¿Qué es el hierro, de dónde viene y cómo se extrae? Este útil metal tiene muchas aplicaciones. El elemento químico juega un papel importante en la industria mundial, y el ciclo del hierro en la naturaleza es importante en la vida del planeta.
¿Qué es el hierro?
El hierro es un elemento metálico altamente reactivo químicamente, especialmente cuando interactúa con el oxígeno. Es uno de los elementos más comunes en la tierra y en el espacio. Los átomos de hierro contienen 26 protones en sus núcleos. El símbolo químico - Fe (ferum) proviene de su nombre latino ferum. En su forma pura, es un metal blando y quebradizo, que se fortalece con las impurezas. Cuando se combina con carbono, se produce acero que utiliza más del 98 % del mineral de hierro que se extrae en la actualidad.
Todos los átomos de hierro del universo se formaron en los núcleos de las estrellas durante las etapas finales de la fusión y luego se liberaron al espacio en explosiones estelares. es el cuarto mas grandeelemento de la corteza terrestre después del silicio, el oxígeno y el aluminio. ¿Qué es el hierro? Es el elemento más común que compone nuestro planeta, aunque la mayor parte en masa se encuentra muy por debajo de la superficie, en el núcleo de la Tierra. Está presente en casi todas las rocas de la corteza y el manto como componente químico de cientos de minerales diferentes.
Mineral de hierro
Este metal es raro en su forma pura. Algunos meteoritos contienen hierro elemental. Este elemento reacciona químicamente con el oxígeno y el agua para producir minerales que contienen hierro. Cualquier piedra que contenga suficiente de este metal para ser extraído con fines económicos se llama mineral de hierro. Sus minerales más comunes son:
- óxido de hierro (fórmula Fe2O3), que se forma cuando se expone al oxígeno;
- óxido de hierro hidratado, que se forma por reacción en agua.
Los minerales de hierro más importantes son los minerales de óxido de hierro llamados hematita y magnetita. La alta concentración de Fe los convierte en los más preferidos en la industria. El hierro se extrae en los depósitos de mineral más grandes. En la mayoría de los casos, se trata de formaciones que son antiguas rocas sedimentarias. Contienen capas de minerales de óxido de hierro (fórmula Fe2O3) de hasta varios centímetros de espesor.
¿Dónde puedo encontrar hierro?
A temperatura ambiente, essólido. Es un metal gris brillante que se oxida con el tiempo cuando se expone al aire húmedo. Se combina con muchos otros metales para formar aleaciones. El alcance del hierro es bastante extenso. Cuando se combina con el carbono, se convierte en acero. También se puede combinar con otros metales como el níquel, el cromo y el tungsteno. Estas aleaciones son muy fuertes y se pueden usar para hacer puentes y edificios.
El hierro es un elemento muy antiguo que se ha utilizado en la Tierra durante mucho tiempo. Objetos de él fueron encontrados en el antiguo Egipto. Incluso hubo un período completo de tiempo (1200-500 a. C.) que lleva su nombre: la Edad del Hierro, cuando se usaba para fabricar herramientas y armas. Para encontrar este metal útil, debe buscarlo en las profundidades del subsuelo. Se encuentra tanto en la corteza terrestre como en el núcleo de la tierra. Hay más hierro en la Tierra que cualquier otro metal. Este elemento también se puede encontrar en otros planetas, incluido el núcleo de Júpiter y Saturno, así como en la polvorienta superficie roja de Marte (por eso se le llamó el Planeta Rojo).
Ciclo del hierro terrestre en la naturaleza
El hierro (Fe) sigue el ciclo geoquímico, como muchos otros nutrientes. Por lo general, se libera al suelo o al océano a través de la erosión de las rocas o de las erupciones volcánicas. En el ecosistema terrestre, las plantas primero absorben el hierro del suelo a través de sus raíces. Es un nutriente extremadamente importante que se mueve entre los organismos vivos y la geosfera.
Hierroes un importante nutriente limitante para las plantas, que lo utilizan para producir clorofila. La fotosíntesis depende de un suministro adecuado de este metal. Las plantas lo asimilan del suelo a las raíces. Los animales consumen la planta y la utilizan para producir hemoglobina. Cuando mueren, se descomponen y las bacterias devuelven el metal al suelo.
