HIERRO
INDICE
INTRODUCCIÓN
Elemento químico, símbolo Fe, número atómico 26 y peso
atómico 55.847. El hierro es el cuarto elemento más abundante en la corteza
terrestre (5%). Es un metal maleable, tenaz, de color gres plateado y
magnético. Los cuatro isótopos estables, que se encuentran en la naturaleza,
tienen las masas 54, 56, 57 y 58.
El Hierro puede ser encontrado en carne, productos
integrales, patatas y vegetales. El cuerpo humano absorbe Hierro de animales
más rápido que el Hierro de las plantas. El Hierro es una parte esencial de la
hemoglobina: el agente colorante rojo de la sangre que transporta el oxígeno a
través de nuestros cuerpos. (LENNTECH)
OBJETIVOS
Objetivo
general
·
Aportar más
conocimiento sobre algunos de los elementos químicos en este caso el hierro.
Objetivos
específicos
·
Dar a conocer la
historia del hierro.
·
Dar a conocer que
genera la falta y el exceso de hierro en las plantas.
·
Conocer las funciones
del hierro en la agricultura.
MARCO TEÓRICO
El hierro o fierro es un elemento
químico de número
atómico 26 situado en el grupo 8,
periodo 4 de la tabla periódica de los elementos.
Su símbolo es Fe (del latín fĕrrum) y tiene una masa atómica de
55,6 u. (WIKIPEDIA)
Información
general
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Hierro, Fe, 26
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4,0
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2, 8, 14, 2
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El
hierro es un metal de transición,
siendo uno de los elementos más abundantes de la corteza terrestre y
composición principal del núcleo. Al estar presente de manera natural y
disponer de una resistencia y una maleabilidad sencillas, ha
sido utilizado por la humanidad desde hace
siglos. (OKDIARIO)
HIERRO (Fe)
Este metal de
transición es el cuarto elemento más abundante
en la corteza terrestre,
representando un 5 % y, entre los metales,
solo el aluminio es más
abundante; y es el primero más abundante en masa planetaria, debido a que el
planeta en su núcleo, se concentra la mayor masa de hierro nativo equivalente a
un 70 %. El núcleo de la Tierra está formado
principalmente por hierro y níquel en forma
metálica, generando al moverse un campo magnético. (WIKIPEDIA)
La presencia del hierro en el agua provoca precipitación y
coloración no deseada. Existen técnicas de separación del
hierro del agua.
Este metal es un buen
agente reductor y, dependiendo de las condiciones, puede oxidarse hasta el
estado 2+m 3+ o 6+. En la mayor parte de los compuestos de hierro está presente
el ion ferroso, hierro (II), o el ion férrico, hierro (III), como una unidad
distinta. Por lo común, los compuestos ferrosos son de color amarillo claro
hasta café verdoso oscuro; el ion hidratado Fe(H2O)62+,
que se encuentra en muchos compuestos y en solución, es verde claro. Este ion
presenta poca tendencia a formar complejos de coordinación, excepto con
reactivos fuertes, como el ion cianuro, las poliaminas y las porfirinas. El ion
férrico, por razón de su alta carga (3+) y su tamaño pequeño, tiene una fuerte
tendencia a capturar aniones. El ion hidratado Fe(H2O)63+,
que se encuentra en solución, se combina con OH-, F-, Cl-,
CN-, SCN-, N3-, C2O42- y
otros aniones para forma complejos de coordinación. (LENNTECH)
HISTORIA DEL
HIERRO
Se tienen indicios de uso del hierro, cuatro milenios antes
de Cristo, por parte de los sumerios y egipcios.
En el segundo y tercer milenio antes de Cristo, van
apareciendo cada vez más objetos de hierro (que se distingue del hierro procedente
de meteoritos por la ausencia de níquel) en Mesopotamia, Anatolia y Egipto. Sin embargo, su uso parece ser ceremonial, siendo un metal
muy caro, más que el oro. Algunas fuentes sugieren que tal vez se obtuviera
como subproducto de la obtención de cobre.
