1.   從成語(yǔ)看鐵與生活

鐵不僅是一種金屬元素，而且其引申含義與生活密切相關(guān)。

1.1   用來(lái)形容非常堅(jiān)固，堅(jiān)硬，果斷

鐵桶江山：比喻牢固的政權(quán)或地位。

銅墻鐵壁：比喻十分堅(jiān)固，不可摧毀的事物。

鐵郭金城：比喻設(shè)防堅(jiān)固的城池。

鐵板一塊：比喻結(jié)合緊密，不可分化瓦解。

斬釘截鐵：比喻言行堅(jiān)決果斷，毫不猶豫、拖沓（圖1）

鐵石心腸：心腸硬得像鐵和石頭一樣。形容心腸很硬，不為感情所動(dòng)。

1.2   用來(lái)形容正直，堅(jiān)定

鐵證如山：形容證據(jù)確鑿，像山一樣不能動(dòng)搖。

鐵面無(wú)私：形容公正嚴(yán)明，不講私人情面（圖2）。

金規(guī)鐵律：比喻必須遵守、不能變更的信條。

鐵板釘釘：比喻事情已定，不能變更。

1.3   用來(lái)形容意志堅(jiān)強(qiáng)

錚錚鐵漢：指剛正不阿、堅(jiān)強(qiáng)不屈的人。

鋼筋鐵骨：筋骨像鋼鐵打鑄的一般，形容身體健壯有力或意志堅(jiān)強(qiáng)不屈（圖3）。

鐵腕人物：用意志或性格的力量或軍事手段進(jìn)行領(lǐng)導(dǎo)或控制的人。

銅圍鐵馬：比喻堅(jiān)固的陣勢(shì)。

磨穿鐵硯：把鐵鑄的硯臺(tái)都磨穿了。比喻讀書(shū)用功，有恒心。

1.4   指刀槍兵器等

手無(wú)寸鐵：手里沒(méi)有任何武器.

金戈鐵馬：形容戰(zhàn)士武將持槍馳馬的雄姿。

削鐵如泥：形容兵刃極其鋒利。

1.5   用來(lái)形容不值錢的東西

點(diǎn)金成鐵：用以比喻把好文章改壞。也比喻把好事辦壞。

破銅爛鐵：泛指各種破舊無(wú)用的器物。

2.   讓我們的生活更美好

鋼鐵在我們的生活中發(fā)揮了很大的影響，無(wú)論是一根繡花針還是巨型船舶，都是他們的身影。鋼材使用的領(lǐng)域還在不斷擴(kuò)張，從居民樓到摩天大廈，到無(wú)數(shù)的橋梁和尖塔，鋼材在我們周圍無(wú)所不在。鋼鐵讓我們的生活更美好[1]。

2.1   讓米飯更好吃

鋼鐵讓米飯更好吃？看到這樣的說(shuō)法，你是否感到奇怪，鋼鐵與米飯有什么關(guān)系嗎？植物的生長(zhǎng)與肥料有關(guān)，最主要的肥料是氮、磷、鉀。關(guān)于這一點(diǎn)，我們都不陌生。但是你知道嗎，硅肥被認(rèn)為是繼氮、磷、鉀之后的第四大元素肥料，而高爐煉鐵的副產(chǎn)品礦渣富含硅酸，可作為肥料用于水稻、小麥、玉米等喜硅作物的種植，其中水稻對(duì)硅肥最為敏感。

水稻是吸硅量最多的作物之一，莖葉干物質(zhì)中的含硅量可達(dá)到10%~20%，每生產(chǎn)100 kg稻谷稻株要吸收硅酸17~18 g。硅能促進(jìn)植株表皮硅質(zhì)化，增強(qiáng)對(duì)稻瘟病的抗力；硅在植物表皮組織內(nèi)沉積，使稻葉呈直立狀（圖4），起到提高作物的光合效率；增強(qiáng)抗旱、抗寒、抗倒伏能力，增加有效分蘗；增強(qiáng)作物對(duì)病蟲(chóng)害的抵抗力，減少病蟲(chóng)害，改善品質(zhì)等作用。施用適量的硅肥可增強(qiáng)水稻抗病能力，提高結(jié)實(shí)率，增加產(chǎn)量，并能起到改善米質(zhì)的作用。

2.2   鋼渣助力打造“海洋牧場(chǎng)”

