ATPS QUIMICA

Passo 3

O ferro é encontrado na natureza maioritariamente na forma de Fe3O4, Fe2O3, FeO (OH) e FeCO3. É obtido por redução de óxidos de ferro em atmosferas fortemente redutoras, utilizando frequentemente carvão. O processo mais comum implica a redução do ferro a alta temperatura, nos altos fornos, utilizando carvão como combustível para a produção de calor e como fonte de espécies redutoras, que vão converter os óxidos de ferro em ferro fundido. O processo descrito envolve também a adição de carbonato de cálcio para remoção de impurezas.

O ferro fundido, pela forma como é produzido, contém cerca de 3% de carbono e ainda vestígios de enxofre, silício manganês e fósforo, e constitui a matéria-prima para a produção de aço. Apesar do ferro fundido não ser tão resistente como o aço, sendo substancialmente mais barato, possui muitas aplicações, podendo ser utilizado, também, em ligas com outros metais como o níquel ou magnésio.

O elemento em estudo tem uma grande quantidade de aplicações, particularmente na forma de aço, sendo o metal mais utilizado a nível mundial. As suas utilizações vão desde pequenas peças, como chaves de parafusos, pregos ou martelos, até aplicações de grandes dimensões como navios ou estruturas metálicas para pontes e edifícios.

Dada a sua reatividade química os objetos de ferro estão sujeitos a corrosão, reagindo com o oxigénio atmosférico ou dissolvido na água (no caso de barcos) produzindo a conhecida ferrugem. A resistência à ferrugem das peças de ferro pode ser melhorada por uma variedade de técnicas que podem ir do recobrimento com metais protetores como o estanho ou o zinco até à utilização de ligas com outros metais, como níquel ou o tungsténio. O aço conhecido como aço inoxidável é uma liga com crómio e níquel que, na sua forma mais comum contém 18 % de crómio e 8 % de níquel (o chamado aço 18-8).

A produção de ferro mais puro, é importante em aplicações específicas e pode ser feito por técnicas específicas, tal como a eletrólise, a redução do óxido ou hidróxido com hidrogénio ou por formação de um complexo de carbonilo, o Fe(CO)5, seguido de decomposição térmica deste composto.

Segundo o livro Lições de Química Metais, Coleção FTD, um alto-forno, consome uma tonelada de carvão mineral, para cada tonelada de ferro gusa (ferro fundido) produzida. Esses dados são da década de trinta. Segundo o site (www.riosvivos.org.br), o consumo de carvão vegetal atual é de 0,725 toneladas para cada tonelada de gusa produzida. Assim, daria respectivamente: 1 kg: 1 kg e 0,725kg: 1 kg.