах.Большинство геологов сейчас считают, что главным изменением стало развитие
кислородсодержащая атмосфера на Земле. Железо относительно растворимо в
кислородно-дефицитная среда (как в раннем докембрии) и, следовательно, будет
в больших количествах присутствовать в водах океана. В богатой кислородом среде, как сейчас
В атмосфере железо невероятно нерастворимо и поэтому не присутствует в количестве в
океанские воды.
Железные образования сыграли важную роль в поселении и
экономическое развитие региона Верхнего озера, поскольку эти породы являются источником и источником
для подавляющего большинства железной руды, добываемой в Северной Америке.На карте ниже показано
что железные образования являются обычным явлением по всему региону озера Верхнее. В
крупнейшим из них является хребет Месаби в Миннесоте.

Источник: Неизвестно

И сегодня на землях, предназначенных для добычи полезных ископаемых в районе Великих озер, преобладают крупные,
карьеры в горном хребте Месаби, штат Миннесота.

Источник: Неизвестно

Железная руда была впервые «открыта» европейскими поселенцами, когда
Первому землемеру Уильяму Остину Бёрту индейский вождь показал железную руду недалеко от
территория нынешнего Негауни, штат Мичиган, в 1844 году.Он заметил странное движение компаса.
игла во время съемки вблизи того места, где находится нынешний город Ишпеминг.
Добыча началась в 1846 году, неуклонно росла и продолжалась до
настоящее время. Открытие железной руды в других частях региона Верхнего озера составляет
одна из самых ярких глав в истории района Великих озер. Горное дело было
уступает только регистрации, привлекая новых людей и открывая территорию для заселения.
Однако его важность намного превосходит важность лесозаготовок, поскольку это все еще одна из основных
вкладчик в экономику региона.
Железные руды обнаружены в приповерхностных зонах обогащения.
в докембрийских породах северных штатов Великих озер. В разгар Второй мировой войны 103 натуральных
рудные шахты действовали в Миннесоте, а 43 — в Мичигане. Эти руды
в среднем около 60% железа. Их можно было отправлять прямо на сталелитейные заводы без
«обогащение» (процесс дробления, просеивания, сушки, промывки и др.
процессы, которые отделяют частицы руды от бесполезного кремнезема, который
с примесью низкосортных руд).
Железообразование впервые было изучено в районе озера Верхнее в
конец 1800-х гг. Фактически, железные образования в этом регионе являются «стандартом» для
с которыми сравниваются другие во всем мире. Хотя в Мичигане много богатых железом
горных пород, обычно количество железа в них настолько мало, что препятствует добыче полезных ископаемых. В железе
формаций, количество железа было сконцентрировано в результате выветривания и выщелачивания
минералы, не содержащие железо, поэтому мы используем термин «образование железа» только для горных пород.
содержащие> 50% железа.Руда (железо) концентрируется просачиванием вниз.
вода, и встречается в местах, где нисходящие воды направляются и сходятся, например,
по наклонному слою непроницаемой породы внизу. Вдоль этих каналов кремнезем
удаляются и оксиды железа концентрируются. Выщелачивание более эффективно в местах, где
исходные осадочные породы (содержащие тонкие слои богатых железом материалов) изогнуты,
сложенный и сломанный, действует как сито, а не препятствует проникновению воды.В
диаграмма ниже иллюстрирует взаимосвязь между неизмененными «железными формациями».
и выветренная, выщелоченная железная руда, поскольку они обнаружены во многих железных массивах UP
и Миннесота.

Источник: Неизвестно

На этот раз железообразование произошло в большом интервале юрского периода (около 200 г.
миллионов лет назад) и сегодня. За это время в
Мичиган. Вместо этого работали все силы эрозии, создавая большую часть наших
декорации, раскрывающие наши минеральные богатства и создающие некоторые из них.Старый докембрийский ареал
к западу от Маркетта был разрушен наиболее быстро. Края кембрийских песчаников были стерты.
прочь от старых гранитов и гуронских железных образований, оставив лишь небольшие шапки
песчаник, чтобы показать, где были кембрийские моря. Железные образования не были рудами, когда
впервые подверглись воздействию, но за долгие годы их воздействия поверхностные воды вымыли другие
минералы, оставляющие железо позади, постепенно заменяя верхние несколько сотен футов железной руды,
или то, что горняки называли «рудой прямого отгрузки».Это частично объясняет, почему
верхние части железистых пластов богаты железом, а нижние уровни богаты железом.
Хотя железообразование имеет простой состав — оно состоит из
кремний (биохимически осажденный кварц) и минералы железа — они чрезвычайно изменчивы в
внешний вид. Минералы кремня и железа различаются по цвету. Несмотря на эти
вариации, железообразования имеют отличительные особенности, которые служат основой для
идентификация. Как следует из названия, они богаты минералами железа, с одним или несколькими
железосодержащие минералы, составляющие почти половину объема породы.Утюг
образования тонкополосчатые и химико-осадочного происхождения.

Источник: Неизвестно

Железные образования образуют характерные осадочные породы в зеленокаменных породах.
пояса в породах архейского возраста. Железные образования состоят в основном из кремня (химически
осажденный кварц) и минералы, богатые железом. В некоторых отрядах камень может быть в основном
черт; в другом случае это может быть кремний-гематит или яшма-гематит, который является
Эффектная скала с чередованием красных и серых слоев, каждый толщиной около 5-20 мм.Черт и
магнетит — безусловно, самый распространенный минерал в формациях железа. Другие минералы железа
включают сидерит и гематит. На изображении ниже показаны несколько образцов железа.
руда — железообразование. Серая металлическая руда представляет собой магнетит, а красная руда — это магнетит.
гематит. Круглая штука посередине — четверть.

Источник:
Фотография Рэнди Шетцла, профессора географии Университета штата Мичиган.

Некоторые железные образования, похоже, образовались вулканическими горячими источниками.
вносит железо и кремнезем в морскую воду, вероятно, в бассейнах между вулканическими островами.Осаждение кремнезема и железа, вероятно, произошло в результате биохимических процессов.
Некоторые пласты железа имеют высокоуглеродистые слои (в настоящее время в основном
графит), связанный с ними. Действительно, углеродистые сланцы и графитовые слои являются
обычен как в осадочных, так и в вулканических породах зеленокаменных поясов. Исследования
эти углеродистые слои указывают на то, что они состоят в основном из органического углерода.
Это свидетельствовало бы о наличии примитивных организмов (вероятно, сине-зеленых водорослей и
бактерий) в количествах, достаточно больших, чтобы накапливаться слоями толщиной в несколько футов в воде в
которые образовали зеленокаменные пояса.Это также указывает на древность жизни на Земле, поскольку
самые старые из изученных зеленокаменных поясов (возраст не менее 3300 миллионов лет в Южной Африке)
есть доказательства того, что первобытная жизнь была достаточно изобильной, чтобы оставить запись.
Железо располагалось в трех из четырех областей в докембрийских породах
западный UP. На карте ниже показано расположение основных металлургических предприятий Мичигана.
Эти железные хребты являются корнями гор среднего докембрия.
Из шести основных диапазонов или областей железа в Соединенных Штатах три являются
расположен в основном в Мичигане: хребет Маркетт, все из которых находятся в
штат, а также хребты Меномини и Гогебич, которые расположены как в Мичигане, так и в
Висконсин.Примерно 40 миль в длину и 3-10 миль в ширину, Маркеттский хребет.
простирается через UP от города Маркетт до нескольких миль к югу от L’Anse на
Кевино-Бэй. Диапазон Gogebic находится частично в Мичигане и частично в Висконсине. это
разделен рекой Монреаль, коротким ручьем, который впадает в озеро Верхнее примерно в 25 милях.
к востоку от Ашленда, Висконсин. Этот диапазон простирается почти на 80 миль между озером Аткинс в Висконсине.
и озеро Гогебич в Мичигане; секция Мичигана составляет примерно 25 миль в длину и
простирается от государственной границы в Айронвуде до точки немного западнее озера Гогебич.Большая часть ареала Меномини находится в штате Мичиган и включает в себя
города Айрон-Маунтин, Норвегия и Вулкан. Основные месторождения железа в этом диапазоне простираются в
восточное и западное направление, к северу от Железной горы.
Если производство чугуна и стали было локализовано за счет его руды
источников, а не источников угля или рынков, достаточно сказать, что экономические
Развитие и история Верхнего полуострова были бы совсем другими, чем он есть.
Сначала железную руду выплавляли в угольных печах недалеко от г.
Маркетт — одна из старых печей теперь является туристической выставкой. Древесный уголь был сделан из
«неисчерпаемые» лиственные породы первоначального леса, но поскольку лиственные породы были
истощились и стали применяться более новые методы плавки, стало дешевле и целесообразнее
переместить железную руду в топливо — уголь Пенсильвании. Несколько горных городков были
заброшены, а их здания оставлены, чтобы рушиться и тупо смотреть на кусты, растущие в
улицы.