如圖5，“海洋牧場(chǎng)”是指在一定海域內(nèi)，利用自然的海洋生態(tài)環(huán)境，采用規(guī)?；瘽O業(yè)設(shè)施和系統(tǒng)化管理體制，將人工放流的經(jīng)濟(jì)海洋生物聚集起來(lái)，對(duì)魚(yú)、蝦、貝、藻等海洋資源進(jìn)行有計(jì)劃和有目的的海上放養(yǎng)，就像在陸地放牧牛羊一樣。

地球上約70%的面積是海洋。中國(guó)是世界上唯一一個(gè)水產(chǎn)品養(yǎng)殖量超過(guò)捕撈量的主要漁業(yè)國(guó)，可用于養(yǎng)殖的海域面積遠(yuǎn)超過(guò)120萬(wàn)平方千米，將相應(yīng)海域充分利用起來(lái)，其產(chǎn)生的優(yōu)質(zhì)蛋白可與18億畝耕地的產(chǎn)出相媲美。

“海洋牧場(chǎng)”的前景如此美妙，那么它與鋼鐵又有什么關(guān)系呢？由鋼渣制成的人工礁石富含天然礦物質(zhì)，為海洋藻類、魚(yú)類和貝類等提供了賴以生存的家園，保護(hù)了海洋物種的多樣性，同時(shí)，附著在人工礁石上的藻類也能吸收水中的二氧化碳。

2.3   鋼鐵為我們的生活帶來(lái)樂(lè)趣

你有去游樂(lè)場(chǎng)體驗(yàn)過(guò)驚險(xiǎn)刺激的過(guò)山車嗎（圖6）?設(shè)想一下，如果沒(méi)有鋼鐵，就無(wú)法享受到過(guò)山車的樂(lè)趣。過(guò)山車1817年首次出現(xiàn)在法國(guó)巴黎，之后很快風(fēng)靡美國(guó)，到了1920年它已經(jīng)非常流行，以至于大部分游樂(lè)園都會(huì)安裝1個(gè)及以上的過(guò)山車。后來(lái)由于經(jīng)濟(jì)大蕭條等原因，過(guò)山車在短時(shí)間失去了吸引力。不過(guò)，隨著鋼管軌道過(guò)山車的出現(xiàn)，它重新贏得消費(fèi)者的喜愛(ài)。與最初的木制過(guò)山車相比，鋼制過(guò)山車軌道更高，速度更快，也更安全。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界95%以上的過(guò)山車是由鋼制的。

2.4   鋼鐵為我們帶來(lái)更加豐富的音質(zhì)

鋼琴（圖7）彈奏的曲子能讓人陶醉，不同的樂(lè)曲能夠給人以不同的感覺(jué)。激情的曲子讓我們對(duì)生活充滿向往；柔美的曲子讓我們進(jìn)入了一個(gè)親切的世界。美妙的音樂(lè)與鋼鐵之間是什么關(guān)系呢？原來(lái)鋼琴的琴弦是由強(qiáng)韌的高碳鋼制成。將高碳鋼加熱至900 ℃以上，然后浸入430~520 ℃的熔融鉛里進(jìn)行退火，最終產(chǎn)品具有高強(qiáng)度和高彈性，適合用于制造鋼琴的弦。

2.5   鋼鐵為我們的交通帶來(lái)便利

將我們從一個(gè)地點(diǎn)運(yùn)送到另一個(gè)地點(diǎn)的交通工具——汽車、火車和飛機(jī)等交通工具主要是由鋼材制成的。汽車用鋼在之前的文章[2]已經(jīng)說(shuō)過(guò)。鐵路在每個(gè)人的旅途中留下一抹印記。曾經(jīng)的綠皮車廂帶著我們走向四方，聲聲汽笛鳴響著欣喜和希望。如今，越來(lái)越多的流線型動(dòng)車組列車往返于城市之間，中國(guó)已經(jīng)構(gòu)建了全球規(guī)模最大的高速鐵路網(wǎng)。截至2020年，中國(guó)高鐵39844 km，世界上第2~10名的合計(jì)僅28084 km。中國(guó)的高鐵里程數(shù)占據(jù)全球的58%以上（圖8）。

中國(guó)大陸地區(qū)的鐵路承擔(dān)了85%的木材，80%的原油、60%的煤炭、40%的鋼鐵等物質(zhì)的運(yùn)輸。鐵路的飛速發(fā)展對(duì)列車生產(chǎn)的重要原材料鋼鐵提出更高的要求。鐵道車輛用熱軋高強(qiáng)度耐候鋼具有高強(qiáng)度、高韌性、易焊接和易成型等特點(diǎn)。

