Tények a vasról

A vas az acél alapvető építőköve, táplálja a növényeket és segít az oxigén szállításában a vérben – a vas mindig elfoglalt, segít fenntartani az életet a Földön.

A vas egy törékeny, kemény anyag, az elemek periódusos rendszerének 8. csoportjába sorolt fém. A fémek közül a legnagyobb mennyiségben előforduló, tiszta formája gyorsan korrodálódik, ha nedves levegőnek és magas hőmérsékletnek van kitéve. A vas súlyát tekintve a negyedik leggyakoribb elem a földkéregben, és a Föld magjának nagy része feltehetően vasból áll. A Los Alamos Nemzeti Laboratórium szerint amellett, hogy a Földön is gyakran megtalálható, a Napban és a csillagokban is bőségesen megtalálható. A Jefferson Lab szerint a vas létfontosságú az élő szervezetek túléléséhez. A növényekben szerepet játszik a klorofill előállításában. Az állatokban a hemoglobin – a vérben található fehérje, amely a tüdőből oxigént szállít a test szöveteihez – alkotórésze.

A Royal Society of Chemistry szerint a manapság finomított fémek kilencven százaléka vas. Ennek nagy részét acél – vas és szén ötvözete – előállítására használják, amelyet viszont a gyártásban és az építőiparban használnak fel, például vasbeton készítésére. A rozsdamentes acél, amely legalább 10,5 százalék krómot tartalmaz, rendkívül ellenálló a korrózióval szemben. Konyhai evőeszközökben, készülékekben és főzőedényekben, például rozsdamentes acélból készült serpenyőkben és serpenyőkben használják. Más elemek hozzáadásával az acél más hasznos tulajdonságokkal is rendelkezhet. Például a nikkel növeli a tartósságát, és ellenállóbbá teszi a hővel és a savakkal szemben; a mangán tartósabbá teszi, míg a volfrám segít megőrizni a keménységet magas hőmérsékleten is, a Jefferson Lab szerint.

Csak a tények

• Atomiaszám (a protonok száma az atommagban): 26
• Atomi szimbólum (az elemek periódusos rendszerében): Fe
• Atomsúly (az atom átlagos tömege): 55,845
• Sűrűség: 7,874 gramm köbcentiméterenként
• Fázis szobahőmérsékleten:
• olvadáspont: 2800,4 Fahrenheit-fok (1538 Celsius-fok)
• forraláspont: 5181,8 F (2861 C)
• izotópok száma (ugyanazon elem atomjai különböző számú neutronnal): (beleértve a stabil izotópok számát is): 33 Stabil izotóp: 4
• Leggyakoribb izotópok: Vas-56 (természetes gyakorisága: 91,754 százalék)

A vas története és tulajdonságai

A régészek becslése szerint a Jefferson Lab szerint az emberek több mint 5000 éve használják a vasat. Sőt, kiderült, hogy az emberek által ismert legősibb vasak közül néhány szó szerint az égből pottyant le. A Journal of Archeological Science című folyóiratban 2013-ban megjelent tanulmányban a kutatók olyan ősi egyiptomi vasgyöngyöket vizsgáltak, amelyek i. e. 3200 körülre datálhatók, és megállapították, hogy vasmeteoritokból készültek. A Los Alamos Nemzeti Laboratórium szerint az Ószövetségben, a Bibliában is többször említik a vasat.

A vasat leginkább a hematit és a magnetit ásványokból nyerik. Kisebb mértékben a taconit, a limonit és a sziderit ásványokból is nyerhető a Jefferson Lab szerint. A vasnak négy különböző allotróp formája van, ami azt jelenti, hogy négy különböző szerkezeti formája van, amelyekben az atomok különböző mintázatokban kötődnek, a Los Alamos National Laboratory szerint. Ezeket a formákat ferriteknek nevezik, amelyeket alfa (amely mágneses), béta, gamma és omega néven ismerünk.

A vas fontos tápanyag az étrendünkben. A vashiány, a leggyakoribb táplálkozási hiányosság, vérszegénységet és fáradtságot okozhat, ami a felnőttek fizikai munkavégzési képességét befolyásolja. A Centers for Disease Control and Prevention szerint a tizenéveseknél a memóriát és más mentális funkciókat is ronthatja. Azok a nők, akik terhességük alatt vashiányban szenvednek, fokozottan ki vannak téve a kicsi és koraszülött babák születésének kockázatának – figyelmeztet a CDC.

