Iesen
Iesen is en cheemsch Element ut dat Periodensystem, dat to de Grupp vun de Övergangsmetallen tellt. Dat Atomteken vun Iesen is Fe – afleidt vun ferrum, dat latiensche Woort för Iesen. De Atomtall vun Iesen is 26.

Industriell is Iesen een vun de wichtigsten Materialen. In’n Tosamenhang mit de industriellen Produkschoon is mit Iesen normalerwies de Warkstoff Gussiesen meent, wiel Stahl tyypscherwies as Iesenmetall betekent warrt. Ok Stahl besteiht to’n gröttsten Deel ut Iesen.

Historie 
Nawiesen för den Bruuk vun Iesen in de verschedenen Kulturen dör archäoloogsche Funnen gifft dat gegenöver Funnen ut de Bronzetiet teemlich wenig. To’n een weer Iesen in de öllsten Perioden vun de Historie nich veel bruukt, to’n annern hett Iesen de Egenoort an fuchtige Luft, in Water un in de natten Eer to russen. Dordör sünd vele Reedschoppen verloren gahn. Blots sünnere Ümstännen hinnert den Verlust vun olle Reedschoppen.

Iesen weer al in Bruuk noch vör den Anfang vun de Iesentiet, also noch vördem de Minschen lehrt harrn, Iesen ut Ierz to winnen. Vörher geev dat blots dat Iesen vun de Meteoriten, dat an sien tyypschen Nickel-Andeel vun 5 bit 18 % to kennen is un as Meteoriesen betekent warrt. Dit „Himmelsiesen“ weer bannig roor un dormit ok bannig weertvull un is vör allen för Kultsaken un Smuck bruukt worrn. To’n Bispeel weern in’t Olle Ägypten Smuckperlen ut Meteoriesen ut vördynastische Tiet in twee Gräver funnen, de en Nickelandeel vun 7,5 % hebbt. De öllsten Funnen ut Meteoriesen sünd ut Mesopotamien bekannt, woneem de Sumerer leevt hebbt. Ünner annern is in de Stadt Ur en Pook mit en Kling ut Meteoriesen (10,8 % Ni) funnen worrn, den sien Greep mit Gold beleggt is. Disse Pook is so üm un bi 3100 v. Chr. herstellt worrn.

Liekers mutt de Bruuk vun nickelfree Iesen, dat also vun de Eer stammt, ok al fröh bekannt wesen hebben. In Mesopotamien is dat beleggt dör en nickelfre’en Iesenpook mit Bronzegreep ut de Tiet twüschen 3000 und 2700 v. Chr. De ollen Ägypters mööt ok al üm 2600 v. Chr. mit Iesen vun de Eer arbeit hebben, wat dör en Iesenmess in de Fogen vun de Cheopspyramid nawiest is. En annern Fund stammt ut en Graff bi Abydos (2347–2216 v. Chr.), de as nickelfree bestimmt warrn künn, bi den aver nich kloor is, wat de Sinn vun de vullstännig verruste Reedschoop weer. Op Kreta laat sik mit Iesenslacken ut de Tiet üm 2000 v. Chr. fröhe Sporen vun’t Iesenverhütten nawiesen.

Ut de Opteken vun de Hethiter in Zentralanatolien warrt düütlich, dat Iesen al to de Tiet vun König Anitta (ca. 1800 v. Chr.) bekannt weer, un dat Verhütten vun Iesen tomindst siet 1300 v. Chr. In’t Olle Ägypten un in Gerar (Palästina) weer’t Iesenverhütten ruchweg af 1000 v. Chr. bekannt. Ofschoonst Iesen to de Tiet mehr un mehr bruukt worrn is, hett dat de Bronze aver nich gliek aflööst. De Övergang vun de Bronzetiet to de Iesentiet keem üm 1200 v. Chr. De Grund mach in de beteren Materialegenschopp för Wapen liggen, man villicht weer ok dat Zinn, wat för de Bronze bruukt warrt, ok nich mehr noog to finnen.

De öllsten europääschen Reedschoppen ut Iesen weern bi Bologna funnen un stammt ut dat 9. oder 10. Johrhunnert v. Chr. De öllste bekannte Iesenfund in Düütschland stammt ut de Tiet üm 800 v. Chr. In Düütschland weer aver eerst mit de Latènetiet de eerste Hoochkultur mit tallrieke Plätz to’n Iesenverhütten un Iesenfunnen.

De Hoochaven weer üm 550 v. Chr. utklamüstert. Nun künn ok Gussiesen herstellt warrn. Dit Verfohren weer in Europa eerst veel later in’t 13. Johrhunnert entwickelt. Bit in’t 18. Johrhunnert weern in Europa dorgegen Rennavens begäng oder Rennwarken mit ansloten Smeden. Mit dit Verfohren keem aver keen fletig Rohiesen tostannen, vunwegen dat disse Avens blots Temperaturen twüschen 1000 un 1200 °C bröcht hebbt. De Smöltpunkt vun rein Iesen liggt aver bi 1538 °C. Mit dat Verhütten vun Iesen weer aver ok mehr un mehr Holtkahl bruukt, wat to’n Bispeel in Grootbritannien to’n Rüchgang vun de Woolden föhren de. Dorüm is vun Abraham Darby Kahl, oder nauer dat Produkt Koks as ne’en Brennstoff entwickelt worrn. Disse Ümstellen gellt tosamen mit de Dampmaschien as Anfang vun de Industrielle Revolutschoon. De Hüttenwarken hebbt toeerst vör allen Gussiesen produzeert, later den ok Smeediesen, as dat Puddelverfohren inföhrt weer.

Vörkamen 

Iesen steiht in de Reeg vun de relativen Männigkeit vun de Elementen betogen op Silizium in’t Universum mit 8,3 · 105 Atomen op 1 · 106 Siliziumatomen an negente Steed. De Karnfusion in de Steerns höört bi’t Iesen op, vunwegen dat bi de Fusion to högere Elementen keen Energie mehr freesett, man in’t Gegendeel verbruukt warrt. Sworere Elementen entstaht endotherm bi Supernovaexplosionen.

