Um óxido de ferro é um composto químico resultante da combinação de oxigênio e ferro .
Os óxidos de ferro são abundantes na natureza, seja nas rochas, principalmente no minério de ferro , ou nos solos . Os óxidos de ferro, especialmente os sintéticos, servem tanto como pigmentos quanto por suas propriedades magnéticas .
Os óxidos de ferro são classificados de acordo com o estado de oxidação de seus átomos de ferro:
Os minerais contendo ferro (principalmente óxidos e hidróxidos de ferro) são, depois das argilas, um dos minerais mais importantes do solo , desempenhando papel fundamental nos processos de pedogênese . A diversidade de minerais contendo ferro deve-se: “à ampla distribuição deste elemento em muitos tipos de rochas; sua facilidade de transição do estado Fe (II) para Fe (III) e vice-versa em função das variações no potencial redox; à sua capacidade de hidratar mais ou menos e, assim, formar várias estruturas minerais, cristalizadas ou não; à sua intervenção em diversos processos pedológicos , tais como brunificação , queluviação , vários redox , etc. " .
Solos de cor de óxidos de ferro naturais A hematita , maghemita e oxihidróxidos de ferro , goethita , limonita , lepidocrocita dão uma cor de solo vermelha comum em todo o Mediterrâneo e nos trópicos . A goethita caulinita de base ocre produz solo amarelo, ferrugem, marrom avermelhado a marrom escuro. Sua cor permite determinar o grau de drenagem. Solo amarelo-marrom profundo “enferrujado” indica solo bem drenado; uma cor acinzentada má drenagem., Muitos microrganismos que fazem parte da microbiota do solo , bem como as raízes das plantas, têm um papel no intemperismo biogênico ( biometeorização ) de rochas e minerais. Eles são capazes de dissolver os metais neles contidos de acordo com três mecanismos que actuam sozinhos ou em adição, dependendo da espécie em causa e as condições do solo: acidólise , complexolysis e redoxolysis . Em um ambiente redutor anóxico , os microrganismos com redução dissimilar de metais (bactérias ferroredutoras) que têm um metabolismo respiratório aero - anaeróbico ou anaeróbio estrito solubilizam o ferro férrico fixado nos óxidos de ferro pelo processo de redoxólise e o mobilizam como aceitador de elétrons , por sua respiração anaeróbica ou em paralelo ou complemento da fermentação . Certos fungos e bactérias da rizosfera produzem substâncias orgânicas que complexam o ferro ( ácidos orgânicos envolvidos na acidólise, quelantes do tipo sideróforo envolvidos na complexólise que complexam o ferro férrico com óxidos) e assim permitem sua solubilização.
Essas comunidades microbianas são, portanto, parte dos principais reguladores das formas do ferro no solo, ao disponibilizar este elemento contido nesses óxidos para outros organismos, tendo o ferro um papel de oligoelemento fundamental para os seres vivos que o utilizam. seu metabolismo (formação de clorofila nas plantas, hemoglobina em animais vertebrados.
Os óxidos de ferro dão toda uma série de pigmentos usados nas artes plásticas desde as origens, já que são encontrados em túmulos do Paleolítico Médio ; no antigo Egito, os óxidos de ferro coloriam o vidro e a cerâmica.
A reputação de certas terras com tendência para o amarelo e o vermelho devido aos óxidos de ferro que contêm foi estabelecida durante o Renascimento . Os artistas aprenderam desde os tempos antigos a mudar sua cor por meio da calcinação , o que torna os óxidos de ferro mais avermelhados.
Óxidos de ferro naturais, misturados com argila, são chamados de terras ou ocres . Os ocres se distinguem da terra por sua menor proporção de óxido de ferro (menos de 25%), e do ponto de vista de seu uso por sua opacidade . Nós achamos :
A produção de pigmentos de óxido de ferro sintéticos reflecte-se na Europa XVI th século. Eles primeiro se conhecem sob os nomes de Caput Mortuum e colcotar, entre outros. No final do XVIII th século, pigmentos processos à base de ferro de fabricação dar as cores Mars , vermelho, amarelo, roxo ( GRP 3 , p. 80). Essas cores caras competem com os pigmentos naturais. Desde o início do XX ° século, os óxidos de ferro naturais tendem a desaparecer em favor de óxidos de ferro sintéticos .
Entre os pigmentos sintéticos, o sesquióxido de ferro (PR101) dá o vermelho inglês ; com a alumina, que permite uma certa dessaturação das cores e uma melhora na transparência ( PRV 3 , p. 135), constitui o vermelho de Marte . A cor dos pigmentos de óxido de ferro varia dependendo do tratamento do material por calcinação . O índice de cores lista nove processos de produção de óxido de ferro vermelho. A maioria desses processos, usando subprodutos de óxidos de ferro de outras reações químicas industriais, primeiro obtém um pigmento amarelo, preto ou marrom, depois avermelhado por calcinação ( PRV 3 , p. 136).
A tonalidade das cores vendidas sob o mesmo nome comercial varia entre os fabricantes; muitos quando se trata de cores artísticas, muitos quando se trata de design de interiores.
Os pigmentos de óxido de ferro são fortes e seguros para uso em tintas a óleo. Os óxidos de ferro vermelhos são resistentes ao calor até 500 ° C ( PRV 3 , p. 134).
O óxido de ferro cerâmico é usado para colorir pasta de cerâmica, esmalte. O óxido de ferro também está naturalmente presente em certas argilas - ocres - como a cerâmica vermelha.
O óxido de ferro de mica é um pigmento cinza natural usado para sua proteção contra a corrosão ( GRP 3 , p. 132).
CoranteO código E172 indica um óxido de ferro usado como corante alimentar .
Os óxidos de ferro formando cristais magnéticos são a base dos revestimentos usados para o registro magnético .
A imagem médica de ressonância magnética nuclear é usada como meio de contraste de óxidos de ferro em duas formas
Esses óxidos são, nesses dois tamanhos diferentes, freqüentemente formulados com dextrana ou seus derivados.
Apesar da suspeita de riscos à saúde, as nanopartículas de óxido de ferro são aprovadas pelo FDA para esse uso em vista do benefício que proporciona para o diagnóstico de certas patologias, graças ao campo magnético local que geram ("efeito superparamagnético ")). Os óxidos metálicos nanoparticulados parecem muito interessantes como meios de contraste (testados em animais para outros metais), mas "os principais desafios permanecem em termos de questões de segurança e metabolismo" .