Ves al contingut

Ferro

De la Viquipedia, l'enciclopedia lliure
Ferro
26Fe
manganes - ferro - cobalt
-
|
Fe
|
Ru
Aspecte
Metal*lica brillant amb un matis grisos



Linies espectrals del ferro
Propietats generals
Nom, simbol, nombre Ferro, Fe, 26
Categoria d'elements Metalls de transicio
Grup, periode, bloc 8, 4, d
Pes atomic estandard 55,845(2)
Configuracio electronica [Ar] 4s2 3d6
2, 8, 14, 2
Propietats fisiques
Fase Solid
Densitat
(prop de la t. a.)
7,874 g*cm-3
Densitat del
liquid en el p. f.
6,98 g*cm-3
Punt de fusio 1.811 K, 1.538 degC
Punt d'ebullicio 3.134 K, 2.862 degC
Entalpia de fusio 13,81 kJ*mol-1
Entalpia de vaporitzacio 340 kJ*mol-1
Capacitat calorifica molar 25,10 J*mol-1*K-1
Pressio de vapor
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
a T (K) 1.728 1.890 2.091 2.346 2.679 3.132
Propietats atomiques
Estats d'oxidacio 8,[1] 7,[1] 6, 5[2], 4, 3, 2, 1[3], -1, -2
(oxid amfoter)
Electronegativitat 1,83 (escala de Pauling)
Energies d'ionitzacio
(mes)
1a: 762,5 kJ*mol-1
2a: 1.561,9 kJ*mol-1
3a: 2.957 kJ*mol-1
Radi atomic 126 pm
Radi covalent 132+-3 (espin baix), 152+-6 (espin alt) pm
Miscel*lania
Estructura cristal*lina Cubica centrada en el cos
a=286.65 pm;
Cubica centrada en la cara
entre 1185-1667 K
Ordenacio magnetica Ferromagnetic
1.043 K
Resistivitat electrica (20 degC) 96,1 nO*m
Conductivitat termica 80,4 W*m-1*K-1
Dilatacio termica (25 degC) 11,8 um*m-1*K-1
Velocitat del so (barra prima) (t. a.) (electrolitic)
5.120 m*s-1
Modul d'elasticitat 211 GPa
Modul de cisallament 82 GPa
Modul de compressibilitat 170 GPa
Coeficient de Poisson 0,29
Duresa de Mohs 4
Duresa de Vickers 608 MPa
Duresa de Brinell 490 MPa
Nombre CAS 7439-89-6
Isotops mes estables
Article principal: Isotops del ferro
Iso AN Semivida MD ED (MeV) PD
54Fe 5,8% >3,1x1022a captura 2e ? 54Cr
55Fe sin 2,73 a captura e 0,231 55Mn
56Fe 91,72% 56Fe es estable amb 30 neutrons
57Fe 2,2% 57Fe es estable amb 31 neutrons
58Fe 0,28% 58Fe es estable amb 32 neutrons
59Fe sin 44,503 d b- 1,565 59Co
60Fe sin 2,6x106 a b- 3,978 60Co

El ferro es l'element quimic de simbol Fe i nombre atomic 26. Es tracta d'un metall pertanyent a la primera serie de transicio i el grup 8 de la taula periodica. Es el quart element mes abundant en l'escorca terrestre pel que fa a la massa, just per davant de l'oxigen (32,1% contra 30,1%), i constitueix una part substancial del nucli extern i el nucli intern de la Terra. La major part del ferro metal*lic es d'origen meteoritic.

Per extreure metall aprofitable de menes de ferro, calen forns que arribin com a minim a 1.500 degC, es a dir, uns 500 degC mes del que cal per a la fosa del coure. Els essers humans comencaren a dominar aquesta tecnica a l'Eurasia del II mil*lenni aC. A partir d'aleshores, les eines i les armes de ferro anaren substituint els aliatges de coure, fet que marca la transicio entre l'edat de bronze i l'edat de ferro.[4] En algunes parts del mon, aquest esdeveniment es produi en temps mes aviat recents, cap al 1200 aC. Modernament, les propietats mecaniques i el baix cost del ferro (95 EUR de mitjana per tona de mineral el 2025, menys que qualsevol altre metall) han fet que els seus aliatges, com ara l'acer, l'acer inoxidable, el ferro colat i l'acer aliat, siguin els metalls industrials mes comuns amb diferencia. La industria ferrica i siderurgica es una peca clau de l'economia.

