Veire la font de Fèrre

{{Dialècte Provençau}}
{{1000 fondamentals}}

{{Elementbox_header | number=26 | symbol=Fe | name=fèrre| left=[[manganès]] | right=[[cobalt]] | above=- | below=[[rutèni|Ru]] | color1=#ffc0c0 | color2=black }}
{{Elementbox_series | [[metal de transicion|metals de transicion]] }}
{{Elementbox_groupperiodblock | group=8 | period=4 | block=d }}
{{Elementbox_appearance_img | Fe,26| lustrous metallic<br />with a grayish tinge }}
{{Elementbox_atomicmass_gpm | [[1 E-26 kg|55.845]]<ref name="Handbook"/> }}
{{Elementbox_econfig | &#91;[[argon|Ar]]&#93; 3d<sup>6</sup> 4s<sup>2</sup> }}
{{Elementbox_epershell | 2, 8, 14, 2 }}
{{Elementbox_section_physicalprop | color1=#ffc0c0 | color2=black }}
{{Elementbox_phase | [[solid]] }}
{{Elementbox_density_gpcm3nrt | 7.86<ref name="Handbook">'''(en)''' David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press Inc, 2009, 90e éd., Relié, 2804 paginas.</ref> }}
{{Elementbox_densityliq_gpcm3mp | 6.98 }}
{{Elementbox_meltingpoint | k=1811 | c=1538 | f=2800 }}
{{Elementbox_boilingpoint | k=3134 | c=2861 | f=5182 }}
{{Elementbox_heatfusion_kjpmol | 13.81 }}
{{Elementbox_heatvaporiz_kjpmol | 340 }}
{{Elementbox_heatcapacity_jpmolkat25 | 25.10 }}
{{Elementbox_vaporpressure_katpa | 1728 | 1890 | 2091 | 2346 | 2679 | 3132 | comment= }}
{{Elementbox_section_atomicprop | color1=#ffc0c0 | color2=black }}
{{Elementbox_crystalstruct | cubica de fàcia centrada }}
{{Elementbox_oxistates | 2, '''3''', 4, 6<br />(oxid [[amfotèr]]) }}
{{Elementbox_electroneg_pauling | 1.83 }}
{{Elementbox_ionizationenergies4 | 762.5 | 1561.9 | 2957 }}
{{Elementbox_atomicradius_pm | [[1 E-10 m|140]] }}
{{Elementbox_atomicradiuscalc_pm | [[1 E-10 m|156]] }}
{{Elementbox_covalentradius_pm | [[1 E-10 m|125]] }}
{{Elementbox_section_miscellaneous | color1=#ffc0c0 | color2=black }}
{{Elementbox_magnetic | [[ferromagnetism|ferromagnetic]] }}
{{Elementbox_eresist_ohmmat20 | 96.1 n}}
{{Elementbox_thermalcond_wpmkat300k | 80.4 }}
{{Elementbox_thermalexpansion_umpmkat25 | 11.8 }}
{{Elementbox_speedofsound_rodmpsatrt | (electrolytic)<br />5120 }}
{{Elementbox_youngsmodulus_gpa | 211 }}
{{Elementbox_shearmodulus_gpa | 82 }}
{{Elementbox_bulkmodulus_gpa | 170 }}
{{Elementbox_poissonratio | 0.29 }}
{{Elementbox_mohshardness | 4.0 }}
{{Elementbox_vickershardness_mpa | 608 }}
{{Elementbox_brinellhardness_mpa | 490 }}
{{Elementbox_cas_number | 7439-89-6 }}
{{Elementbox_isotopes_begin | isotopesof=fèrre | color1=#ffc0c0 | color2=black }}
{{Elementbox_isotopes_stable | mn=54 | sym=Fe | na=5.8% | n=28 }}
{{Elementbox_isotopes_decay | mn=55 | sym=Fe | na=[[synthetic radioisotope|syn]] | hl=2.73 y | dm=ε capture | de=0.231 | pn=55 | ps=[[manganese|Mn]] }}
{{Elementbox_isotopes_stable | mn=56 | sym=Fe | na=91.72% | n=30 }}
{{Elementbox_isotopes_stable | mn=57 | sym=Fe | na=2.2% | n=31 }}
{{Elementbox_isotopes_stable | mn=58 | sym=Fe | na=0.28% | n=32 }}
{{Elementbox_isotopes_decay | mn=59 | sym=Fe | na=[[synthetic radioisotope|syn]] | hl=44.503 d | dm=[[Beta decay|β]] | de=1.565 | pn=59 | ps=[[cobalt|Co]] }}
{{Elementbox_isotopes_decay | mn=60 | sym=Fe | na=[[synthetic radioisotope|syn]] | hl=1.5E<sup>6</sup> y | dm=[[Beta decay|β]]<sup>-</sup> | de=3.978 | pn=60 | ps=[[cobalt|Co]] }}
{{Elementbox_isotopes_end}}
{{Elementbox_footer | color1=#ffc0c0 | color2=black }}

Lo '''fèrre''' (var. '''fer''', '''fèr''', '''ferri''', '''hèr'''<ref>Lo Congrès Permanent de la Lenga Occitana, ''Dicod'Òc'', cèrca « fer », consultat lo 3 de febrier de 2024, [https://dicodoc.eu/fr/dictionnaires?option=com_dicodoc&view=search&Itemid=683&type=fr-oc&dic%5B%5D=BASIC&dic%5B%5D=RBVD&dic%5B%5D=ALPC&dic%5B%5D=ATAU&dic%5B%5D=PROV&dic%5B%5D=PNST&dic%5B%5D=OMLH&dic%5B%5D=LAUS&dic%5B%5D=LAGA&dic%5B%5D=LEMO&q=fer&q2=&submit=Rechercher].</ref>) es l'[[element quimic]] de simbòl Fe e de [[numèro atomic]] 26. Es lo metau pus frequent dins la vida vidanta car intra dins la fabricacion d'[[aliatge]]s coma la [[fonda (metallurgia)|fonda]] e l'[[acier]].