Хребет Маркетт
Первый обнаруженный хребет Маркетт заинтересовал геологов.
с начала 1840-х годов, когда Дуглас Хоутон, первый государственный геолог штата Мичиган, провел
систематический научный анализ и исследование Верхнего полуострова Мичиган. Он
опубликовал свои выводы в длинном отчете, подробно описывая местонахождение полезных ископаемых в
Район озера Верхнее. Хотя он не знал о количестве месторождений железной руды в
области, Хоутон действительно заявил, что залежи железа можно было найти на южном берегу или поблизости от него.
Озеро.Выводы Хоутона были подтверждены и дополнены деятельностью Уильяма
А. Берт, заместитель геодезиста США. Берт, пытаясь установить восток-запад
линия между поселками 47 северной широты и 48 северной широты, примерно в одной миле к югу от озера Тил,
заметил странные изменения в стрелке его магнитного компаса. При использовании собственного изобретения Берта
по солнечному компасу никаких изменений не наблюдалось. В поисках причины этого
возмущения, геодезическая партия обнаружила залежи железной руды или гематита.В 1845 г.
поиски железной руды начались всерьез, и первое крупное открытие было сделано недалеко от
Настоящий сайт Негауни. Бойцы поисковой группы сформировали Jackson Mining Company на
23 июля 1845 года в Мичигане официально началась добыча железа. Производство кованого железа из
руда была возведена на реке Карп, и именно там было произведено первое металлическое железо.
Первая доменная печь, построенная рядом с рудником Джексон, пущена в эксплуатацию в апреле.
от 1849 г.
Гражданская война увеличила потребность в железе Верхнего озера, и объем
отгрузки начали неуклонно расти, с открытием дополнительных мин на полигоне.В 1861 г.
выход для Marquette Range составил 120 000 тонн; к 1868 году годовые показатели достигли
полмиллиона тонн; а к 1873 году здесь было добыто более миллиона тонн руды,
эта цифра неуклонно росла на рубеже веков.

Источник: Неизвестно

Ареал Меномини
До Гражданской войны основным регионом по производству железа был Маркеттский хребет, но
послевоенное открытие железа в хребтах Меномини и Гогебич значительно расширилось
Производственные мощности Мичигана.
В 1846 году Уильям А. Берт в процессе линейной съемки земли
отметил следы железной руды в районе Кристального водопада. В мае 1849 г. Дж. У. Фостеру было послано
доктором Чарльзом Т. Джексоном для расследования сообщений о железной руде на реке Меномини,
и последующий отчет Фостера перечислил большие пласты зеркальной руды в разделе 30, T40N,
R30W, недалеко от озера Антуан. В 1866 году Томас и Бартли Брин, спекулянты лесом из
Меномини, обнаружил месторождения железа недалеко от нынешнего Вауседа, штат Мичиган.Хотя Брин
братья обнаружили то, что позже стало очень прибыльным рудником Брин.
работы на этом месте не начались до 1870 года. В 1878 году пять шахт были
активно занимается судоходством из ареала Меномини: Брин, Циклоп, Норвегия,
Квиннесек и вулкан.
После завершения строительства замков Су в 1855 году первые прибрежные рудники
могли легко транспортировать крупногабаритную руду к плавильным площадкам и рынкам, но как
операции переместились вглубь страны, потребность в надежных, эффективных внутренних улучшениях стала
очевидный.Железные дороги, казалось, помогли решить эту проблему. Строительство началось в конце 1850-х гг.,
а первая межпостровная линия была построена в 1881 году.
Пика производства пришелся на 1920 год, когда было отгружено почти семь штук.
млн тонн железной руды. Спад начался в 1930-х годах, и сегодня руины руин почти не видны.
все, что осталось от большинства шахт Меномини, когда-то шумных центров активности и
производство.

Источник: Неизвестно

Гогебичский хребет
Первым официальным зарегистрированным уведомлением о присутствии железной руды на Гогебичском хребте было
включен в отчет 1848 г.А. Рэндалл, примерно видевший обнажения железной руды.
на полпути между Херли и Мелленом, в Висконсине. В Мичигане внимание было обращено на
возможностей Гогебичского хребта по отчету Геологической службы штата
Мичиган. Профессор Рафаэль Пампелли и майор Т. Б. Брукс проследили образование железа.
через реку Монреаль в Мичиган и в последующие годы нанесли на карту ареал, расширяющий
на восток в сторону озера Гогебич. Официальная заслуга в открытии железа принадлежит
Ричард Лэнгфорд, зверолов и охотник, который утверждал, что видел выходы красной руды из
корни перевернутого дерева к югу от нынешнего города Бессемер в 1879 или 1880 году.К 1884 году на этом месте, известном как рудник Колби, начали производить товарный чугун.
руда. Первые исследователи и старатели на Гогебичском хребте испытали на себе
особые трудности земли, лишенной дорог или даже проходимых троп. Поставки должны были быть
упакованы по суше из Онтонагона или были доставлены на лодке из Онтонагона в Эшленд на
устья рек Монреаль и Черная. Однако вскоре после открытия ассортимента
для добычи полезных ископаемых железная дорога сделала свой первый вход.Первая руда из ассортимента
вышли из Колби, и в октябре 1884 года на платформы было погружено 1022 тонны, отправлено
в Милуоки, а затем перегрузили баржей в Эри, штат Пенсильвания. К 1910 году три
отдельные железнодорожные пути обслуживали Гогебичский хребет, и примерно четыре миллиона тонн
железная руда отгружалась ежегодно. С 1893 г. по первое десятилетие 20-го
века уровень добычи колебался от 3-4 миллионов тонн руды, а Гогебич продолжал
быть продуктивной линейкой железа.

Район недалеко от Ишпеминга, в самом сердце хребта Маркетт-Айрон, был
выбран в середине 20 века, потому что деревья не загораживают
вид на богатые железом холмы. Сегодня произошло отрастание леса. В
холмы состоят из богатых железом горных пород, таких как диорит, и других «железных образований».

