Burdina: berrikuspenen arteko aldeak
Ezabatutako edukia Gehitutako edukia
erreferentzia gehiago |
irudien txertaketa eta hobekuntza batzuk (lo hemos bordao) |
||
87. lerroa:
|}
}}
'''Burdina'''<ref>[http://www.euskaltzaindia.net/hiztegibatua/bilatu.asp?sarrera=burdina&x=0&y=0 Euskaltzaindiaren arabera] ''burdina'' erabili behar da, eta ez *''burni''</ref> [[elementu kimiko]] bat da, '''Fe''' [[elementu kimikoen zerrenda ikurraren arabera|ikurra]] (''Ferrum'', latinezko izena) eta 26 [[atomo-zenbaki|zenbaki atomikoa]] dituena. [[Taula periodikoa|Taula periodikoko]] [[8. taldeko elementu|8. taldean]] kokatua dago eta [[Trantsizio-metal|trantsizio metalen]] lehen seriean aurkitzen da. 8.
Bere masa dela eta, trantsizio-metal hau lurrazalean dagoen elementu ugarienetakoa da, elementu kimiko guztien artean laugarrena ugaritasunari dagokionez, osotasunaren %5a. Bere ugaritasuna planeta harritsuetan, izar pisutsuetan ematen diren [[Fusio nuklear|fusio-erreakzioengatik]] agertzen da. Unibertsoan paper berezi eta garrantzitsua betetzen duen elementua dugu.
95. lerroa:
Bestalde, burdina historikoki ere garrantzitsua izan dugu, (izan ere, oraindik [[metalurgia]] industriaren oinarria da) historiako aro bati erreferentzia egin arte: "[[Burdin Aro]]a".
Burdinak biologia mailan garrantzi handia du, oxigenoarekin konplexuak eratzen ditu
== Ezaugarri nabarmenak ==
108. lerroa:
=== Alotropoak ===
[[Fitxategi:Pure iron phase diagram (EN).png|ezkerrera|thumb|1.Irudia: Burdin puruaren fase diagrama]]
Burdinaren lau [[Polimorfismo (kimika)|polimorfo]] ezagutzen dira: α, γ, δ, eta ε. Galdatutako burdina bere hozte puntutik (1538°C) aurrera δ alotropoan kristaltzen da eta horrek gorputzean zentraturiko kuboa (''bcc'') izeneko kristal egitura dauka. 1394°C-tik aurrera hoztean γ alotropora aldatzen da eta horrek aurpegian zentraturiko kubo (''fcc'') egitura dauka. 912°C-tik behera α alotropora aldatzen da, ''bcc'' egitura duena. Azkenik, 770°C-tik aurrera [[Paramagnetismo|paramagnetiko]] izatetik [[Ferromagnetismo|ferromagnetiko]] izatera pasatzen da.<ref>{{Erreferentzia|izena=N.N.|abizena=GREENWOOD|izenburua=Preface|argitaletxea=Elsevier|orrialdeak=v–vi|abizena2=EARNSHAW|izena2=A.|data=1984|url=http://dx.doi.org/10.1016/b978-0-08-030712-1.50003-x|aldizkaria=Chemistry of the Elements|isbn=9780080307121|sartze-data=2019-04-01}}</ref> [[Curie tenperatura]] gaindituta burdinaren propietate magnetikoak agertuz doaz, egitura aldatu gabe. Magnetizatu gabeko burdinean atomoen [[spin]] elektronikoek ingurukoekiko ardatz orientazio ezberdina dutenez elkar deuseztatzen dira, eremu magnetiko baliogabetuz. Magnetizatutakoan, ordea, spin elektronikoak lerrokatu egiten dira eta efektu magnetikoak sendotzen dira. 10GPa eta 100K inguruko tenperaturetan burdina α formatik ε alotropora aldatzen da, egitura hexagonal trinkoa (''hcp'') duena; γ fasea ere presio altuagoetan ε fasera aldatzen da. Presio altuko burdinaren forma hauek garrantzitsuak dira planetaren konposizioa aztertu ahal izateko.<ref>{{Erreferentzia|izena=N.N.|abizena=GREENWOOD|izenburua=Preface|argitaletxea=Elsevier|orrialdeak=v–vi|abizena2=EARNSHAW|izena2=A.|data=1984|url=http://dx.doi.org/10.1016/b978-0-08-030712-1.50003-x|aldizkaria=Chemistry of the Elements|isbn=9780080307121|sartze-data=2019-04-01}}</ref>
=== Propietate mekanikoak ===
Burdinaren propietateak asko aldatzen dira purutasunarekin batera: industrialki ekoitzitako burdina puruenak (%99,99) 20-30 [[Brinell gogortasuna|Brinell]]-eko gogortasuna dauka. Konposizioaren karbono kopurua handitzean burdinaren gogortasuna eta trakzio indarra nabarmenki handitzen dira.