Entre 1600 a. C. y 1200 a. C. va
aumentando su uso en Oriente
Medio, pero no sustituye al
predominante uso del bronce.
Entre los siglos XII a. C. y X a. C. se
produce una rápida transición en Oriente Medio desde las armas de bronce a las
de hierro. Esta rápida transición tal vez fuera debida a la falta de estaño, antes que a una mejora en la tecnología en el trabajo del
hierro. A este periodo, que se produjo en diferentes fechas según el lugar, se
le denomina Edad
de Hierro, sustituyendo a
la Edad
de Bronce. En Grecia comenzó a emplearse en torno al año
1000 a. C. y no llegó a Europa occidental hasta el siglo VII a. C. La
sustitución del bronce por el hierro fue paulatina, pues era difícil fabricar
piezas de hierro: localizar el mineral, luego fundirlo a temperaturas altas
para finalmente forjarlo.
En Europa Central, surgió en el siglo IX a. C.
la cultura de Hallstatt (sustituyendo a la cultura de los campos de
urnas, que se denomina
«primera Edad de Hierro», pues coincide con la introducción de este metal).
Junto con esta transición del bronce al hierro se descubrió
el proceso de «carbonización», consistente en añadir carbono al hierro. El hierro se obtenía como una mezcla de
hierro y escoria, con algo de carbono o carburos, y era forjado, quitando la escoria y oxidando el carbono, creando así el
producto ya con una forma.
En un principio se usaba carbón vegetal para la obtención de
hierro como fuente de calor y como agente reductor. En el siglo XVIII, en Inglaterra, comenzó a escasear y hacerse más caro el carbón vegetal, y
esto hizo que comenzara a utilizarse coque, un combustible fósil, como alternativa.
Hacia finales del siglo XVIII y comienzos del XIX se comenzó
a emplear ampliamente el hierro como elemento estructural(en puentes, edificios, etc). Entre 1776 a 1779 se construye el primer puente de
fundición de hierro, construido por John Wilkinson y Abraham Darby. En
Inglaterra se emplea por primera vez en la construcción de edificios, por
Mathew Boulton y James Watt, a principios del siglo XIX. También son conocidas
otras obras de ese siglo, por ejemplo el Palacio de Cristal
construido para la Exposición Universal de 1851 en Londres, del arquitecto Joseph Paxton, que
tiene un armazón de hierro, o la Torre
Eiffel, en París, construida
en 1889 para la Exposición Universal, en donde se utilizaron miles de toneladas
de hierro. (WIKIPEDIA)
CARACTERÍSTICAS
PRINCIPALES
Es un metal maleable, de color gris plateado y presenta
propiedades magnéticas; es ferromagnético a
temperatura ambiente y presión atmosférica. Es extremadamente duro y denso.
Se encuentra en la naturaleza formando parte de numerosos
minerales, entre ellos muchos óxidos, y raramente se encuentra libre. Para
obtener hierro en estado elemental, los óxidos se reducen con carbono y luego es sometido a un proceso de refinado para eliminar las impurezas presentes.
Es el elemento más pesado que se produce exotérmicamente por
fusión, y el más ligero que se produce a través de una fisión, debido a que su
núcleo tiene la más alta energía de enlace por nucleón (energía
necesaria para separar del núcleo un neutrón o un protón); por lo tanto, el
núcleo más estable es el del hierro-56 (con 30 neutrones).
(WIKIPEDIA)
ABUNDANCIA Y
OBTENSION
El hierro es el metal de transición más abundante en la
corteza terrestre, y cuarto de todos los elementos. También existe en el Universo, habiéndose encontrado meteoritos que lo contienen. Es el principal metal que
compone el núcleo de la Tierra hasta con un 70 %.
Se puede obtener hierro a partir de los óxidos con más o menos impurezas. Muchos de los
minerales de hierro son óxidos, y los que no, se pueden oxidar para obtener los
correspondientes óxidos.