In de Reeg vun de Elementmännigkeit na Massenandeel steiht Iesen an de tweeten Steed op de Eer mit en Andeel vun 28,8 %. In de kontinentalen Eerdköst is Iesen mit 5,63 % an’n 4. Steed, man de Wetenschop geiht dorvun ut, dat de Eerdkarn to’n gröttsten Deel ut Iesen (mit Nickel) besteiht. Dat Iesen in fletigen buteren Eerdkarn warrt butendem ok as Born för dat Eerdmagnetfeld ansehn, dat dör thermisch andreven Konvekschoonsströöm tüügt warrt.

Raseniesensteen un apen liggen Ierzen weern de eersten Vörkamen, de vun Minschen afboet weern. Vundaag warrt vör allen dat 40-prozentigie Magnetiesenierz afboet. Dat wichtigste Mineral, ut dat Iesen wunnen warrt, is de Hämatit, dat vör allen ut Fe2O3 besteiht. De gröttsten Iesenvörkamen sünd de so nöömten Banded Iron Formations (BIF oder Bännerierz), de ok as Takonit oder Itabirit betekent warrt un vör allen de Mineralen Hämatit un Magnetit bargt.

In roor Fäll kummt Iesen op de Eer ok gediegen vör, tomeist in Form vun lütte Blasen in’n ümliggen Steen, aver ok as massige Mineral-Aggregaten mit bit to 25 t Gewicht. Dorüm is dat ok as Mineral ansehn. De International Mineralogical Association (IMA) föhrt dat na de Strunz-Systematik ünner de System-Tall „1.AE.05“ (Elementen – Metallen un intermetallsche Verbinnen – Iesen-Chrom-Familie), Na dat System vun Dana warrt Iesen ünner de System-Tall „1.1.11.0“ föhrt. Gediegen Iesen künn weltwiet an 120 Fundöörd nawiest warrn, wobi aver de grote Mehrheit vun Meteoriten stammt in de Varietät Kamacit vörliggt.

Ünner Normalbedingen kristalliseert Iesen in’t kubische Kristallsystem un hett afhangig vun de Reinheit en Mohshard twüschen 4 un 5 un en stahlgraue bit swarte Klöör. De Streekklöör is ok grau. Wegen de Reakschoon mit Water is gediegen Iesen aver nich bestännig. Dorüm kummt dat tomeist in Legeren mit Nickel vör, to’n een as Kamacit (4-7,5 % Ni) oder as Taenit (20-50 % Ni) in Iesenmeteoriten oder in Basalt vör, wo dat mitünner to en Redukschoon kummt. Iesen mit en lüttere Nickelandeelen warrt as Varietät dorvun ansehn un as Josephinit betekent, wat aver ok en Synonym vun’t Mineral Awaruit (Ni3Fe) is.

Iesenierz finnt een dorgegen teemlich faken. Wichtige Mineralen sünd hier Hämatit (Rootiesensteen, Fe2O3), Magnetit (Magnetiesensteen, Fe3O4), Pyrrhotin (Magnetkies, FeS) un Pyrit (Iesenkies, FeS2), Siderit (Iesenspat, FeCO3) un de Limonit (Bruuniesensteen, Fe2O3·n H2O), wat as Steenoort gellt. De Sedimentsteen Iesen-Oolith warrt mitünner ok as Iesensteen betekent un bestieht ut Iesenhydroxidmineralen, de mit kalkige oder toonige Binnmiddel verkleevt sünd. Vundaag sünd över 1400 Iesenmineralen bekannt.

Afbo 
Weltwiet sünd in’t Johr 2000 ruchweg 1 Milliarde Tünnen Iesenierz afboet worrn, de en Samtweert vun ruchweg 25 Milliarden Euro harrn. De bedüdensten Staaten, in de Iesen föddert warrt, sünd Brasilien, Australien, de Volksrepubliek China, Russland un Indien. Disse Länner produzeert tosamen üm un bi 70% vun’t Iesen, dat weltwiet bruukt warrt. Ut de 1 Gt Ierz sünd üm un bi 572 Mt Iesen wunnen worrn. Bito warrt dör dat Insmölten vun Schrott bruukt Iesen torüchwunnen.

Dat mit Afstand bedüdenste Produkschoonsland för Rohiesen is de Volksrepubliek China. Dorna kamt Japan un de Russ’sche Föderatschoon. In Europa sünd de wichtigsten Iesenherstellers de Ukraine un Düütschland.

Winnen un Dorstellen

Ierzafbo un -verarbeiten 
Iesenierz warrt in’n Daagbo un in’n Deepbo (Ünnerdaagbo)) wunnen. De Afbo warrt vundaag sünners in Süüdamerika (vör allen Brasilien), in’n Wetsen vun Australien, in de Volksrepubliek China, in Oost-Europa (to’n Bispeel Ukraine) un Kanada in’n Daagbo maakt. In de letzten Johren hebbt disse Länner de inst bedüdensten Iesenierz-Födderlänner as Frankriek, Sweden un Düütschland överrunnt. In Düütschland is de letzte Iesengruuv in de Böverpalz 1987 dicht maakt worrn.