Planeten nukleoan duen garrantzia dela eta sakonki ikertu dira burdinaren propietate fisikoak tenperatura eta presio altuetan. Baldintza estandarretan egonkorra den burdina 15GPa-ko presioak jasan ditzake presio altuko forma batera aldatu aurretik.
== Historia ==
Burdinaren produkzioa [[Brontze Aro|Brontze aroan]] hasi zen, baina mende ugari igaro ziren burdinaren erabilera nagusia izan zen arte. Asmar, Mesopotamia eta Tall Chagar Bazaar-eko burdinaren lagin urtuak K.a 3000 eta 2700 urteetan egin ziren. Hititek Antoliaren iparralde-erdialdean inperio bat sortu zuten K.a 1600 urtean. Badirudi hititek burdinaren produkzioa aurrera eraman zuten lehenak izan zirela bere mineraletik abiatuta. Hauek burdina urtzen hasi ziren K.a 1500 eta 1200 urteen artean eta bere fundizioa ekialde gertura zabaldu zen inperioak behera egin zuen arte K.a 1800 urtean.
Beste zenbait froga arkeologikoek badiote burdina K.a VIII mendean Zimbabwen eta Afrikako hego-ekialdean urtzen hasi zirela. Burdinezko lanak K.a XI mendearen amaieran hasi ziren sartzen Grezian. Bertatik, Europara zabaldu zen.
[[Industria Iraultza|Iraultza industrialean]], Henry Cort arrabio burdina forjatutako burdinara bihurtzen hasi zen produkziozko sistema berritzaileak erabiliz.
Burdina urtua K.a V mendean produzitu zen Chinan baina [[Erdi Aroa|Erdi Aro]] arte ez zen Europara zabaldu. Burdina urtua gerrarako, nekazaritzarako eta arkitekturarako erabiltzen zen Chinan. Erdi Aroan, aldiz, forjatutako burdina burdina urtutik lortzen zen. Honetarako karbonoa erabiltzen zen erregai gisa.
== Isotopoak ==
Burdina naturalak lau [[isotopo]] egonkor ditu: %5.824 <sup>54</sup>Fe, %91.754 <sup>56</sup>Fe, %2.119 <sup>57</sup>Fe eta %0.282 <sup>58</sup>Fe. Isotopo horietatik spina (-1/2) duen bakarra <sup>57</sup>Fe da.
== Agerpena ==
[[Fitxategi:Widmanstatten hand.jpg|thumb|2.Irudia: Burdina meteorito baten zati bat ]]
Burdina metalikoa gainazalean oso gutxitan aurkitzen da, oxidatzeko joera duelako, baina, bere oxidoak nagusi dira lehen mailako mineraletan. Burdinak lurrazaleko %5-a osatzen duen bitartean, Lurreko barne eta kanpo nukleoen zati handia nikel-burdina aleazioz osatuta dago eta horrek planetaren masa osoaren %35-a osatzen du. Gainazalean dagoen burdinaren parte handiena oxigenoarekin konbinatuta agertzen da hematita (Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>), magnetita (Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>) eta siderita (FeCO<sub>3</sub>) bezalako mineralak eratuz. Arroka igneo askok ere petlandita (Ni,Fe)<sub>9</sub>S<sub>8</sub> eta pirrotita sulfuro mineralak dituzte. Ferroperiklasa, periklasa (MgO) eta wustitaren (FeO) nahastea, Lurraren behe mantuaren bolumenaren %20-a osatzen du eta horrek zati horren bigarren fase mineral ugariena bihurtzen du.
