Brontekst bekijken van IJzer (element)

{{redirect|Fe}}
{{Infobox element
| Afbeelding             = Iron_electrolytic_and_1cm3_cube.jpg
| Bijschrift             = Diverse stukken ijzer en kubus van 99,99% puur ijzer
| Naam                   = IJzer
| Symbool                = Fe
| Atoomnummer            = 26
| Groep                  = [[IJzergroep]]
| Periode                = [[Periode-4-element|Periode 4]]
| Blok                   = [[Overgangsmetaal|d-blok]]
| Reeks                  = [[Overgangsmetaal|Overgangsmetalen]]
| Kleur                  = Grijs
| Atoommassa             = 55,845
| Elektronenconfiguratie = <nowiki>[</nowiki>[[Argon|Ar]]<nowiki>]</nowiki>3d<sup>6</sup> 4s<sup>2</sup>
| Oxidatietoestanden     = +2, +3
| Elektronegativiteit    = 1,83
| Atoomstraal            = 124,1
| Ionisatiepotentiaal1   = 762,47
| Ionisatiepotentiaal2   = 1561,90
| Ionisatiepotentiaal3   = 2957,49
| Dichtheid              = 7860
| Hardheid               = 4,0
| Smeltpunt              = 1811
| Kookpunt               = 3134
| Aggregatietoestand     = Vast
| Smeltwarmte            = 13,80
| Verdampingswarmte      = 349,60
| vdWstraal              =
| Kristalstructuur       = [[kubisch ruimtelijk gecentreerd|k.r.g.]] (bij kamertemp.)
| Molair volume          = 7,09·10<sup>−6</sup>
| Dampdruk               =
| Geluidssnelheid        = 4910
| Specifieke warmte      = 440
| Weerstand              = 9,71
| Warmtegeleiding        = 80,2
}}
'''IJzer''' is een [[Chemisch element|scheikundig element]] met symbool '''Fe''' (uit het [[Latijn]]: ''ferrum'') en [[atoomnummer]] 26. Het is een grijs, ruw [[overgangsmetaal]]. IJzer wordt gewonnen uit [[IJzererts|ijzererts]], gedolven in ijzer[[Mijn (delfstoffen)|mijnen]] die in grote delen van de wereld voorkomen. 

In de volksmond wordt de term ''ijzer'' vaak gebruikt voor materiaal dat eigenlijk [[Staal (legering)|staal]] heet, een [[legering]] van ijzer en [[koolstof]].

== Ontdekking ==
Uit opgravingen blijkt dat rond 4000 v.Chr. ijzer al werd gebruikt in [[Sumer]] en het [[Oude Egypte]] voor [[speer]]punten en [[ornament]]en. Veelal was het ijzer hiervoor afkomstig van ingeslagen [[meteoriet]]en (het zogenaamde ''meteoorijzer''). De ijzeren dolk van [[Toetanchamon]] was waarschijnlijk gemaakt van meteoorijzer.<ref>{{Citeer journal
| author      = D. Comelli
| date        = 20 Mei 2016
| title       = The meteoritic origin of Tutankhamun's iron dagger blade
| journal     = Meteoritics and Planetary Science
| volume      = 51
| issue       = 7
| pages       = 1301–1309
| publisher   = 
| doi         = 10.1111/maps.12664
| url         = https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/maps.12664/full
| language    = en
| accessdate  = 19 Dec. 2016
|issn = 1086-9379}}</ref>
In de daarop volgende eeuwen werd het gebruik van ijzer verspreid naar [[Mesopotamië]], [[Anatolië]] en het [[Midden-Oosten]]. IJzer was in die dagen een uiterst duur metaal. Van de handelaren van het [[karum|kārum]] [[Kültepe|Kaneš]] uit ca. de 19e eeuw v.Chr. weten we bijvoorbeeld dat een sikkel ijzer tussen de 40 en 95 sikkelen zilver opbracht.<ref name="Veenhof">{{Aut|Klaas R. Veenhof, Jesper Eidem}} Mesopotamia Annäherungen 5, 2008 {{ISBN|978-3-7278-1623-9}}</ref> Pas nadat men ontdekte hoe men ijzer op grote schaal uit zijn ertsen kon winnen en vervolgens smeden, werd het een betaalbare stof en nam het gebruik een hoge vlucht. IJzerbewerking werd in Griekenland geïntroduceerd in de late 11e eeuw voor Chr. Vanuit Griekenland verspreidde het zich snel over Europa.