Мы празднуем открытие в 1844 году железной руды Мичигана.
депозитов, но мы действительно должны думать об этом как о «окончательном» или
«коммерческое» или «официальное» открытие этого ресурса.Для тысяч
за годы до открытия европейцами Северной Америки, доисторических
жители знали и использовали самородные металлы и металлические руды. Парадоксально, что
Американские первооткрыватели того, что стало шахтой Джексон (недалеко от современного Негауни), были ведомы
на сайт местным индейцем. Технологии, которые использовали коренные американцы, и
Полученные продукты сильно отличались от тех, которые предлагали европейцы.
В доисторический период металлы в промышленных масштабах никогда не использовались.Тем не мение,
металлы имели особое значение в духовной и ритуальной жизни коренных американцев.
этого не существовало в евро-американском мире.
Используя сочетание традиционных техник холодного молотка,
отжиг (повторный нагрев), клепка или истирание, коренные американцы могли создавать металл
артефакты удивительной изобретательности — а зачастую и огромной красоты — из золота, серебра, меди и
галенит. Их использование железа, вероятно, не так хорошо известно. Железо — одно из самых распространенных
элементы в нашей окружающей среде и в нас самих.Это «гемо» в гемоглобине
наша кровь. Однако в чистом или нативном виде он встречается редко. Тем не менее,
Доисторические люди использовали железо во многих нечистых формах.
Таконит, обычная форма железа, химически связанного с кремнеземом, был
откололась и расслаивалась на точки снаряда. Марказит, или железный колчедан, измельчали ​​в
колбочки и полушария. Гематит, богатейший источник руды для большей части железа, добываемого на
Американский континент расклевывали и измельчали ​​на кельтов, топоров, конусов и отвесов.Как только
часто коренные американцы искали блестящий красный оксид, готовый источник
пигмент. Маловероятным источником железа, использовавшегося доисторически, были метеориты. Декоративные элементы
такие как ушные раковины, бусинки и пуговицы, а также небольшие стамески в форме резцов
бобры, найденные в курганах Огайо, были вытеснены из метеоритного железа, привезенного из
Канзас.
Истинная металлургия и восстановление руд до чистых металлов или сплавов
требовался уровень технологий, недостижимый в доколумбовой Северной Америке.Большинство
доисторические культуры были способны генерировать достаточно высокие температуры, чтобы плавить свинец и
иногда медь, но никогда не железо.

Щелкните здесь, чтобы продолжить со второй части этой страницы.
Есть еще много всего!

Некоторые изображения и текст на этой странице были взяты из различных изданий.
журнала Michigan History.

Этот материал был составлен только для образовательных целей, и
не могут быть воспроизведены без разрешения.Один экземпляр может быть распечатан для личного пользования.
использовать. Пожалуйста, свяжитесь с Рэндаллом Шетцлом ([email protected])
для получения дополнительной информации или разрешений.

Как производится железо — Forestry and Land Scotland

Что такое железо?

Железо — это металлический элемент (символ таблицы Менделеева: Fe) с температурой плавления 1150 градусов Цельсия и выше.

Это четвертый по распространенности элемент в земной коре, но он встречается скорее в виде железной руды, чем в качестве пригодного для использования металла.Железная руда бывает разных форм и выглядит как скала. Это смесь железа, кислорода и других элементов, смешанная с песками и глинами.

Изображение справа: руда добывается из колокольных ям в Уилсонтауне.

Чтобы сделать металл пригодным для использования, металлургический завод должен избавиться от нежелательных компонентов этой смеси и сохранить как можно больше железа, чтобы получить более чистый металл.

Развитие производства чугуна

Производство чугуна пришло в Британию из Европы и Ближнего Востока около 450 г. до н.э.В то время для этого процесса требовались только железная руда, древесный уголь и глина. Гидроэнергия использовалась для приведения в действие сильфонов и молотов с 13 века, а доменная печь была представлена ​​в 15 веке в Бельгии.

Древесный уголь использовался там, где была готовая древесина, но в районах без большого количества лесов уголь был возможным топливом для доменных печей. Уголь обычно содержит серу, а это означает, что железо, полученное с использованием угля в качестве топлива, также будет содержать серу. Это хорошо для чугуна, но не для кованого железа.

Кокс представляет собой более чистую форму углерода и не содержит серы. Его получают путем частичного сжигания угля. Кокс был впервые использован в доменных печах в 1708 году, а Wilsontown Ironworks с самого начала использовал кокс в качестве топлива для своих доменных печей.

Рецепт изготовления железа

Люди, работавшие в загрузочном цехе доменных печей, были, пожалуй, самыми квалифицированными рабочими на металлургическом заводе. Они не были бы местными и, может быть, даже не шотландскими. Их работа заключалась в том, чтобы гарантировать, что нужное количество различных ингредиентов будет добавлено в доменные печи в нужное время — большие печи, используемые для приготовления смеси железа.

Домны в идеале должны работать 24 часа в сутки, семь дней в неделю. Их взорвали только тогда, когда требовался ремонт и обслуживание.

Ингредиентами для производства пригодного для использования железа были известняк, железный камень, кокс и воздух. Кокс является топливом, а железный камень — железной рудой. Железный камень сначала обжигают в обжиговых печах, расположенных рядом с доменными печами, для удаления примесей. Воздух или дуть вдували в доменную печь мощными паровыми двигателями.(Они использовали холодный воздух до 1828 года, когда в Уилсонтауне было обнаружено, что горячий воздух дает железо более высокого качества).
Воздух необходим для поддержания горения смеси внутри печи. Известняк добавляется, потому что он соединяется с примесями в железной руде и действует как флюс. Эта смесь известняка и примесей называется шлаком, он был нежелательным и был удален из доменных печей путем открытия крана, через который шлак должен был вытекать, как только он поплыл бы в верхнюю часть смеси. Схема печи в Уилсонтауне

После того, как смесь нагреется в течение необходимого периода времени и шлак отпущен, на дне доменной печи будет открыт кран для вытекания расплавленного чугуна.Ему будет позволено течь в подготовленные песчаные грядки, называемые свинарниками, где он будет оседать. Так они сделали свиней, названных так потому, что, как говорили, расположение свинарников напоминало свиноматку с кормящимися поросятами.

Внутри доменной печи

После производства чугуна в доменных печах часть его будет отправлена ​​на очистительные заводы, затем в кузницу и прокатный стан.

НПЗ

В Уилсонтауне было два абразивных завода, где чугун сначала подвергался продувке воздухом для выжигания некоторых примесей до образования лужи.Нефтеперерабатывающие заводы должны были быть близко к месту выхода чугуна из доменной печи и удобно размещены для транспортировки железа через водопропускную трубу в кузницу для лужения. После рафинирования металл охлаждали в цистерне или водяной кювете.

Кузница

Деталь кузницы в Уилсонтауне Кузница — это здание, в котором металл нагревается и формируется.

Это здание было впервые построено в 1790/1 по плану, составленному Джоном Ренни, который в то время работал инженером в Boulton and Watt.Он стоял через водопропускную трубу от доменных печей. В его основе находился машинный зал с двумя паровыми машинами 1810 года, одной одинарной и одной двухступенчатой. Один из этих двигателей был подержанным, он был куплен в литейном цехе Короля и Королевы в Ротерхите, принадлежавшем в то время Gardner, Manser & Co. Вероятно, он начал работать в кузнице в Уилсонтауне в августе 1791 года.

Изначально в кузнице были молотки, ленточные молотки и мелкие детали для очистки железа, но этот метод стал нерентабельным.Поэтому после того, как John Wilson Snr & Sons взяли на себя руководство, они установили новое оборудование, включая паровой двигатель, пудлинговые печи и 2 новых молота, возможно, они также изменили здание.

В 1810 году двигатели теперь обеспечивали мощность для работы 3-х гончарных молотков и одного волочильного молотка. Также в кузнице в это время было 10 печей для пудлинга, 2 печи для обжига шариков и одна чугунная печь.