Lo fèrre es un [[element quimic|element]] probablament conegut dempuei la [[Preïstòria]] car lo [[fèrre meteoritic]] es un materiau que se trabalha aisament. Sa [[metallurgia]] apareguèt durant l'[[Edat dau Bronze]] e venguèt preponderanta a partir de [[-1200|{{formatnum:1200}} avC]]. Sa difusion dins lo monde marca l'intrada dins l'[[Edat dau Fèrre]] qu'es una etapa importanta de l'istòria umana. Conoguèt de melhoraments nombrós coma l'[[invencion]] de l'[[aut-fornèu]]. Pasmens, lei progrès s'accelerèron amb la [[Revolucion Industriala]], çò que permetèt d'aumentacions considerables de la produccion.

Au nivèu fisicoquimic, lo fèrre es un [[metau]] de [[metau de transicion|transicion]] que tèn de proprietats [[ferromagnetisme|ferromagneticas]] importantas. A l'estat pur, es ductil e fòrça sensible a la [[corrosion]]. Pasmens, leis aliatges a basa de fèrre e de [[carbòni]], coma l'[[acier]] e la [[fonda (metallurgia)|fonda]], son fòrça resistents. La [[siderurgia]] es lo domeni [[industria]]u que s'ocupa de la produccion d'aqueleis aliatges. Ocupa una plaça importanta dins l'[[economia]] modèrna car, en [[2023]], la produccion cumulada d'acier e de fonda èra de 2,3 miliards de tonas.

== Istòria ==

=== L'Edat dau Fèrre ===

{{veire|Edat dau Fèrre}}

Segon lei [[conoissença]]s actualas, lo [[fèrre meteoritic]] foguèt trabalhat per lo premier còp en [[-3500|3500 avC]] en [[Egipte]]<ref>'''[[anglés|(en)]]''' Mary Elvira Weeks e Henry M. Leichester, « Elements known to the ancients », ''Discovery of the elements'', Easton, ''Journal of Chemical Education'', 1968, pp. 29-40.</ref>. Pasmens, d'utilizacions pus ancianas son sospichadas car aqueu fèrre es ductil e relativament deformable<ref>'''[[alemand|(de)]]''' Andrew Ure, ''Technisches wörterbuch oder Handbuch der Gewerbskunde ... : Bearb. nach Dr. Andrew Ure's Dictionary of arts, manufactures and mines'', G. Haase, 1843, p. 492.</ref>. L'aparicion de la [[metallurgia]] dau fèrre es pas clara. Quauqueis objèctes mòstran una aparicion durant l'[[Edat dau Bronze]] en [[Anatolia]] ò en [[Siria]], probablament entre [[-3000|3000]] e [[-2700|2700 avC]]<ref>'''[[anglés|(en)]]''' Mary Elvira Weeks e Henry M. Leichester, « Elements known to the ancients », ''Discovery of the elements'', Easton, ''Journal of Chemical Education'', 1968, p. 32.</ref>. Durant la segonda mitat dau millenari II avC, leis [[Ititas]] introduguèron l'usatge d'[[arma (guèrra)|armas]] de fèrre sus lo [[batalha|prat batalhier]], mai leis armas de bronze contunièron de largament dominar<ref>'''[[francés|(fr)]]''' Jacques Freu e Michel Mazoyer, ''L'apogée du nouvel Empire hittite'', París, L'Harmattan, 2008.</ref>. De mai, lei descubèrtas [[arqueologia|arqueologics]] permèton pas de ben comprendre lo nivèu de mestritge dei metallurgistas ititas. Ansin, lo començament de l'[[Edat dau Fèrre]] es donc encara fixat en [[Anatolia]] vèrs [[Sègle XII abC|1200 avC]]. 

=== De l'Antiquitat a la Revolucion Industriala ===

La metallurgia dau fèrre se difusèt, ò foguèt descubèrta d'un biais independent, dins mai d'una region d'[[Euròpa]], d'[[Asia]] e d'[[Africa]]. Leis [[acier]]s e [[fonda (metallurgia)|fondas]] produchas èran de [[qualitat]]s relativament mediòcras segon lei critèris actuaus, mai la preséncia d'impuretats nombrosas permetiá sovent de protegir leis objèctes metallics còntra lo [[rovilh (oxid)|rovilh]]. Ansin, dins lei tèxtes de [[Plini lo Vièlh]], lo fèrre es descrich coma un element comun au sen de la [[Empèri Roman|societat romana]]<ref>'''[[anglés|(en)]]''' Mary Elvira Weeks e Henry M. Leichester, « Elements known to the ancients », ''Discovery of the elements'', Easton, ''Journal of Chemical Education'', 1968, p. 31.</ref>.

