Definición de Hierro
Ingeniera Química
El hierro, en principio, es un elemento químico presente en muchos minerales y fundamental para el cuerpo humano, ya que está ligado a la producción de proteínas, hemoglobina y mioglobina, encontradas en los glóbulos rojos y músculos respectivamente. Además, supone un metal ampliamente utilizado a nivel industrial.
El hierro manifiesta características químicas y físicas, identificándose como un elemento de la tabla periódica cuyo número atómico es el 26, es decir, posee 26 electrones y 26 neutrones el átomo neutro. Se ubica en el grupo 8 y período 4 y su masa atómica es de 55,85 umas. En general, su densidad es de 7,874 g/cm3, su punto de fusión es elevado (al igual que muchos metales), siendo de 1538 °C y su configuración electrónica copia la del elemento Argón y añade en sus últimos niveles la siguiente: 3d6 4s2.
El consumo de hierro en las personas
El hierro está presente en el cuerpo humano en las proteínas pero también en las enzimas del cuerpo, se considera fundamental tener niveles mínimos de hierro y un consumo frecuente en embarazadas, para evitar anemias. Asimismo, altos niveles de hierro resultan dañinos pudiendo causar una conocida enfermedad llamada hemacromatosis.
El transporte del oxígeno a través del cuerpo está a cargo de la hemoglobina, desde los pulmones hasta los tejidos, a través de la sangre. Mientras que, para llegar a los músculos, la encargada es otra proteína la mioglobina. Por ello, dependiendo la etapa de desarrollo de la persona, difiere los niveles de ingesta y adsorción del mismo. Durante el crecimiento, el embarazo y luego de la menstruación, en el caso de las mujeres, resulta fundamental la ingesta de mayor cantidad de hierro para aumentar el volumen de los músculos, recuperar el déficit generado por las pérdidas de sangre y para satisfacer el desarrollo del nuevo bebé en camino. Para que se de una idea, el Instituto Estadounidense de la Salud publicó los niveles mínimos de ingesta de este mineral según el sexo y la edad, dando a conocer que una embarazada debe ingerir 27 mg diarios, un niño menos a 18 años unos 10 mg, en tanto que un varón adulto tan sólo 8 mg diarios y una mujer edad fértil 18 mg.
Otra cuestión importante a tener en cuenta es el origen del hierro que los humanos consumimos, ya que este puede ser de origen animal o vegetal. Es decir, la fuente principal pueden ser las carnes vacunas, mientras que personas vegetarianas o veganas pueden ingerir hierro a partir de legumbres como las lentejas, consideradas una excelente fuente de hierro. El hierro de origen animal o hierro hemo hemínico, referido su nombre a la procedencia de la sangre animal, es de más fácil absorción, en tanto que el hierro de origen vegetal es más difícil de absorber y, por ello, se recomienda duplicar el consumo.
El consumo de hierro en la industria
El hierro es un metal duro y dúctil, con muy buenas propiedades mecánicas. Se suele confundir hierro y aceros, es que, el hierro es uno de los principales componentes del acero. El acero no es más que una aleación que contiene el metal (hierro) y un no metal, carbono. Dependiendo de la composición que se le añada, se obtienen distintos tipos de aceros, por ejemplo, si se añade cromo en determinadas cantidades se obtendrían aceros inoxidables. Otros tipos de aceros son los de baja aleación, aleaciones base niquel – titanio o ultrarresistentes.
El hierro en el planeta Tierra es el cuarto elemento químico más abundante, ya que 120 minerales contienen hierro, simbolizado comúnmente como “Fe”. De todos estos minerales, solamente 4 se utilizan a nivel industrial para la producción de aceros: la magnetita (Fe3O4) y la hematita son algunos de ellos (Fe2O3), dos óxidos.
¿Y por qué resulta tan relevante el acero? Es el material más utilizado a nivel industrial en el mundo, y supera en propiedades al hierro por sí solo, dado que, por ejemplo, el acero puede fundirse y forjarse para su moldeado además de ser más rígido y resistente. El acero puede soldarse y, por lo tanto, permite su utilización en condiciones extremas de temperatura y presión.
¿Cómo se obtiene acero a partir de hierro? Pues bien, alguno de los minerales de hierro seleccionados es llevado a hornos de elevada temperatura junto con coque, para la primera obtención que es el arrabio. Este se procesa de modo tal de reducir la concentración de carbono y obtener aceros. En función de los componentes añadidos, las propiedades variarán, se mejorarán las resistencias mecánicas, la resistencia a la corrosión, la ductilidad y maleabilidad, entre otras, obteniendo distintas clases de acero a distintos costos.
Trabajo publicado en: Mar., 2023.
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