Le fer est un élément
chimique. C’est le plus abondant et le plus utilisé de tous les
métaux.
| Nom | fer |
| Symbole | Fe |
| Découvert par | inconnu |
| Date de la découverte | Antiquité |
| Numéro atomique | 26 |
| Masse atomique | 55,845 |
| Point de fusion | 1 538 °C |
| Point d'ébullition | 2 861 °C |
| État physique à 20 °C | solide |
| Origine du nom | du latin ferrum |
| Particularité | le plus utilisé de tous les métaux |
QUI A DÉCOUVERT LE FER ?
Le fer est connu depuis
les temps préhistoriques. Le terme archéologique « âge du fer »
correspond à la période où le fer était très employé pour fabriquer des armes,
des outils et des objets décoratifs. L’objet en fer le plus ancien existant
encore date d’environ 4000 avant J.-C.
COMMENT LE FER SE PRÉSENTE-T-IL DANS LA NATURE ?
Le fer est relativement abondant
dans l’Univers, car il constitue le cœur de certaines planètes (comme la
Terre, Mars, Mercure ou Vénus). Il n’existe pratiquement pas à l’état libre,
sauf dans le Soleil et dans plusieurs types d’étoiles.
En revanche, le fer est présent dans
un grand nombre de minéraux répartis dans le monde entier : c’est le
quatrième élément le plus abondant de la croûte terrestre.
Le principal minerai de fer est
l’hématite (Fe2O3), dont il existe deux
variétés : l’hématite rouge et l’hématite brune. Les autres minerais importants
sont la goethite, la magnétite et la sidérite.
De petites quantités de fer sont
présentes naturellement sous forme combinée dans les eaux naturelles, les
plantes et le sang (dans les globules rouges).
Dans les eaux, le fer est sous
forme soluble : il se présente sous la forme d’ions ferreux
(Fe2+) ou d’ions ferriques (Fe3+).
Le fer est un oligoélément
(un élément indispensable à l’organisme, mais en très petites quantités) qui
entre dans la composition de l’hémoglobine des globules rouges, et de la
myoglobine des muscles.
QUELLES SONT LES PROPRIÉTÉS CHIMIQUES ET PHYSIQUES DU
FER ?
Le fer est un élément
métallique blanc argenté, magnétique et malléable.
Le fer pur est très réactif
chimiquement : il s’associe aux halogènes (fluor, chlore, brome, iode), au
soufre, au phosphore, au carbone et au silicium. Lorsqu’il est exposé à l’air
humide, des oxydes brun-rouge se forment ; il s’agit de la rouille.
Le métal existe sous trois
formes différentes : le fer ordinaire ou fer α, le fer g et le fer δ. Ces formes ont des différences
de propriétés physiques. La transition du fer α au fer g se produit vers 910 °C ; la transition du
fer g au fer δ a lieu vers
1 400 °C.
En présence d’acide nitrique
(HNO3) concentré, le fer forme une couche qui l’empêche de réagir
avec des acides ou toute autre substance. Cette couche protectrice peut être
facilement enlevée en frottant le métal qui retrouve alors sa réactivité.
À QUOI SERT LE FER ?
Le fer est le métal le plus
utilisé. Il constitue plus de 90 % des métaux raffinés dans le monde. Le fer
est surtout utilisé après traitement chimique pour la fabrication du fer
forgé, des aciers et d’autres alliages. Pour former des
aciers, on lui ajoute d’autres métaux tels que l’aluminium, le chrome, le
manganèse, le molybdène, le nickel, le titane, le vanadium, le cobalt, le
tungstène, le niobium et le tantale. Ses propriétés sont alors considérablement
améliorées. Il existe plus de 1 000 types d’aciers différents.
L’acier est ensuite utilisé dans la construction de ponts, de bateaux, de
voitures, etc.
Le fer est le principal
constituant de l’hémoglobine des globules rouges du sang. C’est grâce à lui
que les globules rouges peuvent transporter l’oxygène dans les vaisseaux
sanguins et assurer l’échange oxygène/dioxyde de carbone au niveau des cellules
et des poumons. On utilise des composés contenant du fer en médecine pour
traiter les anémies (lorsque le nombre de globules rouges dans le sang
est trop faible). On trouve également du fer dans des fortifiants.