IJzer werd in het antieke Italië geproduceerd door de [[Etrusken]]. Vanaf ca 100 v. Chr. was het een zeer gangbaar metaal waar gebruiksvoorwerpen voor de landbouw, dolken en nagels (constructies) uit vervaardigd werden.

Tussen de 12e eeuw v.Chr. en de 10e eeuw v.Chr. nam ijzer de plaats van [[brons]] over bij de productie van [[gereedschap]]pen en [[gevechtswapen|wapens]]. Deze overgang van brons naar ijzer, die de [[IJzertijd|ijzertijd]] inluidde, werd niet zozeer veroorzaakt door betere eigenschappen van ijzer, maar meer door sterk geslonken beschikbaarheid van [[tin (element)|tin]], een hoofdbestanddeel van brons. In het Midden-Oosten ontdekte men dat de kwaliteit kon worden verbeterd door het ruwe ijzererts te verhitten in een bed van [[houtskool]]. Later werd dit procedé bekend als ''carbonisatie''. In [[Chinees Keizerrijk|China]] werd het principe van de [[hoogoven]] bedacht en kon de kwaliteit van het ijzer verder worden verbeterd. Er kwam dan meer [[koolstof]] in het ijzer waardoor al een soort [[staal (legering)|staal]] ontstond.

== Etymologie ==
Het woord ''ijzer'', van [[Middelnederlands]] ''iseren'', is afkomstig van het [[Oergermaans]]e *''īsarnan'',<ref>{{en}} {{aut|Vladimir Orel}} - ''A Handbook of Germanic Etymology'', Brill, Leiden, 2003, p. 204.</ref> waaruit [[Nedersaksisch|Nederduits]] ''Iesen'', [[Duits]] ''Eisen'', [[Engels]] ''iron'', [[Deens]] ''jern'' ontstaan zijn. In de periode van de [[La Tène-periode|La-Tène-cultuur]] (laatste 500 jaar v.Chr.) is het ontleend aan [[Gallisch]] ''īsarnon'' (vergelijk [[Iers]] ''iarann'' en [[Welsh (taal)|Welsh]] ''haearn)''. Men veronderstelt wel afleiding van het [[Proto-Indo-Europees]] *''ésh₂r̥'' ‘bloed’.<ref>{{en}} {{aut|Ranko Matasović}} - ''Etymological Dictionary of Proto-Celtic'', Brill, Leiden, 2009, p. 172.</ref>

== Toepassingen en gebruiksmogelijkheden ==
Van alle bekende metalen wordt ijzer het meest gebruikt, tegenwoordig vooral in de vorm van staal. Omdat het goedkoop en sterk is wordt het gebruikt voor bijvoorbeeld auto's, schepen en voor het bouwen van grote constructies.

Andere toepassingen van ijzer zijn:
* In transformatoren (als [[weekijzer]] of als [[ferriet (ijzer)|ferriet]]).
* [[Gietijzer]], waarbij het gesmolten ijzer in een vuurvaste [[matrijs (mal)|vorm]] wordt gegoten. Zie ook: [[IJzeroer]].
* [[Welijzer]], ook wel getrokken ijzer genoemd.
* [[Smeedijzer]], vroeger ambachtelijk vervaardigd door een [[smid]] in een [[smederij]].
* Als katalysator in de [[Haber-Weiss-reactie]]

== Opmerkelijke eigenschappen ==
IJzer is net als [[nikkel]] en [[kobalt]] een [[Ferromagnetisme|ferromagnetisch]] metaal.<ref>{{Aut|Budinski, Kenneth G. & Budinski, Michael K.}} (2009) "Materiaalkunde". Amsterdam: Pearson Education Benelux. {{ISBN|9789043016681}} [https://books.google.nl/books?id=burjo-lvcVgC&lpg=PA35&dq=ferromagnetisme&hl=nl&pg=PA35#v=onepage&q=ferromagnetisme&f=false Link]. [https://web.archive.org/web/20230806163530/https://books.google.nl/books?id=burjo-lvcVgC&lpg=PA35&dq=ferromagnetisme&hl=nl&pg=PA35#v=onepage&q=ferromagnetisme&f=false Gearchiveerd] op 6 augustus 2023.</ref> 

De [[atoomkern|kern]] van de meest voorkomende [[Isotopen van ijzer|ijzerisotoop]] [[IJzer-56|ijzer-56]] heeft de op één na hoogste bindingsenergie (per kerndeeltje) van alle elementen, waardoor ijzer het zwaarste element is dat [[Exotherm proces|exotherm]] kan worden gemaakt door [[kernfusie|fusie]] en het lichtste element dat zonder energieverlies kan worden gemaakt door [[kernsplijting]]. Dit verklaart waarom het element zeer veel voorkomt in het heelal. De totale massa ijzer in het universum bedraagt meer dan 100 keer die van alle zwaardere elementen tezamen. Met 32,1% is ijzer het element dat het meest voorkomt in de samenstelling van de aarde.

