Nguyên tố Sắt ppsx

Nguyên tố Sắt
26
mangan ← sắt → côban
[[ | ]]

↑
Fe

↓
Ru

Bảng đầy đủ


Tổng quát
Tên, Ký hiệu, Số sắt, Fe, 26
Phân loại kim loại chuyển tiếp
Nhóm, Chu kỳ, Khối 8, 4, d
Khối lượng riêng, Độ cứng

7.874 kg/m³, 4,0
Bề ngoài kim loại màu xám nhẹ ánh kim

Tính chất nguyên tử
Khối lượng nguyên tử 55,845 đ.v.C
Bán kính nguyên tử (calc.)

140 (156) pm
Bán kính cộng hoá trị 125 pm
Bán kính van der Waals không có thông tin pm
Cấu hình electron [Ar]3d

6
4s
2

e
-
trên mức năng lượng 2, 8, 14, 2
Trạng thái ôxi hóa (Ôxít) 2, 3, 4, 6 (lưỡng tính)
Cấu trúc tinh thể hình lập phương
Tính chất vật lý
Trạng thái vật chất Rắn
Điểm nóng chảy 1.808 K (2.795 °F)
Điểm sôi 3.023 K (4.982 °F)
Trạng thái trật tự từ thuận từ
Thể tích phân tử 7,09 ×10
-6
m³/mol
Nhiệt bay hơi 349,6 kJ/mol
Nhiệt nóng chảy 13,8 kJ/mol
Áp suất hơi 7,05 Pa tại 1.808 K
Vận tốc âm thanh 4.910 m/s tại 293,15 K
Thông tin khác
Độ âm điện 1,83 (thang Pauling)
Nhiệt dung riêng 440 J/(kg·K)
Độ dẫn điện 1,041x10
7
/Ω·m
Độ dẫn nhiệt 80,2 W/(m·K)
Năng lượng ion hóa 1. 762,5 kJ/mol
2. 1.561,9 kJ/mol

3. 2.957 kJ/mol
4. 5.290 kJ/mol
5. 7.240 kJ/mol
6. 9.560 kJ/mol
7. 12.060 kJ/mol
8. 14.580 kJ/mol
9. 22.540 kJ/mol
10. 25.290 kJ/mol
11. 28.000 kJ/mol
12. 31.920 kJ/mol
13. 34.830 kJ/mol
14. 37.840 kJ/mol
15. 44.100 kJ/mol
16. 47.206 kJ/mol
17. 122.200 kJ/mol
18. 131.000 kJ/mol
19. 140.500 kJ/mol
20. 152.600 kJ/mol
21. 163.000 kJ/mol
22. 173.600 kJ/mol
23. 188.100 kJ/mol
24. 195.200 kJ/mol
25. 851.800 kJ/mol
26. 895.161 kJ/mol
Chất đồng vị ổn định nhất
iso TN t
½
DM

DE MeV

DP
Fe
54

5,8% > 3,1 x 10
22
năm 2ε ? Cr
54

Fe
55

tổng hợp

2,73 năm ε 0,231 Mn
55

Fe
56

91,72% Ổn định có 30 nơtron
Fe
57

2,2% Ổn định có 31 nơtron
Fe
58

0,28% Ổn định có 32 nơtron

Fe
59

tổng hợp

44,503 ngày β 1,565 Co
59

Fe
60

tổng hợp

1,5×10
6
năm β
−
3,978 Co
60


Đơn vị SI và STP được dùng trừ khi có ghi chú.
Sắt là tên một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nguyên tố có ký hiệu Fe và
số hiệu nguyên tử bằng 26. Nằm ở phân nhóm VIIIB chu kỳ 4. Sắt và Niken (Ni)
được biết là 2 nguyên tố cuối cùng có thể tạo thành qua tổng hợp ở nhân sao (hình
thành qua phản ứng hạt nhân ở tâm các vì sao) mà không cần phải qua một vụ nổ
siêu tân tinh hay các biến động lớn khác. Do đó sắt và Niken khá dồi dào trong các
thiên thạch kim loại và các hành tinh lõi đá (như Trái Đất, Sao Hoả)
Thuộc tính