Железо будет доставлено в кузницу с нефтеперерабатывающих заводов и переработано в печах для выжигания (в основном) углерода.После этого сырой ковкий чугун повторно нагревали в шаровидной печи или грохоте перед тем, как его забивали молотком (галька) для удаления окалины и, наконец, вытягивали в блюмы для отправки на прокатные станы. Для этого может потребоваться несколько «плавок». По этой причине очистка, лужение, молоток и окончательная прокатка должны проводиться близко друг к другу.

Молоты были двух типов — вертолетные и наклонные. Для гальки они были шлевного типа и приводились в действие кулачками на оси, которые поднимали носовую часть (ударный конец) непосредственно с опорой, закрепленной на другом конце.Он работал медленнее, чем отбойный молоток, но давал более тяжелый удар. Наклонный молоток использовался для рисования и давал более быстрый, но более мягкий ход. В этом типе точка опоры лежала посередине; при нажатии на хвост конец молотка на противоположном конце поднимался рычагом, действующим через точку опоры.

Перемещение чугуна в кузнице осуществлялось тачками, одной четырехколесной и тремя двухколесными тележками по чугунным «тачкам». Вокруг кузницы было 14 водяных ящиков (башен) для охлаждения рабочих инструментов.

Прокатный стан

Детали прокатного стана в Уилсонтауне Прокатный стан — это завод по формованию металла путем пропускания его между парами валков.

Прокатный стан находился рядом с кузницей на севере. Перед отправкой в ​​прокатный стан блюмы из кузни взвешивались. Прокатный стан, судя по всему, был построен около 1802-1804 годов и описывался как открытый с каменными столбами через подходящие интервалы и арочным между ними. Из-за большой покрытой площади крыша поддерживалась внутри на чугунных столбах и, вероятно, имела стропильные фермы из кованого железа, которые были привязаны к стенам стеновыми плитами.Внутренние тонкие чугунные столбы позволяли перемещать материалы внутри; Как и в кузнице, пол был выложен чугунными пластинами, чтобы не повредить его при перемещении железа.

Мельница приводилась в движение паровой машиной одностороннего действия с массивным маховиком диаметром 24 фута. Двигатель мельницы был размещен по центру, так что три пары валков для торговых прутков могли лежать с одной стороны от главного привода, а три пары, предназначенные для простой работы (котельная плита, лист и обруч), — с другой.С этой стороны также находилась пара болтовых валков с резцами, обработанными эксцентриком. Токарный станок для возврата валков в исходное состояние (валки имели тенденцию к неравномерному износу) также приводился в движение от двигателя.

В описи 1813 года перечислено оборудование, такое как 100 щипцов и крючков, которые использовались для вытягивания железа между проходами. Между каждым проходом железо нужно было подогревать, и для этого были печи. После прокатки готовое железо собирали на 2-х стендах, каждая из которых весила более ½ тонны, но для той же цели использовалась длинная деревянная скамья: возможно, это было для котельных плит, которые могли бы легче царапаться.

Что они сделали в Уилсонтауне?

Для Wilsontown Ironworks нет списка клиентов, но мы знаем одного или двух клиентов, например Ричард Кроушей, который купил пруток. Уилсоны продавали свое железо через торговцев железом, у которых были большие склады, как у Джеймса Пилланса в Лейте. Мы знаем, что железо из Уилсонтауна шло на склады в Лейте, Глазго и Лондоне.

Товаров было:
  • Чугун — продан другим литейным цехам
  • Изделия из чугуна, такие как дроби (4-18 фунтовые) для пушек, осей, труб
  • Пруток / Кованое железо / Торговый слиток
  • Blooms — куплены другими металлургическими / литейными заводами
  • Плиты котельные и прочие
  • Обруч — например, для бочек
  • Листовое железо
  • Прутки железные
  • Балласт для судов
  • Специальные товары для местных продаж
  • Стержни для гвоздей — проданы торговцу скобяными изделиями в Эдинбурге

История торговли железной рудой: Кливлендский проект памяти

Эта краткая история появилась в Годовом отчете Ассоциации озерных перевозчиков за 1910 год.

Торговля железной рудой — это, конечно, торговля Великих озер, но так было не всегда. Основным предметом торговли на протяжении стольких лет было зерно, затем первое место заняли пиломатериалы, уступив место углю. Фактически, только в 1888 году железная руда стала основным промыслом Великих озер. Его начало действительно было очень скромным. Чтобы будущие поколения могли иметь историческую справку, в этой статье будет прослеживаться рост железорудной промышленности от ее зарождения до настоящего времени.Торговля железной рудой оказала влияние на глубину каналов и постепенную эволюцию типа конструкции парохода за счет развития погрузочно-разгрузочных устройств. Превосходство нашей страны в мировой торговле чугуном и сталью скорее связано с обилием руды в нашем озере Верхнее и низкой стоимостью их транспортировки, чем со всеми когда-либо написанными тарифами. Таким образом, история торговли вызывает интерес.

Железная руда была обнаружена на хребте Маркетт 19 сентября 1844 года Уильямом А.Берт, заместитель геодезиста США, и группа, проводившая съемку на Верхнем полуострове Мичигана. Берт был изобретателем солнечного компаса, и именно замечательные изменения направления стрелки заставили его попросить свою партию поискать то, что ей мешало. Выходы руды были обнаружены в большом количестве; на самом деле руда обнажила лишь кусок дерна.

Весной следующего года Фило М. Эверетт из Джексона, штат Мичиган, посетил регион и обнаружил месторождение, которое он назвал «Шахта Джексона».Он вернулся в Джексон с небольшим количеством руды, которую переплавили. Это была первая руда, покинувшая полуостров Мичиган. Весной 1846 года на месте шахты Джексона был построен небольшой дом, и когда группа вернулась в Джексон, они несли на своих спинах около 300 фунтов руды. Часть руды была доставлена ​​мистеру Олдсу из Кукуш-Прари, которому удалось сделать из нее железный слиток в кузнечном огне. Это было первое железо, которое когда-либо производили из руды озера Верхнее. Следующим шагом в развитии было строительство кузницы на реке Карп, примерно в трех милях от шахты Джексон, и 10 февраля 1848 года в этой кузнице Ариэлем Н. было изготовлено первое железо из региона Верхнего озера.Берни. Сделанный таким образом утюг был продан Э. Б. Уорду, который использовал его в шагающей балке парохода OCEAN. В кузнице было четыре костра, из каждого из которых каждые шесть часов брали кусок, который помещали под молот и выковывали в блюмы площадью 4 дюйма и 2 фута длиной, при этом суточный продукт составлял около шести тонн.

Вторая кузница была построена Marquette Iron Company в устье реки Карп весной 1850 года. Руда в нее поступала из шахты, позже известной как Кливлендская шахта, расположенной примерно в двух милях от шахты Джексон.Шахта Джексона была расположена в месте, которое сейчас известно как Негауни, а шахта Кливленда — в месте, которое сейчас известно как Ишпеминг.

Зимой 1850 года около 25 двойных бригад были заняты транспортировкой руды в кузницу в устье реки Карп, где она измельчалась, а затем превращалась в цветное железо, готовое к отправке. Зимой руду возили исключительно в санях. Попытка выплавлять железо на полуострове в этих маленьких кузницах оказалась катастрофической. Утомительная транспортировка руды к озеру, длинная транспортировка к мельницам в Пенсильвании и Огайо сделали стоимость цветения настолько высокой, что предприятие не смогло окупить свои затраты.К тому времени, когда цветы были заложены в Питтсбурге, они фактически стоили 200 долларов за тонну, а рыночная цена на железо тогда составляла 80 долларов за тонну!

