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Eisen

 
     
  chemisches Element aus der VIII. Nebengruppe des Periodensystems, chemische Formel: Fe. Für reines Eisen gelten folgende Eigenschaften: kubisch (holoedrisch), Gitter innenzentriert, stahlgrau, Metallglanz, Härte nach Mohs: 4-5, Dichte: 7,3-7,6 g/cm3, ferromagnetisch bis 769°C, Schmelzpunkt: 1528°C. Man unterscheidet zwischen terrestrischem und kosmisch-meteoritischem Eisen. Die Hauptmenge des elementaren Eisens, das in der (relativ) sauerstoffreichen Umgebung der Erdkruste nicht existenzfähig ist, wird von den Meteoriten gebildet. Terrestrisches Eisen findet sich selten in basischen bis ultrabasischen Gesteinen und ist oft unter besonderen Bedingungen gebildet (z.B. Resorption von Kohle durch Magma), selten exogen. Es ist chemisch relativ rein (max. 2% Nickel, 0,3% Kobalt, 0,4% Kupfer, 0,1% Platin und Kohlenstoff). Meteroritisches Eisen mit 24-37% Nickel bildet in allen Oktaedriten als Taenit (Band-Eisen) dünne orientiert aufgewachsene Schichten auf beiden Seiten der Kamazitlamellen und kommt auch in einigen Ataxiten vor. Plessit (Füll-Eisen) ist eine sehr feinlamellare Verwachsung von Kamazit und Taenit (Abb.). Daneben unterscheidet man meteoritisches Eisen mit einem Nickelgehalt von 2-7% (Dichte 7,3-7,87 g/cm3, magnetisch). Es bildet fast die ganze Masse der Eisenmeteorite mit hexaedrischer Struktur (Hexaedrite) und als Kamazit (Balken-Eisen) den Hauptbestandteil der Eisenmeteorite mit oktaedrischer Struktur (Oktaedrite). Kamazit ist auch der überwiegende metallische Bestandteil der Stein- und der Eisensteinmeteorite.


Während die obersten 16 km der festen Erdkruste nachweisbar zu nur 5% aus Eisen bestehen, wird der Eisenanteil beim ganzen Erdball (infolge des eisenreichen Erdkerns) auf 37% geschätzt. Dass Eisen auch beim Aufbau der übrigen Himmelskörper in starkem Masse beteiligt ist, geht aus den Meteoriten hervor, von denen etwa die Hälfte vorwiegend aus Eisen bestehen. Eisen ist ein uraltbekanntes Nutzmetall. Älteste Funde in Ägypten werden dem 4. vorchristlichen Jahrtausend zugerechnet. In Babylonien wird eine Eisenzeit um 2000 v. Chr. als sicher angenommen. Aus derselben Zeit datiert die Verwendung von Eisen in Indien und China. In Mitteleuropa war die frühe Eisenzeit, die Hallstattzeit, 800-500 v.Chr., während man als die eigentliche Eisenzeit die folgende Epoche, die Latènezeit, bezeichnet. Entsprechend alt ist der Eisenerzbergbau in Deutschland. Im Siegerland wurde Eisen schon in keltischer Zeit abgebaut, die erste urkundliche Erwähnung stammt aus dem Jahre 1298. Im Lahn-Dill-Gebiet bauten die Römer Eisenerz ab, wie auch z.B. am steirischen Erzberg in Österreich. Letzterer wird 1150 erstmals urkundlich erwähnt. Die Grossentwicklung der Eisenindustrie begann mit der Verwendung von Koks im Hochofenbetrieb um 1710 in England. 1855 wurde das Bessemer-, 1869 das Siemens-Martin- und 1878 das Thomas-Gilchrist-Verfahren erfunden.

EisenEisen: schematische Darstellung der Struktur und des Mineralbestandes der oktaedritischen Eisenmeteoriten (K = Kamacit, T = Tänit, P = Plessit).
 
 

 

 

 
 
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