Hierro puro: ¿Qué es y en qué se puede usar?

Definición

El hierro puro es el cuarto elemento más común en la corteza terrestre. Es muy versátil, y uno de los metales más fuertes y baratos. Combinado con cantidades variables (pero minúsculas) de carbono.

Por su parte, el hierro produce un material mucho más fuerte llamado acero, utilizado en una amplia gama de objetos fabricados por el hombre, desde cubiertos hasta buques de guerra, rascacielos y cohetes espaciales. Lo que se utiliza en esos casos son aleaciones de hierro (hierro combinado con carbono y otros elementos), que explicaremos con más detalle más abajo. El hierro puro es un asunto totalmente diferente.

Hierro que es

El hierro puro es un metal blanco plateado que es fácil de trabajar y dar forma y es lo suficientemente suave como para cortarlo (con bastante dificultad) con un cuchillo. Se puede comprimir en láminas y estirado en alambres. Como la mayoría de los metales, el hierro conduce la electricidad y el calor muy bien y es muy fácil de magnetizar.

El hierro puro es el que se combina fácilmente con el oxígeno (del aire). De hecho, el mayor inconveniente del hierro como material de construcción es que reacciona con el aire húmedo (en un proceso llamado corrosión) para formar el óxido escamoso de color marrón rojizo que llamamos óxido.

Hierro

El hierro es un elemento de metal.
Tiene capacidad de conducción eléctrica y magnetica.
Existen dos grupos del hierro: Ferrosos y Férricos.
Procesado: Se produce en alto horno
Tipos: Hierro en bruto, fundido y forjado

Composición del hierro puro

El hierro puro también reacciona de muchas otras maneras, con elementos que van desde el carbono, el azufre y el silicio hasta halógenos como el cloro. En términos generales, los compuestos de hierro se pueden dividir en dos grupos conocidos como ferrosos y férricos (los nombres antiguos) o hierro (II) y hierro (III); siempre se puede sustituir «hierro(II)» por «ferroso» y «hierro(III)» por «férrico» en los nombres compuestos:

En los compuestos de hierro (II), el hierro tiene una valencia (capacidad de combinación química) de +2. Algunos ejemplos son el óxido de hierro (FeO), un pigmento (colorante químico); el cloruro de hierro (FeCl2), utilizado en medicina como «tintura de hierro»; y un importante colorante químico llamado sulfato de hierro (FeSO4).
En compuestos de hierro (III), la valencia del hierro es +3. Los ejemplos incluyen el óxido de hierro (III) (Fe2O3), utilizado como material magnético en cosas como cintas de cassette y discos duros de ordenador. También, como pigmento de pintura; y el cloruro de hierro (III) (FeCl3), utilizado para fabricar muchos productos químicos industriales.
Algunas veces el hierro (II) y el hierro (III) están presentes en el mismo compuesto. Un pigmento de pintura llamado azul de Prusia es en realidad un compuesto complejo de hierro (II), hierro (III) y cianuro con la fórmula química Fe4[Fe(CN)6]3.

Hierro metalico formula

El hierro metálico se representa con el símbolo químico “Fe”. Su fórmula química es simplemente “Fe”. El hierro es un metal de transición que se encuentra ampliamente distribuido en la corteza terrestre y es uno de los elementos más abundantes en la Tierra.

Además, se utiliza en numerosas aplicaciones, hierro en la construccion, hierro metalúrgica, industriales y cotidianas debido a sus propiedades físicas y químicas, como su maleabilidad, ductilidad y conductividad eléctrica.

Hierro usos

El hierro y sus aleaciones, como el acero, tienen numerosos usos en la construcción, metalurgia e industria debido a sus propiedades mecánicas y versatilidad. Algunos de los principales usos son:

1.Construcción:

Estructuras metálicas: El acero es ampliamente utilizado para construir vigas, columnas y otros elementos estructurales en edificios, puentes y otras infraestructuras.
Armaduras de hormigón: El refuerzo de acero (varillas o mallas) se utiliza para mejorar la resistencia a la tracción del hormigón en estructuras de concreto armado.
Carpintería metálica: Puertas, ventanas y marcos metálicos en edificios y estructuras.

2.Hierro puro en la Metalurgia:

Producción de acero: El hierro se utiliza como materia prima para la producción de acero mediante la fusión y refinación de minerales de hierro en altos hornos.
Aleaciones de hierro: El hierro se combina con otros elementos para formar aleaciones como el acero inoxidable, que tiene propiedades anticorrosivas, o las aleaciones de hierro fundido, que son resistentes y se utilizan en piezas de maquinaria.