Les superficies de ferro netes i llises son de color gris argentat i recorden un mirall. El ferro reacciona facilment amb l'oxigen i l'aigua, cosa que genera oxids de ferro hidratats de color marro a negre que en llenguatge planer es coneixen com a rovell. A diferencia dels oxids de determinats altres metalls, que formen capes de passivacio, el rovell es mes voluminos que el metall i, per tant, se'n despren i exposa noves superficies a la corrosio. Els seus estats d'oxidacio mes comuns son el ferro(II) i el ferro(III). El ferro comparteix nombroses propietats amb altres metalls de transicio, incloent-hi dos altres elements del grup 8, el ruteni i l'osmi. Forma compostos en un ampli ventall d'estats d'oxidacio, des de -4 fins a +7. Aixi mateix, forma molts complexos de coordinacio, alguns dels quals --com el ferroce, el ferrioxalat i el blau de Prussia-- tenen aplicacions importants en la industria, la recerca i la medicina.

Propietats fisicoquimiques

[modifica]

Es un metall mal*leable, tenac, de color gris argentat i presenta propietats magnetiques; es ferromagnetic a temperatura ambient.

Es troba en la naturalesa formant part de nombrosos minerals, molts dels quals son oxids, i rarament es troba lliure. Per a obtenir ferro en estat elemental, els oxids es redueixen amb carboni i despres es sotmes a un proces de refinat per a eliminar les impureses presents. L'oxid mes abundant es l'oxid de ferro III, de formula Fe2O3.

Fonamentalment s'empra en la produccio d'acers, consistents en aliatges de ferro amb altres elements, tant metal*lics com no metal*lics, que confereixen distintes propietats al material. Es considera que un aliatge de ferro es acer si conte un 0.008% i un 2,1% de carboni; si el percentatge es entre un 2,1% i un 6,67%, rep el nom de fosa.

Es l'element mes pesant que es produeix exotermicament per fusio, i el mes lleuger que es produeix a traves d'una fissio, pel fet que el seu nucli te la mes alta energia d'enllac per nucleo (energia necessaria per a separar del nucli un neutro o un proto); per tant, el nucli mes estable es el del ferro-56.

Presenta diferents formes estructurals depenent de la temperatura:

  • Ferro a: Es la que es troba a temperatura ambient; fins als 788 degC. El sistema cristal*li es una xarxa cubica centrada en el cos i es ferromagnetic.
  • Ferro b: 788 degC - 910 degC; te el mateix sistema cristal*li que la a, pero la temperatura de Curie es de 770 degC, i per sobre passa a ser paramagnetic.
  • Ferro g: 910 degC - 1400 degC; presenta una xarxa cubica centrada en les cares.
  • Ferro d: 1400 degC - 1539 degC; torna a presentar una xarxa cubica centrada en el cos.

Ocurrencia a la natura

[modifica]
L'aparenca vermella d'aquesta aigua es deguda a l'io ferric Fe3+ de les roques.

El ferro es el sise element quimic mes abundant a l'Univers, format en l'acte final de la nucleosintesi, pel proces de fusio del silici. Si be representa aproximadament un 5% de l'escorca terrestre, es creu que el nucli de la Terra esta format per un aliatge de ferro-niquel, constituint un 35% del total de la massa de la Terra. El ferro es consequentment l'element mes abundant a la Terra, pero nomes el quart element mes abundant a l'escorca.[5] Gran part del ferro es troba combinat amb oxigen com a minerals d'oxid de ferro, com l'hematites i la magnetita.

Un de cada vint meteorits estan formats per mineral de niquel-ferro: taenita (35-80% de ferro) i kamacita (90-95% de ferro). Encara que rar, els meteorits ferrics son la forma essencial de ferro metal*lic natural a la superficie de la Terra.

El color vermell de la superficie de Mart es pensa que es a causa d'un ferro ric en oxid.

Aplicacions

[modifica]

El ferro es el metall mes utilitzat al mon: representa prop del 95 % de tota la produccio metal*lica (1.904 Mt d'acer el 2023,[6] davant uns 120 Mt dels principals metalls no ferrics). [7] [8] [9] [10] [11] [12]


Es molt popular a causa del seu baix preu i duresa, especialment en automobils, vaixells i components estructurals d'edificis.