Ciclo del Mar de Hierro
El ciclo marino del hierro en la naturaleza es muy similar al ciclo terrestre. Este proceso ocurre debido a la actividad vital de ciertos microorganismos que oxidan el metal a hidróxido y obtienen carbono a partir del dióxido de carbono. Las bacterias del hierro en un río, mar o cualquier otro cuerpo de agua extraen energía para su ciclo de vida y, una vez completado, se asientan en el suelo en forma de mineral de pantano.
El papel del hierro en los ecosistemas oceánicos también es importante. Los principales productores que absorben este metal suelen ser el fitoplancton o las cianobacterias. Luego, los consumidores absorben el hierro cuando comen estas bacterias. El ciclo del hierro en la naturaleza es un proceso extremadamente complejo. Depende de muchos factores concomitantes: reacciones químicas, tipos de hábitats y grupos de microbios. Todo esto lo conecta con otros ciclos biogeoquímicos de la Tierra igualmente importantes.
Características generales
El hierro en forma de varios minerales combinados es uno de los elementos más comunes que constituyen aproximadamente el 5% de la corteza terrestre. Los minerales que contienen hierro más importantes sonóxidos y sulfuros (hematita, magnetita, goethita, pirita, marcasita). Este metal también está presente en meteoritos, en otros planetas y en el sol. El hierro se encuentra tanto en el mar como en el agua dulce.
Datos interesantes
Aquí hay algunos datos interesantes sobre este elemento químico aparentemente simple:
- El hierro es un componente esencial para la nutrición de las plantas y ayuda a transportar oxígeno en la sangre, lo que favorece la vida en la Tierra.
- Es un sólido quebradizo, clasificado como un metal en el grupo 8 en la tabla periódica de los elementos. En su forma pura, se corroe rápidamente por la exposición al aire húmedo y las altas temperaturas.
- Es el cuarto elemento más abundante en peso en la corteza terrestre, y se cree que la mayor parte del núcleo de la Tierra es hierro.
- La mayor parte se utiliza para fabricar acero, una aleación de hierro y carbono, que a su vez se utiliza en la fabricación y la construcción, como el hormigón armado.
- El acero inoxidable que contiene al menos un 10,5 % de cromo es muy resistente a la corrosión. Se utiliza en cubertería y utensilios de cocina como ollas de acero inoxidable.
- La adición de otros elementos puede dotar al acero de nuevas propiedades útiles. Por ejemplo, el níquel aumenta la durabilidad de la aleación y la hace más resistente al calor y a los ácidos.
Breve información sobre el elemento Fe
- Númeroprotones en el núcleo: 26.
- Símbolo atómico: Fe.
- Masa media de un átomo: 55,845 g/mol.
- Densidad: 7,874 gramos por centímetro cúbico.
- Fase a temperatura ambiente: sólido.
- Punto de fusión: 1538 0C.
- Punto de ebullición: 2861 0C.
- Número de isótopos: 33.
- Isótopos estables: 4.
Aplicaciones principales
El hierro se utiliza en muchos sectores, como la electrónica, la fabricación, la automoción y la construcción. Las siguientes son las aplicaciones del hierro:
- Como componente principal de metales ferrosos, aleaciones y acero.
- Una aleación que utiliza carbono, níquel, cromo y varios otros elementos para producir hierro o acero.
- En imanes.
- En productos metálicos acabados.
- En equipos industriales.
- En equipos de transporte.
- En las herramientas.
- En juguetes y artículos deportivos.
El hierro constituye el 5% de la corteza terrestre y es uno de los metales más comunes y más utilizados. Este elemento también se encuentra en carnes, papas y verduras y es esencial para animales y humanos. Es una parte integral de la hemoglobina. El metal es de apariencia grisácea y muy dúctil y maleable. Se disuelve fácilmente en ácidos diluidos y es reactivo. Las principales zonas de extracción de hierro son China, Australia, Brasil, Rusia y Ucrania.
