FIERULREFERAT

Fierul este un element chimic metalic, notat cu simbolul Fe (din limba latină: ferrum), ce are numărul atomic 26 și masa atomică 56. Este un metal aflat în prima grupă a metalelor tranziționale. Este elementul chimic cel mai întâlnit pe Terra, formând cea mai mare parte a nucleului acestei planete și este al patrulea element ca abundență în scoarța terestră. Este produs în cantitate mare ca rezultat de fuziune în stelele cu masă mare, unde producerea de nichel-56 (care se dezintegrează în fier) este ultima reacție de fuziune nucleară ce este exotermă, devenind ultimul element care se produce înaintea stingerii unei supernove ce duce la reacții ce împrăștie precursorii radionuclizilor fierului în spațiu.

La fel ca și alte elemente ale grupei 8 (cadmiu, osmiu, etc.), fierul prezintă numeroase stări de oxidare, de la -2 la +6, deși cele mai comune sunt +2 și +3. Fierul elementar este întâlnit în meteoriți și unele medii sărace în oxigen, însă este reactiv cu oxigenul și apa. Suprafețele proaspăt tăiate ale fierului au o culoare gri-argintie, sunt lucioase, însă se oxidează în aer, produsul de reacție fiind oxizii de fier, cunoscuți de asemenea sub denumirea de rugină. Spre deosebire de alte metale care pasivarează straturi de oxid, oxizii de fier ocupă un volum mai mare ca al volumului de fier, iar astfel oxizii de fier pot fi îndepărtați și să expună suprafețe proaspete pentru coroziune.

Fierul metalic a fost utilizat încă din Antichitate, deși aliajele cu punct scăzut de topire al cuprului au fost folosite primele în istorie. Fierul pur este moale (mai moale decât aluminiul), însă nu se poate obține prin topire. Materialul este întărit de impurități din procesul de topire, precum carbonul. O anumită proporție de carbon (între 0,2% și 2,1%) produce oțelul, care poate fi de 1000 de ori mai rezistent decât fierul pur. Fierul metalic brut este obținut în furnale, unde minereul este redus de către cocs la fonta. O prelucrare ulterioară cu oxigen reduce conținutul de carbon pentru a se obține oțel. Oțelurile și aliajele din fier cu conținut scăzut de carbon, în combinație cu alte metale, sunt de departe cele mai comune metale în industrie, datorită numărului mare de proprietăți dezirabile.

Compușii chimici ai fierului, care includ compuși feroși și ferici, au multe utilizări. Oxidul de fier amestecat cu pudră de aluminiu poate fi aprins pentru a crea termitul, folosit în prelucrarea minereurilor. Formează compuși binari cu halogenii și calcogenii. Printre compușii organometalici, ferocenul a fost primul compus-sandwich descoperit.

Fierul joacă un rol important în biologie, formând substanțe compuse cu oxigen molecular în hemoglobina și mioglobina; acești doi compuși sunt proteine comune ce au rol în transportul oxigenului la vertebrate. De asemenea, fierul este metalul cel mai utilizat în enzimele redox cele mai importante, care sunt implicate în respirația celulară, procesele de oxidare și reducere la organismele vegetale și animale.

Fierul – element chimic, metal greu, cu Z = 26, A = 56 aflat în grupa a VIII B, perioada a 4 – a, care aliat cu carbonul sau cu alte elemente, se foloseşte pe scară largă în industrie în obţinerea aliajelor.

Proprietatile fierului:

• în stare pură este un metal cenuşiu, prezintă luciu metalic caracteristic;

• are duritatea 4 şi densitatea 7,8 kg/dm3, fiind un metal greu;

• este bun conductor de căldură şi de electricitate

• este maleabil şi ductil.

Proprietati chimice :

• fierul se combină cu oxigenul şi sulful, formând oxizi şi respectiv sulfuri;

Fe + S = FeS sulfura de fier

3Fe + 2O2 = Fe3O4

fier  – oxigen  – oxid de fier

• fierul reacţionează cu acizii diluaţi şi formează sărurile corespunzătoare: cloruri, sulfaţi, azotaţi;

Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑fier  – acid clorhidric – clorura de fier II – hidrogen

• fierul înlocuieşte unele metale din sărurile lor.

Fe + CuSO4 = FeSO4 +Cu↓

fier – sulfat de cupru – sulfat de fier – cupru

Fe + H2S04 = FeS04 + H2↑

fier – acid sulfuric – sulfat de fier – hidrogen

Fe + HNO3 – NU reacţionează; fenomenul poartă numele de pasivitate.

- Fe rugineşte în aer umed.

Utilizările fierului:

• metalurgie;

• conducte şi tuburi;

• confecţionarea vaselor; sârmei; tablei; sobelor, etc.

• obţinerea aliajelor.

Surse alimentare de fier: fructe si legume, in special legume cu frunze de culoare inchisa, nuci, portocale, struguri, banane, stafide, sfecla, morcovi, suc de rosii, sparanghel, patrunjel, fasole, castraveti, dovlecei, broccoli, mure, produse din cereale integrale, avocado.