飛機(jī)（圖9）大大提高了人類出行的效率，延伸了出行的距離，是商務(wù)旅行、國(guó)際出游的首選交通工具。每一架飛機(jī)的生產(chǎn)，鋼廠都需要配套提供起落架用特種高強(qiáng)度鋼與高溫合金、鈦合金等先進(jìn)材料。而飛機(jī)的“家”——飛機(jī)研發(fā)中心建筑、生產(chǎn)廠房更是厚鐵板、彩涂板、鋼管等大顯身手的地方。

有了地鐵，每天上下班準(zhǔn)時(shí)多了。城市內(nèi)最常用的大眾通勤交通工具非地鐵莫屬，地鐵極大緩解了城市路面交通的擁塞。在一座繁忙的現(xiàn)代化都市里，已經(jīng)無(wú)法想象沒(méi)有地鐵的日子了。地鐵列車所選用的鋼材也要求高強(qiáng)、耐候、耐腐蝕，能讓地鐵跑起來(lái)的牽引電機(jī)的鐵芯也是高牌號(hào)無(wú)取向電工鋼。

此外，無(wú)論是日常通勤，還是運(yùn)動(dòng)郊游，一輛得心應(yīng)手的自行車都會(huì)增加你騎行的樂(lè)趣。熱軋酸洗板與普通熱軋板相比，表面質(zhì)量好，尺寸精度高，提高了表面光潔度，增強(qiáng)外觀效果，大量應(yīng)用于自行車零件、各種焊管，各種形狀沖壓件。

2.6   鐵可以殺菌消毒

我們已經(jīng)知道，銀和銅都能夠殺菌消毒。但是你知道嗎，鐵也可以。用鐵酸鈉（Na2FeO4）可以對(duì)飲用水進(jìn)行消毒處理，鐵酸鈉中的鐵元素為+6價(jià)，是高價(jià)態(tài)鐵的含氧酸鹽，具有強(qiáng)的氧化性，它的氧化性比高錳酸鉀還要強(qiáng)，因此能起殺菌消毒的作用。而且Na2FeO4的還原產(chǎn)物為Fe3+，可水解成膠狀Fe(OH)3，具有吸附性，可使水中懸浮物凝聚沉降。因此用Na2FeO4處理飲用水，不僅可以殺死細(xì)菌而且還能凈水。

3.   鋼鐵在支持著我們的生命

3.1   鐵是構(gòu)成人體的必不可少的元素之一

我們的身體需要鐵來(lái)維持功能[3]，雖然數(shù)量不大，但沒(méi)有它，我們無(wú)法生存（圖10）。成人體內(nèi)約有4~5 g鐵，其中72%以血紅蛋白、3%以肌紅蛋白、0.2%以其它化合物形式存在，剩余為儲(chǔ)備鐵。儲(chǔ)備鐵主要以鐵蛋白的形式儲(chǔ)存在肝、脾和骨髓中。成人每天建議鐵攝取量是10～15 mg，妊娠期婦女每天需要30 mg。

鐵對(duì)人體的功能表現(xiàn)在許多方面，鐵參與氧的運(yùn)輸和儲(chǔ)存。鐵是血紅蛋白的組成成分，血紅蛋白是運(yùn)輸氧氣的載體，將氧運(yùn)輸?shù)缴眢w的每一個(gè)部分，供人們呼吸氧化，以提供能量，消化食物，獲得營(yíng)養(yǎng)；人體內(nèi)的肌紅蛋白存在于肌肉之中，含有亞鐵血紅素，也結(jié)合著氧，是肌肉中的“氧庫(kù)”。當(dāng)運(yùn)動(dòng)時(shí)肌紅蛋白中的氧釋放出來(lái)，隨時(shí)供應(yīng)肌肉活動(dòng)所需的氧。心、肝、腎這些具有高度生理活動(dòng)能力和生化功能的細(xì)胞線粒體內(nèi)，儲(chǔ)存的鐵特別多。

鐵還可以促進(jìn)發(fā)育，增加對(duì)疾病的抵抗力，調(diào)節(jié)組織呼吸，防止疲勞，構(gòu)成血紅素，預(yù)防和治療因缺鐵而引起的貧血，使皮膚恢復(fù)良好的血色。

3.2   常見(jiàn)缺鐵癥狀和體征

人體內(nèi)的鐵元素不足時(shí)會(huì)引起缺鐵癥狀并最終會(huì)引起缺鐵性貧血。以下是10種常見(jiàn)缺鐵癥狀和體征[4]（圖11）。

（1）異常疲勞。感到很累是缺鐵最常見(jiàn)的癥狀之一。這種癥狀的發(fā)生是因?yàn)樯眢w缺乏制造一種叫做血紅蛋白的蛋白質(zhì)所需的鐵，這種蛋白質(zhì)有助于把氧氣帶到全身。