La reducción de los óxidos para obtener hierro se lleva a
cabo en un horno denominado comúnmente alto horno. En él se
añaden los minerales de hierro en presencia de coque y carbonato de calcio, CaCO3, que actúa como
escorificante. (WIKIPEDIA)
METABOLISMO DEL
HIERRO
Aunque solo existe en pequeñas cantidades en los seres
vivos, el hierro ha asumido un papel vital en el crecimiento y en la
supervivencia de los mismos y es necesario no solo para lograr una adecuada
oxigenación tisular sino también para el metabolismo de la
mayor parte de las células.
En la actualidad con un incremento en el oxígeno atmosférico
el hierro se encuentra en el medio ambiente casi exclusivamente en forma
oxidada (ó ferrica Fe3+) y en esta forma es poco
utilizable. (WIKIPEDIA)
ISÓTOPOS
El
hierro tiene cuatro isótopos estables naturales: 54Fe, 56Fe, 57Fe y 58Fe, Las
abundancias relativas en las que se encuentran en la naturaleza son de
aproximadamente: 54Fe
(5,8 %), 56Fe (91,7 %), 57Fe (2,2 %) y 58Fe
(0,3 %). (WIKIPEDIA)
APLICACIONES
El hierro es el metal duro más usado, con el 95 % en
peso de la producción mundial de metal. El hierro puro (pureza a partir de
99,5 %) no tiene demasiadas aplicaciones, salvo excepciones para utilizar
su potencial magnético. El hierro tiene su gran aplicación para formar los
productos siderúrgicos, utilizando éste como elemento matriz para
alojar otros elementos aleantes tanto metálicos como no metálicos, que
confieren distintas propiedades al material. Se considera que una aleación de
hierro es acero si contiene menos de un 2,1 % de carbono; si el porcentaje es mayor, recibe el nombre
de fundición.
El acero es indispensable debido a su bajo precio y
tenacidad, especialmente en automóviles, barcos y componentes estructurales de
edificios. (WIKIPEDIA)
APLICACIONES EN
LA MEDICINA
El hierro es un mineral de mucha importancia para el
organismo humano ya que participa en la producción de hemoglobina, componente
principal de los glóbulos rojos; también contribuye a la formación de las
proteínas musculares y a la metabolización de ciertas enzimas del cuerpo.
Las fuentes
alimenticias de hierro más importantes son:
·
Hígado
·
Filete de res
·
Frijoles cocido
·
Soya
·
Pescado
·
Pollo
·
Pan integral
·
Ciruelas pasas
·
Espinaca
·
Semillas (calabaza,
girasol, etc.)
Los
principales beneficios del hierro para nuestra salud incluyen:
·
Ayuda a tratar y prevenir la anemia.
·
Fortalece el sistema inmunológico.
·
Mejora las vías respiratorias.
·
Aumenta los niveles de energía corporal.
·
Favorece el sueño y previene el insomnio.
·
Ayuda a prevenir las dificultades de
aprendizaje en la infancia.
·
Reduce los riesgos de contraer enfermedades
infecciosas.
APLICACIONES EN
LA AGRICULTURA
La deficiencia del hierro es un factor limitante en el
crecimiento de las plantas. El hierro está presente en grandes cantidades en
los suelos, pero su disponibilidad para las plantas es generalmente muy baja, y
por lo tanto, la deficiencia de hierro es un problema común.
Las plantas pueden absorber el hierro en sus estados de
oxidación Fe2+ (hierro ferroso) y Fe3+ (hierro férrico), pero aunque la mayoría
del hierro en la corteza terrestre está en forma férrica, la forma ferrosa es
fisiológicamente más importante para las plantas..
El Fe3+ es insoluble en un pH neutral y en un pH alto, y por
lo tanto no es disponible para las plantas en los suelos alcalinos y en los
suelos calcáreos. Además, en estos tipos del suelo, el hierro se combina
fácilmente con los fosfatos, los carbonatos, el calcio, el magnesio y con los
iones de hidróxido. (GUY)
APLICACIONES
EN LA PECUARIA
·
Más del 90 % del hierro contenido en el organismo esta unido
a las proteínas hemoglobina, mioglobina y dentro de las moléculas.