Utilizare de catre organism: fierul este esential in formarea hemoglobinei, mioglobinei si a numeroase alte enzime, necesar in procesul de formare a globulelor rosii, sustine lupta pe care o duce organismul impotriva stresului si bolii. Fierul afecteaza eliberarea hormonului aldosteron, produs de suprarenale. Aldosteronul mareste nivelul de sodiu, ceea ce sustine alcalinizarea si echilibreaza continutul de potasiu organic.

Conlucreaza cu glucoza si fructoza, dar si cu cateva vitamine (E si C) si cu anumiti aminoacizi. Fierul intareste sistemul imunitar si mareste rezistenta la frig, infectii si boli. Este acea componenta a sangelui, care transporta oxigenul. Alte posibile utilizari de catre organism: dezvoltare, reproducere, dantura, schelet, ficat.

Vitamina E si zincul in cantitati excesive afecteaza absorbtia fierului. De asemenea, cafeina din cafea, ceaiul sau bauturile racoritoare indulcite interfereaza cu absorbtia fierului. Aportul excesiv de fosfor, prezent la persoanele care consuma in special alimente conservate si beau cantitati mari de racoritoare, blocheaza utilizarea fierului.

Transpiratia abundenta sau tranzitul intestinal rapid al alimentelor poate reduce cantitatea de fier. Cantitatile scazute de fier contribuie la acumularea de plumb si invers. Plumbul interfereaza cu formarea hemoglobinei si poate induce anemie provocata de carentele de fier.

Maladii carentiale: o usoara carenta de fier poate provoca epuizare, migrene, obtinerea unor timpi mai slabi la sportivii profesionisti, slabiciune, probleme legate de ciclul menstrual, irascibilitate, depresii si insomnie, sau tulburari de somn. Carenta severa de fier poate provoca anemie sau un numar scazut de globule rosii, constipatie, sensibilitate sau eruptii in cavitatea bucala, unghii casante sau dificultati de respiratie.

Toxicitate: Consumul de fier in cantitati mari poate genera depuneri nesanatoase de fier in organism, ceea ce poate conduce la formarea de radicali liberi. Acumularea de fier in tesuturi

este asociata cu o boala foarte rara, numita hemocromatoza. Supradozele de fier, pot provoca hemoragii la nivelul stomacului sau al tesutului intestinal, scaderea tensiunii arteriale, afectiuni hepatice, rezistenta redusa la infectii si poate fi fatala pentru copiii mici.

Importanta fierului pentru organism

Fierul este un oligoelement prezent la nivelul fiecarei celule din organismul uman. 85 % din cantitatea de fier din organism se gaseste in hemoglobina, organismul uman continand 2, 3 grame de fier la femei si 3, 5 g la barbati. Organismul uman are nevoie de o cantitate crescuta de fier pentru a functiona bine.

Fierul este necesar pentru formarea hemoglobinei, a unor enzime, precum si a mioglobinei. Acesta mai are si rolul de a vindeca si preveni anemiile, asigura nutritia mucoaselor, secretia gastrica, respiratia celulara, ajuta la procesul de crestere, mareste rezistenta la imbolnaviri, mai ales la infectii, transporta diferite substante chimice implicate in metabolismul energetic, are actiune antioxidanta, ajuta la cresterea armonioasa, asigura functia reproductiva.

Femeile in perioada menstruala sunt mai predispuse spre dezvoltarea carentei de fier, dar si femeile insarcinate sau in perioada de alaptare. Sugarii care incep sa aiba o alimentatie diversificata au un risc de a se confrunta cu stari anemice daca alimentatia lor este slaba in produse fortificate cu fier. Pana la opt luni se spune ca rezerva de fier a sugarului este suficienta pentru a-l feri de anemii dar este foarte important ca dupa aceasta varsta sa fie introduse in alimentatia micutului suplimente de fier. In cazul sugarilor, laptele matern are un continut suficient de fier pentru ca acestia sa nu necesite niciun fel de supliment.

Laptele de vaca are un continut foarte scazut de fier, astfel acesta fiind un aliment nerecomandat copiilor, fiind cunoscut faptul ca in perioada de crestere acestia au o nevoie mai mare de fier decat un adult.

Dintre inamicii fierului amintim alimentatia bogata in fosfati, zinc, cupru, cafea, alcool, procesul de prelucrare a fructelor si a alimentelor in general, fierberea in exces sau taierea marunt a alimentelor inainte de procesul de fierbere contribuind la pierderea unei cantitati ridicate de fier din alimente. De asemenea, fosfoproteinele si sarurile acidului fitic din cerealele integrale pot avea acelasi efect nefast.

Necesarul zilnic de fier este de 15 mg la adultii femei si barbati. Femeile insarcinate au un necesar mai mare de fier ce poate ajunge pana la 30 de mg in ultima parte a sarcinii. Dar dupa nastere cantitatea de fier nu trebuie sa fie crescuta, deoarece este cunoscut faptul ca imediat dupa nastere menstruatia este absenta in primele luni. Organismul absoarbe doar 8% din cantitatea de fier ingerata. Transportul si depozitarea acestuia este dependent de proteine specifice sintetizate de ficat. Absorbtia acestuia este favorizata de calciu, cobalt dar si vitaminele B12, B9 si C.

Fierul este prezent in carne, galbenus de ou, peste, legume, frunze, fructe uscate, fasole uscata, linte, cereale integrale, paine neagra, carnea de miel, mezeluri, scoici si moluste crude, fructe uscate, spanac, urzici.