Ни одна из первых компаний не думала о доставке самой руды в нижние озера, хотя в 1850 году Александр Кроуфорд из Нью-Касла, штат Пенсильвания, заказал десять тонн руды, отправленные в Нью-Касл для испытаний. Часть этой руды была использована мистером Кроуфордом для починки лужа на его прокатном стане в Нью-Касле. Мельница принадлежала Cusola Iron Company.Остаток руды использовался на прокатном стане Вика в Янгстауне, штат Огайо, для той же цели. В обоих случаях руда оказалась вполне удовлетворительной. Только в 1853 году металлургические компании пришли к выводу, что попытки производить железо на верхнем полуострове тщетны. Затем они занялись доставкой железной руды в нижние озера.

Начало того, что с тех пор стало одной из величайших индивидуальных сделок в мире, определенно не впечатляло. Было показано, что единственный способ привозить железную руду в озеро из шахт зимой — на санях.Стало совершенно очевидно, что для того, чтобы вести какой-либо значительный бизнес, необходимо улучшить транспортные средства. Средняя загрузка саней составляла 3000 фунтов, или чуть больше полутора тонн брутто, и команда не могла совершать более одной поездки в день. За всю зиму улов редко превышал 1000 тонн. Это, конечно, означало, что в следующем сезоне можно будет отгрузить не более 1000 тонн.

Среди мужчин, привлеченных к полуострову, был Герман Б.Эли, который, как только увидел месторождения, понял, что нужна железная дорога. Он заручился поддержкой горнодобывающих компаний, но встретил холодную реакцию со стороны других источников капитала. Две существовавшие тогда горнодобывающие компании терпеливо ждали в течение года, пока г-н Эли приступит к строительству своей железной дороги, а затем, не заметив никаких признаков движения с его стороны, вместе занимались строительством дощатой дороги к шахтам.

Первая партия руды в любом количестве состояла из 152 тонн и была отправлена ​​компанией Cleveland Iron Mining компании Sharon Iron Company в Шарон, штат Пенсильвания, в сентябре 1853 года.Чтобы переместить руду из Маркетта в Су-Сент, потребовалось четыре судна. Мари, штат Мичиган, где его перевезли через водопад для перегрузки на другое судно. Он был доставлен в Эри, штат Пенсильвания, и отправлен на лодках по каналу в Шарон. Первая загрузка лодки была доставлена ​​в печь Шарпсвилля.

Суда на озере Верхнее в то время состояли из трех или четырех шхуны грузоподъемностью от 15 до 20 тонн и пары небольших пароходов, все из которых были переброшены через порт на Sault Ste.Мари. Тем временем Конгресс санкционировал предоставление земли, и была организована компания, известная как Компания по производству корабельных каналов Сент-Мэрис-Фолс, для строительства канала вокруг порогов в Су-Сент. Мари, Мичиган. Г-н Эрастус Корнинг из Олбани, штат Нью-Йорк, был президентом этой новой фирмы. Фактические строительные работы были начаты в 1852 году.

Между тем, две металлургические компании работали на своей железной дороге, и Херман Эли, который к тому времени несколько преуспел в привлечении капитала, усиленно работал на строительстве своей железной дороги.Тем временем руду тащили в санях, как это было принято. Тариф на транспортировку от рудника до озера составлял 3 доллара за тонну, а цена руды на доке в Маркетте составляла 8 долларов за тонну. Стоимость добычи составляла 0,5 доллара за тонну, что позволяло получить хорошую прибыль, если удастся добыть хоть какой-то хороший объем.

Почти вся 1000 тонн руды на доке, когда в 1854 году открылась навигация, была захвачена Железной компанией Лесного города. Его катили на пароходах SAM WARD, NAPOLEON и PENINSULA в бочках и бросали на палубу.В Sault Ste. Мари, его нужно было разгрузить и перенести через бревна, где его снова накатили на суда и доставили к нижним озерам. В этом бизнесе перевозки можно мимоходом сказать, что Шелдон Макнайт, его старая серая лошадь и французская телега занимают живописное и командное положение. Это верное животное удостоилось чести в 1845 году вытащить каждый фунт груза, проходившего к озеру Верхнее и обратно!

Канал в Sault Ste. Мари была открыта 18 июня 1855 года, но только 1 ноября 1855 года была завершена дощатая железная дорога к рудникам.Два года он прожил напряженную жизнь. Движущей силой служили мулы, а каждая машина вмещала около четырех тонн. Бригада не могла совершать более одной поездки в день, иногда даже этого, и для всей движущей силы, чтобы переместить 35 тонн с шахты на озеро, считалось большим рабочим днем.

Когда в 1856 году был принят Закон о предоставлении земли, железная дорога из досок сделала попытки объединиться с паровой железной дорогой Эли. В этот момент Герман Б. Эли внезапно умер в Маркетте, но работу, которую он предпринял, взял на себя его брат Сэмюэл П.Эли. Паровозная железная дорога была доведена до рудников в сентябре 1857 года. Локомотив «Севастополь» был первым локомотивом, использовавшимся на этой железной дороге, и, следовательно, первым в стране железа. Он был построен на заводе New Jersey Machine & Locomotive в Патерсоне, штат Нью-Джерси, и был доставлен в Маркетт на палубе судна Brig COLUMBIA в 1856 году. Тот же бриг перевез первый груз железной руды из Маркетта через канал в августе. 17 августа 1855 года. Его груз состоял из 132 тонн, отправленных Кливлендской горнодобывающей компании в Кливленде, штат Огайо.Всего за первый год эксплуатации по каналу было отгружено 1447 тонн. Небольшой причал в Маркетте представлял собой плоскую конструкцию без эстакад, и суда загружались с помощью тачки. Экипажи судов загружали руду, получая за это оплату из расчета 0,25 доллара в час.

Практически все перевозки в первые годы осуществлялись шхунами. Все пароходы в те дни перевозили пассажиров и были плохо приспособлены для перевозки железной руды, хотя иногда они перевозили палубный груз.Как правило, пароходы по возможности избегали этого груза. О таком судне, как сухогруз, не приходило в голову. Прошло много лет после этого, прежде чем торговля рудой приняла сколько-нибудь значительный объем. Он достиг 114 401 тонны в 1860 году, но упал до 49 909 тонн в 1861 году, спад был вызван началом гражданской войны. Торговля зерном была тогда и продолжалась в течение многих лет после этого главной торговлей на озерах. Например, поступления зерна в порт Буффало, штат Нью-Йорк, в 1866 году составляли около 1500000 тонн, а поступления древесины в Чикаго, штат Иллинойс, составляли около 400000 тонн, тогда как поступления железной руды во всех портах озера Эри составляли всего 278976 тонн. брутто тонн.

В настоящее время размеры замков в Sault Ste. Размеры Мари были 350 футов в длину и 70 футов в ширину, а высота над подоконниками составляла 11 футов 6 дюймов. Это, конечно же, регулировало осадку судов в сервисе по озеру Верхнее.

Лишь в 1862 году какая-либо из металлургических компаний была достаточно процветающей, чтобы оправдать объявление дивидендов. Тем временем они присоединились к строительству деревянной палубной пристани с эстакадами в Маркетт. Док имел карманы для облегчения погрузки железной руды.Это сооружение было примитивным, но, тем не менее, было предшественником нынешних великих доков, воплощающих принципы загрузки через носик из кармана.

Только шхуны могли загружаться железной рудой прямо из носов нового дока, потому что пароходы того времени еще не были приспособлены для перевозки навалочных грузов, таких как железная руда. У них не было люков в палубах, а были проходы по бортам, как у грузовых судов лет сорок-пятьдесят и позже.Грузы железной руды, которые должны были быть перемещены этим ранним грузовым судном, выбрасывались в док, а затем катились на борт в тачках по трапам. Поэтому шхуны останавливались с одной стороны дока прямо под карманами и принимали грузы напрямую, в то время как пароходы швартовались с противоположной стороны дока. Эта сторона дока была ровной и могла обрабатывать все классы грузов.

