Ferro

O Ferro (deriva do latim ferrum) é bastante utilizado pelo homem em todo o mundo, sendo pouco provável que haja pessoas, no mundo civilizado que não conheçam ao menos um objeto que contenha ferro em sua constituição, pois esse metal tem importante papel no desenvolvimento da sociedade. No entanto, desde quando ele é utilizado? Como é obtido?

Número atômico	Z = 26
Massa Molar	M = 55,845g mol-1
Isótopos Naturais	56Fe (91,75%) 54Fe (5,85%) 57Fe (2,12%) 58Fe (0,28%)
Ponto de Fusão	Tf = 1535 °C
Ponto de Ebulição	Te = 2862 ºC
Densidade	7,8 g mL

Esse metal já é utilizado há milhares de anos, pois foram identificados artefatos de ferro produzidos em torno de 4000 a 3500 a.C., quando a civilização utilizava cada vez mais o bronze (liga metálica entre cobre e estanho). Nessa época, o ferro utilizado era principalmente de origem meteórica, sendo bastante raro (tanto quanto o ouro) e era utilizado quase exclusivamente em rituais religiosos. O ferro meteórico utilizado na pré-história era trabalhado a marteladas, a partir das quais se conseguiam modelar os objetos desejados, tais como facas feitas pelos astecas e pelos esquimós da Groenlândia. Já a siderurgia – maneira de obter o metal a partir de seus minérios – só surgiu entre 3000 a 2000 a.C., possivelmente de maneira acidental, quando esses minérios foram aquecidos a altas temperaturas na presença de carvão vegetal. A obtenção de ferro metálico a partir de minérios possibilitou a produção de objetos e ferramentas diversas. Entretanto, somente por volta de 1200 a.C. é que o ferro metálico começou a ser obtido, por meio de seus minerais, em quantidades apreciáveis. Essa época ficou conhecida como a “Idade do Ferro”.

O FERRO NOS DIAS ATUAIS

O ferro pode ser obtido por intermédio da redução de óxidos ou hidróxidos, por um fluxo gasoso de hidrogênio molecular (H₂) ou monóxido de carbono. A obtenção de ferro é pequena em relação à produção mundial do aço, que é uma liga composta principalmente por ferro e carbono em quantidades variando de 0,1 a 2% da massa. A dureza (não confundir com tenacidade) do aço (6,5) é maior que a do ferro (4,5), além de apresentar também maior resistência mecânica (tenacidade), quando comparado ao ferro metálico. O Brasil é atualmente o segundo maior produtor mundial de minério de ferro. Só em 2008, foram produzidas mais de 400 milhões de toneladas (19% da produção mundial), ficando atrás apenas da China, que produziu cerca de 600 milhões de toneladas.

O FERRO NA NATUREZA

O ferro ocorre principalmente em compostos como: hematita (Fe₂O₃), magnetita (Fe₃O₄), siderita (FeCO₃), limonita (Fe₂O₃.H₂O) e pirita (FeS₂), sendo a hematita o seu principal mineral. O óxido de ferro, além de ser utilizado para a obtenção do aço (principal produto comercial do ferro), também é utilizado, assim como a magnetita, como catalisador de processos químicos – espécie que aumenta a rapidez de uma reação sem ser consumida, podendo ser recuperadas no final do processo. Atualmente, muitos objetos que estão presentes em nosso cotidiano são constituídos por ferro, aço ou alguma outra liga metálica que o contém, podendo citar mesas, cadeiras, portões, panelas, palhas de aço (rebarbas ou arestas de peças de aço utilizadas para limpeza e polimento), carrocerias, peças e rodas de automóveis, pontes, estruturas metálicas de edifícios, pregos, parafusos, alicates e outras diversas ferramentas. Essa grande aplicabilidade se deve à grande resistência mecânica do ferro e principalmente do aço e, possivelmente, ao seu baixo custo quando comparado a outros metais ou ligas metálicas de alta resistência mecânica. Uma grande e importante aplicação do aço é na construção civil, sendo usado para: 1: diminuir o tempo de construção, os materiais utilizados e os custos de obra; 2: aumentar a resistência das estruturas construídas com concreto (mistura de cimento Portland, areia, pedras e água) em relação a fissuras, cargas pontuais, deformações estruturais ou cargas externas. Caso não fosse utilizado concreto armado (concreto com estruturas em aço) na construção de um edifício, por exemplo, ele não poderia ter tantos andares quanto os que vemos em prédios em grandes cidades. O aço dá a estrutura resistência à tração (força perpendicular à estrutura como, por exemplo, pela ação dos ventos), já o concreto em si resiste apenas à compressão.

OS ÍONS DE FERRO E A VIDA

Muitos seres vivos apresentam uma grande dependência por íon Fe²⁺ , uma vez que o centro de grupos heme, presentes na metaloproteína hemoglobina (o tipo mais comum é a homoglobina A) são constituídos por esse íon. A hemoglobina é a responsável pelo transporte de oxigênio dos pulmões aos tecidos celulares, onde ocorre a queima da glicose (para a queima desta é necessária a presença de oxigênio molecular, O₂). Esse transporte ocorre graças ao íon Fe²⁺ da hemoglobina, que se combina com O₂, em atmosfera rica nesse gás, possibilitando o seu transporte até as células, que é um ambiente rico em CO₂, onde ocorre a troca do O₂ por CO₂. A partir desse ponto, a hemoglobina passa a transportar CO₂ até os pulmões, onde encontra novamente uma região rica em O₂, liberando assim o CO₂. Esse ciclo pode ser interrompido pela presença de algumas substâncias como, por exemplo, o monóxido de carbono (CO), que tem a capacidade de se ligar fortemente ao íon Fe²⁺ e não permitir que haja a troca por O₂ ou CO₂. Por esse motivo, o CO é considerado um gás tóxico, podendo intoxicar e até mesmo matar organismos baseados em hemoglobina, quando a atmosfera do meio está com altas concentrações do gás. Texto extraído e adaptado sbq.