Eisen (mhd. isen; vergleichbar mit kelt. isara "kräftig", got. eisarn und aiz, lat. aes "Erz")[A 1] ist ein chemisches Element im Periodensystem der Elemente mit Symbol Fe (lat. ferrum, Eisen) und Ordnungszahl 26. Es ist ein Metall der 4. Periode in der 8. Nebengruppe im Periodensystem. Im Kontext der industriellen Fertigung versteht man unter Eisen den Werkstoff Gusseisen, wohingegen der Werkstoff Stahl gewöhnlich nicht als Eisen bezeichnet wird.
Vorkommen
Eisen steht in der Reihe der relativen Elementhäufigkeit bezogen auf Silizium im Universum mit 8,3 · 105 Atomen je 1 · 106 Siliziumatomen an 9. Stelle. Die Fusion von Elementen in Sternen endet beim Eisen, da bei der Fusion höherer Elemente keine Energie mehr frei wird, sondern aufgewendet werden muss (siehe Nukleosynthese). Schwerere Elemente entstehen endotherm bei Supernovaexplosionen, die auch für das Verstreuen der im Stern entstandenen Materie verantwortlich sind.
Eisen steht in der Reihe der Elementhäufigkeit nach dem Massenanteil an 2. Stelle in der gesamten Erde (28,8 %), an 4. Stelle in der Erdhülle (4,70 %) und an 4. Stelle in der kontinentalen Erdkruste (5,63 %); im Meerwasser ist es nur zu 0,002 mg/L enthalten. Eisen ist zusammen mit Nickel wahrscheinlich der Hauptbestandteil des Erdkerns. Vermutlich angetrieben von thermischen Kräften erzeugen Konvektionsströmungen von flüssigem Eisen im äußeren Kern das Erdmagnetfeld.
Die ersten Vorkommen, die abgebaut wurden, waren Raseneisenstein und offenliegende Erze. Heute wird vor allem 40-prozentiges Magneteisenerz abgebaut. Das wichtigste Mineral zur Eisengewinnung ist Hämatit, welches größtenteils aus Fe2O3 besteht. Die größten Eisenerzvorkommen finden sich in den sogenannten Banded Iron Formations (BIF, gebändertes Eisenerz oder Bändererz), die auch als Takonit oder Itabirit bezeichnet werden und Eisen hauptsächlich in den Mineralen Hämatit und Magnetit enthalten.
Eisen als Mineral
Sehr selten kommt Eisen gediegen vor. Das Mineral kristallisiert dann im kubischen Kristallsystem, hat eine Mohs-Härte von 4,5 und eine stahlgraue bis schwarze Farbe. Auch die Strichfarbe ist grau.
Wegen der Reaktion mit Wasser und Sauerstoff (Rosten) ist gediegenes Eisen nicht stabil. Es tritt daher in Legierung mit Nickel nur in Eisenmeteoriten auf sowie in Basalten, in denen es manchmal zu einer Reduktion von eisenhaltigen Mineralen kommt. Eisenerze findet man dagegen vergleichsweise häufig, wichtige Beispiele sind Magnetit (Fe3O4), Roteisenstein, Hämatit (Fe2O3), Brauneisenstein (Fe2O3·n H2O), Siderit (FeCO3), Magnetkies (FeS) und Pyrit (Eisenkies) (FeS2). Quelle: Wikipedia