4.Hierro puro en la Industria:

Maquinaria y equipos: El hierro y el acero se utilizan en la fabricación de maquinaria industrial, equipos pesados, herramientas y dispositivos mecánicos.
Transporte: Se utilizan en la construcción de vehículos, barcos y aviones debido a su resistencia y durabilidad.
Envases y embalajes: Latas de alimentos, bidones y contenedores se fabrican con hojalata, una aleación de hierro con estaño.

5.Electrodomésticos y electrónica:

Electrodomésticos: El hierro se usa en la fabricación de electrodomésticos como refrigeradores, lavadoras y secadoras.
Componentes electrónicos: Algunos componentes electrónicos y partes magnéticas utilizan aleaciones de hierro.

6.Energía:

Generación y transmisión de energía: Se utilizan torres de hierro para sostener líneas de transmisión eléctrica.
Turbinas eólicas: Componentes estructurales de las turbinas eólicas a menudo están hechos de acero.

Obtención del hierro puro

El hierro es el cuarto elemento más común en la corteza terrestre (después del oxígeno, el silicio y el aluminio), y el segundo metal más común (después del aluminio). Debido a que reacciona tan fácilmente con el oxígeno, nunca se extrae en su forma pura (aunque ocasionalmente se descubren meteoritos que contienen muestras de hierro puro).

Óxido de hierro

Al igual que el aluminio, la mayor parte del hierro «encerrado» dentro de la Tierra existe en forma de óxidos (compuestos de hierro y oxígeno). Los óxidos de hierro existen en siete minerales principales (minerales rocosos en bruto extraídos de la Tierra):

Hematites (la más abundante)
Limonita (también llamada mineral marrón o hierro de pantano)
Goethita
Magnetita (mineral negro; el tipo magnético de óxido de hierro, también llamado lodestone)
Pirita
Siderita
Taconite (una combinación de hematites y magnetita).

Estos minerales contienen diversas cantidades de hierro. La hematita y la magnetita tienen alrededor del 70% de hierro, la limonita tiene alrededor del 60%, la pirita y la siderita tienen el 50%, mientras que la taconita tiene sólo el 30%.

Utilizando una combinación de minería subterránea y a cielo abierto, el mundo produce aproximadamente 1.000 millones de toneladas de mineral de hierro cada año, de las que China es responsable de algo más de la mitad.

Proceso del hierro puro a alto horno

El alto horno es una enorme chimenea industrial con forma de cilindro, en la que se introducen grandes corrientes de aire caliente en «explosiones» regulares. Los altos hornos son a menudo de grandes dimensiones, algunos tienen una altura de 30-60 m, contienen toneladas de materias primas, y a menudo operan continuamente durante años sin ser apagados o enfriados.

Dentro del horno, el mineral de hierro reacciona químicamente con el coque (una forma de carbón rica en carbono) y la piedra caliza.

¿Qué es el coque?

El coque «roba» el oxígeno del óxido de hierro, en un proceso químico llamado reducción, que se encarga de dejar un hierro líquido relativamente puro. Mientras que la piedra caliza ayuda a eliminar las otras partes del mineral rocoso incluyendo arcilla, arena y piedras pequeñas, que forman una lechada residual conocida como escoria.

El hierro hecho en un alto horno es una aleación que contiene aproximadamente 90-95% de hierro, 3-4 % de carbono y trazas de otros elementos como silicio, manganeso y fósforo, dependiendo del mineral utilizado.

Tipos de hierro puro

Existen diferentes tipos de hierro puro, por ello a continuación, te brindamos más información de cada uno:

Hierro en bruto:

Se llama hierro en bruto porque se produce en forma de bloques moldeados con trozos conocidos como lingotes. El hierro en bruto es en realidad una forma muy básica de hierro fundido, pero sólo se moldea de manera muy cruda porque normalmente se funde para fabricar acero.

El hierro puro fundido:

Es hierro puro líquido fundido el cual se vierte en un molde dejándose enfriar y endurecer para formar una forma estructural terminada, como una tubería, un engranaje o una viga grande para un puente de hierro.

Asimismo, el alto contenido de carbono del hierro fundido (al igual que el hierro en bruto, aproximadamente el 3-4 %) lo hace extremadamente duro y quebradizo: grandes cristales de carbono incrustados en el hierro fundido impiden que los cristales de hierro se muevan.

Hierro forjado:

El hierro forjado es un material muy diferente hecho mezclando hierro líquido con algo de escoria (residuos). El resultado es una aleación de hierro con un contenido de carbono mucho menor.

Asimismo, este tipo de hierro puro es más suave que el hierro fundido y mucho menos resistente, por lo que se puede calentar para darle forma con relativa facilidad, y también es mucho menos propenso a la oxidación.

¿Qué te pareció esta información? Déjanos tu comentario.

Para conocer más sobre los productos de acero y sus funciones, ¡ingresa en Aceropedia y no dejes de informarte!

Definicion