Au [[sègle I apC]], l'[[aut-fornèu]] apareguèt en [[Republica Populara de China|China]]. En [[Euròpa]], aqueu sistèma apareguèt en [[Escandinàvia]] durant lo [[sègle XII]]. Son usatge se generalizèt sus lo continent a partir dau [[sègle XIV]]. Divèrsei metòdes, coma lo [[metòde valon]], permetèron de produrre d'aciers naturaus d'una qualitat sufisenta per fabricar de [[canon]]s. D'efiech, lei besonhs de l'[[artilhariá]] foguèron un vector important dau progrès de la metallurgia europèa durant aqueu periòde. Aquò necessitèt d'organizar de bacins protoindustriaus per gerir la produccion e l'extraccion dei matèrias premieras. En particular, de mesuras de proteccion dei [[selva|seuvas]] foguèron presas car l'activitat èra a l'origina d'importants movements de deforestacion.

La produccion de [[fonda (metallurgia)|fonda]] e d'[[acier]] foguèt un dei premiers sectors tocats per la [[Revolucion Industriala]]. En [[1783]], [[Henry Cort]] ([[1740]]-[[1800]]) descurbiguèt lo ''[[puddlage]]'', una tecnica que permet de braçar la fonda per i favorizar la circulacion d'[[aire]]. Aquò permet de redurre son taus de [[carbòni]] e de facilitar l'afinatge. Regularament melhorat, aqueu procès marca la fondacion de la [[siderurgia]] modèrna en aumentant considerablament lei quantitats d'acier e de fonda disponiblas<ref>'''[[francés|(fr)]]''' Bertrand Gille, ''Histoire des techniques'', Gallimard, coll. « La Pléiade », 1978.</ref>.

=== Dempuei la Revolucion Industriala ===

Durant la [[Revolucion Industriala]], la [[siderurgia]] venguèt un sector estrategic que son importància s'observèt durant lei dos conflictes mondiaus. La produccion conoguèt d'aumentacions sensa precedents dins l'istòria umana e l'acier venguèt un element de basa de la [[tecnologia]] dei país desvolopats. Per sostenir aquela evolucion, fòrça trabalhs de recèrca aguèron luòc. Permetèron de concebre de procès capables d'esplechar de fònts novèlas de [[minerau]]s e d'[[aliatge]]s adaptats a de besonhs novèus. Lo reciclatge venguèt tanben un element important de la siderurgia car lei [[ferralha]]s son desenant de materiaus comuns. Dempuei la fin dau sègle XX, aquela activitat s'intègra egalament dins lei preocupacions [[ecologia|ecologicas]] car la produccion d'acier demòra una activitat [[pollucion|polluenta]].

== La quimia dau fèrre ==

=== Occuréncia, distribucion e reparticion ===

{{veire|Minerau de fèrre}}

Lo fèrre es lo seisen [[element quimic]] pus abondós de l'[[Univèrs]]<ref>'''[[anglés|(en)]]''' I. McDonald, G. C. Sloan, A. A. Zijlstra, N. Matsunaga, M. Matsuura, K. E. Kraemer, J. Bernard-Salas e A. J. Markwick, « Rusty Old Stars: A Source of the Missing Interstellar Iron? », ''The Astrophysical Journal Letters'', vol. 717, n° 2, 2010, L92-L97.</ref>. Es l'[[element quimic|element]] finau dei reaccions de [[fusion nucleara|fusion]] que se debanan dins leis [[estela]]s pus massisas. Es un compausant major de la [[Tèrra]] que constituís 5 % de la [[massa]] de la [[crosta terrèstra]]<ref>'''[[anglés|(en)]]''' John W. Morgan e Edward Anders, « Chemical composition of Earth, Venus, and Mercury », ''Proceedings of the National Academy of Sciences'', vol. 77, n° 12, 1980, pp. 6973-6977.</ref>. I forma aisament de [[minerau]]s amb l'[[oxigèn]], lo [[sofre]] e l'[[idrogèn]]. Entre lei pus coneguts, se pòdon citar l'[[ematita]] (Fe<sub><small>2</small></sub>O<sub><small>3</small></sub>), la [[magnetita]] (Fe<sub><small>3</small></sub>O<sub><small>4</small></sub>), la [[limonita]] (Fe<sub><small>2</small></sub>O<sub><small>3</small></sub>, n H<sub><small>2</small></sub>O), la [[pirita]] (FeS<sub><small>2</small></sub>) e l'[[olivina]] ((Mg,Fe)<sub><small>2</small></sub>[SiO<sub><small>4</small></sub>])<ref>'''[[alemand|(de)]]''' Arnold F. Holleman, Egon Wiberg e Nils Wiberg, « Iron », ''Lehrbuch der Anorganischen Chemie (91–100 ed.)'', Walter de Gruyter, 1985, pp. 1125-1146.</ref>. Aquelei [[Minerau|mineraus]] son relativament frequents dins la [[natura]].

=== Proprietats fisicas ===

[[Fichièr:Fèrre.jpg|thumb|left|[[Diagrama de fasas]] dau fèrre en foncion de la [[temperatura]] e de la [[pression]].]]

