Fer : qu'est-ce que c'est ?

On ne compte plus les expressions qui font la part belle au fer (santé de fer, volonté de fer, etc.). Qu'en est-il des propriétés de l'élément majoritaire de l'acier ? C'est le métal de base des aciers et des fontes. Il se trouve sous différentes formes de mineraisminerais dans la nature. Son abondance et ses propriétés remarquables font du fer l'un des éléments les plus utilisés dans l'industrie.

Généralités

• Symbole : Fe
• Numéro atomique : 26
• Électrons par niveau d'énergie : 2, 8, 14, 2
• MasseMasse atomique : 55,845 u
• IsotopesIsotopes les plus stables : ⁵⁶Fe stable avec 30 neutronsneutrons (91,72 %), ⁵⁴Fe avec une demi-viedemi-vie de 3,1 x 10²² années (5,845 %), ⁵⁷Fe stable avec 31 neutrons (2,2 %), ⁵⁸Fe stable avec 32 neutrons (0,28 %)
• Série : métauxmétaux de transition
• Groupe, période, bloc : 8, 4, d
• Densité : 7,874
• Point de fusionfusion : 1.538 °C
• Point d'ébullition : 2.861 °C

Historique du fer

Le fer est connu depuis plusieurs millénaires. L'âge du fer commence vers le XII^e siècle avant J.-C. Jusqu'au Moyen Âge, le fer était raffiné dans des bas fourneaux, donc sans production de fonte. Le haut fourneau fait cependant son apparition au V^e siècle avant J.-C.

Propriétés du fer

Métal gris, le fer possède plusieurs formes allotropiquesallotropiques selon la pressionpression et la température (cubique centrée, cubique à faces centréescubique à faces centrées, hexagonale compacte). Ce métal ferromagnétiqueferromagnétique possède une duretédureté entre 4 et 5 selon l'échelle de Mohs. On lui connaît trois oxydes : l'oxyde de fer(II) FeO (oxyde ferreux), l'oxyde de fer(III) Fe₂O₃ (oxyde ferrique) et l'oxyde de fer(II,III) Fe₃O₄.

Utilisation du fer

Le fer n'est utilisé pur que pour des souduressoudures sur acier inoxydableacier inoxydable par exemple. Le fer est le principal ingrédient de l'acier et de la fonte. Celle-ci contient de 2,1 % à 6,67 % de carbonecarbone. L'acier, lui, contient de 0,025 % à 2,1 % de carbone. Quand on se situe à moins de 0,025 % de carbone, les produits entrent dans la catégorie des fers industriels.

On a longtemps employé le fer métallique et ses oxydes dans les supports d'enregistrement de données, comme les disquettesdisquettes ou les bandes magnétiquesbandes magnétiques.

Effets du fer sur la santé

Le fer entre dans la composition de l'hémoglobinehémoglobine, l'agent qui transporte l'oxygèneoxygène dans le corps humain. Le contact du fer peut provoquer des problèmes oculairesoculaires s'il demeure dans les tissus. En outre, l'inhalationinhalation excessive de vapeurs d'oxyde de fer est un facteur de risquefacteur de risque du cancer du poumoncancer du poumon.

Une carencecarence en fer provoque une anémieanémie et peut entraver le développement cognitif et socio-émotionnel du cerveaucerveau de l'enfant. On sait en outre que la carence en fer peut renforcer les effets de certaines intoxications comme le saturnismesaturnisme.