El diagrama de fases ferro-carboni caracteritza els acers i les foses. Fins a un valor del 2,1% de carboni en pes es troben els acers. Entre un 2,1% i un 6,67% de carboni, les foses. Aquest valor de 2,1% correspon a la solubilitat maxima del carboni en ferro, que es troba a la fase g o austenita, i que es troba a una temperatura de 1146 degC.[13]

Estructures de xarxa per a la ferrita i l'austenita

L'austenita es una solucio intersticial de carboni en ferro amb estructura de xarxa cubica centrada en les cares (CCC). La fase a o ferrita te una solubilitat del carboni molt mes baixa: un 0,02% a 723 degC. La ferrita te una estructura de xarxa cubica centrada en el cos (CC).

Al domini dels acers trobem un punt eutectoide per a una concentracio de carboni del 0,77% i una temperatura de 723 degC. Pels acers hipoeutectoides, l'exces de carboni dissolt a la fase g es combina amb el ferro creant perlita. Pels acers hipereutectoides, a mes de la perlita, es necessita per absorbir aquest carboni la ledeburita, que porta un 4,5% de carboni i es un aliatge eutectic d'austenita i cementita (Fe3C).

L'acer es l'aliatge de ferro mes conegut, sent aquest el seu us mes frequent. Els aliatges ferris presenten una gran varietat de propietats mecaniques, depenent de la seva composicio o el tractament que s'hagi dut a terme.

Diagrama ferro-carboni.
  • Els acers son aliatges de ferro i carboni, aixi com altres elements. Depenent del seu contingut en carboni es classifiquen en:
    • Acer baix en carboni. Menys del 0,25% de C en pes. Son tous pero ductils. S'utilitzen en vehicles, canonades, elements estructurals, etcetera. Tambe hi ha els acers d'alta resistencia i baix aliatge, que contenen altres elements aliats fins a un 10% en pes; tenen una major resistencia mecanica i poden ser treballats facilment.
    • Acer mitja en carboni. Entre un 0,25% i un 0,6% de C en pes. Per a millorar les seves propietats son tractats termicament. Son mes resistents que els acers baixos en carboni, pero menys ductils; s'empren en peces d'enginyeria que requereixen una alta resistencia mecanica i al desgast.
    • Acer alt en carboni. Entre un 0,60% i un 1,4% de C en pes. Son encara mes resistents, pero tambe menys ductils. S'afegeixen altres elements perque formen carburs, per exemple, amb wolframi es forma el carbur de wolframi, WC; aquests carburs son molt durs. Aquests acers s'empren principalment en la fabricacio d'eines.
  • Un dels inconvenients del ferro es que s'oxida amb facilitat. Hi ha una serie d'acers als quals s'afegeixen altres elements aliats (principalment crom) perque siguin mes resistents a la corrosio, s'anomenen acers inoxidables.
  • Quan el contingut en carboni es superior a un 2,1% en pes, l'aliatge es denomina fosa. Generalment tenen entre un 3% i un 4,5% de C en pes. Hi ha distints tipus de foses (gris, esferoidal, blanca i mal*leable); segons el tipus s'utilitzen per a distintes aplicacions: en motors, valvules, engranatges, etcetera.
  • Per altra banda, els oxids de ferro tenen moltes aplicacions: en pintures, obtencio de ferro, la magnetita (Fe3O4) i l'oxid de ferro III en aplicacions magnetiques, etcetera.

Compostos

[modifica]
Mena de ferro, en una empresa siderurgica de fabricacio d'acer

Els estats d'oxidacio del ferro son;

  • L'estat Ferro (-II), Fe2- (p. ex. Fe(CO)42-,Fe(CO)2(NO)2.
  • L'estat Ferro (0), Fe(CO)5, Fe(PF3)5.
  • L'estat Ferro (I), [Fe(H2O)5NO]2+.
  • L'estat Ferro (II), Fe2+, anteriorment conegut com a ferros, es molt comu.
  • L'estat Ferro (III), Fe3+, anteriorment conegut com a ferric, es tambe molt comu, per exemple en el rovell.
  • L'estat Ferro (IV), Fe4+, anteriorment conegut com a ferril, estabilitzat en alguns enzims (p. ex. peroxidases).
  • L'estat Ferro (VI), Fe6+ es troba rarament, en el ferrat potassic.