Sắt điện phân bên khối hộp 1cm
Một nguyên tử sắt điển hình có khối lượng gấp 56 lần khối lượng một nguyên tử
hiđrô điển hình. Sắt là kim loại phổ biến nhất, và người ta cho rằng nó là nguyên
tố phổ biến thứ 10 trong vũ trụ. Sắt cũng là nguyên tố phổ biến nhất (theo khối
lượng, 34.6%) tạo ra Trái Đất; sự tập trung của sắt trong các lớp khác nhau của
Trái Đất dao động từ rất cao ở lõi bên trong tới khoảng 5% ở lớp vỏ bên ngoài; có
thể phần lõi của Trái Đất chứa các tinh thể sắt mặc dù nhiều khả năng là hỗn hợp
của sắt và niken; một khối lượng lớn của sắt trong Trái Đất được coi là tạo ra từ
trường của nó. Ký hiệu của sắt Fe là từ viết tắt của ferrum, từ Latinh của sắt.
Sắt là kim loại được tách ra từ các mỏ quặng sắt, và rất khó tìm thấy nó ở dạng tự
do. Để thu được sắt tự do, các tạp chất phải được loại bỏ bằng phương pháp khử
hóa học. Sắt được sử dụng trong sản xuất gang và thép, đây là các hợp kim, là sự
hòa tan của các kim loại khác (và một số á kim hay phi kim, đặc biệt là cacbon).
Hạt nhân của sắt có năng lượng liên kết cao nhất, vì thế nó là nguyên tố nặng nhất
được sản xuất trong các phản ứng nhiệt hạch và là nhẹ nhất trong phản ứng phân
rã hạt nhân. Các ngôi sao có khối lượng lớn khi gần cháy hết nhiên liệu hiđrô, sẽ
bắt đầu các chuỗi phản ứng hạt nhân tạo ra các chất có khối lượng nguyên tử tăng
dần, bao gồm cả sắt, trước khi bùng nổ thành các siêu tân tinh.
Các mô hình vũ trụ trong vũ trụ mở dự đoán rằng có một giai đoạn ở đó do kết quả
của các phản ứng nhiệt hạch và phân hạch chậm lại, mọi thứ sẽ trở thành sắt.
[sửa] Lịch sử
Những dấu hiệu đầu tiên về việc sử dụng sắt là ở những người Sumeria và người
Ai Cập vào khoảng 4000 năm TCN, các đồ vật nỏ như mũi giáo và đồ trang trí, đã
được làm từ sắt lấy từ các thiên thạch. Vì các thiên thạch rơi từ trên trời xuống nên
một số nhà ngôn ngữ học phỏng đoán rằng từ tiếng Anh iron, là từ có cùng nguồn
gốc với nhiều ngôn ngữ ở phía bắc và tây châu Âu, có xuất xứ từ tiếng Etruria
aisar có nghĩa là "trời".
Vào khoảng những năm 3000 đến 2000 Trước Công Nguyên (TCN), đã xuất hiện
hàng loạt các đồ vật làm từ sắt nóng chảy (phân biệt rõ với sắt từ thiên thạch do
thiếu niken trong sản phẩm) ở Lưỡng Hà, Anatolia và Ai Cập. Tuy nhiên, việc sử