Lo fèrre es un [[metau]] que se presenta sota diferentei formas en foncion de la [[temperatura]] e de la [[pression]]<ref>'''[[anglés|(en)]]''' R. L. Clendenen e H. G. Drickamer, « The effect of pressure on the volume and lattice parameters of ruthenium and iron », ''Journal of Physics and Chemistry of Solids'', vol. 25, n° 8, 1964, pp. 865-868.</ref><ref>'''[[anglés|(en)]]''' Ho-Kwang Mao, William A. Bassett e Taro Takahashi, ''« Effect of Pressure on Crystal Structure and Lattice Parameters of Iron up to 300 kbar »'', ''Journal of Applied Physics'', vol. 38, n° 1, 1967, pp. 272-276.</ref><ref>'''[[anglés|(en)]]''' Reinhard Boehler, « High-pressure experiments and the phase diagram of lower mantle and core materials », ''Review of Geophysics'', vol. 38, n° 2, 2000, pp. 221-245.</ref>. Dins lei [[condicions normalas de temperatura e de pression]], es un [[compausat quimic|substància]] [[solid]]a que tèn una estructura cristallina cubica centrada. Dich fèrre α, a una [[massa volumica]] de 7,874 g.cm<sup><small>-3</small></sup> a 20 °C e una [[Escala de Mohs|duretat]] situada entre 4 e 5. Es relativament dur, mai es ductil e sa resisténcia mecanica es ben inferiora a l'[[acier]].

Se la [[temperatura]] contunia d'aumentar, d'autrei fasas aparéisson. A partir de 912 °C, l'estructura cristallina vèn cubica fàcias centradas. Aquela fasa es dicha fèrre γ. Es a la basa de l'[[austenita]], una forma d'acier qu'a un ròtle important en [[siderurgia]] dins la fabricacion d'[[acier inoxidable|aciers inoxidables]]. A partir de {{formatnum:1384}} °C, l'estructura vèn tornarmai cubica centrada. Aquela fasa es dicha fèrre δ. Son ponch de fusion, {{formatnum:1538}} °C, es aqueu dau fèrre sota pression atmosferica. Quand la [[temperatura]] demòra a 20 °C e que la pression aumenta, una estructura cristallina exagonala compacta se forma a partir de 130 kbar. Es dicha fèrre ε. Lo [[ponch triple]] dau fèrre se situa a 750 K e 10,5 GPa<ref>'''[[anglés|(en)]]''' Simone Anzellini e Daniel Errandonea, « Properties of Transition Metals and Their Compounds at Extreme Conditions », ''Crystals'', vol. 11, n° 10, 2021, p. 1185.</ref>.

Lo fèrre es egalament ferromagnetic. Es a dire que lei moments magnetics deis atòms se pòdon alinhar sota l'influéncia d'un camp magnetic exterior e conservar aquela orientacion novèla après la disparicion d'aqueu camp. Aquela proprietat es a l'origina dei fenomèns d'aimantacion.

=== Proprietats quimicas ===

Lo fèrre es un [[metau de transicion]] que sei proprietats [[quimia|quimicas]] presentan de similituds amb lo [[rutèni]], l'[[òsmi]], lo [[cobalt]] e lo [[niquèl]]. Pòu prendre d'[[estat d'oxidacion|estats d'oxidacion]] anant de -IV a +VII, mai leis estats 0, +II e +III son lei pus importants per la [[quimia]] modèrna. Lo fèrre es donc un [[element quimic|element]] que pòu s'engatjar dins mai d'una [[reaccion quimica|reaccion]]. Lo paragraf se limita donc a la presentacion dei proprietats pus frequentament utilizada ò observada.

==== Corrosion e oxidacion ====

[[Fichièr:Rust.jpg|thumb|right|Tòla d'acier rosigada per lo [[rovilh (oxid)|rovilh]].]]

{{veire|Rovilh (oxid)}}

A l'[[aire]] liure, lo fèrre es sensible a la [[corrosion]]. Aquò es lo resultat de la formacion d'[[oxid]]s e d'[[idroxid]]s onte lo fèrre es a l'estat +II ò +III<ref>'''[[francés|(fr)]]''' G. Bresch, « La formation de la rouille », ''Revue de Métallurgie'', vol. 7, n° 6, 1910, pp. 433-446.</ref><ref>Leis estats -II, 0, +I, +IV e +VI pòdon tanben èsser presents, mai son pus rars.</ref>. Lo tèrme [[rovilh (oxid)|rovilh]] designa la mescla d'aquelei [[compausat quimic|compausats]]. Coma es un materiau porós e fragil, l'oxidacion pòu se propagar dins la prefondor d'un materiau ferrós e o degrada pauc a cha pauc. La proteccion còntra la [[corrosion]] es donc un enjòc important per leis [[industria manufacturiera|industriaus]]. Necessita l'utilizacion de produchs especiaus aplicats a la superficia dei materiaus ([[pintura]], [[vernís]], etc.), d'[[anòde sacrificiau]] (sovent de [[zinc]]) ò d'[[aliatge]]s especiaus ([[acier inoxidable|aciers inoxidables]], etc.).

==== Comportament en solucion aquosa ====

[[Fichièr:IronInRocksMakeRiverRed.jpg|thumb|left|Riu que son [[aiga]] es acolorida per la preséncia d'ions Fe<sup>3+</sup>.]]