Vun’t Ierz kann blots en lütten Deel as Stückierz direkt in’n Hoochaven insett warrn. De gröttste Deel warrt aver as Fienierz in en Sinteranlaag to Sinter verarbeit, vunwegen dat dat Ierz blots in disse sinterte, Form as grove Brockens in’n Hoochaven inbröcht warrn kann. Dat fiene Ierz minnert den Lufttostroom to dull oder hinnert em sogor. Grove Ierzkoorns warrt na jemehr Grött sorteert un sintert. Lütte Ierzkoornsmööt dorto mit Toslagstoffen stark hittmaakt un ansmölt warrn, dat se denn tosamenbackt warrn künnt. Bannig fien Ierz warrt to Pulver opmahlt. Denn warrt dat mit Kalksteen, fienkoornten Koks un Water vermischt un op en andreven Wannerrost opbröcht. Dör den Wannerost warrt vun ünnen Gasen afsuugt, vun baven warrt hittmaakt un sintert. En bedüden Andeel vun’t Ierz warrt aver to Pellets verarbeit. Dorto warrt mit Binnmiddels, Toslääg un Water en Mischen maakt, de denn to lütte Kugeln vun 10 bit 16 mm Dörmeter rullt. Op en Wannerost warrt se to Pellets brennt.

Produkschoon in’n Hoochaven 

Iesen warrt vör allen in’n Hoochaven dör cheemsche Redukschoon vun’t Iesenoxid mit Kohlenstoff wunnen. De Hoochaven is en Schachtaven. Koks un Ierz warrt wesselwies in Lagen baven in den Aven rinschütt. Dorto sünd baven över’t Fatt twee Bunkers anordent, de as Gasslüsen twüschen dat Avenfatt un de Ümgegend deent. Toböverst in’t Avenfatt is en Dreihschurr, mit dat Material spiralförmig op de Sickerböverflach verdeelt warrt. De Kokslagen hollt in’n ünnere Rebeet vun’n Aven, wenn dat Ierz plastisch warrt, de Dörströömborkeit mit Prozessgas oprecht (Koksfinster).

De Insatz sackt in’n Avenschacht daal un warrt dorbi dör dat ruchweg 2000 °C hitte Prozessgas ut Kohlenstoffmonoxid un Stickstoff dröögt, hittmaakt, de Iesenoxiden reduzeert un opletzt smölt (Redoxreakschoon). Dat Prozessgas warrt tüügt, dordör dat dör waterhöhlte Kopperdüsen op ruchweg 1200 °C vörwarmte Luft ünnen in’n Aven inblaast warrt. De Suerstoff in de Luft verbrennt mit Koks to Kohlenstoffmonoxid. De hele Vörgang duert üm un bi acht Stünnen. Dat Afgas, dat an’t bövere Enn vun’n Avenschacht wunnen warrt, is brennbor un warrt to’n Vörheizen vun de Luft wieterbruukt. Mit överscheerig Gas warrt in en Kraftwark Stroom tüügt.

Blangen fletig Iesen kummt in so en Aven ok fletige Slack tostannen. Beids is mit’nanner vermischt, hett en Temepratur vun ruchweg 1450 °C un warrt dör en Steeklock aftogen, dat ruchweg all twee Stünnen dör Anbohren apenmaakt un na ruchweg een Stünn wedder dör Verstoppen mit en keraamsche Masse dichtmaakt warrt. Iesen un Slack warrt buten den Aven scheedt. Dat Iesen kkummt in Transportpannen un warrt in’t Stahlwark bröcht.

Dat Iesen is bi 1450 °C fletig, vunwegen dat de löste Kohlenstoff en Smöltpunktminnern maakt. De Slack warrt mit Water verdüüst. Dorbi warrt se afschreckt un verklamt as fienkoornt Glas. Disse Slackensand warrt fien mahlt un as Betontosatzstoffen bruukt. En Hoochaven produzeert op een Tünn Iesen ruchweg 200 bit 300 kg Slack.

Ierz un Koks sünd vör allen mit Siliziumdioxid (SiO2; Quarzsand, Silikaten) un Aluminiumoxid (Al2O3) verunreinigt. En lütten Deel vun’t Siliziumdioxid warrt to Silizium reduzeert, wat in’t Iesen lööst is. De Rest billt tosamen mit dat Aluminiumoxid de Slack. As de Smöltpunkt vun en Mischen ut SiO2 un Al2O3 to hooch is, üm bi 1450 °C fletige Slack to billn, warrt Calciumoxid (CaO; brennten Kalk) togeven, wat den Smöltpunkt minnern deit. Tomeist warrt dat al bi’t Herstellen vun Iesenierzsinter in Form vun Kalksteen togeven.

Dat Rohiesen ut’n Hoochaven hett en Eisenandeel vun ruchweg 95 %. För de meisten Anwennen bargt dat noch to veel KOhlenstoff, Swevel, Phosphor un Silizium. Normalerwies warrt dorüm in’t Stahlwark eerstmol dör Inblasen vun Calciumcarbid, Magnesium oder Branntkalk entswevelt un togliek reduzeert. De Slack dorvun warrt aftogen un dat Rohiesen denn in en Konverter ünner Tosatz vun Branntkalk oxideeren verblaast. Dorbi warrt Silizium to Siliziumdioxid un Kohlenstoff to Kohlenstoffdioxid verbrennt. De Phosphor warrt as Calciumphosphat bunnen. Dat fletige Iesen hett dorna en Temperatur vun üm un bi 1600 °C un bargt soveel Suerstoff, dat ut den restlichen Kohlenstoff bi’t Verklamen Kohlenmonoxidblasen entstaht. Dat is bi hüütige Verfohren so nich wünscht. Dorüm warrt Aluminium togeven, üm den Suerstoff as Aluminiumoxid to binnen. Bi hoge Anspröök an de Gööd vun’n Stahl warrt na den Konverter noch wietere Verfohrensschreed anwennt, as to’n Bispeel en Vakuumbehanneln (Sekundärmetallurgie).

Produkschoon ahn Hoochaven 
Hoochavens bruukt veel Energie un Material, wat bi minnergode Rohstoff- un Energiebedingen nich jümmer praat stellt warrn kann. Dorüm sünd verschedene Verfohren utklamüstert worrn, mit de een Iesenierz ahn oder mit blots lütten Insatz vun Koks, Steenkahl, Bruunkahl, Eerdööl oder Eerdgas reduzeeren kann. Bi de meisten Verfohren fallt dat Iesen dorbi in faste, poröse Form an, de as Iesenswamm betekent warrt. 