dụng chúng có lẽ là thuộc về hình thức trong tế lễ, và sắt đã là kim loại rất đắt, hơn
cả vàng. Trong Illiad, các vũ khí chủ yếu làm từ đồng thau, nhưng các thỏi sắt đã
được sử dụng trong buôn bán. Một số nguồn (xem phần tham khảo Cái gì tạo ra
thời đại đồ sắt? dưới đây) cho rằng sắt được tạo ra khi đó như sản phẩm đi kèm
của việc tinh chế đồng, như là những bọt sắt, và không được tái sản xuất bởi ngành
luyện kim khi đó. Vào khoảng năm 1600 đến 1200 TCN, sắt đã được sử dụng
nhiều hơn ở Trung Cận Đông, nhưng vẫn chưa thay thế được sự thống trị của đồng
thau.
Trong thời kỳ từ thế kỷ 12 đến thế kỷ 10 TCN, đã có sự chuyển đổi nhanh chóng
từ công cụ, vũ khí đồng thau sang sắt ở Trung Cận Đông. Yếu tố quyết định của
chuyển đổi này không phải là sự xuất hiện của các công nghệ luyện sắt cao cấp
hơn mà là sự cạn kiệt của các nguồn cung cấp thiếc. Thời kỳ chuyển đổi này diễn
ra không đồng thời trên thế giới, là dấu hiệu cho thời kỳ văn minh mới được gọi là
Thời đại đồ sắt.
Cùng với việc chuyển đổi từ đồng thau sang sắt là việc phát hiện ra quy trình
cacbua hóa, là quy trình bổ sung thêm cacbon vào sắt. Sắt được thu lại như bọt
sắt, là hỗn hợp của sắt với xỉ với một ít cacbon và/hoặc cacbua, sau đó nó được rèn
và tán phẳng để giải phóng sắt khỏi xỉ cũng như ôxi hóa bớt cacbon, để tạo ra sắt
non. Sắt non chứa rất ít cacbon và không dễ làm cứng bằng cách làm nguội nhanh.
Người Trung Đông đã phát hiện ra là một số sản phẩm cứng hơn có thể được tạo
ra bằng cách đốt nóng lâu sắt non với than củi trong lò, sau đó làm nguội nhanh
bằng cách nhúng vào nước hay dầu. Sản phẩm tạo thành có bề mặt của thép, là
cứng hơn và ít gãy hơn đồng thau, là thứ đang bị thay thế dần.
Ở Trung Quốc, những đồ vật bằng sắt đầu tiên được sử dụng cũng là sắt lấy từ
thiên thạch, các chứng cứ khảo cổ học về các đồ vật làm từ sắt non xuất hiện ở
miền tây bắc, gần Xinjiang trong thế kỷ 8 TCN. Các đồ vật làm từ sắt non có cùng
quy trình như sắt được làm ở Trung Đông và châu Âu, và vì thế người ta cho rằng
chúg được nhập khẩu bởi những người không phải là người Trung Quốc.
Trong những năm muộn hơn của nhà Chu (khoảng năm 550 TCN), khả năng sản
xuất sắt mới đã bắt đầu vì phát triển cao của công nghệ lò nung. Sản xuất theo

phương pháp lò nung không khí nóng có thể tạo ra nhiệt độ trên 1300 K, người
Trung Quốc bắt đầu sản xuất gang thô và gang đúc.
Nếu quặng sắt được nung với cacbon tới 1420–1470 K, một chất lỏng nóng chảy
được tạo ra, là hợp kim của khoảng 96,5% sắt và 3,5% cacbon. Sản phẩm này
cứng, có thể đúc thành các đồ phức tạp, nhưng dễ gãy, trừ khi nó được phi-cacbua
hóa để loại bớt cacbon. Phần chủ yếu của sản xuất sắt từ thời nhà Chu trở đi là
gang đúc. Sắt, tuy vậy vẫn là sản phẩm thông thường, được sử dụng bởi những
người nông dân trong hàng trăm năm, và không có ảnh hưởng đáng kể đến diện
mạo của Trung Quốc cho đến tận thời kỳ nhà Tần (khoảng năm 221 TCN).
Việc sản xuất gang đúc ở châu Âu bị chậm trễ do các lò nung chỉ có thể tạo ra
nhiệt độ khoảng 1000 K. Trong thời Trung cổ, ở Tây Âu sắt bắt đầu được làm từ
bọt sắt để trở thành sắt non. Gang đúc sớm nhất ở châu Âu tìm thấy ở Thụy Điển,
trong hai khu vực là Lapphyttan và Vinarhyttan, khoảng từ năm 1150 đến 1350.
Có giả thuyết cho rằng việc sản xuất gang đúc là do người Mông Cổ thông qua
nước Nga truyền đến các khu vực này, nhưng không có chứng cứ vững chắc cho
giả thuyết này. Trong bất kỳ trường hợp nào, vào cuối thế kỷ14 thì thị trường cho
gang đúc bắt đầu được hình thành do nhu cầu cao về gang đúc cho các súng thần
công.
Việc nung chảy sắt thời kỳ đầu tiên bằng than củi như là nguồn nhiệt và chất khử.
Trong thế kỷ 18, ở Anh việc cung cấp gỗ bị giảm xuống và than cốc, một nhiên
liệu hóa thạch, đã được sử dụng để thay thế. Cải tiến của Abraham Darby đã cung
cấp năng lượng cho cuộc cách mạng công nghiệp.
[sửa] Ứng dụng
Sắt là kim loại được sử dụng nhiều nhất, chiếm khoảng 95% tổng khối lượng kim
loại sản xuất trên toàn thế giới. Sự kết hợp của giá thành thấp và các đặc tính tốt
về chịu lực, độ dẻo, độ cứng làm cho nó trở thành không thể thay thế được, đặc
biệt trong các ứng dụng như sản xuất ô tô, thân tàu thủy lớn, các bộ khung cho các
công trình xây dựng. Thép là hợp kim nổi tiếng nhất của sắt, ngoài ra còn có một
số hình thức tồn tại khác của sắt như:
 Gang thô (gang lợn) chứa 4% – 5% cacbon và chứa một loạt các chất khác

