Fakta om jern

Fra at være en vigtig byggesten i stål til at give næring til planter og hjælpe med at transportere ilt i dit blod – jern har altid travlt med at hjælpe med at opretholde livet på Jorden.

Jern er et skørt, hårdt stof, klassificeret som et metal i gruppe 8 i det periodiske system af grundstofferne. Det er det hyppigste af alle metaller, men dets rene form korroderer hurtigt, hvis det udsættes for fugtig luft og høje temperaturer. Jern er også det fjerde mest almindelige grundstof i Jordens skorpe efter vægt, og man mener, at en stor del af Jordens kerne består af jern. Ud over at være almindeligt forekommende på Jorden findes det også i rigelige mængder i solen og stjernerne, ifølge Los Alamos National Laboratory. Jern er afgørende for levende organismers overlevelse, ifølge Jefferson Lab. I planter spiller det en rolle i produktionen af klorofyl. Hos dyr er det en bestanddel af hæmoglobin – et protein i blodet, der transporterer ilt fra lungerne til kroppens væv.

Noghalvfems procent af alt metal, der raffineres i dag, er jern, ifølge Royal Society of Chemistry. Det meste af det bruges til at fremstille stål – en legering af jern og kulstof – som igen bruges i fremstillings- og anlægsindustrien, f.eks. til at fremstille armeret beton. Rustfrit stål, som indeholder mindst 10,5 % krom, er meget modstandsdygtigt over for korrosion. Det anvendes i køkkenbestik, apparater og køkkengrej som f.eks. pander og gryder af rustfrit stål. Tilsætning af andre grundstoffer kan give stålet andre nyttige kvaliteter. For eksempel øger nikkel dets holdbarhed og gør det mere modstandsdygtigt over for varme og syrer; mangan gør det mere holdbart, mens wolfram hjælper det med at bevare hårdheden ved høje temperaturer, ifølge Jefferson Lab.

Bare fakta

• Atomnummer (antal protoner i kernen): 26
• Atomsymbol (i det periodiske system af grundstoffer): 26
• Atomsymbol (i det periodiske system af grundstoffer): Fe
• Atomvægt (atomets gennemsnitlige masse): 55,845
• Tæthed: 7,874 gram pr. kubikcentimeter
• Phase ved stuetemperatur: Fast stof
• Smeltepunkt: 2.800,4 grader Fahrenheit (1.538 grader Celsius)
• Kogningspunkt: 5.181,8 F (2.861 C)
• Antal isotoper (atomer af samme grundstof med et forskelligt antal neutroner): 1.800,4 grader Fahrenheit (1.538 grader Celsius)
• (med angivelse af, hvor mange der er stabile isotoper): 33 Stabile isotoper: 4
• Mest almindelige isotoper: Jern-56 (naturlig hyppighed: 91,754 procent)

Jernets historie og egenskaber

Arkæologer anslår, at mennesker har brugt jern i mere end 5.000 år, ifølge Jefferson Lab. Faktisk viser det sig, at noget af det ældste jern, som mennesket kender, bogstaveligt talt faldt ned fra himlen. I en undersøgelse, der blev offentliggjort i 2013 i Journal of Archeological Science, undersøgte forskere gamle egyptiske jernperler, der dateres til omkring 3200 f.Kr. og fandt ud af, at de var lavet af jernmeteoritter. Det Gamle Testamente i Bibelen nævner også jern flere gange, ifølge Los Alamos National Laboratory.

Jern fremstilles for det meste af mineralerne hæmatit og magnetit. I mindre grad kan det også udvindes fra mineralerne taconit, limonit og siderit, ifølge Jefferson Lab. Jern har fire forskellige allotropiske former, hvilket betyder, at det har fire forskellige strukturformer, hvor atomerne bindes i forskellige mønstre, ifølge Los Alamos National Laboratory. Disse former kaldes ferritter og er kendt som alfa (som er magnetisk), beta, gamma og omega.