134 ⟶ 136 lerroa:
== Burdinaren kimika eta konposatuak ==
Burdinak gehienbat +2 eta +3 oxidazio egoeretan konposatuak eratzen ditu. Baina badira beste zenbait konposatu +2 eta +3 oxidazio egoerak ez dituztenak, hala nola, potasio ferratoa (K<sub>2</sub>FeO<sub>4</sub>) +6 oxidazio egoeran. Bestalde, badira zenbait burdinaren konposatu [[Organometalika|organometaliko]] non metalaren oxidazio egoera -1,0,+1 edo -2 izan daitekeen, baina oso arraroak dira.<ref>{{Erreferentzia|izena=G.|abizena=Demazeau|izenburua=Recent developments in the field of high oxidation states of transition elements in oxides stabilization of Six-coordinated Iron(V)|orrialdeak=60–66|abizena2=Buffat|abizena3=Pouchard|abizena4=Hagenmuller|izena2=B.|izena3=M.|izena4=P.|data=1982-08|url=http://dx.doi.org/10.1002/zaac.19824910109|aldizkaria=Zeitschrift f�r anorganische und allgemeine Chemie|alea=1|zenbakia=491|issn=0044-2313|doi=10.1002/zaac.19824910109|sartze-data=2019-04-01}}</ref>
[[Fitxategi:Iron(II) oxide.jpg|thumb|157x157px|3.Irudia: Burdina(II) oxidoa]]
Industria mailan ekoizten diren burdinaren konposaturik garrantzitsuenak burdina (II) sulfatoa (FeSO<sub>4</sub>·H<sub>2</sub>O) eta burdina (III) kloruroa (FeCl<sub>3</sub>) dira. Burdina (II) sulfatoa burdina +2-aren iturririk garrantzitsuenetariakoa da baina [[Mohr gatza]] ((NH<sub>4</sub>)<sub>2</sub>Fe(SO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>·6H<sub>2</sub>O) baino nahiko ezegonkorragoa da. Burdina (II) konposatuak +3 oxidazio egoerara oxidatzeko joera dute airearekin kontaktuan daudenean.▼
Burdina bere taldeko elementurik erreaktiboena da. Ez du azido nitrikoarekin erreakzionatzen ezta beste zenbait [[Oxidatzaile|oxidatzaileekin]] azalean agertzen den oxidoa dela eta; azken honek HCl-rekin erreakzionatzen du.▼
▲Industria mailan ekoizten diren burdinaren konposaturik garrantzitsuenak burdina (II) sulfatoa (FeSO<sub>4</sub>·H<sub>2</sub>O) eta burdina (III) kloruroa (FeCl<sub>3</sub>) dira. Burdina (II) sulfatoa burdina +2-aren iturririk garrantzitsuenetariakoa da baina Mohr gatza ((NH<sub>4</sub>)<sub>2</sub>Fe(SO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>·6H<sub>2</sub>O) baino nahiko ezegonkorragoa da. Burdina (II) konposatuak +3 oxidazio egoerara oxidatzeko joera dute airearekin kontaktuan daudenean.
▲Burdina bere taldeko elementurik erreaktiboena da. Ez du azido nitrikoarekin erreakzionatzen ezta beste zenbait oxidatzaileekin azalean agertzen den oxidoa dela eta; azken honek HCl-rekin erreakzionatzen du.
=== Konposatu binarioak ===
[[Fitxategi:Iron(III)-oxide-sample.jpg|thumb|155x155px|4.Irudia: Burdina (III) oxidoa]]
Burdinak aireko oxigenoarekin oxidoak eta [[Hidroxilo|hidroxidoak]] ematen ditu. Konposatu ezagunenak burdina (II,III) oxidoa eta burdina (III) oxidoa dira. Burdin (II) oxidoa ere existitzen da baina giro tenperaturan ezegonkorra da. [[Sulfuro|Sulfuroen]] artean, FeS<sub>2</sub> dugu, disulfuro bat, Fe<sup>2+</sup> eta S<sub>2</sub><sup>2-</sup> ioi dituena sodio kloruro egituran.
Burdina [[Haluro|haluroak]] oso ezagunak dira, burdina (III) ioduroa izan ezik. Normalean, haluro ferrosoak [[Hidrohaluro|hidrohaluroekin]] tratatzean sortzen dira.