như lưu huỳnh, silic, phốt pho. Đặc trưng duy nhất của nó: nó là bước trung
gian từ quặng sắt sang thép cũng như các loại gang đúc (gang trắng và gang
xám).
 Gang đúc chứa 2% – 3.5% cacbon và một lượng nhỏ mangan. Các chất có
trong gang thô có ảnh hưởng xấu đến các thuộc tính của vật liệu, như lưu
huỳnh và phốt pho chẳng hạn sẽ bị khử đến mức chấp nhận được. Nó có
điểm nóng chảy trong khoảng 1420–1470 K, thấp hơn so với cả hai thành
phần chính của nó, làm cho nó là sản phẩm đầu tiên bị nóng chảy khi
cacbon và sắt được nung nóng cùng nhau. Nó rất rắn, cứng và dễ vỡ. Làm
việc với đồ vật bằng gang, thậm chí khi nóng trắng, nó có xu hướng phá vỡ
hình dạng của vật.
 Thép carbon chứa từ 0,5% đến 1,5% cacbon, với một lượng nhỏ mangan,
lưu huỳnh, phốt pho và silic.
 Sắt non chứa ít hơn 0,5% cacbon. Nó là sản phẩm dai, dễ uốn, không dễ
nóng chảy như gang thô. Nó có rất ít cacbon. Nếu mài nó thành lưỡi sắc, nó
đánh mất tính chất này rất nhanh.
 Các loại thép hợp kim chứa các lượng khác nhau của cacbon cũng như các
kim loại khác, như crôm, vanađi, môlipđen, niken, vonfram, v.v.
 Ôxít sắt (III) được sử dụng để sản xuất các bộ lưu từ tính trong máy tính.
Chúng thường được trộn lẫn với các hợp chất khác, và bảo tồn thuộc tính từ
trong hỗn hợp này.
Sản xuất
Sắt là một trong những nguyên tố phổ biến nhất trên Trái Đất, chiếm khoảng 5%
khối lượng vỏ Trái Đất. Phần lớn sắt được tìm thấy trong các dạng ôxít sắt khác
nhau, chẳng hạn như khoáng chất hematit, magnetit, taconit. Khoảng 5% các thiên
thạch chứa hỗn hợp sắt-niken. Mặc dù hiếm, chúng là các dạng chính của sắt kim
loại tự nhiên trên bề mặt Trái Đất.
Trong công nghiệp, sắt được trích xuất ra từ các quặng của nó, chủ yếu là từ
hêmatit (Fe
2