En [[solucion (quimia)|solucion]] [[aiga|aquosa]], lo fèrre forma generalament leis [[ion]]s [[ion ferrós|ferrós]] (Fe<sup><small>2+</small></sup>) e [[ion ferric|ferric]] (Fe<sup><small>3+</small></sup>). Lo premier, a l'estat d'oxidacion +II, es estable en solucion per de [[pH]] inferiors a 6. Segon l'environament quimic, pòu prendre diferentei [[color]]s. Per exemple, la solucion eissida de la dissolucion d'una mòstra de [[sau de Mohr]] es de color verd clar. Per lei pH superiors a 6, l'ion ferrós [[precipitacion (quimia)|precipita]] per formar d'[[idroxid de fèrre (II)]] (Fe(OH)<sub><small>2</small></sub>) mai, segon leis ions presents, pòu participar a la formacion d'autrei precipitats.

L'[[ion ferric]] es estable dins de [[solucion (quimia)|solucions]] [[acid]]as de [[pH]] inferiors a 2. En delà, precipita per formar d'[[idroxid de fèrre (III)]] (Fe(OH)<sub><small>3</small></sub>). Pasmens, coma per l'[[ion ferrós]], pòu integrar d'autrei precipitats segon leis ions presents. Lei solucions contenent d'ions ferrics presentan egalament una granda diversitat de coloracions.

==== Oxidoreduccion dau fèrre ====

Lo fèrre tèn dos pareus que sei potenciaus de referéncias son Fe<sup><small>2+</small></sup> / Fe : E<sup>0</sup> = -0,44 V e Fe<sup><small>3+</small></sup> / Fe<sup>2+</sup> = +0,77 V. Lo fèrre metallic es donc pas estable en solucion aquosa e son oxidacion es d'aitant mai importanta que lo pH es feble. D'autra part, aquelei valors mòstran egalament qu'en preséncia de [[dioxigèn]] O<sub><small>2</small></sub>, leis ions Fe<sup>2+</sup> son pas estables en [[solucion (quimia)|solucion]].

==== Complexacion ====

Lo fèrre pòu formar un nombre important de complèxes, especialament en solucion aquosa. Lei pus frequents son leis ions CN<sup>-</sup>, F<sup>-</sup>, [[1,10-fenantrolin]] (utilizat per la titracion deis ions Fe<sup>2+</sup>) e tiocianats SCN<sup>-</sup> (utilizat per detectar la preséncia de fèrre en solucion gràcias a una coloracion caracteristica).

==== Quimia organometallica ====

La [[quimia organometallica]] de fèrre apareguèt en [[1951]] amb la sintèsi de [[ferrocèn]]. Dempuei aquela descubèrta, divèrsei compausats son estats trobats, siá a partir de l'estructura dau ferrocèn, siá a partir d'assemblatges diferents.

=== Isotòpia ===

{{veire|Isotòp dau fèrre}}

En [[2024]], lo fèrre aviá 28 [[isotòp]]s coneguts que sei [[nombre de massa|nombras de massa]] anavan de 45 a 72. Entre aqueleis isotòps, quatre son estables (<sup><small>54</small></sup>Fe, <sup><small>56</small></sup>Fe, <sup><small>57</small></sup>Fe e <sup><small>58</small></sup>Fe). Lo pus abondós es lo fèrre-56 (91,574 %) seguit per lo fèrre-54 (5,845 %<ref>Aquel isotòp es benlèu [[Radioactivitat|radioactiu]], mai son [[periòde radioactiu]] seriá fòrça lòng (mai de 3,1.10<sup><small>22</small></sup> ans).</ref>), lo fèrre-57 (2,119 %) e lo fèrre-58 (0,282 %). La crosta oceanica contèn tanben de traças de fèrre-60, un isotòp de periòde radioactiu egau a 2,6 milions d'ans. La massa atomica dau fèrre naturau es ansin de 55,845 u.

=== La metallurgia dau fèrre ===

[[Fichièr:Bundesarchiv Bild 183-R85625, Sowjetunion, Hüttenkombinat in Magnitogorsk.jpg|thumb|right|Aut-fornèu en [[Union de las Republicas Socialistas Sovieticas|Union Sovietica]] durant leis [[ans 1930]].]]