A táplálékkal bevitt vasnak két típusa van: a heme vas és a nem heme vas. A heme vas – amely a vas könnyebben felszívódó típusa – a húsban, halban és baromfiban található, míg a nem heme vas – amely szintén felszívódik, de kisebb mértékben, mint a heme vas – a növényi élelmiszerekben (például spenótban, kelkáposztában és brokkoliban) és a húsban egyaránt megtalálható az Amerikai Vöröskereszt szerint. Az emberek a heme vas akár 30 százalékát is felszívják, szemben a nem heme vas 2-10 százalékával – írja az ARC, hozzátéve, hogy a C-vitaminban gazdag ételek, például a paradicsom vagy a citrusfélék segíthetnek a nem heme vas felszívódásában.

Ki gondolta volna?

• A vér a vas és az oxigén kölcsönhatása miatt vörös, állítja a Santa Barbara-i Kaliforniai Egyetem. A vér azért vörös, mert a két elem közötti kémiai kötések visszaverik a fényt.
• A Denveri Egyetem szerint a tiszta vas valójában puha és képlékeny.
• 2007-ben a kutatók felfedeztek egy hatalmas, vasban gazdag vízfelületet, amely az Atlanti-óceán déli részén található hidrotermális forrásokból származik.
• A vas szükséges a fitoplankton – apró tengeri baktériumok – növekedéséhez, amelyek a légkörből származó szén-dioxidot használják fel a fotoszintézishez. Egyes kutatók ezért azzal érveltek, hogy az óceánok extra vassal való trágyázása segíthet a felesleges szén-dioxid elszívásában. A Proceedings of the National Academy of Sciences című folyóiratban 2010 novemberében online közzétett tanulmány azonban azt találta, hogy ez talán nem is olyan jó ötlet, mivel ez a sok extra vas valójában toxintermelő algák növekedését indíthatja el, amelyek hozzájárulnak a tengeri élővilág szennyezéséhez.
• A Royal Society of Chemistry szerint a ma finomított fémek mintegy 90 százaléka vas.
• A Los Alamos National Laboratory szerint a vas a szideriteknek nevezett meteoritosztály egyik fontos összetevője.
• A Los Alamos National Laboratory szerint az indiai Delhiben ma is áll egy vasoszlop, amely körülbelül Kr. u. 400-ból származik. Az oszlop körülbelül 23,75 láb (7,25 méter) magas és 15,75 hüvelyk (40 centiméter) átmérőjű. Annak ellenére, hogy az oszlop ki van téve az időjárási körülményeknek, a fémek egyedi összetételének köszönhetően nem sokat korrodálódott.
• A vasban gazdag élelmiszerek közé tartozik például a hús, például a marhahús, a pulyka, a csirke és a sertéshús; a tenger gyümölcsei, például a garnélarák, a kagyló, az osztriga és a tonhal; a zöldségek, például a spenót, a borsó, a brokkoli, az édesburgonya és a zöldbab; a kenyér és a gabonafélék, például a korpás gabonafélék, a teljes kiőrlésű kenyér és a dúsított rizs; egyéb élelmiszerek, például bab, lencse, paradicsompüré, tofu és melasz az Amerikai Vöröskereszt szerint.
• A Mars felszíne a felszínén található nagy mennyiségű vas-oxid (rozsda) miatt vörös – írja a Nature. A Mars kéregében több mint kétszer annyi vas-oxid található, mint a Földön.
• A Föld szilárd belső és folyékony külső magja elsősorban vasból áll (körülbelül 85, illetve 80 tömegszázalékban). A NASA szerint a folyékony vas által generált elektromos áram hozza létre a Földet védő mágneses mezőt. A vas a Naprendszer összes bolygójának magjában is megtalálható.
• A JPL szerint a vas a legnehezebb elem, amely a csillagok magjában keletkezik. A vasnál nehezebb elemek csak nagy tömegű csillagok robbanásakor (szupernóvák) jöhetnek létre.
• A vas latin neve ferrum, innen származik az atomi szimbóluma, a Fe.
• A vas szó az angolszász iren szóból származik. A vas szó valószínűleg korábbi, “szent fémet” jelentő szavakból származik, mivel a WebElements szerint a keresztes háborúkban használt kardok készítéséhez használták.