Bekannte Verfohren sünd ünner annern:
 Schachtaven:
 Wiberg-Verfohren, üm 1918 in Sweden entwickelt
 Purofer-Verfohren, in Overhus entwickelt
 Midland-Ross-Vorfahren, vun de Midland-Ross-Corporation in Cleveland, Ohio entwickelt
 All dree Verfohren nütt en mehr oder minner korten Schachtaven un iesenrieke Stückierzen, Sinter oder Pellets as Ingangstoffen, de vörwarmt un an’n Avenkopp inbröcht warrt. An’n Avengrund warrt en 1000 °C hitte Redukschoonsmischen ut Kohlenstoffmonoxid (CO), Waterstoff (H2), Kohlenstoffdioxid (CO2), Water (H2O) un mitünner Methan (CH4) inblaast. De Iesenswamm dorut hett en Reinheit vun 85 bit 95 %.
 Retorte:
 Höganäs-Verfohren, 1908 vun E. Sieurin in Höganäs, Sweden entwickelt
 HyL-Verfohren, 1957 bi de Firma Hojalata-y-Lamina S.A. in Monterry, Mexiko entwickelt
 Hier warrt teemlich rieke Iesenierzkunzentraten in kearmische Retorten oder Muffels inbröcht un mit fienkoornte Kahl, Koksgrus un Kalksteen oder Eerdgas reduzeert. De Iesenswamm hett hier en Reinheit vun 80 bit 90 % un warrt to’n Herstellen vun Sünnerstahl oder as Iesenpulver för de Pulvermetallurgie verwennt.
 Dreihfatt:
 Krupp-Iesenswammverfohren
 RN-Verfohren, vun de Republic Steel Corporation un de National Lead Corporation entwickelt
 SL-Verfohren, vun de Steel Company of Canada un de Lurgi Sellschop för Chemie un Hüttenwesen entwickelt
 Inbröcht warrt hier Stückierz oder Pellets tosamen mit Kalksteen oder Dolomit in bit to 100 m lange Dreihrohravens, de mit Bruunkahl, Koksavengas oder Heizööl op bit to 1050 °C hittmaakt warrt. Tüügt warrt dorbi Iesenswamm mit Reinheiten vun 85 bit över 90 %
 Dored-Verfohren (Domnarf-Redukschoons-Verfohren), bi de Stora Kopparbergs Bergslag in Sweden entwickelt
 Iesenierz warrt vörwarmt un mit Kahl oder Koks op en Rohiesensump in en Dreihaven inlaten. Dör Inblasen vun reinen Suerstoff warrt dat Kohlenstoffmonoxid in’t Redukschoonsgas to Kohlenstoffdioxid verbrennt un de Dreihrohraven bit op 1300-1350 °C ophitt. Dat Produkt is fletig Rohiesen.
 Warvelschichtreakter
 H-Iron-Verfohren, vun de Hydrocarbon Research Inc., USA, entwickelt
 FIOR-Verfohren (Fluid Iron Ore Reduction), vun de Standard Oil Company, New York, entwickelt
 Hier warrt Iesenswamm ut fienkoornte Ierzen wunnen, de mit inblaast Waterstoff, Eerdgas oder Raffinerierestgas opwarvelt un reduzeert warrt.
 Elektroaven
 Ahn Vorwarmen un Vörredukschoon vun de Insatzstoffen warrt dat Tysland-Hole-Verfohren un dat Demag-Verfohren bedreven
 Elektrokemisk-Verfohren un Strategic-Udy-Verfohren bruukt dorgegen en Vörwarmen un de Vörredukschoon dör Dreihavens.
 De Iesenprodukschoon in’n Elektroaven lohnt aver blots, wenn Stroom in grote Mengde to en lütten Pries to kriegen is. Je na de Gööd vun’t Ierz un vun’n Kohlenstoffdräger liggt de Energieverbruuk twüschen 2000 un 2500 kWh för een Tunn Rohiesen.

Egenschoppen

physikaalsch 

Dat dörsnittliche Iesenatom hett ruchweg de 56-facke Masse vun’t Waterstoffatom. Dat Isotop 56Fe wiest den drütthööchsten Massendefekt op un hett dormit een vun de hööchsten Binnenergien pro Nukleon vun all Atomkarns. Dat warrt dorüm ok as Endstoop bi’t Energiewinnen dör Karnfusion in Steerns ansehn. Gröttere Massendefekten gifft dat blots noch bi 58Fe un 62Ni.

Bi Ruumtemperatur is de allotrope Modifikatschoon vun’t reine Iesen dat Ferrit oder α-Iesen. Disse Modifikatschoon kristalliseert in en kuubsch-ruumzentreert Kristallstruktur vun’n Wolfram-Tyyp in de Ruumgrupp Imm mit de Gidderparameters a = 286,6 pm un twee Formeleenheiten op een Elementarzell. Disse Modifikatschoon is bestännig bit Temperaturen vun 910 °C. Bi högere Temperaturen wannelt sik dat in de γ-Struktur üm, de as Austenit betekent warrt. Disse Modifikatschoon hett en kuubsch-Flachzentreerte Struktur (Kopper-Tyyp) mit de Ruumgrupp Fmm un de Gidderparameters a = 364,7 pm. En wietere Strukturännern stellt sik bi 1390 °C in. Vun disse Temepratur an bit to’n Smöltpunkt bi 1535 °C is dat kuubsch-ruumzentreerte δ-Ferrit bestännig. Annere Phaaswessel finnt bi hogen Druck statt: Bi en Druck vun mehr as ruchweg 10 GPa un Temperaturen bit hööchsten en poor hunnert Grad Celsius wannelt sik α-Iesen in ε-Iesen üm, wat en hexagonal dichste Kugelpackung (hcp) as Kristallgidder opwiest. Bi högere Temperaturen bit to’n Smöltpunkt wannelt sik analog ok γ-Iesen in ε-Iesen üm, wobi de Druck mit de Temperatur anstiggt. Butendem gifft dat mööglicherwies noch en Övergang vun ε-Iesen na β-Iesen, de bi ruchweg 50 GPa un mehr as 1500 K liggt. Dat dat dissen β-Typp gifft, is aver ümstreden, un ok to de Kristallstruktur vun dissen mööglichen Tyyp gifft dat ünnerscheedliche Angaven. 