В то время как погрузка железной руды на борт шхуны была сравнительно простым процессом даже в те первые дни, вывоз ее на нижние озера было совершенно другим делом.Средний груз составлял около 300 тонн, на разгрузку потребовалось почти четыре дня. Прежде всего, в трюме судна нужно было соорудить перевалочный пункт, на который перебрасывался груз, который нужно было перелопатить на палубу, а затем погрузить в тачки и откатить в док. Усовершенствованием этой практики была разгрузка с помощью блока, снасти и лошади.

Фирма Bothwell & Morris, которая управляла доком NYPANO в русле реки Олд в Кливленде, штат Огайо, обычно использовала около сорока лошадей для разгрузки шхуны.Однажды весной 1867 года Дж. Д. Ботвелл, наблюдавший, как небольшой двигатель поднимает сваи в воздух, чтобы загнать их в русло реки, придумал идею, что двигатель похожей конструкции также может поднимать железную руду из трюма. сосуд. Он обратился к Роберту Уоллесу из Pankhurst & Company с идеей, и Уоллес сразу же сконструировал и построил небольшой портативный двигатель размером 6 на 12 дюймов, прикрепленный к стенке котла. Его можно было перемещать по причалу в любое желаемое место.После установки двигателя первым прибывшим судном стал Bark MASSILLON. Маленький паровозик работал гораздо быстрее лошадей, разгружая кору за один рабочий день. Двигатель приводил в действие три веревки веревочного падения, поднимая из трюма лодки три кадки с железной рудой за раз. Заказы были отданы сразу на девять из этих маленьких паровозиков, и они оказались очень прибыльными для фирмы Bothwell & Morris, поскольку их контракт с железной дорогой был основан на фиксированном проценте от обрабатываемого тоннажа.

В то время было обычной практикой буксировать шхуны по рекам, и в этом бизнесе большое количество буксиров нашло прибыльное применение. В начале 1860-х годов 93% тоннажа озер составляли парусный спорт и менее 7% — паровые. Это привело к постройке и эксплуатации большого флота буксиров на Великих озерах. Всего в различных портах Великих озер было задействовано около пятидесяти буксиров. Среди этих судов было несколько самых мощных и быстрых буксиров в мире того времени, некоторые из них буксировали до восьми-десяти шхун за один буксир.

В начале 1870-х годов пар вытеснил паруса так быстро, что потребность в буксирах очень быстро уменьшилась, пока необходимость в них для буксировки судов не отпала.

В общих чертах можно сказать, что этот способ транспортировки был методом 60-х годов. На смену ему в начале 70-х гг. Пришла система пароходов и барж / барж. В 1869 году появился предшественник тогдашнего типа. Пароход R. J. HACKETT был построен верфью Peck & Masters в Кливленде, штат Огайо, в течение того года для перевозки руды с рудника Джексон.В современном понимании этого термина она была первым сухогрузом, построенным на озерах. HACKETT был 225 футов в длину и 32 фута в ширину. Двигатель устанавливался в кормовой кабине. В 1870 году на той же верфи была построена Schooner FOREST CITY общей длиной 221 фута и шириной 33 фута 6 дюймов. Это судно буксировалось HACKETT для перевозки железной руды. Эта система транспортировки железной руды пароходом и консортом быстро развивалась Фактически, можно сказать, что это было превалирующей практикой в ​​течение двадцати лет после этого.

В 1874 году пароход V. H. KETCHAM был построен на верфи Дэвида Лестера в Марин-Сити, штат Мичиган. Тысячи людей собрались, чтобы увидеть ее спущенную на воду 16 апреля, поскольку этот авианосец был на двадцать футов длиннее всего на плаву и считался «монстром». Фактически, она намного опередила доки, хотя позже стала очень прибыльной. Размеры KETCHAM были: 242 фута в длину, 41 дюйм в ширину и 24 фута по глубине борта.

Как отмечалось ранее, осадка судов с железной рудой регулировалась глубиной воды в шлюзах на Sault Ste.Мари. К 1870 году суда длиной 13 футов и выше могли заходить в несколько наиболее важных портов, таких как Буффало, Нью-Йорк, Кливленд, Огайо и Чикаго, Иллинойс. Спрос стал общим для глубины 16 футов по всей системе Великих озер. Инициатива по достижению этого была предпринята на канале водопада Сент-Мэрис в рамках проекта по увеличению его глубины с 12 футов до 16 футов за счет строительства нового шлюза, который будет иметь длину 515 футов и ширину 80 футов, преодолевая разницу в уровне 18. футов между озерами Верхнее и Гурон на одном лифте.Первоначально замки были тандемными, с подъемом на 9 футов каждый. Новый шлюз был построен в 1881 году, но 16-футовый канал на реках не был завершен до 1884 года. Тем временем основные гавани были приведены в готовность, и флот больших судов был построен, чтобы воспользоваться новой допустимой осадкой. Отгрузка железной руды увеличилась с 278 796 брутто-тонн в 1866 году до 2 518 693 брутто-тонн в 1884 году. Количество судов увеличилось незначительно, но валовая зарегистрированная вместимость увеличилась примерно на 50 процентов.Ставка фрахта на железную руду, которая колебалась от 3,00 до 6,00 долларов за тонну брутто в 1866 году, упала до 1,35 доллара за тонну брутто в 1884 году.

В 1882 году отказ от использования древесины в качестве материала для судостроения был сделан в связи с постройкой парохода ONOKO на заводе Globe Iron Works в Кливленде, штат Огайо. Этот сосуд был сделан из железа. ONOKO имел габаритную длину 302 фута 6 дюймов, ширину 38 футов 6 дюймов и общую высоту 24 фута 8 дюймов. Какое-то время он был самым большим дедвейтом на озерах и первым из металлических балкеров, построенных на Великие озера.Первое грузовое судно для перевозки стальных грузов появилось на озерах в 1886 году. Это был пароход SPOKANE, который был построен для компании Wilson Transit на верфи Globe Iron Works, Кливленд, Огайо. Этот пароход имел общую длину 324 фута, ширину 38 футов и высоту борта 24 фута.

Только в 1888 году железная руда стала основным грузом на Великих озерах. В течение этого года было перевезено 5 063 877 брутто-тонн. Рост тоннажа судов был стабильным, но осторожным.Когда 16-футовый канал был впервые спроектирован, регистровая вместимость варьировалась от 600 до 1000 тонн, а грузоподъемность примерно вдвое превышала зарегистрированный тоннаж. Когда в 1881 году стал доступен 16-футовый канал, водоизмещение увеличилось с 1500 до 1900 регистров, при этом грузоподъемность была примерно вдвое выше, причем увеличение размера было наиболее заметным у пароходов.

По конструктивным особенностям тип судна практически не отличался от конструкции HACKETT и FOREST CITY, за исключением того, что они были несколько крупнее.Однако в 1889 г. появился первый представитель нового типа, известный как китоспин. Эти сосуды обычно называли «свиньями», и когда они были полностью загружены, они очень походили на них. Этот дизайн судна был разработан Александром Макдугаллом из Дулута, штат Миннесота. Первый такой корабль назывался NO. 101 при запуске. Его общая длина составляла 198 футов, ширина — 25 футов, а глубина — 18 футов. Этот класс авианосца произвел фурор в то время, и многие думали, что он произведет революцию в типе сухогрузов на озерах, потому что за три года их было построено около 30.Суда обычно эксплуатировались во флотах, то есть один пароход буксировал одну или несколько барж. Коты были экономичны в постройке и были отличными носителями, но опыт показал, что их преимущества не преодолели их недостатков, и этот тип судов постепенно был отброшен в торговле железной рудой. Одно за другим, а иногда и группами, эти суда в значительной степени исчезали, и в 1910 году на озерах осталось всего около полдюжины. не отвечает требованиям торговли.Не успели достроить 16-футовый канал, когда стало ясно, что он не может постоянно заботиться о росте судоходства по озеру. Немедленно были приняты меры, чтобы установить осадку в 20 футов.

