o ferro è un metallo di transizione situato nel gruppo 8 della Tavola Periodica, con simbolo Fe, numero atomico 26 e massa atomica 55.847 u.
Le sue caratteristiche principali sono: metallo lucido, di aspetto bianco argenteo, con proprietà magnetiche e che arrugginisce facilmente a contatto con ambienti umidi.
È il metallo più utilizzato al mondo e il più esportato dal Brasile. L'uso principale del ferro è per la produzione dell'acciaio, utilizzato, ad esempio, nell'edilizia civile, nella produzione di automobili e negli elettrodomestici.
Il ferro si trova nei minerali principalmente sotto forma di ossidi e idrossidi. Pertanto, il ferro utilizzato in commercio viene prodotto dall'estrazione e dalla purificazione di questi materiali. I paesi con i maggiori giacimenti di minerale di ferro sono: Australia, Russia, Brasile, Cina e India.
Proprietà del ferro
- Punto di fusione: 1.538 °C
- Punto di ebollizione: 2.861 °C
- Stato fisico a 20°C: solido
- Densità: 7.874 g/cm³
- Stati di ossidazione: +2, +3, +4, +6
- Distribuzione elettronica: [Ar]3d64s2
- Isotopi naturali: 56Fe (più stabile), 54Fede, 57Fede e 58Fede
Usi e applicazioni del ferro
Il principale utilizzo del ferro è come materia prima per la produzione dell'acciaio, la principale lega metallica di questo elemento e dove è destinato il 98% del metallo estratto dalla natura.
L'acciaio è una lega metallica di ferro, quantità di carbonio che vanno dallo 0,5 all'1,7%, oltre all'aggiunta di piccole quantità di altri elementi chimici.
I diversi tipi di acciaio fabbricati hanno proprietà diverse perché viene regolata la percentuale di carbonio, vengono inseriti altri elementi e vengono effettuati trattamenti termici specifici.
Esempi di leghe con ferro:
- Acciaio al carbonio: lega di ferro, carbonio, manganese, silicio e tracce di altri elementi;
- Acciaio inossidabile: lega di ferro, cromo, carbonio e tracce di altri elementi;
- Ghisa: una lega di ferro, carbonio e silicio e può contenere tracce di altri elementi.
I primi usi del ferro furono per creare attrezzi per l'agricoltura e armi per la caccia e la guerra. Oggi il ferro è presente in diversi materiali di uso quotidiano, come utensili da cucina, cemento armato e travi in edilizia, mezzi di trasporto e molto altro.
Il ferro è ancora usato come catalizzatore per le reazioni del ferro. Una delle sostanze chimiche più prodotte è l'ammoniaca, una materia prima importante per la produzione di fertilizzanti.
La combinazione di gas di idrogeno e azoto in condizioni di alta temperatura e pressione nella sintesi di Haber-Bosch per produrre ammoniaca diventa efficiente con l'aggiunta di ferro come catalizzatore per accelerare il reazione.
Evento di ferro
Il ferro (Fe) è il quarto elemento più abbondante in natura, dopo ossigeno, silicio e alluminio. Costituisce il 5% della crosta terrestre e raramente si trova libero in natura.
I minerali metallici più sfruttati ed economicamente più importanti sono:
- Ematite (Fe2o3)
- Magnetite (Fe3o4)
- Taconite (Fe3o3)
- Goethite (Fe2O3.H2O)
- Limonite (2Fe2o3.3H2O)
Sebbene si stimi che ci siano più di 300 minerali con questo elemento nella composizione, quelli con ferro sufficiente per la lavorazione sono sotto forma di ossidi (OX). Altri minerali di ferro sono formati da solfati, silicati e carbonati.
Il Brasile è il secondo produttore mondiale di ferro al mondo, dopo l'Australia, e il minerale di questo metallo è il più esportato dal Brasile, con circa il 68% delle esportazioni del paese.
Le regioni a maggior sfruttamento del minerale nel territorio brasiliano si trovano in:
- Quadrilatero di ferro (Minas Gerais)
- Porteirinha (Minas Gerais)
- Minerale Provincia di Carajás (Pará)
- Regione di Corumbá (Mato Grosso do Sul)
Mentre nello strato più esterno della Terra il ferro è il secondo metallo più abbondante, nel cuore del pianeta questo elemento ha la percentuale più alta nella sua composizione, poiché la struttura è formata da una lega di ferro e nichel.
Pertanto, se consideriamo il pianeta nel suo insieme, il ferro rappresenta circa il 30% della composizione chimica della Terra.
Importanza del ferro
Il ferro è un elemento chimico versatile e importante per processi chimici, fisici e biologici.
Poiché è un metallo abbondante, facile da ottenere, malleabile e resistente, il ferro è ampiamente utilizzato per la fabbricazione di attrezzature.
Il ferro è un metallo presente anche nel corpo umano. Un essere umano adulto ha da 2 a 4 g di ferro.
È il componente principale dell'emoglobina nel sangue, una proteina responsabile del trasporto di ossigeno dai polmoni ad altre parti del corpo. Questo è possibile solo perché l'atomo di ferro si lega facilmente all'ossigeno e quindi il suo trasporto è effettuato dai globuli rossi.
Poiché il ferro è importante per la produzione di molecole organiche, la crescita e lo sviluppo dell'individuo, è necessario che sia presente nella dieta.
L'assunzione raccomandata di ferro per gli adulti varia tra 10 e 15 mg e può essere ottenuta attraverso cibi ricchi di minerali come fagioli, carni rosse, crostacei, cacao in polvere, semi di zucca e spinaci.
La carenza di ferro nel corpo provoca il tipo più comune di anemia e alcuni dei sintomi principali sono pallore, affaticamento, tachicardia, mal di testa, caduta dei capelli e irritabilità.
Origine e storia del ferro
L'età dei metalli, è l'ultima fase della preistoria e presenta il ferro come l'ultimo metallo del periodo utilizzato dagli omidi, principalmente per produrre strumenti e armi.
L'età del ferro ebbe luogo tra il 1500 a.C. C-300 a. C., ma sono già stati ritrovati oggetti in metallo risalenti al 3500 aC. C. in Egitto.
La qualità del ferro è stata misurata dal contenuto di carbonio presente, poiché i composti di questo elemento sono stati utilizzati per la fusione del ferro. Pertanto, minore è la quantità di carbonio, maggiore è la qualità del ferro.
Il ferro fu anche il metallo più importante per la prima fase della Rivoluzione Industriale.
Acquisisci maggiori conoscenze con i contenuti:
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- Cosa sono i metalli, esempi e proprietà
Riferimenti bibliografici
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