{{veire|Siderurgia}}

En causa de l'importància dau fèrre dins la [[societat]] [[Homo sapiens|umana]], fòrça procès d'extraccion d'aqueu [[metau]] existisson. Lor desvolopament permetèt l'esplecha de mineraus de [[qualitat]] variabla e necessitèt d'adaptacions frequentas per tractar una impuretat donada. Pasmens, quauquei principis generaus dictan lo debanament d'aquelei metòdes. Per començar, lo fèrre es obtengut per una [[reaccion quimica|reaccion]] d'[[oxidoreduccion]] entre lo [[monoxid de carbòni]] e leis [[oxid de fèrre|oxids de fèrre]] presents dins lo minerau<ref>Aperavans, de mineraus de fèrre [[sofre|sofrats]], coma la [[pirita]], èran tanben utilizats en [[siderurgia]]. La premiera etapa dau procès de produccion èra alora una etapa de crematge dau minerau que permetiá de formar d'oxids de fèrre en remplaçant leis atòms de [[sofre]] per d'atòms d'[[oxigèn]]. Aquò èra fòrça polluent en causa de la liberacion de compausats sofrats. Uei, aquelei metòdes demòran utilizats per produrre de [[sofre]] ò d'[[acid sulfuric]]. En revènge, son estats abandonats en [[siderurgia]] car es mens costós d'utilizar dirèctament d'oxids de fèrre.</ref>. Dempuei lo sègle XIX, aquela procès a sistematicament luòc dins un aut-fornèu en preséncia de [[silici]]. Aquela installacion permet de realizar d'un biais simultanèu la reduccion dau minerau e la recuperacion de la [[fonda (metallurgia)|fonda]] [[liquid]]a. Lo [[silici]] permet la separacion espontanèa de la [[fonda (metallurgia)|fonda]] e de la màger part deis impuretats que forman una [[Fasa (termodinamica)|fasa]], dicha [[lachier (metallurgia)|lachier]], que floteja au dessüs dau metau en [[fusion]]<ref>'''[[anglés|(en)]]''' Frank K. Krundwell, Michael S. Moats, Venkoba Ramachandran, Timothy G. Robinson e William G. Davenport, ''Extractive Metallurgy of Nickel, Cobalt and Platinum Group Metals'', Elsevier, 2011, p. 67.</ref>. Lo [[monoxid de carbòni]] necessari a la reduccion es eissit de la [[combustion]] de [[còc]]<ref>'''[[francés|(fr)]]''' Jean-Marie Duchène, Daniel Isler e Émile Yax, ''Élaboration du métal primaire, coke métallurgique'', Éditions des Techniques de l'ingénieur, 1991.</ref>. En lei país productors de [[gas naturau]], es tanben possible d'utilizar una partida d'aquelei gas.

Puei, per obtenir un [[metau]] utilizable per fabricar de pèças metallicas utilizablas, es necessària de purificar la [[fonda (metallurgia)|fonda]]. Dos ensembles de procès de purificacion son més en òbra. Lei premiers son basats sus l'injeccion d'[[oxigèn]] per entraïnar de reaccions de [[combustion]]. Aquò permet de redurre la preséncia de [[carbòni]] e de transformar la fonda en [[acier]]<ref>Pus rarament, permet de començar la preparacion de fèrre pur.</ref>. Leis autrei procès de purificacion son destinats a eliminar d'impuretats non desideradas. Lo [[sofre]] es eliminat per injeccion de [[soda]], de [[calci]] ò de [[magnèsi]], lo [[silici]] per una reaccion de combustion<ref>Aquela reaccion a luòc gràcias a l'injeccion d'oxigèn. A luòc avans la combustion entre l'oxigèn e lo carbòni, çò que permet d'eliminar lo silici sensa iniciar la demenicion de la concentracion de carbòni.</ref> e lo [[fosfòr]] per injeccion de [[cauç]].

Uei, lo reciclatge dei pèças d'acier e de fonda ocupa egalament una plaça importanta dins la produccion. D'efiech, coma la màger part deis aliatges a basa de fèrre son [[magnetisme|magnetics]], sa triada es relativament simpla. De [[forn electric|forns electrics]] son utilizats per fondre la ferralha, sovent en vista de fabricar d'aciers especiaus.

== Utilizacions e produccion ==

=== Utilizacions ===

[[Fichièr:France Cantal Viaduc de Garabit 05.jpg|thumb|right|Viaducte metallic constituït de pèças d'acier e de fonda.]]

{{veire|Fonda (metallurgia)|Acier|Ferroaliatge}}

Representant 90 % de la produccion de l'[[Industria manufacturiera|industria]] [[metallurgia|metallurgica]] mondiala, lo fèrre es lo [[metau]] pus utilizat per la societat modèrna. Pasmens, l'utilizacion dau fèrre pur es relativament rara e limitada a quauquei domenis coma la fabricacion de produchs alimentaris ò de supòrts d'enregistrament [[magnetisme|magnetics]]. Aquò es una consequéncia dei proprietats dau metau pur qu'es sensible a la [[corrosion]] e que se deforma quand es somés a de [[fòrça]]s importantas. La màger part de la produccion de [[minerau de fèrre]] es ansin destinada a la fabricacion d'[[aliatge]]s.

Leis [[aliatge]]s principaus a basa de fèrre son d'aliatges fèrre-[[carbòni]] :
* lei [[fonda (metallurgia)|fondas]] contènon de 2,1 % a 6,67 % de [[carbòni]]. An una [[temperatura de fusion]] situada entre {{formatnum:1135}} e {{formatnum:1350}} °C e una bòna colabilitat. Son devesidas en plusors grops diferents en foncion de sei proprietats mecanicas coma la [[fonda blanca]] qu'es resistenta a l'abrasion mai relativament fragila<ref>'''[[Francés|(fr)]]''' Thibault Fourcade, « Les Fontes », ''Techniques de l'Ingénieur - TBA 1064'',‎ consultat lo 2 de febrier de 2024, [https://www.techniques-ingenieur.fr/base-documentaire/construction-et-travaux-publics-th3/techniques-du-batiment-connaitre-les-materiaux-de-la-construction-43804210/les-fontes-tba1064/].</ref>.
* leis [[acier]]s contènon de 0,025 % a 2,1 % de [[carbòni]]. Pòdon subir de tractaments variats ([[recuech]], [[tremp (metallurgia)|tremp]], [[revengut (metallurgia)|revengut]], [[cementacion]], [[nitruracion]], [[carbonitruracion]], etc.) que permèton de crear d'aliatges variats capables de resistir a mai d'una constrencha ò a la corrosion. En particular, l'acier permet de fabricar de pèças plegadissas, çò qu'a d'interès major dins la construccion.
* lei [[fèrre industriau|fèrres industriaus]] contènon mens de 0,025 %.
Aqueleis aliatges pòdon contenir d'autreis [[element quimic|elements quimics]], de còps dins de proporicions importantas. Per exemple, l'[[acier inoxidable]] es constituït de mens de 1,2 % de [[carbòni]] e de mai de 10,5 % de [[cròme]]<ref>'''[[francés|(fr)]]''' Nòrma NF EN 10020, « Définition et classification des nuances d'acier », setembre de 2000, consultat lo 2 de febrier de 2024.</ref>.

