El hierro y su producción
Se piensa que el hierro es el componente principal del núcleo de la Tierra, además de ser quizás, el elemento con mayor importancia de nuestra civilización, y no precisamente por ser el metal de los metales, el mejor de ellos, pues al fin y al cabo, éste se oxida y estropea con facilidad, pero son numerosos los factores que lo colocan como prioritario para nuestra sociedad. Algunos de estos factores son:
– El hierro es el segundo metal con más presencia en la corteza de la Tierra, existiendo numerosas menas de hierro concentrado en diversos y numerosos lugares en el mundo, lo que facilita enormemente su extracción y obtención.
– Una mena común de hierro, puede ser procesada con facilidad, y no es un proceso costoso económicamente hablando, pues se puede extraer con métodos termoquímicos.
– Se trata de un material bastante maleable y con bastante ductilidad al contrario de muchos otros metales, que tienen a ser quebradizos.
– El punto de fusión del hierro es de unos 1535ºC, lo que hace que en fase líquida pueda ser manejado con facilidad.
– Si al hierro se le añaden pequeñas cantidades de otros elementos, se pueden realizar aleaciones se manera sencilla, y que éstas posean buenas características, como pueden ser la resistencia, la dureza o la ductilidad que se necesite en cada ocasión.
Quizás el único de los factores que puede ir en contra del hierro, para hacerlo ideal, es su reactividad química, la cual es bastante menor que la de los metales alcalinos o alcalinotérreos, pero no tan baja como la de los metales de transición. Que se oxide con relativa facilidad es una clara desventaja para éste metal, pues si consideramos todos los coches, puentes, aparatos, diversas estructuras, herramientas, etc., que pueden contener metal hierro, que se estropean con facilidad, hacen que a menudo sea sustituido o aleado. Pero esto también significa que nuestros objetos de hierro, se desintegrarán en vez de quedar eternamente como basura ambiental.
El hierro es un metal de transición, colocado en el grupo 8 de la tabla periódica de los elementos químicos, contando con el número atómico, 26. Su símbolo es Fe y cuenta con una masa atómica de 55,845 unidades de masa atómica.
Las fuentes más comunes de hierro suelen ser sus dos óxidos por excelencia, es decir, el óxido de hierro (III) y (II), los cuales, en minerales reciben respectivamente los nombres de hematita y magnetita. Para la extracción de hierro, se utiliza lo que se conoce como un alto horno, el cual puede tener entre 25 y 60 metros de alto y hasta unos 14 metros de diámetro. El horno en sí, se encuentra fabricado en acero y consta de una capa de material resistente a la corrosión, así como al calor. Dicha capa protectora solía ser de tabiques, pero hoy en día es de cerámica, sobretodo óxido de aluminio.
Una mezcla de hierro ( mena), piedra caliza, y coque, en proporciones correctas, se sitúan para alimentar la parte superior del alto horno a través de un sistema de cono que impide que los gases se escapen. En la parte baja del horno se inyecta aire precalentado a unos 600ºC, a través de combustión de gases de escape. Los gases ascienden por el horno mientras los sólidos bajan a medida que los productos se van extrayendo del fondo del horno. El calor producido por la reacción de dioxígeno del aire con carbono, sigue la reacción:
2C (s) + O2 (g) → 2 CO (g)