Els oxids de ferro mes coneguts son l'oxid de ferro (II), FeO, l'oxid de ferro (III), Fe2O3, i l'oxid mixt Fe3O4. Forma aixi mateix nombroses sals i complexos en aquests estats d'oxidacio. L'hexacianoferrat (II) de ferro (III), utilitzat en pintures, s'ha denominat blau de Prussia o blau de Turnbull; es pensava que eren substancies diferents.

Oxidacio del ferro

Es coneixen compostos en l'estat d'oxidacio +4, +5 i +6, pero son poc comuns, i en el cas del +5, no esta ben caracteritzat. El ferrat de potassi, K2FeO4, en el qual el ferro esta en estat d'oxidacio +6, s'empra com a oxidant. L'estat d'oxidacio +4 es troba en uns pocs compostos i tambe en alguns processos enzimatics.

Historia

[modifica]

Es tenen indicis d'us del ferro, segurament procedent de meteorits, quatre mil*lennis abans de Crist, per part dels sumeris i egipcis.

Destral de l'edat del ferro trobada a Suecia

Entre dos i tres mil*lennis abans de Crist van apareixent cada vegada mes objectes de ferro (que es distingeix del ferro procedent de meteorits per l'absencia de niquel) a Mesopotamia, Anatolia i Egipte. No obstant aixo, el seu us sembla cerimonial, sent un metall molt car, mes que l'or. Algunes fonts suggereixen que tal vegada es va obtenir com subproducte de l'obtencio de coure. Entre el 1600 aC i el 1200 aC, va augmentar el seu us a l'Orient Mitja, pero no substitueix a l'us predominant del bronze.

Entre els segles xii i x aC, es produeix una rapida transicio a l'Orient Mitja des de les armes de bronze a les de ferro. Aquesta rapida transicio tal vegada fou deguda a la falta d'estany, mes que a una millora en la tecnologia del treball del ferro. Aquest periode, que es va produir en diferents dates segons el lloc, es denomina edat de ferro, substituint a l'edat del bronze. A l'antiga Grecia va comencar a emprar-se entorn de l'any 1000 aC, i no va arribar a Europa occidental fins al segle vii aC. La substitucio del bronze pel ferro va ser gradual, perque era dificil fabricar peces de ferro: localitzar el mineral, despres fondre-ho a temperatures altes, per a finalment forjar-ho.

A Europa central, va sorgir en el segle ix aC la cultura de Hallstatt (substituint la cultura dels camps d'urnes, que es denomina primera Edat de Ferro, perque coincideix amb la introduccio d'aquest metall.

Cap al 450 aC es va desenvolupar la cultura de La Tene, tambe denominada segona edat de ferro. El ferro s'usa en eines, armes i joieria, encara que segueixen trobant-se objectes de bronze.

Junt amb aquesta transicio del bronze al ferro es va descobrir el proces de carburitzacio, consistent a afegir carboni al ferro. El ferro s'obtenia com una mescla de ferro i escoria, amb quelcom de carboni o carburs, i era forjat, extraient l'escoria i oxidant el carboni, creant aixi el producte ja amb una forma. Aquest ferro forjat tenia un contingut en carboni molt baix i no es podia endurir facilment al refredar-lo amb aigua. Es va observar que es podia obtenir un producte molt mes dur escalfant la peca de ferro forjat en un llit de carbo vegetal, per a llavors submergir-lo en aigua o oli.

El producte resultant, que tenia la superficie d'acer, era mes dur i menys fragil que el bronze, al qual va comencar a reemplacar.

A l'Xina, el primer ferro que es va utilitzar tambe procedia de meteorits, havent-se trobat objectes de ferro forjat al nord-oest, prop de Xinjiang, del segle viii aC. El procediment era el mateix que l'utilitzat a Orient Mitja i Europa.

Als ultims anys de la dinastia Zhou (550 aC), a la Xina s'aconsegueix obtenir ferro colat (producte de la fusio de l'arrabi). El mineral trobat alli presenta un alt contingut en fosfor, amb la qual cosa fon a temperatures menors que a Europa i altres llocs. Encara que va durar forca temps, fins a la dinastia Qing (cap a 221 aC) no va tenir una gran repercussio.