O
3
) và magnêtit (Fe
3
O
4
) bằng cách khử với cacbon trong lò luyện kim
sử dụng luồng không khí nóng ở nhiệt độ khoảng 2000 °C. Trong lò luyện, quặng
sắt, cacbon trong dạng than cốc, và các chất tẩy tạp chất như đá vôi được xếp ở
phía trên của lò, luồng không khí nóng được đưa vào lò từ phía dưới.
Than cốc phản ứng với ôxy trong luồng không khí tạo ra mônôxít cacbon:
2 C + O
2
→ 2 CO
Cacbon mônôxít khử quặng sắt (trong phương trình dưới đây là hêmatit) thành sắt
nóng chảy, và nó trở thành điôxít cacbon:
3 CO + Fe
2
O
3
→ 2 Fe + 3 CO
2

Chất khử tạp chất được thêm vào để khử các tạp chất có trong quặng (chủ yếu là
điôxít silic cát và các silicat khác). Các chất khử tạp chất chính là đá vôi (cacbonat
canxi) và đôlômit (cacbonat magiê). Các chất khử tạp chất khác có thể cho vào tùy
theo các tạp chất có trong quặng. Trong sức nóng của lò luyện đá vôi bị chuyển
thành vôi sống (CaO):
CaCO
3

→ CaO + CO
2

Sau đó ôxít canxi kết hợp với điôxít silic tạo ra xỉ.
CaO + SiO
2
→ CaSiO
3

Xỉ nóng chảy trong lò luyện (điôxít silic thì không). Ở phần dưới của lò luyện, xỉ
nóng chảy do nhẹ hơn nên nổi lên phía trên sắt nóng chảy. Các cửa lò có thể được
mở để tháo xỉ hay sắt nóng chảy. Sắt khi nguội đi, tạo ra gang thô, còn xỉ có thể
được sử dụng để làm đường hay để cải thiện các loại đất nông nghiệp nghèo
khoáng chất.
Khoảng 1,1 tỷ tấn quặng sắt được sản xuất trên thế giới vào năm 2000, với tổng trị
giá trên thị trường vào khoảng 25 tỷ đôla Mỹ. Việc khai thác quặng sắt diễn ra trên
48 quốc gia, nhưng 5 nhà sản xuất lớn nhất là Trung Quốc, Brasil, Úc, Nga và Ấn
Độ, chiếm tới 70% lượng quặng khai thác trên thế giới. 1,1 tỷ tấn quặng sắt này
được sử dụng để sản xuất ra khoảng 572 triệu tấn sắt thô.
Vai trò sinh học
Sắt có vai trò rất cần thiết đối với mọi cơ thể sống, ngoại trừ một số vi khuẩn. Nó
chủ yếu liên kết ổn định bên trong các prôtêin kim loại, vì trong dạng tự do nó sinh
ra các gốc tự do nói chung là độc với các tế bào. Nói rằng sắt tự do không có nghĩa
là nó tự do di chuyển trong các chất lỏng trong cơ thể. Sắt liên kết chặt chẽ với
mọi phân tử sinh học vì thế nó sẽ gắn với các màng tế bào, axít nucleic, prôtêin
v.v.
Trong cơ thể động vật sắt liên kết trong các tổ hợp heme (là thành phần thiết yếu
của cytochromes), là những prôtêin tham gia vào các phản ứng ôxi hóa-khử (bao
gồm nhưng không giới hạn chỉ là quá trình hô hấp) và của các prôtêin chuyên chở
ôxy như hêmôglôbin và myôglôbin.

