Principal es el HIERRO
El Hierro es el cuarto elemento más abundante de la corteza terrestre, y además, el núcleo de la Tierra está formado principalmente por hierro y níquel, por lo que es muy importante debido a lo que abunda en nuestro entorno. Una época histórica lleva su nombre debido al gran uso que se le dió 'Edad de Hierro'.
Es también la materia prima más importante en los procesos industriales, ya que se utiliza en la construcción de edificios, transportes, herramientas...
El hierro se extrae del mineral en las minas. Se encuentra en la naturaleza en rocas mezclado con otros elementos, minerales entre ellos muchos óxidos. Forma parte de numerosos minerales como la Magnetita (FE304), Limonita (FeO(OH)), Pirita ( FeS2) y otros como siderita, hematites...
Los minerales más empleados son la Magnetita y Óxido férrico.
En estado natural al obtener hierro a través de minerales se distinguen dos partes principales:
- MENA: parte de un filón que contiene los minerales útiles en proporción física, química o térmica. Es la Mena el mineral cuya explotación presenta interés. Suelen ser minerales metálicos, por ejemplo el cobre de la calcopirita, hierro de la Magnetita o del óxido de hierro.
- GANGA: es digamos, la materia inútil que acompaña a los metales.
El hierro es un material maleable de color gris plateado y presenta propiedades magnéticas, es ferromagnético a temperatura ambiente y presión atmosférica. Es además extremadamente duro y denso: 7864 kg/m3.
Para obtener hierro en estado elemental, los óxidos son reducidos con carbono y luego el hierro es sometido a un refinado para eliminar las impurezas existentes. (Refinado: proceso de purificación de una sustancia química, con los sólidos mediante el crecimiento de cristales en una solución del material impuro).
Es también el hierro el elemento más pesado que se produce exotérmicamente por fusión y el más ligero por fisión.
OBTENCIÓN
APLICACIONES
El hierro puro no tiene muchas aplicaciones menos en algunos casos para aprovechar su potencial magnético, como para la creación de imanes.
Tiene su gran aplicación formando productos siderúrgicos como aleaciones de hierro la más característica de acero. Se considera que una aleación de hierro es acero si contiene un 2.1% almenos de Carbono; si es el porcentaje es menor estamos hablando de una fundición.
El hierro ha asumido un papel fundamental en el crecimiento y supervivencia de los seres vivos y es necesario para el metabolismo de la mayor parte de nuestras células aunque solo exista este mineral en pequeñas cantidades.
ACERO
Los aceros son aleaciones como ya he dicho con una cantidad mínima de 2% de Carbono que puede estar como aleante en la ferrita(estructura cristalina del hierro) y austenita (forma de ordenamiento específica de los átomos de hierro y carbono formando carburo de hierro) y hierro.
Dependiendo de la cantidad de carbono se clasifican en: acero bajo, medio, alto en carbono y acero aleado. De una forma más técnica se denominan aceros hipoetectoides, eutectoides hipereutoides y aceros inoxidables.
Estos aceros son blandos pero dúctiles, conducen bien la electricidad, maleables y muy tenaces. Se utilizan en vehículos, tuberías, elementos estructurales...
El acero puede también combinarse con elementos que mejoran las cualidades del material, las principales aleaciones son con níquel, cromo, cobalto y vanadio.
El acero puede también combinarse con elementos que mejoran las cualidades del material, las principales aleaciones son con níquel, cromo, cobalto y vanadio.
FUNDICIONES
Cuando el contenido en carbono es superior a 2,3 % en peso, la aleación de hierro se denomina fundición. Puede encontrarse este carbono disuelto, formando cementita o en forma libre. Existen distintos tipos de fundiciones:
- Gris, más conocido por hierro fundido gris. Es uno de los materiales más utilizados
- Blanca, esta combinado bajo la forma de cementita.
- Dúctil
- Vermicular, es una aleación de hierro, carbono y silicio donde el grafito forma esferas.
- Atruchada, la parte del carbono está combinado con cementita y la parte libre en forma de grafito.
- Maleable americana
- Maleable europea
En la actualidad este material férrico no tiene ningún uso significativo
IMPACTO CON EL MEDIOAMBIENTE
Durante todo el proceso de obtención de estos materiales férricos se producen contaminaciones ya sea en la obtención de la materia prima, durante la transformación y al reciclar o decharlo.
Los gases de los altos hornos contienen monóxido de carbono y sulfuro de hidrógeno; se originan desechos líquidos en el lavado de gases de escape...
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