Строительство нового шлюза в Sault Ste. «Мари» была предпринята под руководством генерала Орландо М. По, и новый канал был открыт через систему небольших озер и проливов, известных как река Сент-Мэрис, что позволило сэкономить одиннадцать миль на расстоянии и пригодно для ночного плавания.Фактически, степень улучшения соединительных каналов озер, как правило, не осознается. Между озерами Верхнее и Гурон общая протяженность новых или углубленных каналов озер, как правило, не осознается. Между озерами Гурон и Эри это около 23 миль. Таким образом, большая торговля озер проходит через искусственный водный путь протяженностью 48 миль. Это на 12 миль больше, чем длина ограниченного водного пути через Панамский канал. Новый замок, известный как замок По, был построен на месте первоначальных замков, построенных в 1855 году.По был открыт для движения в 1896 году.

Указывая на влияние этих ворот в озеро Верхнее на строительство судов, можно отметить, что более половины тоннажа балкеров, построенных в 1896 году, превышали регистр нетто 2 000 тонн. Шесть лет назад ни одно судно такого тоннажа не находилось на вооружении, средние размеры грузовых судов даже в 1894 году составляли менее 300 футов.

В 1895 году появился первый из 400-футовых. Это был пароход VICTORY, спроектированный и построенный Чикагской судостроительной компанией в Чикаго, штат Иллинойс, под руководством У.Дж. Бэбкок. VICTORY измеряет 400 футов в длину, 48 футов в ширину и 28 футов в высоту. Он был способен перевозить 5200 тонн железной руды при осадке 18 футов. Это судно было взято как образец высшей на то время разработки сухогруза. Условия, необходимые для движения насыпных грузов по Великим озерам, позволяли открывать грузовые трюмы, не загораживаемые средними палубами. Балки главной палубы VICTORY были равномерно разнесены на восемь футов друг от друга, образуя балку в конце люка и одну в центре между люками, причем люки через верхнюю или лонжеронную палубу составляли 8 футов вперед и назад и 24 фута между ними. центры.

Невозможно разумно проследить рост озерного грузового судна, не обращая внимания на совпадающее развитие разгрузочной машины, поскольку тип разгрузочной машины фактически определяет тип парохода. Еще в 1880 году все суда разгружались тачками, маленькие двигатели стояли в доке, как отмечалось ранее, поднимая ковши из трюма. Однако в 1880 году Александр Э. Браун, молодой человек с большими изобретательскими способностями, работавший в офисе своего отца, Файетта Брауна, одного из пионеров освоения железорудной страны, обратил свое внимание на проблему разгрузки. корабли.Он разработал буровую установку с одинарным кабелем, которая служила комбинированной цели: поднимать ковш из трюма и транспортировать его на склад. Эта установка была установлена ​​на N.Y.P.&O. док в Кливленде, штат Огайо, в 1882 году. Установленная установка состояла из пяти буровых установок с оборудованием в одном здании. Передняя опора этих машин была подвижной, и это были первые подвижные канатные дороги, когда-либо построенные в Соединенных Штатах. Они значительно сократили время разгрузки, но, естественно, из-за того, что ванны были небольшими и их приходилось наполнять вручную, большие почасовые объемы не могли быть достигнуты.Но, поскольку руда могла забираться из нескольких люков одновременно с помощью буровых установок, время полной выгрузки было значительно сокращено.

Любопытно, что следующим шагом в развитии тоннажа судов должен был стать интерес, совершенно чуждый озерам и не имеющий опыта владения, судостроения или эксплуатации судов. Во время финансовой паники 1893 года Джон Д. Рокфеллер, возможно, совершенно случайно, стал владельцем нескольких месторождений железной руды в районе озера Верхнее.Он заключил контракт на поставку продукции с рудников компании Carnegie Steel. Чтобы получить прибыль от сделки и воспользоваться постоянно углубляющимися каналами, в 1897 году он отдал заказ через Бессемерскую пароходную компанию на двенадцать судов Великих озер, размеры некоторых из которых превышали размеры любого существующего судна. Самый большой из дюжины был 475 футов в длину. Благодаря этому заказу более половины всего тоннажа стали, построенного в Соединенных Штатах за этот год, было произведено на озерных верфях.

Интересно отметить, что этот заказ от Бессемерской пароходной компании включал двух консортов длиной 450 футов, хотя в начале 1890-х годов практика строительства консортов стала постепенно отказываться. Владельцы судов начали понимать, что наибольшая экономичность эксплуатации достигается при использовании парохода большой грузоподъемности и малой мощности. Во времена деревянного судостроения система консорта была оправдана, потому что существовал флот парусных судов, естественной судьбой которых в развитии торговли была судьба супруга.Однако было невыгодно строить новое стальное судно для консортовых целей. Ни один судовладелец и не подумал бы построить консорт к 1910 году, а на самом деле ни один из судов не был построен за последние тринадцать лет.

В 1899 году Джордж Х. Хьюлетт побудил Carnegie Steel Company установить в своих доках в Коннеут, штат Огайо, разгрузочную машину нового типа с самонаполняющимся ковшом. Внедрение ведра, которое наполняется само, произвело революцию в практике озер, и все изменения, которые произошли с тех пор, привели к тому, что работа этого ведра могла быть облегчена.Фактически, разгрузочные машины Hulett были уникальными для Великих озер. За эти годы они зарекомендовали себя как самое быстрое оборудование для разгрузки на берегу, когда-либо работавшее в мире!

Это было в 1900 году, когда на Великих озерах появились первые 500-футовые гонщики. В течение этого года Огастас Б. Вольвин приказал построить четыре парохода. Пароходы WILLIAM EDENBORN и ISSAC L. ELLWOOD имели габаритные размеры 497 X 52 X 30 футов каждый и были построены на судостроительной компании West Bay City Shipbuilding Company в Вест-Бэй-Сити, штат Мичиган.Пароходы JOHN W. GATES и JAMES J. HILL имели идентичные размеры и были сконструированы американской компанией Shiipbuilding в Лорейне, штат Огайо. Корабли получили название «500-футовые», потому что их размер так близко подходил к этой общей длине. Этому руководству, установленному капитаном Вольвином, последовали не сразу, в течение следующих нескольких лет наблюдалась тенденция к созданию корабля несколько меньшего размера, примерно 450 футов в длину. Однако возможности, предоставляемые новыми причальными сооружениями, постепенно эволюционировали в виде балкеров на озерах.

Как указывалось ранее, рудные карманы погрузочных доков были расположены на 12-футовых центрах. С люками, расположенными по 24 центрам, судно могло принимать свой груз из любого другого кармана одновременно. Когда эта серия карманов опустеет, судно сдвинется вдоль дока на двенадцать футов, чтобы точно выровняться для приема руды из альтернативной серии загруженных карманов.

Капитан Вулвин приказал построить пароход JAMES H. HOYT в 1902 году на заводе Superior Shipbuilding Company в Вест-Супериор, штат Висконсон.У этого сухогруза были люки, расположенные на 12-футовых центрах, что позволяло принимать железную руду из желобов в каждый люк одновременно. Носитель имел девятнадцать люков и имел габаритную длину 376 футов, ширину 50 футов и высоту борта 27 футов. Во время своего первого рейса HOYT принял на борт 5250 брутто-тонн за рекордное время — 30,5 минут, а по прибытии в Конно, штат Огайо, был разгружен за 3 часа 52 минуты.