Leis aliatges entre lo fèrre e un autre [[element quimic|element]] (a l'excepcion dau carbòni) son dichs [[ferroaliatge]]s. Lei pus produchs son lo [[ferrocròme]], lo [[ferromanganès]], lo [[ferroniquèl]] e lo [[ferrosilici]]. Son utilizats en [[siderurgia]] coma « ingredients » per la fabricacion d'[[acier especiau|aciers especiaus]]<ref>'''[[francés|(fr)]]''' Lisa A. Corathers et al., ''Minerals Yearbook 2008 (Report)'', vol. I, U.S. Geological Survey, 2010, pp. 25.1-25.14.</ref>.

=== Produccion ===

Coma lo fèrre es pauc utilizat a l'estat pur, sa produccion es pas dirèctament mesurada. En plaça, son puslèu mesuradas lei produccions de [[minerau de fèrre]] e deis aliatges a basa de fèrre. En [[2023]], la produccion de [[minerau de fèrre]] èra estimada a 2,5 miliards de [[tona]]s. Aqueu [[minerau]] conteniá una quantitat de fèrre estimada a 1,5 miliards de tonas. Lei país productors principaus èran [[Austràlia]] (960 Mt), [[Brasil]] (440 Mt), [[Republica Populara de China|China]] (280 Mt), [[Índia]] (270 Mt), [[Russia]] (88 Mt), [[Iran]] (77 Mt), [[Canadà]] (70 Mt) e [[Sud-Africa]] (61 Mt). Lei resèrvas actualament esplechablas èran estimadas a 190 miliards de tonas e se trobavan mai que mai en [[Austràlia]] (58 Gt), en [[Brasil]] (34 Gt), en [[Russia]] (29 Gt), en [[Republica Populara de China|China]] (20 Gt), en [[Ucraïna]] (6,5 Gt) e en [[Canadà]] (6 Gt). La quantitat de fèrre dins aquelei resèrvas seriá de 87 miliards de tonas. Lei resèrvas totalas de minerau, esplechablas e non esplechablas amb lei mejans actuaus, serián d'aperaquí 800 miliards de tonas<ref>'''[[Anglés|(en)]]''' US Geological Survey, « Iron Ore Statistics and Information - 2023 », consultat lo 2 de febrier de 2024, [https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2024/mcs2024-iron-ore.pdf].</ref>.

La produccion de [[fonda (metallurgia)|fonda]] bruta èra estimada a 1,3 miliards de tonas en [[2023]]. Amb 890 milions de tonas, [[Republica Populara de China|China]] èra largament lo premier productor mondiau. Leis autrei productors importants èra [[Índia]] (80 Mt), [[Japon]] (63 Mt), [[Russia]] (54 Mt), la [[Corèa dau Sud]] (44 Mt), [[Brasil]] (26 Mt), [[Alemanha]] (22 Mt) e leis [[USA|Estats Units]] (21 Mt). Per l'[[acier]], lei país productors èran relativament similars. [[Republica Populara de China|China]] produguèt un miliard de tonas en [[2023]], siá 53 % de la produccion mondiala. Leis autrei productors importants èran [[Índia]] (140 Mt), [[Japon]] (87 Mt), leis [[USA|Estats Units]] (80 Mt), [[Russia]] (75 Mt), la [[Corèa dau Sud]] (68 Mt), [[Turquia]] (42 Mt), [[Brasil]] (34 Mt), [[Alemanha]] (33 Mt) e [[Iran]] (30 Mt)<ref>'''[[Anglés|(en)]]''' US Geological Survey, « Iron Ore Statistics and Information - 2023 », consultat lo 2 de febrier de 2024, [https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2024/mcs2024-iron-steel.pdf].</ref>.

La produccion de [[ferroaliatge]]s es pus limitada. En [[2015]], èra estimada a 52,8 milions de tonas. [[Republica Populara de China|China]], [[Sud-Africa]], [[Índia]], [[Russia]] e [[Cazacstan]] èran a l'origina de 84 % de la produccion mondiala<ref>'''[[anglés|(en)]]''' Sheryl A. Singerling, Christopher A. Tuck et al., « Ferroalloys », ''Minerals Yearbook 2015 (Report)'', vol. I, U.S. Geological Survey, 2018, pp. 25.1–25.14.</ref>.

== Toxicologia ==

[[Fichièr:Hemosiderosis high mag.jpg|thumb|right|Depaus de fèrre (en [[blau]]) dins de [[teissut (biologia)|teissuts]] [[fetge|epatics]].]]