Dat de β-Phaas in de Standard-Nomenklatur fehlt, kummt vun’t Ännern vun’n Magnetismus an’n Curiepunkt bi 766 ° vun’n Ferro- op’n Paramagnetismus. Fröher weer annahmen, dat dat mit en Strukturwessel tosamenhangt un twüschen 766 un 910 °C en wieteren Phaaswessel bi’t Iesen vörkummt. De weer denn as β-Iesen betekent. Laterhen hett sik dat aver as verkehrt rutstellt.

De Smöltpunkt för Iesen is bi Drück vun bit to 50 GPa teemlich goot dör Experimenten bestimmt. Bi högeren Druck sünd dör ünnerscheedliche experimentelle Techniken bannig verschedene Resultaten rutfunnen worrn. Verschedene Studien to den γ-ε-Tripelpunkt hebbt Drück geven, de üm mehrere Dutzen Gigapascal ut’neen leegt un sik bi de Smölttemperaturen ünner hogen Druck üm 1000 K ünnerscheedt. In’n Allgemenen föhrt molekulardynaamsche Modellrekens un Schockexperimenten op högere Temperaturen un pielere Smöltkurven as staatsche Experimenten in Demantstempelzellen.

cheemsch 
Iesen is an dröge Luft bestännig, jüst so as in dröög Chlor, kunzentreerte Swevelsüür, kunzentreerte Salpetersüür un basische Lösen mit en pH-Weert grötter as 9 (Mit Utnahm vun hitte Natronlauge). In Soltsüür oder verdünnte Salpeter- un Swevelsüür lööst sik Iesen gau ünner Afgaav vun Waterstoff op. An fuchtige Luft un in Water, dat Suerstoff oder Kohlenstoffdioxid bargt, billt sik Iesen(III)-oxidhydroxid – dat Iesen rust.

Wenn Iesen an dröge Lust hitt maakt waart, billt sik en dünne Schicht Eisen(II,III)-oxid (Fe3O4, Iesenhamerslag), de stark klöört is. Bannig fien verdeelt pyrophor Iesen reageert al bi Ruumtemperatur mit Suerstoff ut de Luft ünner Füürbilln. Stahlwull, de brennt, reageert in fuchtig Chlor-Gas ünner Billn vun bruun Iesen(III)-chlorid-Damp. Wenn en Mischen ut Iesen- un Swevelpulver (In de Gewichtsproportschoon 7:4) hitt maakt warrt, etnsteiht vör allen Eisen(II)-sulfid. Ok mit annere Nichmetallen reageert Iesn bi hoge Temperaturen to’n Bispeel to Phosphiden, Siliciden oder Carbiden.

Isotopen 
Iesen hett 27 Isotopen un twee Karnisomeren, vun de veer in de Natur vörkamen doot un bestännig sünd. An’n fakensten is dat 56Fe (91,7 %), folgt vun 54Fe (5,8 %), 57Fe (2,2 %) un 58Fe (0,3 %). 54Fe is nich richtig bestännig, hett aver mit 31 Trilliarden Johren en Halfweertstiet, de so groot is, dat de Verfall kuum to marken is. Dat Isotop 60Fe hett en Halfweertstiet vun üm un bi 1,5 Millionen Johren, 55Fe vun 2,73 Johren un 59Fe en Halfweertsteit vun 44,503 Daag. All de annern Isotopen un de beiden Karnisomeren hebbt korte Halfweertstieten twüschen 150 ns un 8,275 Stünnen.

Dat langlevige Isotop 60Fe hett dat al bi’t Entstahn vun’t Planetensystem geven. Dat is nawiest worrn dör de Korrelatschoon twüschen de Männigkeit vun 60Ni, dat Verfallsprodukt vun 60Fe, un de Männigkeit vun de bestännigen Iesen-Isotopen in eenige Phasen vun Meteoriten (to’n Bispeel in de Meteoriten Semarkona un Chervony Kut). Dat weer mööglich, dat de Energie, de bi’n Verfall vun 60Fe freesett worrn is, blangen de atomaren Verfallsenergie vun’t radioaktive 26Al en Rull speelt hett bi’t Opsmölten un Differenzeren vun de Asteroiden gliek na jemehr Billn vör ruchweg 4,6 Milliarden Johren. Dat oorsprüngliche 60Fe is intwüschen in 60Ni verfallen. De Verdeelen vun Nickel- un Iesenisotopen in Meteoriten gifft Verlööf, de Isotopen- un Elementenmännigkeit bi’t Enststahn vun’n Sünnsystem to meten un op de Bedingen vör un wiel dat Entstahn vun’t Sünnsystem torüchtosluten.

Bioloogsche Bedüden 

Iesen is en essentiell Sporenelement för meist all Leevwesens. Deerten bruukt dat för allen fört Bloodbilln, bi Planten speelt Iesen en Rull bi de Fotosynthees un bi’t Billn vun Chlorophyll un Kohlenhydraten. In’n Lief vun Minschen un Deerten kummt Iesen oxideert as Iesen(II) un Iesen(III) vör. As Zentralatom vun’n Kofakter Häm b in Hämoglobin un Myoglobin as ok in Cytochromen is dat bi vele Deerten un bi’n Minsch för den Suerstofftransport un -spiekern as okför’t Överdrägen vun Elektronen verantwoortlich. In dissen Proteinen is dat Iesen vun en planaren Porphyrinring ümgeven.