== Verschijning ==
De aardkorst bestaat voor ongeveer 5% uit ijzer, meest voorkomend als het [[Mineraal (geologie)|mineraal]] [[hematiet]]; ijzer(III)oxide (Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>). Zuiver ijzer wordt hieruit geïsoleerd door het [[erts (mineraal)|erts]] bij hoge temperatuur te [[Reductie (scheikunde)|reduceren]] met koolstof. In vrijwel alle delen van de wereld zijn ijzermijnen te vinden. De grootste wingebieden liggen in [[Volksrepubliek China|China]], [[Brazilië]], [[Australië (land)|Australië]], [[Rusland]] en [[India]], samen goed voor ongeveer 70% van de wereldproductie.

:<chem>2 Fe2O3 + 3C -> 4 Fe + 3 CO2</chem> 

In het heelal komt ijzer naar verhouding tot zijn hoog atoomnummer nog relatief veel voor omdat het het laatste scheikundige element is dat door kernfusie wordt geproduceerd in superzware sterren ([[nucleosynthese]]). Dat is waarschijnlijk ook waarom de [[aardkern]], verantwoordelijk voor 35% van de massa van de aarde, hoofdzakelijk bestaat uit ijzer in een legering met [[nikkel]]. IJzer komt veelvuldig voor in de kern van alle [[Aardse planeet|terrestrische planeten]] en van de [[Maan]].

In de [[aardmantel|mantel]] van de aarde komt ijzer voor in [[Samengestelde stof|gebonden vorm]]. Door de grote hoeveelheden ijzer in de korst en in de mantel is ijzer het meest voorkomende scheikundige element op aarde (gerekend als fractie van de totale massa). In de korst is het slechts het vierde element na [[Zuurstof (element)|zuurstof]], [[silicium]] en [[aluminium]].

== IJzerverbindingen ==
IJzer kan binaire verbindingen aangaan met [[Halogeen|halogenen]] en [[Zuurstofgroep|chalcogenen]].

Verbindingen met Fe<sup>2+</sup> werden vroeger aangeduid met ''ferro-'' voor Fe(II), Fe<sup>3+</sup> met ''ferri-'' voor Fe(III) en Fe<sup>4+</sup> met ''ferryl-'' voor Fe(IV), naargelang de [[oxidatietoestand]]. Bijvoorbeeld ferrocyanide en ferricyanide (de twee toestanden van [[hexacyanoferraat]]). De huidige [[Nomenclatuur (scheikunde)|anorganische nomenclatuur]] volgens de [[IUPAC]] raadt deze benamingen af.