Sắt vô cơ tham gia trong các phản ứng ôxi hóa-khử cũng được tìm thấy trong các
cụm sắt-lưu huỳnh của nhiều enzym, chẳng hạn như các enzym nitrogenase (tham
gia vào quá trình tổng hợp amôniắc từ nitơ và hiđrô) và hydrogenase. Tập hợp các
prôtêin sắt phi-heme có trách nhiệm cho một dãy các chức năng trong một số loại
hình cơ thể sống, chẳng hạn như các enzym mêtan mônôôxygenase (ôxi hóa mêtan
thành mêtanol), ribonucleotide reductase (khử ribose thành deoxyribose; tổng hợp
sinh học DNA), hemerythrins (vận chuyển ôxy và ngưng kết trong các động vật
không xương sống ở biển) và axít phosphatase tía (thủy phân các este phốt phát).
Khi cơ thể chống lại sự nhiễm khuẩn, nó để riêng sắt trong prôtêin vận chuyển
transferrin vì thế vi khuẩn không thể sử dụng được sắt.
Sự phân phối sắt trong cơ thể được điều chỉnh trong cơ thể động vật có vú. Sắt
được hấp thụ từ duodenum liên kết với transferrin, và vận chuyển bởi máu đến các
tế bào khác nhau. Vẫn chưa rõ cơ chế liên kết của sắt với các prôtêin. [1]
Các nguồn thức ăn giàu sắt bao gồm: thịt, cá, thịt gia cầm, đậu lăng, các loại đậu,
rau bina, tào phớ, đậu Thổ Nhĩ Kỳ, dâu tây và mầm ngũ cốc.
Sắt được bổ sung cho những người cần tăng cường chất này trong dạng fumarat
sắt (II). Tiêu chuẩn của RDA về sắt dao động dựa trên tuổi tác, giới tính, và nguồn
sắt ăn kiêng (sắt trên cơ sở heme có khả năng sinh học cao hơn) [2].
Cần lưu ý tới phần cảnh báo dưới đây.
Tính chất hóa học
1.Tác dụng với phi kim: Sắt tác dụng với hầu hết tất cả các phi kim khi đun nóng.
Với các phi kim có tính oxi hóa mạnh như Oxi và Clo thì sẽ tạo thành những hợp
chất trong đó sắt có số oxi hóa là +3.
Ví dụ : 2Fe +3Cl2 (k) > Fe3O4 ®¬ Phản ứng phát nhiệt mạnh2FeCl3(r) (to)
3Fe® + 2O2
Fe3O4 là một hợp chất ion, tinh thể được tạo nên bởi các ion O2- , ion Fe3+ và ion
Fe2+. Trong quá trình phản ứng , một phần sắt bị oxi hóa thành Fe2+ , một phần
bị oxi hóa thành Fe3+ .Trong chất rắn , trung bình cứ có 1 ion Fe2+ thì có 2 ion
Fe3+ và 4 ion O2
Trong không khí ẩm sắt dễ bị rỉ theo phản ứng: 4Fe + O2 +nH2O 2Fe2O3.nH2O

Đối với các phi kim yếu hơn như lưu hùynh, tạo thành hợp FeS (to)chất trong
đó sắt có số oxi hóa +2 Fe + S 2.Tác dụng với các hợp chất: Thế điện cực chuẩn
của sắt là : Fe2+(aq) +2e > Fe Eo=-0.44V Qua đó ta thấy sắt có tính khử trung
bình. Sắt dễ tan trong dung dịch acid HCl FeSO4 + H2 Hay Fe® + FeCl2 + H2
Fe + H2SO4 và H2SO4 loãng Fe + 2HCl Fe+(aq) +H2 Đối với các acid có tính
oxi hóa mạnh như HNO3 hay2H+(aq) H2SO4 đặc nóng thì sản phẩm phản ứng
sẽ là muối sắt với sắt có số oxi hóa +3 và các sản phẩm khử của N :N2O , NO ,
NO2 hoặc của S : SO2 . Ở nhiệt độ thường , trong acid nitric đặc và acid sulfuaric
đặc , sắt tạo ra lớp oxid bảo vệ kim lọai trờ nên “thụ động” , không bị hòa tan. Sắt
đẩy các kim lọai yếu hơn ra khỏi dung dịch muối của chúng. Fe® + Fe(NO3)2
(aq) + Cu®Cu(NO3)2 (aq)
Hợp chất
Các trạng thái ôxi hóa chung của sắt bao gồm:
 Trạng thái sắt(II), Fe
2+
, ferrous rất phổ biến.
 Trạng thái sắt(III), Fe
3+
, ferric, cũng rất phổ biến, ví dụ trong gỉ sắt.
 Trạng thái sắt(IV), Fe
4+
, ferryl, ổn định trong các enzym (ví dụ perôxidas).
 Sắt(VI) cũng được biết tới, nó hiếm hơn, có trong ferrat kali.
 cacbua sắt Fe
3
C được biết đến như là cementit.
Đồng vị
Sắt có bốn đồng vị tự nhiên ổn định là Fe
54
, Fe