Wieter is Iesen Bestanddeel vun Iesen-Swevel-Kumplexen (so nöömte Iesen-Swevel-Clusters) in vele Enzymen as de Nitrogenasen, Hydrogenasen oder de Kumplexen vun de Atenkeed. En drüdde wichtige Klass vun de Iesenenzymen sünd de so nöömten Nich-Häm-Iesenenzymen as to’n Bispeel Methan-Monooxygenase, Ribonukleotid-Reduktase oder Hämerythrin. Disse Proteinen hebbt verschedene Opgaven: Suerstoffaktiveren, Suerstofftransport, Redoxreakschonen un Hydrolysen. Jüst so wichtig is dreeweertig Iesen as Znetralionen in’t Enzym Katalase, wat dat Zellgift Waterstoffperoxid afboet, dat bi’n Stoffwessel entsteiht. Interzellulär warrt Iesen in’t Enzym Ferritin (20 % Iesenandeel) spiekert, as ok in dat Afboprodukt dorvun, Hämosiderin (37 % Iesenandeel). Tramnsporteert warrt Iesen dör Transferrin.

Eenige Bakterien bruukt Iesen(III) as Elektronenakzepter för de Atenkeed. Se reduzeert dat dorbi to Iesen(II) un mobiliseert dat Iesen dormit, as de meisten Iesen(III)-Verbinnen swoor in Water to lösen sünd, wiel sik Iesen(II)-Verbinnen goot lööst. Eenige phototrophe Bakterien bruukt Iesen(II) as Elektronengever för de Redukschoon vun CO2.

En Koppel vun Forschers üm Loren Williams is wieter övertüügt, dat Iesen in’n Tosamenhang mit de Ribonukleinsüür (RNA) en wichtige Rull bi’t Entwickeln vun’t Leven speelt hett – nich, as vundaag, de Desoxyribonukleinsüür (DNA). Dör den hogen Suerstoffandeel in de Luft, gifft dat vundaag kuum noch free Iesen, as dat noch vör dree Milliarden Johren weer. Dat fre’e Iesen hett sik mit den Suerstoff verbunnen, de later dör Fotosynthees freesett weer un hett sik as Verbinnen aflagert, de för den Organismus nich mehr bruukt warrn künn. De is dorüm op Magnesium utweken, wat weniger effizient is as Iesen.

Medizinische Bedüden 
Vör allen Fronslüüd liedt vör jemehr Wesseljohren faken an Iesenmangel vunwegen de Menstruatschoon. Dorüm is dat nödig, jeden Dag ruchweg 15 mg Iesen optonehmen, wiel Mannslüüd mit ruchweg 10 mg utkamen doot. Dör dat gliektietige Opnehmen vun Vitamin C stiggt de Resorpschoon vun Iesen in’n Lief düütlich an. Sünners veel Iesen bargt Fleesch, Lebber, Hülsenfrücht un Vullkooornbroot. Wenn een gliektietig Melkprodukten, Kaffee oder swarten Tee to sik nehmen deit, warrt de Iesenopnahm dorgegen minnert.

Ofschoonst Iesen en wichtig Sporenelement för den Minschen is, kann toveel Iesen in’n Lief giftig wesen. To grote Mengden an Fe2+-Ionen föhrt to Reakschonen mit Peroxideb, wobi fre’e Radikalen entstaht. In’n Normaltostand warrt de dör liefegene Vörgäng wedder an de Siet maakt. Bi en tweejohrig Kind föhrt ruchweg 1 g Iesen to’n ernst Vergiften, 3 g künnt all to’n Dood föhren. Bi’t utwossen Mann sünd eerste Anteken vun en Vergiften eerst af 2,5 g Iesen, dat nich an Hämoglobin bunnen is, to sehn. En Regulatschoonsstörenvun de Iesenopnahm in’n Darm kann to en Hämochromatoos föhren, wat en Iesenspiekerkrankheit is. Dat Iesen sammelt sik in de Lebber an un lööst dor en Sideroos (Aflagern vun Iesensolten) ut un maakt dat Organ kaputt. Iesenpräparaten schüllt dorüm blots bi Iesenamgel innahmen warrn.

Bi överscheerig Iesen stiggt de Anfalligkeit för sünnere Infekschoonskrankheiten as Yersinioos, Salmonelloos, Tuberkuloos un AIDS. Klinische Studien to’n Ünnersöken vun de prophylaktischen Innahm vun Iesenpräparaten hebbt en direkten Tosamenhang twüschen dat Innehmen un disse Krankheiten nawiest. Dat Iesen en grötter’t Tuberkuloos-Risiko mit sik bringt, is al siet dat 19. Johrhunnert bekannt, un weer vun Armand Trousseau beschreven. Ne’ere Studien ut Afrika wiest jüst so en hoog Risiko för Tuberkloos bi överscheerig Iesen.

Dat gifft Henwiesen, dat to veel Iesen – vör allen in de tweeweertigen Form Fe2+ – ünner sünnere Ümstännen to Krankheiten in’n Bregen föhren künn, as to’n Bispeel Parkinson oder ok Alzheimer. Noch is aver nich kloor, wat de Iesenaflagern, de funnen worrn sünd, en Naklaap oder de Oorsaak vun de Krankheit is.

Ok för Planten is Iesen en essentiell Sporenelement. Iesen hett Influss op de Fotosynthees un op dat Billn vun Chlorophyll un Kohlenhydraten. Aver ok bi Planten, kann sik överscheerig Iesen in Form vun Iesentoxizität wiesen. In’n Bodden kummt dat bi normale pH-Weerten in Form vun Fe(OH)3 vör. Bi sieten Suerstoffandeel vun’n Bodden warrt Iesen(III) to Iesen(II) reduzeert. Dat Iesen warrt dordör in de löösliche Form bröcht, de vun Planten opnahmen warrn kann. Ünner anaerobe Bedingen kann de Fe(II)-Andeel so dull tonehmen, dat de Planten ünner de Iesentoxizität lieden doot. Dat is en Saak, de sünners vun Rebeden, in de Ries anboet warrt, bekannt is.