（2）蒼白。皮膚蒼白或下眼瞼內(nèi)側(cè)蒼白也是缺鐵的常見(jiàn)癥狀。紅血球中的血紅蛋白使血液呈紅色，因此缺鐵期間的低水平使血液不那么紅。這就是為什么缺鐵的人皮膚會(huì)失去健康的顏色。缺鐵患者的這種蒼白可以出現(xiàn)在全身，也可以局限于一個(gè)區(qū)域。

（3）氣短。血紅蛋白能幫助紅血球把氧氣帶到全身。當(dāng)缺鐵期間血紅蛋白水平較低時(shí)，氧氣水平也會(huì)較低。這意味著肌肉將得不到足夠的氧氣來(lái)進(jìn)行正常的活動(dòng)，因此，當(dāng)身體試圖獲得更多氧氣時(shí)，呼吸頻率會(huì)增加，形成氣短。

（4）頭痛和頭暈。因?yàn)榧t血球中血紅蛋白含量低，沒(méi)有足夠的氧氣進(jìn)入大腦，大腦中的血管可能膨脹，引起壓力和頭痛。

（5）心悸。明顯的心跳，也稱心悸，是缺鐵性貧血的另一個(gè)癥狀?？赡芘c供氧有關(guān)。

（6）皮膚和頭發(fā)干枯。缺鐵會(huì)降低血液中的血紅蛋白水平，減少導(dǎo)致毛發(fā)生長(zhǎng)的細(xì)胞所需的氧氣量。

（7）舌、口腫痛。癥狀包括舌頭腫脹、發(fā)炎、蒼白或異常光滑。

（8）不寧腿綜合征。這是一種強(qiáng)烈的沖動(dòng)，在休息時(shí)不自覺(jué)地移動(dòng)腿。在腳和腿上引起不愉快和奇怪的爬行或瘙癢的感覺(jué)。

（9）指甲易碎或匙形。缺鐵初期是指甲脆弱，容易破裂，后期指甲可能出現(xiàn)在指甲中部凹陷，邊緣凸起，呈現(xiàn)出勺狀的圓形外觀。

（10）其他潛在跡象。缺鐵可能導(dǎo)致奇怪的食欲，對(duì)奇怪的食物或非食物的渴望被稱為“異食癖”，它通常包括對(duì)冰、黏土、泥土、粉筆或紙張等。缺鐵性貧血可能與成人抑郁癥有關(guān)，導(dǎo)致人感到沮喪。缺鐵意味著更少的氧氣被輸送到手和腳，導(dǎo)致手腳冰冷。

3.3   鐵在食物中的來(lái)源

鐵在食物中的來(lái)源非常廣泛：優(yōu)質(zhì)來(lái)源有牛肉、紅糖、蛤肉、干果、蛋黃、豬和羊腎臟、瘦肉、紅糖、蛋黃、豬腎、羊腎、干果（杏干、葡萄干）、啤酒酵母菌、海草、赤糖糊及麥片等；一般來(lái)源有魚(yú)、谷物、菠菜、扁豆、豌豆、芥菜葉、蠶豆、瓜子（南瓜、西葫蘆等種子）等；微量來(lái)源有奶制品、蔬菜各水果。此外，用鑄鐵鍋煮番茄或其它酸性食物，也可增添鐵質(zhì)，鍋會(huì)把有益于健康的鐵滲入食物內(nèi)。

3.4   促進(jìn)鐵吸收的元素

食物中的鐵主要分為血紅蛋白鐵（動(dòng)物來(lái)源）和非血紅蛋白鐵（植物來(lái)源）。血紅蛋白鐵在人體內(nèi)的吸收率較高，而非血紅蛋白鐵的吸收率較低。為了提高鐵的吸收率，除了食用含有豐富血紅蛋白的魚(yú)、肉、禽類肉類食物外，還可以使用一些促進(jìn)鐵元素吸收的物質(zhì)。

（1）維生素C是一種還原劑，它除了具有抗氧化功能外，還能將三價(jià)鐵還原為二價(jià)鐵，二價(jià)鐵更容易被人體所吸收利用。同時(shí)，維生素C還會(huì)與鐵絡(luò)合成不穩(wěn)定的抗壞血酸亞鐵，并能使鐵從其他結(jié)合物中釋放出來(lái)，從而促進(jìn)非鐵血紅蛋白鐵的吸收和增加機(jī)體對(duì)疾病的抵抗力。