56
, Fe
57
và Fe
58
. Sự phổ biến tương
đối của các đồng vị sắt trong tự nhiên là: Fe
54
(5,8%), Fe
56
(91,7%), Fe
57
(2,2%) và
Fe
58
(0,3%).
Fe
60
là đồng vị phóng xạ đã biến mất, nó có chu kỳ bán rã dài (1,5 triệu năm).
Phần lớn các công việc trong quá khứ để đo thành phần đồng vị của sắt tập trung
vào việc xác định các biến thể của Fe
60
vì các quá trình kèm theo sự tổng hợp hạt
nhân (ví dụ nghiên cứu thiên thạch) và sự hình thành khoáng sản. Đồng vị Fe
56

cũng gây ra sự đặc biệt chú ý của các nhà khoa học vì nó có thể là hạt nhân ổn
định nhất. Không thể thực hiện các phản ứng phân hạch hay nhiệt hạch trên Fe
56

mà có thể giải phóng năng lượng. Điều này thì lại không đúng với các nguyên tố
khác.
Trong số các đồng vị ổn định, chỉ có Fe
57
có spin −1/2. Vì lý do này, Fe
57
có ứng
dụng như là đồng vị spin trong hóa học và hóa sinh học.
Trong các pha của các thiên thạch Semarkona và Chervony Kut mối tương quan
giữa mật độ của Ni
60
(sản phẩm sinh ra của Fe
60
) và sự phổ biến của các đồng vị
ổn định của sắt có thể được tìm thấy, nó chứng tỏ sự tồn tại của Fe
60
trong thời
gian hình thành của hệ Mặt Trời. Có khả năng là năng lượng giải phóng bởi sự
phân rã của Fe
60
góp phần cùng với năng lượng giải phóng bởi sự phân rã của hạt
nhân phóng xạ Al
26
, để nung chảy lại và làm phân biệt các tiểu hành tinh sau sự
hình thành của chúng trước đây 4,6 tỷ năm. Sự phổ biến của Ni
60
hiện diện trong
các vật chất ngoài Trái Đất có thể cung cấp thông tin để nhìn sâu hơn nữa vào
nguồn gốc của hệ Mặt Trời cũng như lịch sử sơ kỳ của nó.
Cảnh báo

Việc hấp thụ quá nhiều sắt gây ngộ độc, vì các sắt II dư thừa sẽ phản ứng với các
perôxít trong cơ thể để sản xuất ra các gốc tự do. Khi sắt trong số lượng bình
thường thì cơ thể có một cơ chế chống ôxi hóa để có thể kiểm soát quá trình này.
Khi dư thừa sắt thì những lượng dư thừa không thể kiểm soát của các gốc tự do
được sinh ra.
Một lượng gây chết người của sắt đối với trẻ 2 tuổi là ba gam sắt. Một gam có thể
sinh ra sự ngộ độc nguy hiểm. Danh mục của DRI về mức chấp nhận cao nhất về
sắt đối với người lớn là 45 mg/ngày. Đối với trẻ em dưới 14 tuổi mức cao nhất là
40 mg/ngày.
Nếu sắt quá nhiều trong cơ thể (chưa đến mức gây chết người) thì một loạt các hội
chứng rối loạn quá tải sắt có thể phát sinh, chẳng hạn như hemochromatosis. Vì lý
do này, mọi người không nên sử dụng các loại hình sắt bổ sung trừ trường
hợp thiếu sắt và phải có chỉ định của bác sĩ chuyên khoa.
Việc hiến máu là đặc biệt nguy hiểm do có thể sinh ra chứng thiếu sắt và thông
thường được chỉ định bổ sung thêm các biệt dược chứa sắt.