== Isotopen ==
{{Zie hoofdartikel|Isotopen van ijzer}}
{| class="wikitable" style="font-size:90%;"
! colspan="6" | Stabielste isotopen
|-
! [[Isotoop]]
! [[Relatieve aanwezigheid]] (%)
! [[Halveringstijd]]
! [[vervalvorm]]
! [[vervalenergie]] (M[[elektronvolt|eV]])
! [[vervalproduct]]
|-style="text-align:center;"
|<sup>54</sup>Fe
| 5,845
| colspan=4 | ''stabiel met 28 neutronen''
|-style="text-align:center;"
| <sup>55</sup>Fe
| [[Synthetische radio-isotoop|syn]]
| 2,73 [[jaar|j]]
| [[Elektronenvangst|EV]]
| 2,603
| <sup>55</sup>Mn
|-style="text-align:center;"
| <sup>56</sup>Fe
| 91,754
| colspan=4 | ''stabiel met 30 neutronen''
|-style="text-align:center;"
| <sup>57</sup>Fe
| 2,119
| colspan=4 | ''stabiel met 31 neutronen''
|-style="text-align:center;"
| <sup>58</sup>Fe
| 0,282
| colspan=4 | ''stabiel met 32 neutronen''
|-style="text-align:center;"
| <sup>59</sup>Fe
| [[Synthetische radio-isotoop|syn]]
| 44,503 [[dag|d]]
| [[Bètaverval|β<sup>−</sup>]]
| 1,565
| <sup>59</sup>Co
|-style="text-align:center;"
| <sup>60</sup>Fe
| [[Synthetische radio-isotoop|syn]]
| (2,62 ± 0,04)×10<sup>6</sup> [[jaar|j]]<ref>{{en}} {{aut|G. Rugel, T. Faestermann, K. Knie, G. Korschinek, M. Poutivtsev, D. Schumann, N. Kivel, I. Günther-Leopold, R. Weinreich & M. Wohlmuther}} - [http://prl.aps.org/abstract/PRL/v103/i7/e072502 ''New Measurement of the <sup>60</sup>Fe Half-Life''], Physical Review Letters '''103''' (7), p. 72.502. [https://web.archive.org/web/20120114235629/http://prl.aps.org/abstract/PRL/v103/i7/e072502 Gearchiveerd] op 14 januari 2012.</ref>
| [[Bètaverval|β<sup>−</sup>]]
| 3,978
| <sup>60</sup>Co
|}
In de natuur komen vier stabiele ijzerisotopen voor waarvan ijzer-56 de meest voorkomende is. IJzer-60 is een erg lang levende radioactieve isotoop en is van groot belang bij onderzoek naar de oorsprong van het [[zonnestelsel]].

== Toxicologie en veiligheid ==
Hoewel ijzer als bestanddeel van o.a. [[hemoglobine]] in het menselijk lichaam noodzakelijk is, is het mogelijk er te veel van in het lichaam te hebben; deze ziekte heet [[hemochromatose]], Dit kan organen als de [[lever]], het [[hart]] en [[endocrien systeem|endocrien]]e organen (alvleesklier) aantasten.

== IJzer in voeding ==
{{Zie hoofdartikel|IJzer (voeding)}}
In organismen speelt ijzer een belangrijke rol. Het [[proteïne|eiwit]] [[hemoglobine]] dankt zijn activiteit aan ijzer[[ion (deeltje)|ionen]] en ijzer is ook een belangrijk bestanddeel van veel [[enzym]]en. Dit ijzer zit in veelal [[proteïne|eiwit]]houdende voedselbronnen zoals [[vlees]], [[vissen (dieren)|vis]], [[graan|granen]], [[Peul (vrucht)|peulvruchten]] en [[boon|bonen]]. Het menselijk lichaam heeft dagelijks ongeveer 15&nbsp;[[milligram|mg]] ijzer nodig. Als supplement bij bloedarmoede kan ijzer worden gegeven in verschillende verbindingen. Onder andere als ferrosulfaat,<ref>[https://www.apotheek.nl/medicijnen/ferrosulfaat ferrosulfaat, Apotheek.nl]. [https://web.archive.org/web/20230206025905/https://www.apotheek.nl/medicijnen/ferrosulfaat Gearchiveerd] op 6 februari 2023.</ref> ferrogluconaat,<ref>[https://www.apotheek.nl/medicijnen/ferrogluconaat ferrogluconaat, Apotheek.nl]. [https://web.archive.org/web/20230206035216/https://www.apotheek.nl/medicijnen/ferrogluconaat Gearchiveerd] op 6 februari 2023.</ref> ferrochloride,<ref>[https://www.apotheek.nl/medicijnen/ferrochloride ferrochloride, Apotheek.nl]. [https://web.archive.org/web/20221130071123/https://www.apotheek.nl/medicijnen/ferrochloride Gearchiveerd] op 30 november 2022.</ref> ferrofumaraat<ref>[https://www.apotheek.nl/medicijnen/ferrofumaraat ferrofumaraat, Apotheek.nl]. [https://web.archive.org/web/20230206102543/https://www.apotheek.nl/medicijnen/ferrofumaraat Gearchiveerd] op 6 februari 2023.</ref> en ferrosuccinaat.

== Video ==
<gallery widths="300" heights="165" style="font-size:85%">
Tank jij straks ijzer.webm|Lezing van professor Niels Deen (TU Eindhoven) over ijzer als mogelijke brandstof - [[Universiteit van Nederland]]
</gallery>

== Externe links ==
{{Link elementinformatie|id=Fe|label=ijzer}}

{{Appendix}}
{{Navigatie ijzergroep}}
{{Navigatie elementen}}
{{Navigatie ijzer en staal}}

[[Categorie:IJzer]][[Categorie:Elementenlijst]]