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Das chemische Element Eisen gehört wie Wolfram, Tantal oder Titan zur Gruppe der Übergangsmetalle. Seinem Massenanteil entsprechend ist Eisen nach Sauerstoff das zweithäufigste Element der Erde. Trotz seines „unedlen“ Charakters lässt sich Eisen durchaus auch in edle Schmuckstücke verwandeln.
Das deutsche Wort Eisen geht zurück auf den keltischen Begriff „isarno“, was „zur Feuerstätte gehörig“ bedeutet und den Zusammenhang von Eisen mit der Schmiedekunst unterstreicht. Nachweislich wurde Eisen bereits vor rund 6000 Jahren in Sumer (in der Region des heutigen Kuwait) sowie in Ägypten verwendet und diente zur Fertigung von Speerspitzen. Nur sehr selten kommt Eisen gediegen vor. Die wichtigsten chemischen Verbindungen, in denen Eisen auftritt, sind Hämatit (Fe203), Magnetit (Fe304) sowie Siderit (Fe[CO3]). Die Verhüttung von Eisenerzen geschieht unter Reaktion mit Kohlenstoff und Kohlenmonoxid, wodurch im Reduktionsverfahren, durch Entzug des Sauerstoffs, hochprozentiges Eisen entsteht. Weltweit wurden im Jahr 2009 2,3 Milliarden Tonnen Eisenerz gefördert. Die Weltreserven an Eisenerz werden auf rund 5,1 Billionen Tonnen geschätzt. Die Länder mit den grössten Eisenerzvorkommen sind China, Brasilien, Australien und Indien.
Schmuckherstellung mit Eisen
Hauptverwendungszweck von Eisen ist die Weiterverarbeitung zu verschiedenen Stahlsorten. Im Register Europäischer Stähle sind derzeit 2379 Stahlsorten verzeichnet. Allgemein gilt, dass hochgradiges Eisen wegen seiner Rostanfälligkeit für die Verarbeitung zu Schmuck oder Uhren nicht besonders geeignet ist. Anders ist dies im Fall von rostfreiem Edelstahl mit rund 15-prozentigem Chromanteil. Die Rostanfälligkeit von hochprozentigem Eisen ist im Übrigen auch der Grund, weshalb aus früheren Zeiten im Boden kaum Gegenstände aus Eisen gefunden werden, weil diese längst vom Rost zerstört und aufgelöst wurden.
Wird im Schmuckbereich mit hochgradigem Eisen gearbeitet, bildet das Ausgangsmaterial meist ein unlegierter Baustahl wie „S235 JR“ (früher bekannt als „Stahl 37“) mit einem rund 97-prozentigen Eisengehalt und weiteren Elementen wie Kohlenstoff (ca. 0,2 %) und Mangan (1,4 %). Da Eisen zudem einen Schmelzpunkt von etwa 1500 Grad aufweist, wird es vorzugweise industriell in die gewünschte Form gegossen, bevor es handwerklich weiterverarbeitet wird. Anschliessendes mechanisches Verformen ist nur sehr beschränkt möglich, da dazu eine thermische Behandlung nötig wäre – Eisen wird glühend geschmiedet –, was wiederum die Reaktion mit Sauerstoff und die Rostbildung beschleunigt. Grössere Verformungen wie Biegen oder Ziehen sind kaum anwendbar, Feilen oder Sägen jedoch schon. Um einen längerfristigen Oxidationsschutz zu gewährleisten wird Eisen gerne „brüniert“, sprich mit Säuren behandelt, wie sie auch in der Waffenpflege verwendet werden. Nicht „jedermanns Sache“ ist der eigentümliche, an Blut erinnernde Geruch von Eisen. Während reines Eisen nahezu geruchlos ist, entsteht der charakteristische Geschmack etwa durch chemische Reaktionen mit Haut- und Schweisspartikeln. Diese haben aber wiederum den positiven Effekt, dass sie Eisen „natürlich“ schmieren und die Rostbildung verlangsamen.
Bild: Geschwärztes Eisen und Roségold mit bunten Saphiren; Peter Loosli, Zürich.