Características Del Hierro

El hierro es un metal que suele encontrarse en la naturaleza combinado con otros elementos así como en estado puro (en meteoritos de hierro). Es uno de los elementos químicos de la tabla periódica de los elementos, encontrándose entre los metales de transición, tiene un número atómico de 26, un peso atómico de 55,845 y un peso específico de 7.8, y su símbolo es Fe. Se funde a 1220 grados centígrados (1593 grados en el caso del hierro forjado), y su punto de ebullición es de 2.862 grados centígrados.

Es el cuarto elemento más abundante en el planeta y el segundo metal que más se encuentra en la superficie terrestre; es uno de los metales que el hombre ha utilizado desde hace milenios, descubriéndose su uso en diferentes épocas y lugares, siendo usado por primera vez (según hallazgos arqueológicos) en el próximo oriente y de extremo oriente, en épocas posteriores en Europa y África, y en fechas más recientes en América (a partir de la llegada de los europeos en el siglo XVI, tiempo en el que fue introducido su uso en américa). Este metal sustituyó al cobre y al bronce en la fabricación de armas y diversas herramientas, denominándosele al periodo histórico en el cual surgió su uso, como edad del hierro.

Algunas de las características que posee el hierro:

El hierro al ser un metal, comparte con otros metales algunas de sus cualidades, como la conducción eléctrica, la conducción de calor, la maleabilidad y la ductilidad, así como la capacidad de fundirse.

Aunque desde la antigüedad el hierro se ha podido encontrar en estado puro, por medio de meteoritos férreos, lo común es extraerlo de menas en las que se encuentra gran cantidad del mineral férreo combinado con otros elementos, fundiéndolas en hornos de coque principalmente. Este hierro recién extraído del horno, contiene muchas escorias y diversas impurezas, razón por la que es vuelto a fundir obteniéndose el hierro de segunda fundición o hierro colado, y al hierro al que se le han podido quitar todas las impurezas se le denomina como hierro dulce, es muy maleable, flexible, resistente y tenaz a comparación del hierro colado. Se usa para crear herramientas y diversos objetos que deban soportar diversas fuerzas, como las cadenas y varillas.

Al hierro se le agrega carbono para crear el Acero, aunque suelen agregársele otros metales, como níquel (Ni), manganeso (Mn), cromo (Cr), vanadio (V) y wolframio (W), dándole nuevas propiedades al acero.

Estos cambios en la composición hacen que el hierro se convierta en la aleación acero, la cual tiene mayor resistencia, dureza, ductilidad y maleabilidad, con lo que se pueden fabricar maquinarias, herramientas, estructuras, y aparatos como automóviles, barcos y aviones, que poseen mayor resistencia, así como cableado de este metal capaz de soportar fuerzas de presión y tracción, así como diversos movimientos, siendo por ello usados para soportar puentes de mucho peso. El hierro ya convertido en la aleación de acero (acero inoxidable), se usa en la creación de utensilios e instrumentos como cubiertos, hoyas, herramientas médicas o en instrumentos de precisión, en las que no debe de haber óxidos e impurezas que pudieran dañar la salud.

Conductividad eléctrica.- El hierro al ser un metal presenta la propiedad de conducir la corriente eléctrica, su conductividad es de 9,93·106 S/m. siendo utilizado gracias a dicha propiedad, en la construcción de electroimanes, bobinas y motores eléctricos, junto con el cobre, gracias a sus propiedades eléctricas.

Magnetismo.- Este metal presenta un alto grado de magnetismo, razón por la cual cuando un trozo de este metal es frotado con constancia, provoca que se imante el metal permanentemente.

Conductividad Térmica.-El hierro tiene una conductividad térmica de 80,2, (la conductividad térmica es la magnitud que poseen los diversos materiales para la conducción del calor). Es gracias a su conductividad térmica que a través de la historia se a utilizado en la fabricación de utensilios de cocina, como ollas para la cocción de los alimentos, y en la actualidad para la fabricación de mecheros, estufas, parrillas eléctricas, hornos eléctricos, sartenes y demás enceres de cocina así como diversos aparatos y herramientas que necesitan la conducción del calor, siendo idóneo este material también por la cualidad de conservar el calor por bastante tiempo.

Dureza.- Este metal es duro a temperatura ambiente, así como en temperaturas frías; tiene resistencia a diversas alteraciones físicas, tales como a las fuerzas de empuje, tracción, golpes, o a ser cortado. La dureza del hierro es mayor a la de la gran mayoría de los materiales orgánicos, como por ejemplo la madera o el hueso, así como de diversos minerales metálicos y no metálicos, aunque es menor a la de otros metales y aleaciones, así como a la de algunos minerales no metálicos como por ejemplo el diamante, siendo un metal más resistente a las mencionadas fuerzas, que otros metales como el cobre, el oro, la plata o el estaño, por mencionar algunos ejemplos. Siendo esa dureza lo que lo ha convertido en uno de los metales más utilizados desde su descubrimiento hace milenios, tanto en la fabricación de armas, como la de diversos utensilios y herramientas.

