O fer à repasser est un métal de transition situé dans le groupe 8 du tableau périodique, avec le symbole Fe, le numéro atomique 26 et la masse atomique 55,847 u.
Ses principales caractéristiques sont: un métal brillant, d'aspect blanc argenté, aux propriétés magnétiques et qui rouille facilement au contact d'environnements humides.
C'est le métal le plus utilisé au monde et le plus exporté du Brésil. Le fer est principalement utilisé pour la production d'acier, utilisé, par exemple, dans la construction civile, la construction automobile et les appareils électroménagers.
Le fer se trouve dans les minerais principalement sous forme d'oxydes et d'hydroxydes. Par conséquent, le fer utilisé commercialement est fabriqué à partir de l'extraction et de la purification de ces matériaux. Les pays possédant les plus grands gisements de minerai de fer sont: l'Australie, la Russie, le Brésil, la Chine et l'Inde.
Propriétés du fer
- Point de fusion: 1 538 °C
- Point d'ébullition: 2 861 °C
- Etat physique à 20°C: solide
- Densité: 7,874 g/cm³
- États d'oxydation: +2, +3, +4, +6
- Distribution électronique: [Ar]3d64s2
- Isotopes naturels: 56Fe (plus stable), 54Foi, 57Foi et 58Foi
Utilisations et applications du fer
Le fer est principalement utilisé comme matière première pour la production d'acier, le principal alliage métallique de cet élément et auquel 98% du métal extrait de la nature est destiné.
L'acier est un alliage métallique de fer, des quantités de carbone allant de 0,5 à 1,7%, en plus de l'ajout de petites quantités d'autres éléments chimiques.
Les différents types d'acier fabriqués ont des propriétés différentes car le pourcentage de carbone est réglementé, d'autres éléments sont inclus et des traitements thermiques spécifiques sont effectués.
Exemples d'alliages avec du fer :
- Acier au carbone: alliage de fer, carbone, manganèse, silicium et traces d'autres éléments ;
- Acier inoxydable: alliage de fer, chrome, carbone et traces d'autres éléments ;
- Fonte: Un alliage de fer, de carbone et de silicium et peut contenir des traces d'autres éléments.
Les premières utilisations du fer furent de créer des outils pour l'agriculture et des armes de chasse et de guerre. Aujourd'hui, le fer est présent dans différents matériaux du quotidien, tels que les ustensiles de cuisine, le béton armé et les poutres dans la construction, les moyens de transport, et bien plus encore.
Le fer est encore utilisé comme catalyseur pour les réactions du fer. L'ammoniac est l'une des substances chimiques les plus produites, une matière première importante pour la production d'engrais.
La combinaison d'hydrogène et d'azote gazeux dans des conditions de température et de pression élevées dans la synthèse de Haber-Bosch pour produire de l'ammoniac devient efficace avec l'ajout de fer comme catalyseur pour accélérer la réaction.
Présence de fer
Le fer (Fe) est le quatrième élément le plus abondant dans la nature, après l'oxygène, le silicium et l'aluminium. Il représente 5% de la croûte terrestre et se trouve rarement à l'état libre dans la nature.
Les minerais métalliques les plus exploités et les plus importants économiquement sont :
- Hématite (Fe2O3)
- Magnétite (Fe3O4)
- Taconite (Fe3O3)
- Goethite (Fe2O3.H2O)
- Limonite (2Fe2O3.3H2O)
Bien qu'on estime qu'il y a plus de 300 minerais avec cet élément dans la composition, ceux avec suffisamment de fer pour le traitement sont sous forme d'oxydes (OX). D'autres minerais de fer sont formés de sulfates, de silicates et de carbonates.
Le Brésil est le deuxième producteur mondial de fer au monde, après l'Australie, et le minerai de ce métal est le plus exporté du Brésil, avec environ 68% des exportations du pays.
Les régions avec la plus grande exploitation de minerai sur le territoire brésilien sont situées dans:
- Quadrilatère de fer (Minas Gerais)
- Porteirinha (Minas Gerais)
- Province minière de Carajás (Pará)
- Région de Corumbá (Mato Grosso do Sul)
Alors que dans la couche la plus externe de la Terre, le fer est le deuxième métal le plus abondant, au cœur de la planète ce l'élément a le pourcentage le plus élevé dans sa composition, puisque la structure est formée d'un alliage de fer et nickel.
Ainsi, si l'on considère la planète dans son ensemble, le fer représente environ 30 % de la composition chimique de la Terre.
Importance du fer
Le fer est un élément chimique polyvalent et important pour les processus chimiques, physiques et biologiques.
Parce qu'il s'agit d'un métal abondant, facile à obtenir, malléable et résistant, le fer est largement utilisé pour la fabrication d'équipements.
Le fer est un métal également présent dans le corps humain. Un humain adulte a environ 2 à 4 g de fer.
C'est le composant principal de l'hémoglobine dans le sang, une protéine responsable du transport de l'oxygène des poumons vers d'autres parties du corps. Cela n'est possible que parce que l'atome de fer se lie facilement à l'oxygène et que son transport est donc effectué par les globules rouges.
Le fer étant important pour la production de molécules organiques, la croissance et le développement de l'individu, il est nécessaire qu'il soit présent dans l'alimentation.
L'apport recommandé en fer pour l'adulte varie entre 10 et 15 mg et peut être obtenu par les aliments riches en minéraux tels que les haricots, les viandes rouges, les crustacés, la poudre de cacao, les graines de citrouille et épinard.
La carence en fer dans le corps provoque le type d'anémie le plus courant et certains des principaux symptômes sont la pâleur, la fatigue, la tachycardie, les maux de tête, la perte de cheveux et l'irritabilité.
Origine et histoire du fer
L'âge des métaux, est la dernière phase de la préhistoire et présente le fer comme le dernier métal de la période utilisé par les homidés, principalement pour produire des outils et des armes.
L'âge du fer a eu lieu entre 1500 av. C-300 un. C., mais des objets métalliques datant de 3500 av. J.-C. ont déjà été retrouvés. C. en Egypte.
La qualité du fer était mesurée par la teneur en carbone présent, car les composés de cet élément étaient utilisés pour la fonte du fer. Par conséquent, plus la quantité de carbone est faible, meilleure est la qualité du fer.
Le fer était également le métal le plus important de la première phase de la révolution industrielle.
Acquérir plus de connaissances avec le contenu :
- Éléments chimiques
- les alliages de métaux
- Que sont les métaux, exemples et propriétés
Références bibliographiques
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