O ÓXIDO DE FERRO NATURAL

Os pigmentos à base de óxido de ferro são utilizados pelo homem desde a pré-história, quando pintavam seus desenhos nas paredes das cavernas.

O óxido de ferro dessas pinturas de milhares de anos atrás demonstra a altíssima resistência às intempéries, que é o critério essencial para a avaliação de pigmentos.

Existem dois óxidos de ferro. O de Fe II e o de Fe III. Suas fórmulas são, respectivamente, FeO e Fe2O3. São também chamados de óxido ferroso e óxido férrico.

São substâncias diatômicas (formadas por dois átomos), onde um dos átomos é o O. Normalmente, o mais encontrado na natureza é o Fe2O3, chamado de hematita, que é o principal minério de ferro.

Teoricamente, ele contém 70% de Fe. Nossa hematita (brasileira) é tão rica que encontramos minérios com 69,5% de Fe (quase pura). As impurezas normalmente são Si, P, Mn, S, todas em pequenas concentrações.

Ela é reduzida em altos fornos, de acordo com a reação genérica: 2Fe2O3 + 3C ==> 4Fe + 3CO2. Na realidade, esta reação se passa em várias etapas, mas esta é a reação total, soma de todas as outras.

O FERRO

O ferro (do latim ferrum) é um elemento químico, símbolo Fe, de número atômico 26 (26 prótons e 26 elétrons) e massa atómica 56 u.

À temperatura ambiente, o ferro encontra-se no estado sólido. É extraído da natureza sob a forma de minério de ferro que, depois de passado para o estágio de ferro-gusa, através de processos de transformação, é usado na forma de lingotes.

Adicionando-se carbono dá-se origem a várias formas de aço. Este metal de transição é encontrado no grupo 8B da Classificação Periódica dos Elementos.

É o quarto elemento mais abundante da crosta terrestre (aproximadamente 5%) e, entre os metais, somente o alumínio é mais abundante. É um dos elementos mais abundantes do Universo; o núcleo da Terra é formado principalmente por ferro e níquel (NiFe). Este ferro está em uma temperatura muito acima da temperatura de Curie do ferro, dessa forma, o núcleo da Terra não é ferromagnético.

O ferro tem sido historicamente importante, e um período da história recebeu o nome de Idade do ferro. O ferro, atualmente, é utilizado extensivamente para a produção de aço, liga metálica para a produção de ferramentas, máquinas, veículos de transporte (automóveis, navios, etc), como elemento estrutural de pontes, edificios, e uma infinidade de outras aplicações. um metal maleável, tenaz, de coloração cinza prateado apresentando propriedades magnéticas; é ferromagnético a temperatura ambiente, assim como o Níquel e o Cobalto.

É encontrado na natureza fazendo parte da composição de diversos minerais, entre eles muitos óxidos, como o FeO (óxido de ferro II, ou óxido ferroso) ou como Fe2O3 (óxido de ferro III, ou óxido férrico). Os números que acompanham o íon ferro diz respeito aos estados de oxidação apresentados pelo ferro, que são +2 e +3, e é raramente encontrado livre.

Para obter-se ferro no estado elementar, os óxidos são reduzidos com carbono, e imediatamente são submetidos a um processo de refinação para retirar as impurezas presentes. É o elemento mais pesado que se produz exotermicamente por fusão, e o mais leve produzido por fissão, devido ao fato de seu núcleo ter a mais alta energia de ligação por nucleon, que é a energia necessária para separar do núcleo um neutron ou um próton. Portanto, o núcleo mais estável é o do ferro-56.

Apresenta diferentes formas estruturais dependendo da temperatura: Ferro α: É o que se encontra na temperatura ambiente, até os 788 °C. O sistema cristalino é uma rede cúbica centrada no corpo e é ferromagnético. Ferro β: 788 - 910 °C. Tem o mesmo sistema cristalino que o α, porém a temperatura de Curie é de 770 °C, e passa a ser paramagnético. Ferro γ: 910 - 1400 °C; apresenta uma rede cúbica centrada nas faces. Ferro δ: 1400 - 1539 °C; volta a apresentar uma rede cúbica centrada no corpo.

Aplicações:

O ferro é o metal mais usado, com 95% em peso da produção mundial de metal. É indispensável devido ao seu baixo preço e dureza, especialmente empregado em automóveis, barcos e componentes estruturais de edifícios.

O aço é a liga metálica de ferro mais conhecida, sendo este o seu uso mais frequente. Os aços são ligas metálicas de ferro com outros elementos, tanto metálicos quanto não metálicos, que conferem propriedades distintas ao material. É considerada aço uma liga metálica de ferro que contém menos de 2% de carbono; se a percentagem é maior recebe a denominação de ferro fundido.