Два года спустя капитан Вольвин совершил самый грандиозный скачок в размерах кораблей, который был сделан на сегодняшний день, когда он поручил Американской судостроительной компании построить на своей верфи в Лорейне, штат Огайо, пароход AUGUSTUS B.ВОЛЬВИН. Его габаритные размеры: 560 ‘X 56’ X 32 ‘. Конструктивно авианосец радикально отличался от обычного тогдашнего озерного парохода. Мало того, что ее 33 люка были расположены на 12-футовых центрах, но и конструкция трюма была новинкой. Балки и стойки главной палубы были полностью исключены, а компенсирующая сила обеспечивалась тяжелой пластинчатой ​​балкой, или аркой, поперек корабля под лонжеронной палубой между всеми остальными люками. Они были соединены с толстыми пластинами, опоясывающими весь корабль.Крышка бака была изогнута вверх, чтобы встретиться со стрингером главной палубы в виде склона, образуя сплошной бункер. Это устройство бункера не только увеличивало емкость судна по водному балласту, но и полностью переносило рудный груз в зону действия разгрузочных машин. Эта форма конструкции давала полную свободу от препятствий в трюме и позволяла разгрузочным машинам свободно перемещаться по грузу. Более того, это позволило сосредоточить руду на небольшой площади дна и, следовательно, сделать ее крутой и высокой, обеспечивая максимальное удобство самозагружающимся ковшам.Успех WOLVIN был мгновенным. Во время своего первого рейса WOLVIN погрузил 10 694 тонны нетто железной руды в Ту-Харборс, штат Миннесота, для доставки в Конно, штат Огайо. Груз был выгружен за 4 часа 30 минут четырьмя Huletts и четырьмя Brown Hoist, совместно работающими на судне.

С момента постройки WOLVIN каждое судно на озерах было построено на балочной системе вплоть до 1910 года. Некоторые из них имеют прямые балки, некоторые имеют форму арки, а некоторые имеют прямые борта бункера, а не наклонные, или не имеют бункера на все, но ни одна из них не была построена на основе старой системы балок и стоек главной палубы.

Старый порядок вещей полностью исчез. Старые суда списывали, переделывали или заставляли заниматься другими делами, и судовладельцы заполняли верфи заказами на суда этого нового типа.

Примером вышесказанного был заказ Питтсбургской пароходной компании. Через своего президента и генерального директора Гарри Коулби фирма отдала приказ Американской судостроительной компании построить четыре судна на девять футов длиннее WOLVIN. Дочерние верфи компании построили эти грузовые суда следующим образом: Chicago Shipbuilding Company, Чикаго, Иллинойс — Steamers ELBERT H.ГЭРИ и УИЛЬЯМ Э. КОРИ; Судостроительная компания Уэси-Бэй-Сити, Уэст-Бэй-Сити, Мичиган — пароход ГЕНРИ К. ФРИК и, Superior Shipbuilding Company, Вест-Супериор, Висконсин — пароход ДЖОРДЖ У. ПЕРКИНС. Габаритные размеры каждого судна: 569 ‘X 56’ X 31 ‘.

Едва были построены вышеуказанные четыре грузовых судна, как та же пароходная компания разместила заказ на еще восемь балкеров. Все эти суда имели размеры 605 футов 6 дюймов X 58 футов X 32 дюйма. Пять были построены на заводе Chicago Shipbuilding Company, Чикаго, штат Иллинойс, в 1906 году.Это были пароходы J. PIERPONT MORGAN, HENRY H. ROGERS, PETER A. B. WIDENER, THOMAS LYNCH и NORMAN B. REAM. Остальные три были построены таким образом: GEORGE F. BAKER в Superior Shipbuilding Company, HENRY PHIPPS в West Bay City Shipbuilding Company и THOMAS F. COLE в Great Lakes Engineering Works, Экорс, Мичиган. Эти последние четыре судна начали службу в 1907 году.

В период с 1904 по 1910 год судостроительные верфи на озере

получили настоящую лавину заказов, причем размеры судов варьировались от 524 футов в длину до COLE — 605 футов 6 дюймов.В 1905 г. было построено 29 таких балкеров; в 1906 г. — 40; в 1907 г. — 40; в 1908 г. — 24; в 1909 г. — 17 и в 1910 г. — 26.

Эксплуатационные расходы этих очень больших авианосцев были немного больше, чем у старых лодок, и они имели практически такой же состав экипажа. Двигатели также остались практически без изменений. Суда постройки 1888 года, перевозящие около 3000 тонн руды, оснащены тем же оборудованием, что и судно GARY, построенное в 1905 году и способное перевозить 10 000 тонн руды. По сравнению с их размерами, эти балкеры, очевидно, обладают очень малой мощностью, но, тем не менее, достаточной для этой цели.Двигатель тройного расширения, установленный на этих кораблях, вероятно, снизил экономию до минимума, потребляя 55 сотых унции угля на тонну перевозимой мили.

В качестве демонстрации значительного улучшения методов и стоимости разгрузки можно сказать, что, когда суда разгружались тачками, было подсчитано, что их разгрузка стоила 50 центов за тонну. Когда первая подъемно-транспортная машина Brown была установлена ​​в доках в Кливленде, штат Огайо, было подсчитано, что она снизила фактическую стоимость разгрузки до 18 центов за тонну, и теперь есть все основания полагать, что фактическая стоимость с учетом Хулетты и современные раскладушки не превышают 5 центов за тонну, если что.

В общем процветании страны дешевый транспорт по озерам был фактором первостепенной важности. Фактически, она ответственна за превосходство Соединенных Штатов как страны, производящей чугун и сталь. Если бы воды озер высохли, никакая железная дорога или система железных дорог не могла бы хоть на мгновение рассчитывать на то, чтобы справиться с этим движением. Он просто перестал бы существовать. Крупные сталелитейные заводы Огайо, Пенсильвании и центрального запада будут закрыты, а тысячи смежных отраслей будут брошены.Три четверти всей руды, используемой в печах США, поступает из региона Верхнего озера. Эти отложения находятся в тысяче миль от кокса и известняка. Если бы не эти Великие озера, не было бы никаких способов собрать руду, кокс и известняк, равных стоимости печи в тех странах, где руда и уголь лежат на сопредельных холмах.

Ставка за тонну-милю перевозимых грузов на Великих озерах в 1909 году составляла 0,78 мельницы. Тонна железной руды перемещается на тысячу миль по Великим озерам на семь десятых мельницы за милю; тонна железной руды перевозится из Дулута, штат Миннесота, в Буффало, штат Нью-Йорк, со скоростью, лишь немного превышающей обычную плату за переключение железных дорог в любом из крупных городов.

Чудо передвижения по озеру заключается в его внезапности, так как ему немногим более полувека, и его истоки хорошо известны людям, которые еще живы. Едва ли более пятидесяти лет назад всю торговлю Верхнего озера, а также все корабли, которые осуществляли эту торговлю, можно было безопасно уложить в трюм любого из пароходов, теперь занятых этой торговлей. Тем не менее, сейчас в этой торговле задействовано так много судов, что на водном пути протяженностью 1000 миль одно судно редко скрывается из виду для другого.

В настоящее время правительство занято строительством третьего шлюза в Sault Ste. Мари должна быть 1300 футов в длину и 80 футов в ширину. Прогнозируется, что с течением времени большая часть порогов будет занята шлюзами, и это время может быть намного раньше, чем ожидалось, так быстро было расширение торговли озерами. Никакие планы не достигли этого; Напротив, все работы, созданные для того, чтобы заботиться о нем, сильно потерпели неудачу.

.