El ferro colat va tardar mes a arribar a Europa, perque no s'aconseguia la temperatura suficient. Algunes de les primeres mostres de ferro colat s'han trobat a Suecia, a Lapphyttan i Vinarhyttan, del 1150 i 1350.

A l'edat mitjana, i fins al segle xix, molts paisos europeus empraven com a metode siderurgic la farga catalana. S'obtenia ferro i acer baix en carboni emprant carbo vegetal i mineral de ferro. Aquest sistema estava ja implantat al segle xv, i s'aconseguien temperatures de fins a uns 1200 degC. Aquest procediment va ser substituit per l'emprat als alts forns.

En un principi s'utilitzava carbo vegetal per a l'obtencio de ferro com a font de calor i com a agent reductor. Durant el segle xviii, a Anglaterra, va comencar a escassejar i fer-se mes car el carbo vegetal, i aixo va fer que comences a utilitzar-se carbo de coc, un combustible fossil, com a alternativa. Va ser utilitzat per primera vegada per Abraham Darby, a l'inici del segle xviii, que va construir a Coalbrookdale, Anglaterra, un alt forn. Aixi mateix, el coc es va emprar com a font d'energia durant la Revolucio Industrial. En aquest periode la demanda de ferro va ser cada vegada major, per exemple per a la seva aplicacio en el ferrocarril. L'alt forn va anar evolucionant al llarg dels anys. Henry Cort, el 1784, va aplicar noves tecniques que en van millorar la produccio. El 1826, l'alemany Friedrich Harkot va construir un alt forn sense maconeria per als fums.

Al pas del segle xviii al xix, es va comencar a emprar ampliament el ferro com a element estructural (en ponts, edificis, etcetera). Entre el 1776 i 1779 es construi el primer pont de fosa de ferro, construit per John Wilkinson i Abraham Darby. A Anglaterra s'empra per primera vegada en la construccio d'edificis, per Mathew Boulton i James Watt, a principi del segle xix. Tambe son conegudes altres obres d'aqueix segle, per exemple el Crystal Palace construit per a l'Exposicio Universal de 1851 a Londres, de l'arquitecte Joseph Paxton, que te una carcassa de ferro; o la Torre Eiffel, a Paris, construida el 1889 per a l'Exposicio Universal, on es van utilitzar milers de tones de ferro.

Abundancia i obtencio

[modifica]
El ferro es un material reciclable, pero la seva extraccio pot comportar un impacte ambiental important i un consum energetic notable. (Mina d'Erzberg, Estiria, Austria).

Es el metall de transicio mes abundant en l'escorca terrestre, i el quart mes abundant de tots els elements. Tambe abunda en tot l'Univers, havent-se trobat en meteorits.

Es troba formant part de nombrosos minerals, entre els quals destaquen: l'hematites (Fe2O3), la magnetita (Fe3O4), la limonita (FeO(OH)), la siderita (FeCO3), la pirita (FeS2), ilmenita (FeTiO3), etcetera.

Es pot obtenir ferro a partir dels oxids amb mes o menys impureses. Molts dels minerals de ferro son oxids, i els que no ho son, es poden oxidar per a obtenir els corresponents oxids.

La reduccio dels oxids per a obtenir ferro es du a terme en un forn denominat habitualment alt forn. En ell s'afegeixen els minerals de ferro, en presencia de carbo de coc i carbonat de calci, CaCO3 (que actua com a escorificant).

Els gasos resultants, poden intervenir en una serie de reaccions; el coc pot reaccionar amb l'oxigen per a formar dioxid de carboni:

C + O2 - CO2

Al seu torn el dioxid de carboni pot reduir-se per a donar monoxid de carboni:

CO2 + C - 2CO

Encara que tambe es pot donar el proces contrari en oxidar-se el monoxid de carboni amb oxigen per a tornar a donar dioxid de carboni:

2CO + O2 - 2CO2

El proces d'oxidacio de coc amb oxigen allibera energia i s'utilitza per a escalfar el forn, arribant fins a uns 1900 degC en la part inferior del forn. La part superior del forn no esta tan calenta.