Jelenlegi kutatások

A vas számos orvosi vizsgálat tárgya volt, amelyek közül néhány azt mutatja, hogy a vér magas vasszintje valójában összefügghet a szív- és érrendszeri problémák fokozott kockázatával. “Vannak olyan kutatások, amelyek arra utalnak, hogy azok az emberek, akiknek több ferritin van a vérrendszerükben és a szervezetükben a magasabb vastartalmat jelző markerek, nagyobb kockázatnak lehetnek kitéve bizonyos szív- és érrendszeri betegségek szempontjából” – mondta Judith Wylie-Rosett, a New York-i Yeshiva Egyetem Albert Einstein Orvosi Főiskolai Karának járványtani és népegészségügyi tanszékének és orvosi tanszékének professzora. “És hogy ez okozza-e a kockázatot, vagy ez egy biomarker, ami valami másra utal, nem világos” – mondta Wylie-Rosett a Live Science-nek. (A ferritin egyfajta fehérje, amely a vasat tárolja, míg a ferritin-teszt a vérben lévő vas mennyiségét méri.)

A Circulation című folyóiratban 1992-ben közzétett, több mint 1900, 42 és 60 év közötti finn férfit vizsgáló tanulmányban a kutatók kapcsolatot találtak a magas vasszint és a szívroham fokozott kockázata között. Egy újabb, 2014 januárjában a Journal of Nutrition című folyóiratban online közzétett tanulmányban a kutatók azt találták, hogy a húsban található heme vas 57 százalékkal növeli a koszorúér-betegség kockázatát, de a nem heme vas és a koszorúér-betegség kockázata között nem találtak ilyen összefüggést.

Érdekes, hogy a legújabb kutatások az agyban felhalmozódó vasat az Alzheimer-kórral is kapcsolatba hozták. A Journal of Alzheimer’s Disease című folyóiratban 2013 augusztusában közzétett tanulmányban a kutatók megállapították, hogy a vas mennyisége a hippokampuszban – az agynak az emlékek kialakításával összefüggő területén – megnövekedett, és összefüggésbe hozható a hippokampusz területének szöveti károsodásával az Alzheimer-kórban szenvedőknél, de nem az egészséges idős embereknél.

“A vas felhalmozódását az agyban befolyásolhatják módosító környezeti tényezők, például az, hogy mennyi vörös húst és vasat tartalmazó étrend-kiegészítőt fogyasztunk, illetve nők esetében a menopauza előtti méheltávolítás” – mondta a tanulmány szerzője, dr. George Bartzokis, az UCLA Semel Institute for Neuroscience and Human Behavior pszichiátriaprofesszora nyilatkozatában elmondta.

A vashiányt a depresszióval is összefüggésbe hozták egy 2017-es tanulmány szerint, amelyet a Journal of Psychiatric Research című folyóiratban tett közzé egy ausztrál kutatócsoport, akik a genetika, a vasszint és a depresszió közötti kapcsolatot keresték, különösen a tizenéveseknél. A kutatók megállapították, hogy bár van kapcsolat a vérben lévő vasszint és a depresszió mértéke között, nincs bizonyíték a kettő közötti genetikai kapcsolatra. A kutatók az ikervizsgálatokból rendelkezésre álló adatokat használták fel, és számos tényezőt vizsgáltak, miközben összehasonlították a tizenéves ikerpárokat a felnőtt ikerpárokkal. A vasszint és a depresszió közötti kapcsolat leginkább olyan időszakokban figyelhető meg, amikor a szervezetnek nagyobb mennyiségű vasra van szüksége, például a növekedési rohamok idején.

A European Journal of Nutrition című szaklapban 2017-ben egy iráni kutatócsoport által közzétett cikk egy olyan vizsgálatot ismertetett, amelyben vaspótlást adtak újdonsült, nem anémiás anyáknak, akik szülés utáni depresszióban (PPD) szenvedtek. A 70 nőből álló csoport egy héttel a szülés után kezdte meg a kettős vak vizsgálatot, és hat héttel később összehasonlították a PPD tüneteit. A vaskiegészítőt szedő csoportban a PPD tünetei szignifikánsan jobban javultak, mint a placebót szedő csoportban.

Kiegészítő tudósítás: Rachel Ross, Live Science Contributor