Maleabilidad.- El hierro es un metal, por tanto presenta la peculiaridad de ser maleable, pero esa maleabilidad depende bastante del grado de impurezas que contenga, por ejemplo el hierro colado presenta poca maleabilidad a temperatura ambiente, en cambio el hierro dulce es mucho más maleable.

Oxidación.- Este metal tiene un alto grado de oxidación, (la oxidación es la reacción química en la que un metal cede electrones), siendo el oxígeno el elemento con el que se oxida más fácilmente, aunque existen otros oxidantes del hierro como la bacteria teobasillus ferrooxidan.

Usos.- En la actualidad este metal tiene diversos usos, en diferentes campos, gracias a las cualidades físicas y químicas que posee, por ejemplo en la fabricación de herramientas simples, como lo puede ser una cuchara o en complicados sistemas mecánicos, como automóviles, aviones o barcos, y en diversas herramientas y estructuras, como por ejemplo los cables de acero que sostienen a los puentes, estructuras para la construcción de edificaciones, armamento, equipos quirúrgicos, e infinidad de cosas en las que se utiliza en la vida diaria.

Otras características que posee el hierro:

Historia.- Se sabe por hallazgos arqueológicos que el uso del hierro se conocía desde hace cuando menos seis mil años, en Anatolia, Mesopotamia y Egipto, sin embargo con un uso poco extendido al principio, e incluso ceremonial, ya que era un metal muy escaso y caro en ese entonces, tal vez por haber sido extraído al principio de meteoritos férreos, en donde la concentración de hierro era suficiente para su uso. A la época en que se descubrió y diseminó su uso se le denomina como edad del hierro, siendo uno de los avances tecnológicos más importantes para la humanidad.

Al transcurrir de los años, se descubrió como extraerlo de las menas mediante la fundición de estas; tal vez fue un descubrimiento casual obteniéndose por accidente durante los procesos para la obtención del cobre. Su uso fue extendiéndose de forma paulatina en distintas regiones; las primeras regiones en usarlo fueron el medio oriente (hace 3.600 o 3.200 años aproximadamente), y en extremo oriente y partes del mediterráneo oriental, como Grecia (hace tres mil años,) Europa central en el siglo nueve antes de cristo, y en lugares como América hasta el siglo XVI ya dentro de la era cristiana.

Del hierro al Acero.- Aunque el acero no se comenzó a producir en grandes cantidades sino hasta 1855; se conoce la trasformación del hierro enacero desde hace siglos en diversas culturas, como algunos aceros encontrados en África, de aproximadamente el año 1400 a.C. en India aproximadamente en el 300 a.C. y en china durante la dinastía Han en el siglo I a.C. aunque tomaron mayor fama en siglos pasados, los aceros Japoneses y españoles (Toledanos), principalmente usados en armas como espadas y sables.

Biología.- El hierro es un metal de transición que se encuentra en las células sanguíneas de los animales y del ser humano, el cuerpo humano usa el hierro en la formación de algunas proteínas como la hemoglobina y la mioglobina que se encuentran en la sangre y en los músculos respectivamente. En la sangre ayuda al transporte y distribución del oxígeno a las diferentes células.

La carencia de este metal provoca anemia, razón por la que se deben de ingerir alimentos que lo contengan, y en casos necesarios complementos alimenticios que lo posean.

El exceso de hierro puede provocar trastornos como: Falta de apetito (anorexia), Fatiga, Dolor de cabeza, Pérdida de peso, Vómitos, Vértigo, Dificultades respiratorias y Coloración grisácea de la piel. Además de afectar seriamente a las personas que padecen un trastorno genético llamado hemocromatosis, que es un trastorno que afecta el control de la cantidad de hierro que el cuerpo absorbe.

Algunos de los alimentos que lo contienen son:

• Hígado
• Granos enteros,
• Carnes rojas (vaca, cerdo, cordero) y la de aves
• Espinacas
• Legumbres
• Frutas deshidratadas
• Yemas de huevo
• Ostras,
• Atún,
• Salmón.

El hierro ha sido tan importante para el ser humano que a partir de su descubrimiento se han hecho grandes avances tecnológicos, que llegan a la actualidad, basándose gran parte de la tecnología en este metal. De la misma manera es indispensable para la vida y el buen funcionamiento del organismo.