En primer lloc els oxids de ferro poden reduir-se, parcialment o totalment, amb el monoxid de carboni, CO; per exemple:

Fe3O4 + 3CO - 3FeO + CO2
FeO + CO - Fe + CO2

Despres, a mesura que arriba a parts mes baixes del forn i la temperatura augmenta, reaccionen amb el coc (carboni en la seva major part), reduint-se els oxids. Per exemple:

Fe3O4 + C - 3FeO + CO

El carbonat de calci es descompon:

CaCO3 - CaO + CO2

I el dioxid de carboni es reduit amb el coc a monoxid de carboni com s'ha vist abans.

Mes avall es produeixen processos de carburacio:

3Fe + 2CO - Fe3C + CO2

Finalment, es produeix la combustio i dessulfuracio (eliminacio de sofre) mitjancant l'entrada d'aire. I finalment se separen dues fraccions: l'escoria i el ferro colat (arrabio en castella), que es la materia primera que despres s'empra en la industria.

El ferro colat sol contenir forca impureses no desitjables, i es necessari sotmetre'l a un proces de refinat en forns anomenats convertidors.

L'any 2000, els cinc majors productors de ferro eren: Xina, el Brasil, Australia, Russia i l'India. Conjuntament sumaven el 70% de la produccio mundial.

Industria extractiva del mineral de ferro

[modifica]

Les principals empreses productores de mineral de ferro al mon el 2008 van ser:[15]

  • BHP Billiton i Rio Tinto (39,6% del mercat mundial estimat el 2008, en cas de fusio).
  • Vale (antiga CVRD) (Brasil) (35,7%).
  • Rio Tinto (Regne Unit) (24%).
  • BHP-Billiton (Regne Unit-Australia) (16%).
  • Fortescue Metals Group (australia) (5,4%).
  • Kumba (companyia sud-africana de propietaris britanics) (5,2%).
  • Altres (LKAB, SNIM, CVG Ferrominera, Hierro Peru, Kudremukh, CAP) (13,7%).

L'any 2007, la Xina va produir un terc de l'acer mundial i al voltant del 50% de les exportacions del mineral de ferro.[16]

Rol biologic

[modifica]
Article principal: Metabolisme huma del ferro
Estructura del grup hemo b de l'hemoglobina. Noteu els enllacos febles del ferro que permeten la unio a l'oxigen

El ferro es troba en practicament tots els essers vius i compleix nombroses i variades funcions.

  • Hi ha diferents proteines que contenen el grup hemo, que consisteix en el lligand porfirina amb un atom de ferro. Alguns exemples:
  • Les proteines de ferro/sofre (Fe/S) participen en processos de transferencia d'electrons.
  • Tambe es poden trobar proteines, on atoms de ferro s'enllacen entre si a traves d'enllacos pont d'oxigen. Es denominen proteines Fe-O-Fe. Alguns exemples:

Els animals per a transportar el ferro dins del cos empren unes proteines anomenades transferrines. Per a emmagatzemar-lo empren la ferritina i l'hemosiderina. El ferro entra en l'organisme en ser absorbit en l'intesti prim i es transportat o emmagatzemat per aqueixes proteines. La major part del ferro es reutilitza i molt poc s'excreta.

Tant l'exces com el defecte de ferro pot provocar problemes en l'organisme. En les transfusions de sang s'empren lligands que formen amb el ferro complexos d'alta estabilitat per a evitar que quedi massa ferro lliure.

Aquests lligants es coneixen com a siderofors. Molts microorganismes empren aquests siderofors per a captar el ferro que necessiten. Tambe es poden emprar com a antibiotics, perque no deixen ferro lliure disponible.

Fonts nutritives i dietetiques

[modifica]

Les millors fonts naturals de ferro dietetic es troben el fetge,[17] la carn de vaca,[17] la carn vermella en general, el peix, els mol*luscs,[17] el rovell d'ou,[17] els llegums,[17] els aliments fets amb sang[17] (com la botifarra negra), la fruita seca[17] i la fruita dessecada.[17] Hom pot prendre el ferro com a complement dietetic, comprat a una farmacia i recomanat per un metge,[17] o be ja introduit en algun preparat alimentari. Hi ha quantitats menors de ferro en la melassa, el tef i la semolina.