Jern er et vigtigt næringsstof i vores kost. Jernmangel, den mest almindelige ernæringsmangel, kan forårsage anæmi og træthed, der påvirker evnen til at udføre fysisk arbejde hos voksne. Det kan også forringe hukommelsen og andre mentale funktioner hos teenagere, ifølge Centers for Disease Control and Prevention. Kvinder, der lider af jernmangel, mens de er gravide, har en øget risiko for at få små og tidligt fødte børn, advarer CDC.

Der findes to typer jern i kosten: hæmjern og ikke-hemejern. Hæmjern – som er den lettest optagelige type jern – findes i kød, fisk og fjerkræ, mens ikke-hemjern – som også optages, men i mindre grad end hæmjern – findes i både vegetabilske fødevarer (såsom spinat, grønkål og broccoli) og kød, ifølge American Red Cross. Folk absorberer op til 30 procent af hæmjern, sammenlignet med 2 til 10 procent af ikke-hemjern, rapporterer ARC og tilføjer, at fødevarer rige på C-vitamin såsom tomater eller citrusfrugter kan hjælpe med at absorbere folk med at absorbere ikke-hemjern.

Hvem vidste det?

• Blodet er rødt på grund af interaktionen mellem jern og ilt, ifølge University of California, Santa Barbara. Blodet ser rødt ud på grund af den måde, hvorpå de kemiske bindinger mellem de to grundstoffer reflekterer lyset.
• Rent jern er faktisk blødt og formbart, ifølge University of Denver.
• I 2007 opdagede forskerne en enorm plov af jernrigt vand, der udgik fra hydrotermiske slamper i det sydlige Atlanterhav.
• Jern er nødvendigt for væksten af fytoplankton – små havbakterier, der bruger kuldioxid fra atmosfæren til at drive fotosyntesen. Nogle forskere har derfor hævdet, at gødning af havene med ekstra jern kan hjælpe med at suge overskydende kuldioxid op. Men en undersøgelse, der blev offentliggjort online i november 2010 i Proceedings of the National Academy of Sciences, viste, at dette måske ikke er så god en idé, da alt dette ekstra jern faktisk kan udløse væksten af toksinproducerende alger, der bidrager til forurening af havets dyreliv.
• Omkring 90 procent af alt metal, der raffineres i dag, er jern, ifølge Royal Society of Chemistry.
• Jern er en afgørende komponent i en meteoritklasse kendt som sideritter, ifølge Los Alamos National Laboratory.
• En jernsøjle fra omkring år 400 e.Kr. står stadig i dag i Delhi, Indien, ifølge Los Alamos National Laboratory. Søjlen er omkring 7,25 meter høj og måler 40 centimeter i diameter. På trods af at søjlen har været udsat for vejrforhold, er den ikke korroderet meget på grund af dens unikke sammensætning af metaller.
• Eksempler på jernrige fødevarer omfatter kød, såsom oksekød, kalkun, kylling og svinekød; fisk og skaldyr, såsom rejer, muslinger, østers og tun; grøntsager, såsom spinat, ærter, broccoli, søde kartofler og strenge bønner; brød og kornprodukter, såsom klidkorn, fuldkornsbrød og berigede ris; andre fødevarer, såsom bønner, linser, tomatpasta, tofu og melasse, ifølge det amerikanske Røde Kors.
• Overfladen på Mars er rød på grund af en stor mængde jernoxid (rust) på overfladen, ifølge Nature. Mars har mere end dobbelt så meget jernoxid i sin skorpe som Jorden.
• Jords faste indre og flydende ydre kerne består primært af jern (henholdsvis ca. 85 og 80 vægtprocent). Den elektriske strøm, der genereres af det flydende jern, skaber det magnetfelt, der beskytter Jorden, ifølge NASA. Jern findes også i kernerne af alle planeterne i solsystemet.
• Jern er ifølge JPL det tungeste grundstof, der er dannet i stjernernes kerner. Elementer, der er tungere end jern, kan kun dannes, når stjerner med høj masse eksploderer (supernovaer).
• Det latinske navn for jern er ferrum, hvilket er kilden til dets atomare symbol, Fe.
• Ordet jern stammer fra et angelsaksisk ord, iren. Ordet jern er muligvis afledt af tidligere ord, der betyder “helligt metal”, fordi det ifølge WebElements blev brugt til at fremstille de sværd, der blev brugt under korstogene.

