Fer (Fe)

Le métal de la civilisation, du noyau terrestre à notre sang.

Le fer est l'élément le plus abondant de la Terre en masse, car il compose l'essentiel de son noyau. Allié à un peu de carbone, il devient l'acier, matériau le plus utilisé de l'humanité. Dans notre sang, chaque molécule d'hémoglobine contient quatre atomes de fer qui transportent l'oxygène. Dans les étoiles, il marque la fin de la fusion nucléaire productrice d'énergie.

Numéro atomique: 26
Symbole: Fe
Masse atomique: 55,845 u
Famille: Métaux de transition
État à 0 °C: Solide
Découverte: Antiquité

Origine du nom

Du latin ferrum.

À quoi il ressemble

Métal gris argenté brillant lorsqu'il est poli, attiré par les aimants. À l'air humide, il se couvre de rouille brun-rouge qui s'effrite.

Où le trouve-t-on ?

Environ 32 % de la masse de la Terre entière et 5,6 % de la croûte terrestre (quatrième élément). Le corps humain en contient environ 4 g, dont les deux tiers dans l'hémoglobine. Les sols rouges et la planète Mars doivent leur couleur aux oxydes de fer.

Comment on le produit

On extrait environ 2,5 milliards de tonnes de minerai de fer par an. Il est réduit par le coke dans des hauts fourneaux pour donner de la fonte, transformée en acier ; de plus en plus d'acier est aussi produit en fondant de la ferraille au four électrique. La production d'acier avoisine 1,9 milliard de tonnes par an, dont plus de la moitié en Chine.

À quoi sert-il ?

Acier de construction : immeubles, ponts, rails.
Automobiles, navires et machines.
Fonte pour casseroles, tuyaux et pièces moulées.
Tôles magnétiques des transformateurs et moteurs.
Catalyseur de la synthèse de l'ammoniac.
Compléments contre l'anémie.

Au quotidien

La poêle en fonte
Les clous, vis et trombones
La carrosserie de la voiture
Les épinards et les lentilles
Les aimants du frigo collés sur la porte en acier

Rôle dans le vivant

Essentiel : il transporte l'oxygène dans l'hémoglobine du sang et la myoglobine des muscles, et participe à la production d'énergie dans les mitochondries. La carence en fer est la carence nutritionnelle la plus répandue au monde et provoque l'anémie.

Dangers

Une surcharge en fer, notamment due à l'hémochromatose génétique (fréquente chez les personnes d'origine bretonne ou celte), abîme le foie et le cœur. L'ingestion accidentelle de comprimés de fer est une cause classique d'intoxication grave chez les jeunes enfants.

Histoire

Les premiers objets en fer, il y a plus de 5 000 ans, étaient taillés dans des météorites. La métallurgie du fer se généralise au Proche-Orient vers 1200 avant notre ère, ouvrant l'âge du fer. Le haut fourneau, puis le procédé Bessemer (1856), ont fait de l'acier le matériau de la révolution industrielle.

Le saviez-vous ?

Le poignard retrouvé dans la tombe de Toutânkhamon a été forgé dans du fer météoritique, comme l'ont confirmé des analyses en 2016.
La tour Eiffel est faite d'environ 7 300 tonnes de fer puddlé, assemblées par 2,5 millions de rivets.
Quand le cœur d'une étoile massive se remplit de fer, la fusion ne produit plus d'énergie : l'étoile s'effondre et explose en supernova.
Le champ magnétique terrestre est engendré par les mouvements du fer liquide du noyau externe.