<chem>Fe + 2HX -> FeX2 + H2</chem> (X = F, Cl, Br, I)
152 ⟶ 155 lerroa:
Ioduro ferrikoa termodinamikoki ezegonkorra da Fe<sup>3+</sup>-aren oxidazio potentziala eta I<sub>2</sub>-aren erredukzio potentzial altua dela eta.
[[Fitxategi:Fe3O4.JPG|thumb|157x157px|5.Irudia: Burdin (II,III) oxidoa]]
<chem>2I- + 2Fe^{3+} -> I2 + 2Fe^{2+}</chem> (E<sup>0</sup> = +0.23 V)
=== Disoluzioko kimika ===
[[Erredox erreakzio|Erredukzio potentzial estandarrak]] ingurune azidoan hurrengo hauek dira:
<chem>Fe^2+ +2e- -> Fe</chem> Eº:-0.447V
165 ⟶ 168 lerroa:
Ferrato (VI) anioia oso oxidatzaile sendoa da eta nitrogenoa eta amoniakoa giro tenperaturan oxidatzen ditu, baita ura ere pH azido edo neutroetan.
[[Fitxategi:Pourbaix Diagram Fe.png|thumb|240x240px|6.Irudia: Burdinaren Pourbaix diagrama]]
Fe<sup>3+</sup> ioiak hexaaqua konplexuak eratzen du uretan eta hurrengo hidrolisiak ematen ditu uretan:
173 ⟶ 176 lerroa:
=== Koordinazio konposatuak ===
Burdinazko [[Koordinazio konposatu|koordinazio-konposaturik]] ezagunenetariko bat hexakloroferrato anioia da; [FeCl<sub>6</sub>]<sup>-</sup>, zein kloruro tetrakisean agertzen da (metilamonio) hexakloroferrato (III)-tan.
== Burdina metalikoaren produkzioa ==
[[Fitxategi:Iron powder.JPG|thumb|7.Irudia: Burdina hautsa]]
Burdinaren edo altzairuaren produkzioaren prozesuak bi etapa ditu nagusiki, lehenengo etapan arrabioa produzitzen da labeetan, bigarren etapan arrabioa altzairuan edo burdina urtuan bihurtzen da.
198 ⟶ 202 lerroa:
<chem>CaO + SiO2 -> CaSiO3 </chem>
Ez-purutasunek burdina baino dentsitate txikiagoa dutenez burdinaren gainean geratzen dira, beraz banandu egiten dira. Burdina hozten denean arrabioa lortzen da eta [[Altzairu|altzairua]] sortzeko erabili ohi da. Ez-purutasunak edo sarra errepideak eraikitzeko material bezala edo ongarri bezala erabili daitezke.
=== Zuzenezko-burdinaren erredukzioa ===
Ingurugiroa gehiago errespetatzen duten metodo alternatiboak ere garatu dira burdinaren erredukzioa egiteko. Prozesu honek bi etapa ditu.
Gas naturala partzialki oxidatzen da (Beroa eta [[Katalizatzaile|katalizatzailearekin]]):
<chem>2 CH4 + O2 -> 2 CO + 4 H2 </chem>
222 ⟶ 226 lerroa:
=== Metalgintza ===
Burdina metal erabiliena da, mundu mailako produkzioa %90-ekoa izanda. Bere kostu urriak eta bere erresistentzia dela eta ingeneritzan, eraikuntza makinarian eta tresna-makinetan, autoetan, itsasontzi kroskoetan eta eraikin askotako konposatu estrukturaletan erabiltzen da. Burdina purua nahiko biguna eta erreaktiboa izanda, aleazio elementuekin konbinatzen da altzairua sortzeko.
[[Fitxategi:Iron carbon phase diagram.svg|thumb|8.Irudia: Burdina karbono fase diagrama]]
α-burdina metal nahiko biguna da eta konzentrazio oso urrian karbonoa disolbatu daiteke. Austenita (y-burdina) nahiko leuna eta metalikoa ere bada eta burdinaren forma hau altzairu herdolgaitz bezala erabiltzen da mahai tresnetan, medikuntza-materialetan…
228 ⟶ 232 lerroa:
=== Konposatu metalikoak ===
Burdinaren erabilera garrantzitsuena metalurgia izan arren, haren konposatuak oso hedatuta daude industrian. Burdina katalizatzaileak [[Haber-Bosch]] prozesuetan erabiltzen dira amoniakoa egiteko eta [[Fischer-Tropsch]] prozesuetan karbono monoxidoa hidrokarburo bihurtzeko.