·
El hierro actúa en la enzima succionato deshidrogenasa en el
ciclo de Krebs. Actúa en el metabolismo energético.
·
La ferritina almacena 20 % de hierro y esta presente en el
bazo, hígado, riñón y médula ósea.
·
La hemosiderina puede contener hasta 35 % de hierro
almacenado.
·
En las hembras la necesidad de hierro es mayor que en los
machos.
·
El hierro transporta CO2
·
Es un pigmentarte de huevos y plumas.
IMPORTANCIA
DEL HIERRO
El
hierro es vital para la salud de nuestro cuerpo, la encontramos en cada una de
nuestras células, ya que ayuda a producir las proteínas hemoglobina y
mioglobina que transportan el oxígeno, por este motivo es considerado un
mineral esencial.
Una de las deficiencias nutricionales más comunes es la
deficiencia de hierro, que puede ser causada por una ingesta dietética
inadecuada, hemorragias internas e incluso infecciones parasitarias.
Como todo nutriente, tanto cantidades bajas como cantidades excesivas
de hierro son malas. La intoxicación de hierro se debe a la ingestión
aguda de grandes cantidades de suplementos que contienen hierro, por
transfusiones de sangres frecuentes, o por hemocromatosis. (BIENESTAR AL
DIA)
PRECAUCIONES
La siderosis es el depósito de hierro en los
tejidos. El hierro en exceso es tóxico. El hierro reacciona con peróxido y
produce radicales libres; la reacción más importante es:
Fe2+ + H2O2 → Fe3+ + OH- + OH•
Cuando el hierro se encuentra dentro de unos
niveles normales, los mecanismos antioxidantes del organismo pueden controlar
este proceso.
La dosis letal de hierro en un niño de 2 años
es de unos 3.1 g puede provocar un envenenamiento importante. El hierro en
exceso se acumula en el hígado y provoca daños en este órgano. (WIKIPEDIA)
CONCLUSIONES
El hierro
es uno de los elementos más abundante en la corteza terrestre y el principal en
el núcleo de la tierra.
El hierro
ha estado presente en la tierra desde hace muchos siglos atrás y ha sido
utilizado por la humanidad para la elaboración de puentes, estructuras de edificios,
etc.
Es muy
importante en la alimentación ya que la falta de hierro puede terminar causando
anemia.
RECOMENDACIONES
Conocer más acerca de
sus diferentes funciones en los distintos campos como la medicina, agricultura
y pecuaria.
Tener en cuenta los
efectos que tienen la falta y el exceso de hierro en los diferentes campos.
ANEXOS
Bibliografía
BIENESTAR AL DIA. (s.f.). Recuperado el 20 de ENERO de 2018, de
http://bienestaraldia.net/importancia-del-hierro-en-la-alimentacion/
GUY, S. (s.f.). SMART.
Recuperado el 20 de ENERO de
2018, de http://www.smart-fertilizer.com/es/articles/iron
LELYEN, R. (s.f.). VIX. Recuperado el
20 de ENERO de 2018, de
https://www.vix.com/es/imj/salud/4175/beneficios-del-hierro-para-la-salud
LENNTECH. (s.f.). Recuperado el 20 de ENERO de 2018, de
https://www.lenntech.es/periodica/elementos/fe.htm
MUNDO PECUARIO. (s.f.). Recuperado el 20 de ENERO de 2018, de
http://mundo-pecuario.com/tema69/microminerales_nutricion_animal/hierro-439.html
OKDIARIO. (s.f.). Recuperado el 20 de ENERO de 2018, de
https://okdiario.com/curiosidades/2017/02/02/caracteristicas-del-hierro-origen-que-utiliza-717066
WIKIPEDIA. (s.f.). Recuperado el 20 de ENERO de 2018, de
https://es.m.wikipedia.org/wiki/Hierro#cite_ref-test_6-0
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