（2）維生素A除可增加人體的抵抗力之外，還具有改善機(jī)體對(duì)鐵的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)等功能。

（3）B族維生素。維生素B2可促進(jìn)鐵從腸道的吸收，維生素B6則可提高骨髓對(duì)鐵的利用率。此外，B族維生素還可促進(jìn)我們的食欲。

（4）銅可促進(jìn)鐵的吸收，缺銅時(shí)，小腸吸收的鐵減少，血紅蛋白的合成也減少，這將直接導(dǎo)致人體發(fā)生缺鐵性貧血。

4.   關(guān)于鋼鐵的其他知識(shí)與趣聞

4.1   使用周期能夠達(dá)到100 a以上的環(huán)保消費(fèi)產(chǎn)品

人們通常認(rèn)為鋼鐵工業(yè)使用煤炭，是一個(gè)污染的工業(yè)。但是，如果考慮到從原材料開(kāi)采到加工的整個(gè)生命周期，鋼鐵實(shí)際上是建筑材料中單位排放量最少的產(chǎn)品。鋼材是建筑材料中唯一使用周期能夠達(dá)到100 a以上的材料。除此之外，90%的鋼材能夠再循環(huán)，而其它材料則難以做到這一點(diǎn)。1 t鋼能夠循環(huán)再生產(chǎn)40次，因此累積實(shí)際使用數(shù)量在10 t以上[5]。

鋼材同時(shí)也是環(huán)保消費(fèi)產(chǎn)品。例如用于汽車板的環(huán)保高強(qiáng)鋼、汽車油箱鍍鋅板較普通鋼板薄，能夠減輕汽車重量，提高燃油經(jīng)濟(jì)性，從而減少有害物質(zhì)排放。

4.2   磚瓦為什么有青、紅之分

磚瓦（圖12）是用黏土燒制而成，黏土中含有的鐵元素經(jīng)過(guò)烘燒后，轉(zhuǎn)化為紅色的氧化鐵（Fe2O3），讓其自然冷卻，就得到紅色磚瓦。如果在烘燒臨近結(jié)束時(shí)，從窯頂淋灑水來(lái)降低溫度，窯內(nèi)會(huì)產(chǎn)生大量的CO和H2，使窯內(nèi)呈還原性氣氛，紅色的氧化鐵轉(zhuǎn)化為黑色的氧化亞鐵（FeO）和四氧化三鐵（Fe3O4），制得的磚瓦呈青色。

4.3   藍(lán)黑墨水寫的字為什么會(huì)逐漸變黑

藍(lán)黑墨水是一種混合物，其中的藍(lán)色是一種可溶性的藍(lán)色染料，日久易褪色，它的另一主要成分為鞣酸與硫酸亞鐵反應(yīng)生成的淺綠色鞣酸亞鐵，顏色不很明顯。用藍(lán)黑墨水寫在紙上，是藍(lán)色字跡，隨后藍(lán)黑墨水中的鞣酸亞鐵就與空氣中的氧氣反應(yīng)生成鞣酸鐵，鞣酸鐵是一種不溶于水的黑色沉淀，因此用藍(lán)黑墨水寫的字會(huì)由藍(lán)色逐漸變?yōu)楹谏?。若不慎讓藍(lán)黑墨水污染了衣服，應(yīng)選用還原性的物質(zhì)除污漬，如質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%的草酸溶液，可以將不溶性的黑色鞣酸鐵還原為可溶性的鞣酸亞鐵而被水溶解洗掉污漬。

4.4   現(xiàn)榨的蘋果汁在空氣中會(huì)變?yōu)樽攸S色

蘋果汁是人們喜歡的飲料，但由于蘋果汁中含有Fe2+，在空氣中Fe2+會(huì)被氧化為Fe3+，所以顏色會(huì)變?yōu)樽攸S色。如果在榨汁時(shí)加入維生素C，可有效防止這種現(xiàn)象的發(fā)生。

5.   結(jié)束語(yǔ)

最后，以一首七律作為對(duì)“鐵”的總結(jié)。

歷史悠久連綿長(zhǎng)，

數(shù)十億噸高產(chǎn)量。

還原去氧制備鐵，

氧化控碳煉得鋼。

碳錳鉻鎳元素多，

淬退回正處理忙。

生產(chǎn)生活不可缺，

美好健康斗志昂。

文章來(lái)源——金屬世界