Burdina(III) kloruroa ura purifikatzeko eta hondakin-uren tratamenduetan erabiltzen da. Baita oihalen tindaketetan, margoen agente koloratzaile gisa eta animalientzako elikagaietan dauden mendekotasun sortzaileetan. Burdina (II) sulfatoa beste burdin konposatuen aitzindari moduan erabiltzen da. Baita, elikagaiak indartzeko eta burdina faltagatik sortzen den anemia tratatzeko. Burdina(III) sulfatoa ur hondakinen partikulak sedimentatzeko erabiltzen da. Burdina(II) kloruroa malutapena erreduzitzeko agente gisa erabiltzen da, burdin konplexua eta burdina oxido magnetikoen eraketan, eta sintesi organikoan erreduzitzaile gisa.
== Biokimika ==
Burdinaren konposatu [[Bioinorganiko|bioinorganikoak]] [[Hemoproteina|hemoproteinak]] dira, hala nola, hemogoblina, mioglobina eta P450 zitokromoa. Hauek gasen garraioan, proteinen sintesian eta elektroien transferentzian parte hartzen dute.<ref>{{Erreferentzia|izena=Jan|abizena=Sapp|izenburua=Clifford Mead;, Thomas Hager (Editors). Linus Pauling: Scientist and Peacemaker. x+272 pp., illus., bibl., index. Corvallis: Oregon State University Press, 2001. $35.|orrialdeak=765–766|data=2003-12|url=http://dx.doi.org/10.1086/386484|aldizkaria=Isis|alea=4|zenbakia=94|issn=0021-1753|doi=10.1086/386484|sartze-data=2019-04-01}}</ref>
Burdina duten elikagaien artean haragi gorriak, ostrak, dilistak, oilaskoa, arrain eta garbantzuak ditugu. Beste zenbaitetan badira zenbait ogi eta zereal burdinetan aberatsak direnak. Elikagaietatik hartzen dugun burdina normalean burdina (II) fumarato bezala aurkitzen da.<ref>{{Erreferentzia|izena=Oscar|abizena=Pineda|izenburua=Effectiveness of treatment of iron-deficiency anemia in infants and young children with ferrous bis-glycinate chelate|orrialdeak=381–384|abizena2=Ashmead|izena2=H.DeWayne|data=2001-05|url=http://dx.doi.org/10.1016/s0899-9007(01)00519-6|aldizkaria=Nutrition|alea=5|zenbakia=17|issn=0899-9007|doi=10.1016/s0899-9007(01)00519-6|sartze-data=2019-04-01}}</ref>
Organismoan burdina eza konpentsatzen baldin ez bada [[anemia]] ekar dezake. Gaixotasun honek globulu gorri eta hemoglobina eza adierazten du. Normalean burdina eza hau baxua izaten da baina tratatu egiten baldin ez bada, bihotzeko taupada arinak eta irregularrak sor ditzake baita haurdunaldian arazoak ere.
Burdina kontzentrazio altuak odolean burdina askearen maila gehiegizkoa izatea ekar dezake. Ondorioz, burdinezko peroxidoek [[ADN]]-a kaltetu ditzake.
Kimioterapia jasaten duten pertsonek anemia edo burdina eza jasaten dute. Ondorioz, zainetako terapia baten bidez, burdinaren kontzentrazioak handitu egiten dira. Burdinaren kontzentrazioa altua haragi gorrien kontsumo handiagatik gerta daiteke.<ref>{{Erreferentzia|izena=Yves|abizena=Beguin|izenburua=Epidemiological and nonclinical studies investigating effects of iron in carcinogenesis—A critical review|orrialdeak=1–15|abizena2=Aapro|abizena3=Ludwig|abizena4=Mizzen|abizena5=Österborg|izena2=Matti|izena3=Heinz|izena4=Lee|izena5=Anders|data=2014-01|url=http://dx.doi.org/10.1016/j.critrevonc.2013.10.008|aldizkaria=Critical Reviews in Oncology/Hematology|alea=1|zenbakia=89|issn=1040-8428|doi=10.1016/j.critrevonc.2013.10.008|sartze-data=2019-04-01}}</ref>
== Ikus, gainera ==
| |||