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A arte do ferro |
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O ferro é um elemento químico com símbolo Fe e número atômico 26. É um metal que pertence à primeira série de transição e ao grupo 8 da tabela periódica. É, por massa, o elemento mais comum na Terra, formando grande parte do núcleo externo e interno da Terra. É o quarto elemento mais comum na crosta terrestre, sendo depositado principalmente por meteoritos em seu estado metálico. |
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A arte do ferro
O ferro é um elemento químico com símbolo Fe e número atômico 26. É um metal que pertence à primeira série de transição e ao grupo 8 da tabela periódica. É, por massa, o elemento mais comum na Terra, formando grande parte do núcleo externo e interno da Terra. É o quarto elemento mais comum na crosta terrestre, sendo depositado principalmente por meteoritos em seu estado metálico.
A extração de metal útil a partir dos minérios de ferro requer fornos ou fornalhas capazes de atingir 1500 °C (2730 °F), cerca de 500 °C (932 °F) acima do que é necessário para fundir o cobre. Os humanos começaram a dominar esse processo na Eurásia durante o segundo milênio antes de Cristo e o uso de ferramentas e armas de ferro começou a substituir os aliatos de cobre - em algumas regiões, apenas por volta de 1200 a.C. Esse evento é considerado a transição da Idade do Bronze para a Idade do Ferro. No mundo moderno, os aliatos de ferro, como o aço, o aço inoxidável, o ferro fundido e os aços especiais, são, por muito, os metais industriais mais comuns, devido às suas propriedades mecânicas e baixo custo. A indústria do ferro e do aço é, portanto, muito importante economicamente, e o ferro é o metal mais barato, com um preço de alguns dólares por quilograma ou libra.
O ferro forma compostos em uma ampla gama de estados de oxidação, -4 a +7. O ferro também forma muitos compostos coordenados; alguns deles, como o ferroceno, o ferrioxalato e o Prussian blue, têm aplicações industriais, médicas ou de pesquisa substanciais.
O corpo de um adulto humano contém cerca de 4 gramas (0,005% do peso corporal) de ferro, principalmente na hemoglobina e mioglobina. Essas duas proteínas desempenham papéis essenciais no transporte de oxigênio pelo sangue e armazenamento de oxigênio nos músculos. Para manter os níveis necessários, o metabolismo do ferro humano requer uma quantidade mínima de ferro na dieta. O ferro também é o metal ativo em muitas enzimas importantes que lidam com a respiração celular e oxidação e redução em plantas e animais.
Allotropia do ferro
Existem pelo menos quatro alotrópicos de ferro (diferentes arranjos atômicos no sólido) conhecidos, convencionalmente denominados α, γ, δ e ε.
Os três primeiros são observados em pressões normais. À medida que o ferro fundido esfria abaixo de seu ponto de fusão de 1538 °C, ele cristaliza no alotrópico δ do ferro, que tem uma estrutura cúbica centrada na face. À medida que ele esfria ainda mais para 1394 °C, ele muda para o alotrópico γ-ferro, uma estrutura cúbica centrada no corpo ou austenita. Em 912 °C e abaixo, a estrutura cristalina novamente se torna o alotrópico bcc α-ferro.
As propriedades físicas do ferro em pressões muito altas e temperaturas também foram estudadas extensivamente devido à sua relevância para teorias sobre os núcleos da Terra e outros planetas. Acima de aproximadamente 10 GPa e temperaturas de alguns centenas de kelvin ou menos, o α-ferro muda para outro alotrópico hexagonal fechado em pacote (hcp), que também é conhecido como ε-ferro. O alotrópico de fase superior γ também muda para ε-ferro, mas faz isso a pressões mais altas.
Alguns experimentos controversos fornecem evidências para um alotrópico estável β em pressões acima de 50 GPa e temperaturas de pelo menos 1500 K. Ele é suposto ter uma estrutura ortorrômbica ou dupla hcp. (Confusamente, o termo "β-ferro" também é às vezes usado para se referir ao α-ferro acima de seu ponto de Curie, quando ele muda de ferromagnético para paramagnético, embora sua estrutura cristalina não tenha mudado.)
O núcleo interno da Terra é geralmente presumido consistir em um aliatópico de ferro-níquel com ε-ferro.
Arte e ferro
O ferro tem sido usado na arte por séculos, tanto como material quanto como inspiração. O Museu Petit Palais (França) abriga uma coleção de obras de arte que incluem esculturas feitas de ferro. A obra "Fisherman's Dream with Steam Iron" do artista David Lynch é um exemplo de pintura moderna que incorpora o ferro como tema e material. O trabalho "Flatiron Building" de Paul Cornoyer é uma pintura a óleo em tela que retrata um edifício icônico feito de ferro fundido.
The Art of Steel é uma exposição online no site da WahooArt.com que explora a história e o uso do ferro na arte. A exposição inclui obras de artistas como Robert Duckworth Greenham, George Hawkins e outros.
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