Lo fèrre es un [[element quimic|element]] indispensable au còrs uman, especialament per fabricar l'[[emoglobina]] que permet lo transpòrt de l'[[oxigèn]] per lei [[Ematia|globuls roges]] e la [[mioglobina]] que permet l'estocatge de l'[[oxigèn]] dins lei [[muscle]]s<ref>Aquelei [[proteïna]]s contènon respectivament 70 % e 20 % de la quantitat de fèrre presenta dins l'[[organisme vivent|organisme]].</ref>. 95 % d'aqueu fèrre es reciclat. Lei besonhs nutritius son donc relativament febles e l'[[Homo sapiens|èsser uman]] en bòna [[santat]] absorbís e excreta de quantitats fòrça feblas de fèrre.

Tot desequilibri pòu aver de consequéncias negativas. Lei caréncias pòdon menar a una [[anemia]]. En l'enfant, aquò es egalament susceptible de redurre lei facultats cognitivas ([[anemia ferripriva]]). Leis excès de fèrre favorizan l'aparicion de patologias epaticas, pulmonaras e renalas e aurián un ròtle dins lo desvolopament de la [[malautiá de Parkinson]] e de formas raras de [[cancèr]]. De transfusions sanguinas frequentas, certanei [[Malautiá|malautiás]] e certaneis aliments favorizan l'aumentacion de la concentracion de fèrre dins l'organisme<ref>'''[[francés|(fr)]]''' Frédéric Galactéros, « Les surcharges en fer secondaires », ''La Revue du Praticien'', vol. 50, n° 9,‎ mai de 2000, pp. 983-987.</ref>. De mai, fau nòtar que la consumacion excessiva d'aliments [[Animalia|animaus]] contenent de quantitats importantas de fèrre ([[carn roja]] e [[carnsalada]]) aumenta la probabilitat de formacion d'un [[cancèr dau colon]].

== Annèxas ==

=== Liames intèrnes ===
<div style="-moz-column-count:3; column-count:3;">
* [[Acièr|Acier]].
* [[Edat dau Fèrre]].
* [[Emoglobina]].
* [[Fabrega]].
* [[Fèrre meteoritic]].
* [[Ferroaliatge]].
* [[Idroxid de fèrre(II)]].
* [[Idroxid de fèrre(III)]].
* [[Magnetisme]].
* [[Metau]].
* [[Minerau de fèrre]].
* [[Oxid de fèrre]].
* [[Revolucion Industriala]].
* [[Rovilh (oxid)|Rovilh]].
* [[Siderurgia]].
</div>

=== Bibliografia ===

'''Istòria de la metallurgia e dei tecnicas :'''
* '''[[francés|(fr)]]''' Bertrand Gille, ''Histoire des techniques'', Gallimard, coll. « La Pléiade », 1978.
* '''[[anglés|(en)]]''' H. R. Schubert, ''History of the British Iron and Steel Industry ... to 1775 AD'', Londres, Routlege, 1957.
* '''[[anglés|(en)]]''' R. F. Tylecote, ''History of Metallurgy'', Londres, Institute of Materials, 1992.
* '''[[anglés|(en)]]''' R. F. Tylecote, « Iron in the Industrial Revolution », dins J. Day e R. F. Tylecote, ''The Industrial Revolution in Metals'', Institute of Materials, 1991, pp. 200–260.
* '''[[anglés|(en)]]''' Mary Elvira Weeks e Henry M. Leichester, « Elements known to the ancients », ''Discovery of the elements'', Easton, Journal of Chemical Education, 1968.

'''Procès e metòdes siderurgics :'''
* '''[[anglés|(en)]]''' G. Reginald Bashforth, ''The manufature of iron and steel, vol. 2 : Steel production'', Londres, Chapman & Hall Ltd, 1951.
* '''[[francés|(fr)]]''' Louis Colombier, ''Métallurgie du fer'', Dunod, 1957.
* '''[[francés|(fr)]]''' Adolf Ledebur (trad. Barbary de Langlade), ''Manuel théorique et pratique de la métallurgie du fer'', Librairie polytechnique Baudry et Cie éditeur, 1895.
* '''[[francés|(fr)]]''' Daniel Rivet, ''L'acier et l'industrie sidérurgique'', París, Presses universitaires de France, coll. « Que sais-je? » (n° 561), 1978.

'''Toxicologia, efiechs biologics e patologias :'''
* '''[[francés|(fr)]]''' M. Bourel e M. Simon, « Physiopathologie et classification des hémochromatoses », ''La Revue du Praticien'', vol. 27, n° 7,‎ febrier de 1977, pp. 339-350.
* '''[[francés|(fr)]]''' Yves Deugnier, « Surcharges en fer », ''La Revue du praticien'', vol. 56, n° 19,‎ decembre de 2006, pp. 2109-2110.
* '''[[anglés|(en)]]''' L. F. Grimsley, « Iron and cobalt », dins E. Bingham, B. Cohrssen e C. H. Powell (dir.), ''Patty's Toxicology'', Nòva York, Chichester, Weinheim, Brisbane, Singapore e Toronto, John Wiley & Sons, Inc., 2001, pp. 169-193.
* '''[[anglés|(en)]]''' C. C. Wu e H. M. Liu, « Determinants of metals exposure to metalworking fluid among metalworkers in Taiwan », ''Arch Environ Occup Health'', vol. 69, n° 3, 2014, pp. 131-138.

=== Nòtas e referéncias ===
<div style="-moz-column-count:3; column-count:3;">
<references/>
</div>

[[Categoria:Element quimic]]