Caraceristica do Ferro

1- Caraceristica do Ferro

O ferro é um elemento químico de número atômico igual a 26, massa molar de 55,845 g/mol, ponto de fusão de 1535 ºC e ponto de ebulição de 2862 ºC. Esse metal é de muita importância em nossa sociedade, pois existem os mais diversos objetos que contêm ferro em sua constituição. Ele pode estar na sua forma pura ou formando a liga metálica chamada de aço (formada por aproximadamente 98,5% de ferro, 0,5 a 1,7% de carbono e traços de silício, enxofre e oxigênio).

1.1- Descobrimento

O ferro já é usado desde os tempos mais remotos, cerca de 4000 a 3500 a.C. Nessa época, o ferro era obtido por meio de meteoros e era considerado extremamente raro.

1.2- Abundância

Apesar de ser o quarto elemento mais abundante na crosta terrestre, não se encontra o ferro isolado na natureza, mas somente em minérios, sendo que os principais são: hematita (Fe2O3 – imagem abaixo), magnetita (Fe3O4), siderita (FeCO3), limonita (Fe2O3.H2O) e pirita (FeS2).

O ferro (do latim ferrum) é o segundo metal mais abundante da crosta terrestre e o quarto elemento mais encontrado, depois do oxigênio, silício e alumínio. Porém, quando se considera a totalidade do planeta, o ferro surge como o primeiro constituinte do corpo sólido da Terra, ocupando, juntamente com o níquel, os cerca de 7000 km de diâmetro que compõem o seu núcleo

São mais de 1200 os minerais que contêm ferro, na sua composição, em quantidade superior a 1%. As ocorrências vão desde o ferro metálico, situação muito pouco comum na crusta terrestre, até à presença em quantidades diminutas na estrutura de muitos minerais. Estes minerais podem ser encontrados nos solos, rochas e depósitos minerais. Apesar da abundância são poucos os minérios com elevado teor deste elemento, uma vez que muitos minerais de ferro são extremamente raros ou existem numa forma que dificulta ou impede a sua extração.

Os principais minérios de ferro são a hematita (Fe2O3) e a magnetita (Fe3O4), seguindo-se a goetite (Fe3+O(OH)) e a siderite (FeCO3). Dos minérios referidos apenas a magnetita se forma em ambiente tipicamente profundo, associado a rochas magmáticas ricas em ferro e magnésio. A hematita e a goetite formam-se em diversos ambientes geológicos superficiais. A siderite ocorre associada a formações geológicas calcárias localizadas ou a fluidos hidrotermais (circulação de águas quentes nos níveis mais superficiais da crusta terrestre).

A pirita (FeS2), conhecida como o “ouro dos tolos” devido ao seu brilho metálico e cor amarelada, pode ser utilizada como fonte de ferro em algumas aplicações, embora não seja adequada para produzir ferro metálico. É um mineral relativamente comum a nível mundial.

O ferro possui quatro isótopos naturais, não se conhecendo nenhum isótopo radioativo natural. Por ordem crescente de abundância, os isótopos são o 58Fe (0,3%), o 57Fe (2%), o 54Fe (6%) e o 56Fe (92%).

Hematita, um minério de ferro

1.3- Obtenção

A partir desses minérios, é possível produzir o metal ferro. Essa obtenção de um metal por meio de seus minérios é feita com vários elementos, tais como o alumínio, o cobre, o titânio e o manganês; e esse processo é estudado pela área da metalurgia. Um ramo da metalurgia que cuida somente da obtenção do ferro e do aço é a siderurgia, e o principal minério utilizado é a hematita, como no caso da imagem abaixo:

Produção de ferro a partir da hematita em siderúrgica

as siderúrgicas, o aço tem maior prioridade que o ferro na produção, porque essa liga pode ser trabalhada na forja, na laminação e na extrusão, enquanto com o ferro isso é difícil. O aço também possui maior dureza e elevada resistência mecânica. Para melhorar ainda mais, esses materiais (o ferro e o aço) têm um custo ainda menor do que outros metais e ligas de alta resistência.

Por isso, eles são tão aplicados em nosso cotidiano, principalmente na construção civil. Por exemplo, para se construir prédios de vários andares como vemos hoje nos grandes centros urbanos, usa-se o concreto armado, que é o concreto com estruturas em aço. É o aço que fornece a resistência que a estrutura precisa ter para aguentar forças perpendiculares, como os ventos.

Concreto armado usado na construção civil

A hematita e a magnetita são usadas também como catalisadores de processos químicos, acelerando essas reações.

2- Ferro como elemento saudável

O ferro, ou melhor, o íon ferro (Fe+2), é muito importante para a nossa saúde e manutenção da vida. É esse íon que mantém as hemoglobinas de nosso sangue funcionando e possibilita que consigam extrair oxigênio do ar quando o sangue passa pelos pulmões, para assim distribuí-lo por todo nosso corpo. O perfeito funcionamento do cérebro também depende do íon ferro.

Geralmente, não é necessário que uma pessoa normal tome suplementos de ferro, pois a alimentação diária já fornece a quantidade que precisamos, sendo que um homem padrão precisa de 10 mg de ferro ao dia, e uma mulher padrão de 18mg (no caso de mulheres grávidas, elas necessitam de uma maior quantidade de ferro.) Além do que, o excesso de ferro pode trazer também problemas de saúde, como o aumento de riscos de câncer, de doenças degenerativas, como o mal de Parkinson, e o comprometimento de algumas funções normais do organismo.

Alguns alimentos que atuam como fontes de ferro são: fígado, carne seca, cereais matinais enriquecidos com ferro, feijão, passas, pão, ovos, lentilha, ervilha, beterraba, folhas escuras, tais como espinafre, couve, agrião e brócolis; além de peixes.

A lentilha é uma fonte de alimento rica em ferro

Para se ter uma ideia do tanto que o ferro é importante para a vida, considere o seguinte: na década de 80, o cientista John Martin disse que não havia plâncton em regiões superiores dos oceanos em virtude da falta de ferro e, consequentemente, sem o plâncton, outras formas de vida marinha não se desenvolviam. Na década de 90, fertilizaram 60 km2 do Oceano Pacífico com sulfato de ferro, e o resultado foi que em uma semana a região floresceu e ficou verde graças ao plâncton que se desenvolveu.