Aktuel forskning

Jern har været genstand for adskillige medicinske undersøgelser, hvoraf nogle viser, at høje niveauer af jern i blodet faktisk kan være forbundet med en øget risiko for hjerte-kar-problemer. “Der er noget forskning, der tyder på, at folk, der har mere ferritin i deres blodsystem og markører for højere jernindhold i kroppen, kan være mere udsat for risiko med hensyn til visse hjerte-kar-sygdomme”, siger Judith Wylie-Rosett, professor ved afdelingen for epidemiologi og folkesundhed og medicinske afdeling ved Albert Einstein College of Medicine ved Yeshiva University i New York. “Og om det er årsag til risikoen, eller om det er en biomarkør for noget andet, der foregår, er uklart,” sagde Wylie-Rosett til Live Science. (Ferritin er en type protein, der lagrer jern, mens ferritin-testen måler mængden af jern i dit blod).

I en undersøgelse af mere end 1.900 finske mænd i alderen 42 til 60 år, der blev offentliggjort i 1992 offentliggjort i tidsskriftet Circulation, fandt forskerne en forbindelse mellem høje jernniveauer og øget risiko for hjerteanfald. I en nyere undersøgelse, der blev offentliggjort online i januar 2014 i Journal of Nutrition, fandt forskerne, at hæmejern, der findes i kød, øgede risikoen for koronar hjertesygdom med 57 procent, men der blev ikke fundet nogen sådan sammenhæng mellem ikke-hemejern og risikoen for koronar hjertesygdom.

Interessant nok har nyere forskning også knyttet ophobning af jern i hjernen til Alzheimers sygdom. I en undersøgelse, der blev offentliggjort i august 2013 i Journal of Alzheimer’s Disease, fandt forskerne, at mængden af jern i hippocampus – et område af hjernen, der er forbundet med dannelse af minder – var øget og forbundet med vævsskader i hippocampusområdet hos personer med Alzheimers sygdom, men ikke hos raske ældre mennesker.

“Ophobningen af jern i hjernen kan påvirkes af modificerende miljøfaktorer, såsom hvor meget rødt kød og jernkosttilskud vi indtager og, hos kvinder, at have fået hysterektomi før overgangsalderen,” siger forfatteren af undersøgelsen, dr. George Bartzokis, professor i psykiatri ved Semel Institute for Neuroscience and Human Behavior på UCLA, sagde i en erklæring.

Jernmangel er også blevet forbundet med depression, ifølge en undersøgelse fra 2017 offentliggjort i Journal of Psychiatric Research af en gruppe australske forskere, som forsøgte at finde en forbindelse mellem genetik, jernniveauer og depression, især hos teenagere. Forskerne fandt ud af, at selv om der er en sammenhæng mellem jernniveauer i blodet og mål for depression, er der ingen beviser for en genetisk sammenhæng mellem de to. Forskerne brugte data fra tvillingeundersøgelser og kiggede på en række forskellige faktorer, mens de sammenlignede teenage-tvillinger med voksne tvillinger. Sammenhængen mellem jernniveauer og depression observeres sandsynligvis mest i perioder, hvor kroppen har brug for større mængder jern, f.eks. under vækstspurter.

En artikel fra 2017 offentliggjort i European Journal of Nutrition af en forskergruppe fra Iran beskrev en undersøgelse, hvor jerntilskud blev givet til nye, ikke-anæmiske mødre med postpartumdepression (PPD). En gruppe på 70 kvinder begyndte det dobbeltblindede forsøg en uge efter fødslen, og PPD-symptomer blev sammenlignet seks uger senere. Gruppen, der fik jerntilskuddet, oplevede en signifikant større forbedring af PPD-symptomerne end gruppen, der fik placebo.

Tilbagevendende rapportering af Rachel Ross, Live Science Contributor