Hierro: Qué es, de dónde sale y cuántos tipos hay

Para entender qué es el hierro, debes saber que es uno de los metales que más ha contribuido a la civilización, permitiéndonos experimentar un salto cualitativo en cuanto a construcciones y herramientas se refiere. Estamos hablando de un metal que ha estado muy presente a lo largo de la historia, ya que llevamos usándolo desde hace más de 6.000 años.

Se trata de un elemento que está a la orden del día, más, incluso, de lo que creemos, por lo que es conveniente conocer todas sus características y propiedades esenciales.

Pero ¿qué es exactamente? A esta y a otras cuestiones importantes sobre este material, como su procedencia o las distintas clases que existen, las aclaramos en este post.

Qué es el hierro 

El hierro es el cuarto elemento más común en la corteza terrestre (sólo le superan el oxígeno, el silicio y el aluminio), siendo, por tanto, el segundo metal más abundante, por detrás, sólo superado por el aluminio.

En cuanto a masa planetaria, sí que nos encontramos con el elemento más común, ya que este planeta, en su núcleo, concentra la mayor proporción de hierro nativo, superando en este punto, incluso, dos tercios de su existencia.

En el terreno de la cosmología, se trata del metal más importante, puesto que es el más pesado que puede generarse con la fusión en el núcleo de estrellas masivas.

Es un metal blanco plateado fácil de trabajar y maleable, por lo que se le puede dar la forma más adecuada según la finalidad de su uso.

Sin duda, una de las propiedades más importantes de este metal son las magnéticas, ya que se trata de un elemento ferromagnético a temperatura ambiente y presión atmosférica. 

¿De dónde sale?

Sin embargo, en la naturaleza es difícil encontrarlo en forma pura, dado que se combina fácilmente con el oxígeno, de modo que la mayor parte del hierro que se extrae está en forma de óxidos (compuestos de hierro y oxígeno).

Suele formar parte de diversos minerales, generalmente óxidos, por lo que es muy raro que se pueda presentar libre.

Si se desea obtener este metal en estado elemental, debe reducirse el óxido con carbono, para pasar a someterse a un proceso de refinado consistente en la eliminación de las impurezas con las que pueden contar.

Los óxidos de hierro pueden verse, sobre todo, en hasta siete minerales esenciales que se extraen de la Tierra:

• Hematites, que es el más abundante.
• Limonita, que es el mineral marrón o hierro de pantano, como también se le conoce.
• Goethita
• Magnetita, que se trata del tipo magnético de óxido de hierro, también conocido como lodestone o mineral negro.
• Pirita
• Siderita
• Taconite, que es el resultado de combinar hematites y magnetites.

Cada uno de estos minerales cuentan con proporciones muy diferentes de hierro: por ejemplo, la hematita y la magnetita cuentan con, aproximadamente, un 70% de hierro, a diferencia de la limonita, con un 60%, la pirita y la siderita, con la mitad de su composición de hierro, o la taconita, que suele contar con un tercio de su composición de este metal.

Se estima que, recurriendo a una combinación de minería subterránea y al aire libre, el mundo puede generar alrededor de 1.000 millones de toneladas de mineral de hierro al año; en esta producción global, destaca el papel de China, que es el país responsable de la extracción de más de la mitad de estas cifras.

Tipos de hierro

El hierro puro es demasiado suave y reactivo para ser de mucho uso real, por lo que la mayor parte del «hierro» que usamos para fines cotidianos es en realidad en forma de aleaciones de hierro: el hierro mezclado con otros elementos (especialmente el carbono) formas más elásticas del metal, incluyendo el acero. 

En términos generales, el acero es una aleación de hierro que contiene hasta alrededor de 2 por ciento de carbono, mientras que otras formas de hierro contienen alrededor de 2-4 por ciento de carbono. De hecho, hay miles de tipos diferentes de hierro y acero, todos contienen cantidades ligeramente diferentes de otros elementos de aleación.

Arrabio

Arrabio es el nombre que se le da al hierro bruto básico. El arrabio se elabora calentando un mineral de hierro (rico en óxido de hierro) en un alto horno: una enorme chimenea industrial, en forma de cilindro, en la que se introducen grandes corrientes de aire caliente en «explosiones» regulares. Dentro del horno, el mineral de hierro reacciona químicamente con el coque (una forma rica en carbono de carbón) y la piedra caliza. El coque «roba» el oxígeno del óxido de hierro (en un proceso químico llamado reducción), dejando atrás un hierro líquido relativamente puro, mientras que la piedra caliza ayuda a eliminar las otras partes del mineral rocoso (incluyendo arcilla, arena y piedras pequeñas), que forman una suspensión de desechos conocida como escoria. El arrabio contiene aproximadamente 90-95 por ciento de hierro, 3-4 por ciento de carbono y trazas de otros elementos como silicio, manganeso y fósforo, dependiendo del mineral utilizado. Es mucho más duro que el hierro puro, pero todavía demasiado débil para la mayoría de los propósitos diarios.

Hierro fundido

El hierro fundido es simplemente hierro líquido que se ha fundido: se vierte en un molde y se deja enfriar y endurecer para formar una forma estructural acabada, como una tubería, un engranaje o una viga grande para un puente de hierro. El alto contenido de carbono del hierro fundido (lo mismo que el arrabio, aproximadamente 3-4 por ciento) lo hace extremadamente duro y quebradizo.

Hierro forjado

El hierro forjado es un material muy diferente fabricado mezclando hierro líquido con algo de escoria. El resultado es una aleación de hierro con un contenido de carbono mucho menor. El hierro forjado es más suave que el hierro fundido y mucho menos resistente, por lo que se puede calentar para darle forma con relativa facilidad, y también es mucho menos propenso a la oxidación. Sin embargo, el hierro forjado relativamente pequeño se produce ahora comercialmente, ya que la mayoría de los objetos producidos originalmente a partir de él ahora están hechos de acero, que es tanto más barato y generalmente de calidad más consistente.

Acero

El acero es un material tan increíblemente útil que tendemos a hablar de él como si fuera un metal por derecho propio. Sin embargo, está hecho esencialmente de hierro (con un porcentaje de carbono que oscila entre 0,03% y 1,075%).  En segundo lugar, hay literalmente miles de diferentes tipos de acero, muchos de ellos diseñados con precisión por los científicos materiales para realizar un trabajo en particular en condiciones muy exigentes. Estas son algunas de las principales diferencias entre hierro y acero.

Estos son los tipos de hierro que más se usan en construcción, aunque hoy día existen otros materiales que presentan aún mejores prestaciones.

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