El ferro de la carn (ferro hemo) i dels aliments d'origen animal en general es molt mes facil d'absorbir que el ferro dels vegetals.[17][18] Sembla que, per a alguns autors, l'hemo/hemoglobina de la carn vermella te efectes que podrien incrementar la probabilitat de patir cancer colorectal.[19][20]

El ferro es essencial a la dieta dels nens en edat escolar, ja que les necessitats d'aquest mineral als periodes de creixement rapid son molt elevades.[17]

Isotops

[modifica]
Article principal: Isotops del ferro

El ferro te quatre isotops estables naturals: 54Fe, 56Fe, 57Fe i 58Fe. Les abundancies relatives en que es troben en la naturalesa son d'aproximadament:

54Fe (5,8%), 56Fe (91,7%), 57Fe (2,2%) i 58Fe (0,3%).

Precaucions

[modifica]

El ferro en exces es toxic. El ferro reacciona amb peroxid i produeix radicals lliures; la reaccio mes important es:

Fe (II) + O2 - Fe (III) + OH- + OH*

Quan el ferro es troba dins d'uns nivells normals, els mecanismes antioxidants de l'organisme poden controlar aquest proces.

La dosi letal de ferro en un nen de 2 anys es d'uns 3 grams. Quantitats d'1 gram poden provocar un enverinament important.

El ferro en exces s'acumula en el fetge i hi provoca danys.

Aspectes culturals

[modifica]
Simbol del ferro en alquimia

El ferro durant molt de temps va ser el metall mes dur i per aixo, ha donat peu a nombroses metafores, com el cavaller de ferro o la Dama de Ferro (Margaret Thatcher). Una relacio de ferro es solida i no es pot trencar.

Ha jugat tambe un paper important a la mitologia. Com que la sang te una olor i un regust del ferro que conte, i la sang es el principi de la vida en moltes cultures, s'ha considerat el ferro com el material de la vida, amb poders especials. Per aquest motiu molts amulets estan fets de ferro. Igualment el ferro fred, oposat a la sang calenta, espanta determinats essers, com els esperits malefics (d'aqui la supersticio d'usar una ferradura per atreure la sort o esquivar la dolenta). Els forjadors del ferro eren deus poderosos i sovint infernals, com l'Hefest grec.

Les caracteristiques magnetiques del ferro van multiplicar les llegendes sobre el seu poder i sempre s'ha associat a la terra. Mes endavant, tambe es va associar al planeta Mart i en va usar el mateix simbol, relacio que va fomentar l'alquimia. L'origen d'aquesta es deu d'una banda al fet que Mart fos el deu de la guerra (i les espases de ferro les mes preuades)[21] i d'altra al color vermell del planeta (que reforca la relacio ferro-sang).