Bruuk 

Iesen is de Hööftbestanddeel vun Stahl, also vun Iesen-Legeren mit annere Metallen und Nichmetallen (vör allen Kohlenstoff). Mit ruchweg 95 % gewichtsandeel is Iesen dat Metall, dat weltwiet an’n fakensten bruukt warrt. De Grund dorför is, dat Iesen meist överall to kriegen is, wat den Pries siet hollt. Butendem sünd sien Legeren fast un taag, so dat Iesen in de Technik en weertvullen Grundwarkstoff dorstellt. Bruukt warrt dat bi’n Bo vun Landfohrtüüch, Scheep un in’n helen Bo in de Form vun Stahlbeton. Industriell warrt Stahl in vele verschedene Varianten bruukt. In Düütschland sünd ruchweg 7.500 Sorten normt.

Blangen Kobalt un Nickel is Iesen een vun dree ferromagneetsche Metallen, de mit jemehr Egenschop den groottechnischen Insatz vun Elektromagnetismus to’n Bispeel in Generaters, Transformaters, Drosseln, Relais un Elektromotors mööglich maakt. Dat Iesen warrt rein oder mit Silizium, Aluminium, Kobalt oder Nickel (Mu-Metall) legeert un deent as weekmagneetsch Karnmeterial to’n Föhren un to’n Afschirmen vun Magnetfeller oder to’n Verstarken vun de Induktivität. Für dissen Bruuk warrt dat massiv un in Form vun Pulvers oder Blicken produzeert.

Rein Iesenpulver warrt butendem in de Chemie bruukt.

Iesen warrt in verschedene Formen insett: 
 Rohiesen bargt veer bit fief Prozent Kohlenstoff un ünnerscheedliche Andelen an Swevel, Phosphor un Silizium. Dat is en Twüschenprodukt för’t Herstellen vun Stahl oder Gussiesen.
 Gussiesen bargt twüschen 2,06 un 6,67 % Kohlenstoff un annere Legeerbigaven, as to’n Bispeel Silizium oder Mangan. In Afhangigkeit vun de Afköhlsnelligkeit is de Kohlenstoff dorin as Carbid oder elementar as Graphit inbunnen. In Anlehnen an de Klöör vun de Brookflachen, warrt de eerste Tyyp as witt, de annere as grau Gussiesen betekent. Dat Material is bannig hard un sprock un lett sik normalerweis nich smeden (plastisch Verformen).
 Stahl bargt twüschen 0,06 un 2,06 % Kohlenstoff. In’n Gegensatz to Gussiesen is Stahl plastisch formbor. Dör Legeren un en egente Kombinatschoon vun thermisch Behanneln un plastisch Formen (Kooltwülten) künnt de mechaanschen Egenschoppen vun Stahl opverschedenste Oort ännert warrn. Bi nich-legerten Stahl mit en Kohlenstoffandeel bit to 0,08 % snackkt een vun Bostahl, bi över 0,08 % vun Warktüüchstahl.

In de Medizin warrt Stoffen, de Iesen bargt, as Antianämika insett. Kausal deent dat to’n Behanneln vun Iesenmangelanämien un additiv bi’t Behanneln vun Anämien de vun annere Oorsaken utlöst warrt.

Nawies 
Bi de Nawiesreakschoon för Iesen-Ionen warrt twüschen de beiden Kationen Fe2+ un Fe3+ ünnerscheedt.

Nawies mit Thioglykolsüür 
Mit Thioglykolsüür laat sik Fe2+- un Fe3+-Ionen nawiesen:

Wenn Iesen in en Lösen vörliggt, entsteiht en starke Rootfarven.

Nawies mit Hexacyanoferraten 

Fe2+-Ionen laat sik mit root Bloodlaugensolt nawiesen:

Fe3+-Ionen laat sik mit geel Bloodlaugensolt nawiesen:

Bi beiden Nawiesreakschonen entsteiht en deep Berliner Blau, en wichtigen Farvstoff. Dorbi löpt keen Kumplexbillnreakschoon af, man blots en Uttuusch vun Kationen.

Beide Pigmenten sünd grotendeels gliek, vunwegen dat se in en cheemsch Gliekgewicht staht. Dorbi geiht Fe3+ in Fe2+ över un anners rüm:

De sünners intensive blaue Klöör vunn Kumplex entsteiht dör Metall-Metall-Charge-Transfers twüschen de Iesen-Ionen. Intressant is, dat dit bekannte Nawiesreagenz sülvst Iesen bargt, dat dör de Cyanidionen cheemsch goot maskeert warrt (Binnenorbitalkumplex) un dormit de Grenzen vun de cheemschen Analytik opwiesen deit.

Nawies mit Thiocyanaten 
Alternativ kann een Iesen(III)-solten mit Thiocyanaten (Rhodaniden) nawiesen. De reageert mit Iesen(III)-Ionen to Iesen(III)-thiocyanat:

Dorbi billt sik dat deeprode Fe(SCN)3, dat in de Lösen blifft. De Nawies warrt aver stört vun annere Ionen, de villicht ok in de Lösen sünd, as to’n Bispeel Co2+, Mo3+, Hg2+ oder överscheerige Mineralsüren, so dat mitünner en Kationenscheedgang maakt warrn mutt.