Referencies

[modifica]
  1. | 1,0 1,1 <>. http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/bk-2008-0985.ch007, 2008. DOI: 10.1595/147106704X10801.
  2. | Demazeau, G.; Buffat, B.; Pouchard, M.; Hagenmuller, P. <>. Zeitschrift fur anorganische und allgemeine Chemie, 491, 1982, pag. 60. DOI: 10.1002/zaac.19824910109.
  3. | R. S. Ram and P. F. Bernath Journal of Molecular Spectroscopy, 221, 2003, pag. 261. Bibcode: 2003JMoSp.221..261R. DOI: 10.1016/S0022-2852(03)00225-X.
  4. | Diccionario de Arte I (en castella). Barcelona: Biblioteca de Consulta Larousse. Spes Editorial SL (RBA), 2003, p.284. ISBN 84-8332-390-7 [Consulta: 1r desembre 2014].
  5. | <<Iron: geological information>>. [Consulta: 21 maig 2008].
  6. | <<World crude steel production data (2023)>> (en angles). World Steel Association, 2024. [Consulta: 6 novembre 2025].
  7. | <<Aluminum - Mineral Commodity Summaries 2024>> (en angles). United States Geological Survey, 2024. [Consulta: 6 novembre 2025].
  8. | <<Copper - Mineral Commodity Summaries 2024>> (en angles). United States Geological Survey, 2024. [Consulta: 6 novembre 2025].
  9. | <<Zinc - Mineral Commodity Summaries 2024>> (en angles). United States Geological Survey, 2024. [Consulta: 6 novembre 2025].
  10. | <<Lead - Mineral Commodity Summaries 2024>> (en angles). United States Geological Survey, 2024. [Consulta: 6 novembre 2025].
  11. | <<Nickel - Mineral Commodity Summaries 2024>> (en angles). United States Geological Survey, 2024. [Consulta: 6 novembre 2025].
  12. | <<Tin - Mineral Commodity Summaries 2024>> (en angles). United States Geological Survey, 2024. [Consulta: 6 novembre 2025].
  13. | Diverses fonts no coincideixen en aquest valor, que ha estat arrodonit al 2,1%, ja que el valor exacte es una questio academica degut a la dificultat d'obtenir acer pur amb nomes Fe i C. De totes formes, cal desmitificar el classic 1,76% erroni d'alguns texts. Vegeu:
    • Smith, William F.; Hashemi, Javad (2006). Foundations of Materials Science and Engineering (4th ed.). McGraw-Hill. ISBN 0-07-295358-6, p. 363--2,08%.
    • Degarmo, E. Paul; Black, J T.; Kohser, Ronald A. (2003). Materials and Processes in Manufacturing (9th ed.). Wiley. ISBN 0-471-65653-4. p. 75 --2,11%.
    • Ashby, Michael F.; Jones, David Rayner Hunkin (1992). An introduction to microstructures, processing and design. Butterworth-Heinemann. --2,14%.
  14. | Materials per a l'enginyeria. Ed. Univ. Politec. Valencia, 2004, p.36. ISBN 8497056809.
  15. | Bernstein Resaerch, a Les Echos del 5 de febrer del 2008, pagina 35
  16. | Alain Faujas, <<Le minerai de fer augmentera d'au moins 65% en 2008 >>, Le Monde, 20-02-2008
  17. | 17,00 17,01 17,02 17,03 17,04 17,05 17,06 17,07 17,08 17,09 17,10 El ferro a la dieta infantil, de Gemma Navarro, dietista. Publicat al numero 2.500 de la revista Pronto, el 2010. (en castella)
  18. | <<Food Standards Agency - Eat well, be well - Iron deficiency>>. Arxivat de l'original el 2006-08-08. [Consulta: 20 abril 2009].
  19. | Sesink AL, Termont DS, Kleibeuker JH, Van der Meer R <<Red meat and colon cancer: the cytotoxic and hyperproliferative effects of dietary heme>>. Cancer Research, 59, 22, 1999, pag. 5704-9. PMID: 10582688.
  20. | Glei M, Klenow S, Sauer J, Wegewitz U, Richter K, Pool-Zobel BL <>. Mutat. Res., 594, 1-2, 2006, pag. 162-71. DOI: 10.1016/j.mrfmmm.2005.08.006. ISSN: 0027-5107. PMID: 16226281.
  21. | Aldersey-Williams, La tabla periodica, Ariel, 2013

Bibliografia

[modifica]
  • Doulias PT, Christoforidis S, Brunk UT, Galaris D. Endosomal and lysosomal effects of desferrioxamine: protection of HeLa cells from hydrogen peroxide-induced DNA damage and induction of cell-cycle arrest. Free Radic Biol Med. 2003;35:719-28.
  • H. R. Schubert, History of the British Iron and Steel Industry ... to 1775 AD (Routledge, Londres, 1957)
  • Harry H. Binder: Lexikon der chemischen Elemente - das Periodensystem in Fakten, Zahlen und Daten. Hirzel, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3
  • R. F. Tylecote, History of Metallurgy (Institute of Materials, London 1992).
  • R. F. Tylecote, 'Iron in the Industrial Revolution' in J. Day and R. F. Tylecote, The Industrial Revolution in Metals (Institute of Materials 1991), 200-60.
  • Vagn Fabritius Buchwald: Iron and steel in ancient times. Kong. Danske Videnskab. Selskab, Kobenhagen 2005, ISBN 87-7304-308-7
  • James F. Shackelford, Introduccion a la Ciencia de Materiales para Ingenieros, 4a Ed. Madrid 1998, ISBN 84-8322-047-4

Enllacos externs

[modifica]
En altres projectes de Wikimedia:
Commons
Commons (Galeria)
Commons
Commons (Categoria)


Taula periodica
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
Metalls alcalins Alcalinoterris Lantanoides Actinoides Metalls de transicio Altres metalls Semimetalls No-metalls - Halogens No-metalls - Gasos nobles Altres no-metalls


Registres d'autoritat
Bases d'informacio

Viccionari