Verbinnen

Weertigkeit un Oxidatschoonsstopen 

 Fe2−, in [Fe(CO)4]2−, [Fe(CO)2(NO)2] hier is dat (NO)1+
 Fe1−, in [Fe2(CO)8]2−
 Fe0, as Fe(CO)5, Fe2(CO)9 un Fe3(CO)12
 Fe1+, bannig ungewöhnlich, t. B. as [Fe(H2O)5NO]2+. (Ringproov, Nawies vun NO3−)
 Fe2+, de Solten sünd tomeist blassgröön,
 Fe3+, disse Ionen sünd meist ahn Klöör. Lösen vun Fe(III)-Solten reageert stark suur un sünd geel farvt. De Klöör entsteiht dör Charge-transfer-Bannen vun Hydroxo-Ionen, as bi [Fe(H2O)5OH]2+.
 Fe4+, kummt in Li2FeO3, BaFeO3 u. a. as ok in de Katalyyszyklen vun enige Enzymen vör (to’n Bispeel Cytochrom-c-Oxidase, Cytochrom P450, Peroxidasen),
 Fe5+, Fe</sub>O43−
 Fe6+, is roor (to’n Bispeel K2FeO4, BaFeO4).

Oxiden 
Iesen billt mit Suerstoff twee- un dreeweertige Oxiden:
 Iesen(III)-oxid (Fe2O3) is en ro’en bit brunen Stoff, de bi de Oxidatschoon vun Iesen mit Suerstoff överher tostannen kummt. In de Natur is dat in de Form vun de Mineralen Hämatit un Maghemit antofinnen.
 Iesen(II,III)-oxid (Fe3O4) ensteiht natürlich bi vulkaansche Vörgäng un bi’t direkte Verbrennen vun Iesen, as to’n Bispeel mit den Sniedbrenner. Dat Mineral warrt as Magnetit betekent.
 Iesen(II)-oxid (FeO) entsteiht blots bi’t vörsichtige Verfallen vun Iesen(II)-oxalat FeC2O4 in’t Vakuum. De Stoff is swart un bit 560 °C unbestännig. As Mineral Wüstit kummt dat faken bi’t Verwedern vun Magnetit tostannen.

Disse Iesenoxiden billt keen faste Schuulschicht ut, so dat en Iesenstück an de Atmosphäär mit de Tiet vullstännig oxideert. De Oxidschicht is poröös un verlangsomt den Vörgang, kann em aver nich vullstännig hinnern. Brüneren warrt dorüm as swack Schulen för Korrosion insett. Wenn Stahl- oder Iesenstücken insammelt un to’n Recycling geven warrt, noch vördem se vullstännig verrust sünd, gellt se bi de Stahlprodukschoon in’n Elektro-Smöltaven as weertvullen Suerstoffdräger. De Suerstoff dorin deent bi’t „Stahlkaken“ as Oxidatschoonsmiddel, üm nich wullte Bimischen (as Lichtmetallen), de de Gööd minnert, to verbrennen.

Iesenoxiden un -hydroxiden warrt ok as Levensmiddeltosatzstoffen insett (E 172).

Solten 

Iesen billt twee- un dreeweertige Solten:
 Iesen(II)-chlorid (FeCl2 · 6 H2O) warrt insett to’n Utfällen vun Sulfiden, Fuulgasentsweveln, Biogasentsweveln, Chromatreduzeren un Phosphateliminatschoon; dorto höört de Simultanfällen.
 Iesen(II)-sulfat (FeSO4 · 7 H2O) warrt wegen sien Klöör ok Gröönsolt nöömt. As Mineral heet dat Melanterit. Anwennt warrt dat so as Iesen(II)-chlorid, as ok bi dröög Iesen(II)-sulfat as Chromatreduzerer in’n Zement gegen de Chromatallergie.
 Iesen(III)-chlorid (FeCl3 · 6 H2O) kann Kopper oxideren un lösen. Dorüm kann man waterige Iesen(III)-chlorid-Lösen to’n Ätzen vun Leiderplaten bruken:

 Iesen(III)-chloridsulfat (FeClSO4)

All Iesensolten warrt ünner annern as Flockmiddel un för de Phosphateliminatschoon insett. Dorto höört dat Vörfällen, Simultanfällen, Nafällen un de Flockenfiltratschoon, as ok dat Utfällen vun Sulfiden, Fuulgasentsweveln un Biogasentsweveln.

Wietere Iesenverbinnen 
 Fe3C, Iesencarbid.
 Fe(CO)5, Iesenpentacarbonyl, IPC (I för iron), entsteiht ünner Druck ut Iesen un Kohlstoffmonoxid un billt na’t Verfallen blangen Kohlenstoffmonoxid en sünners rein Iesenpulver, dat Carbonyliesen. Annere Iesncarbonylen sünd Fe2(CO)9 und Fe3(CO)12.
 Fe(SCN)3, Iesen(III)-thiocyanat, Iesenrhodanid, hett en bannig dulle bloodro’e Klöör un deent to’n Nawies vun Fe3+-Ionen.
 Ferrocen, en Metallocen (Sandwichverbinnen).

Borns

Literatur 
 Ludwig Beck: Die Geschichte des Eisens in technischer und kulturgeschichtlicher Beziehung. Band 1–5, Vieweg, Bronswiek 1884–1903.
 Harry H. Binder: Lexikon der chemischen Elemente - das Periodensystem in Fakten, Zahlen und Daten. S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.
 Vagn Fabritius Buchwald: Iron and steel in ancient times. Kong. Danske Videnskab. Selskab, Kopenhagen 2005, ISBN 87-7304-308-7.
 H. Schoppa: Was der Hochöfner von seiner Arbeit wissen muss. Verlag Stahleisen, Düsseldörp 1992, ISBN 3-514-00443-9.
 Vereen Düütsche Iesenhüttenlüüd: Gemeinfassliche Darstellung des Eisenhüttenwesens. 17. AOplaag, Stahleisen, Düsseldörp 1970/71.

Weblenken 

 Iesenherstellung in de Römertiet bi die-roemer-online.de
 Iesenwinnen in vörhistoorsche Tiet op de Websteed vun’t Landschopsmuseum Bövermain

Mineral