Il Ferro Curiosità SICSI VIII Ciclo A.A. 2008/2009 CHIMICA DEGLI ELEMENTI NELL’AMBIENTE Prof. S. Andini.

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1 Il Ferro Curiosità SICSI VIII Ciclo A.A. 2008/2009 CHIMICA DEGLI ELEMENTI NELL’AMBIENTE Prof. S. Andini

2 Prerequisiti e Finalità La lezione è rivolta a ragazzi di II anno ITI. Prerequisiti: Prerequisiti: Conoscono già tavola periodica Sanno bilanciare una reazione chimica, tra cui le reazioni redox. Finalità Finalità Avere una conoscenza più ampia di un elemento molto utile all’uomo.

3 Il Ferro: cos’è Fe 2+ Fe 3+

4 Il Ferro: dov’è

5 Come lo utilizziamo? Il ferro è il metallo in assoluto più usato dall'umanità, rappresenta da solo il 95% della produzione di metalli del mondo. Il ferro è il metallo in assoluto più usato dall'umanità, rappresenta da solo il 95% della produzione di metalli del mondo. Il suo basso costo e la sua resistenza (nella forma detta acciaio) ne fanno un materiale da costruzione indispensabile, specialmente nella realizzazione di automobili, di scafi di navi e di elementi portanti di edifici. Il suo basso costo e la sua resistenza (nella forma detta acciaio) ne fanno un materiale da costruzione indispensabile, specialmente nella realizzazione di automobili, di scafi di navi e di elementi portanti di edifici.acciaioautomobiliscafinaviacciaioautomobiliscafinavi

6 I composti del ferro più utilizzati comprendono: il ferro comune (tecnicamente detto battuto o dolce), contenente meno dello 0,5% di carbonio. È un materiale duro e malleabile; il ferro comune (tecnicamente detto battuto o dolce), contenente meno dello 0,5% di carbonio. È un materiale duro e malleabile; l'ossido di ferro(III) (Fe 2 O 3 ), nelle varietà magnetite e maghemite usato per le sue proprietà magnetiche. l'ossido di ferro(III) (Fe 2 O 3 ), nelle varietà magnetite e maghemite usato per le sue proprietà magnetiche.ossido di ferro(III)magnetite maghemiteossido di ferro(III)magnetite maghemite

7 la ghisa contiene tra il 2% ed 3,5% di carbonio e livelli bassi di impurezze. Punto di fusione tra 1150°C e 1200°C. È un materiale estremamente duro e fragile, si spezza facilmente. la ghisa contiene tra il 2% ed 3,5% di carbonio e livelli bassi di impurezze. Punto di fusione tra 1150°C e 1200°C. È un materiale estremamente duro e fragile, si spezza facilmente.ghisa l'acciaio al carbonio, che contiene tra lo 0,5% e l'1% di carbonio; l'acciaio al carbonio, che contiene tra lo 0,5% e l'1% di carbonio;acciaio trattamento Bessemer trattamento Bessemer I composti del ferro più utilizzati comprendono: 2 Fe 2 O 3 + 3C 4 Fe + 3 CO 2

8 Torre di Eiffel

9 E la ruggine? Inizialmente subisce tutta una serie di reazioni chimiche: 2 Fe + O 2 ----> 2 FeO ossido di ferro(II) 2 Fe + O 2 ----> 2 FeO ossido di ferro(II) 4 FeO + 3 O 2 ---> 2 Fe 2 O 3 ossido di ferro(III) 4 FeO + 3 O 2 ---> 2 Fe 2 O 3 ossido di ferro(III) Fe 2 O 3 + 3 H 2 O -----> 2 Fe(OH) 3 idrossido di ferro(III) Fe 2 O 3 + 3 H 2 O -----> 2 Fe(OH) 3 idrossido di ferro(III) 2 Fe(OH) 3 + 3 CO 2 ------> Fe 2 (CO 3 ) 3 + 3 H 2 O carbonato di ferro (III) 2 Fe(OH) 3 + 3 CO 2 ------> Fe 2 (CO 3 ) 3 + 3 H 2 O carbonato di ferro (III) Tutti questi composti sono presenti nella ruggine. In seguito avvengono trasformazioni fisiche: le placche di ruggine si sollevano e si staccano, mettendo a nudo altro ferro e così l'ossidazione continua

10 In forma disciolta, cioè come ione Fe 2+ causa problemi di una natura estetica ed organolettica In forma disciolta, cioè come ione Fe 2+ causa problemi di una natura estetica ed organolettica Il Ferro: è dannoso?

11 Eliminazione dall’acqua il ferro ferroso è ossidato in ferro ferrico, il quale precipita in idrossido del ferro, Fe(OH) 3. Il precipitato è quindi separato dall'acqua tramite filtrazione su sabbia o decantazione. il ferro ferroso è ossidato in ferro ferrico, il quale precipita in idrossido del ferro, Fe(OH) 3. Il precipitato è quindi separato dall'acqua tramite filtrazione su sabbia o decantazione. filtrazione su sabbia filtrazione su sabbia O2O2 H2OH2O

12 Il trasporto di ossigeno ai tessuti Il trasporto di ossigeno ai tessuti Produzione di energia Produzione di energia Produzione di vitamina A Produzione di vitamina A Trasmissione degli impulsi nervosi Trasmissione degli impulsi nervosi Il ferro e la salute Mancanza di ferro porta all’anemia: Essa si presenta con debolezza, pallore, disturbi nella regolazione della temperatura corporea, tachicardia

13 Il ferro è fondamentale per tutti gli esseri viventi: emoglobina Globulo rosso Fe-eme

14 Il ferro nell’alimentazione

15 Quanto Soggetti Dose raccomandata (mg/die) Maschi 18-60 anni10 Donne di età superiore a 50 anni10 Donne dai 14 ai 49 anni18 Nutrici18 Gestanti30 Adolescenti maschi12 Adolescenti femmine12

16 Dov’è AlimentoApporto di ferro (mg) Milza di bovino42 Fegato di suino18 Tè foglie15 Cacao amaro14 Germe di frumento10 Fagioli borlotti9 Radicchio verde7.8 Pistacchi7.3 Pesche secche6 Cozze5.6 Muesli5.6 Cavallo3.9 Spinaci2.9 Lenticchie2.1

17 Il ferro nell’alimentazione Sfatiamo un mito

18 biodisponibilità negli alimenti il ferro alimentare si presenta sotto 2 forme: Ferro eme (carne) Ferro eme (carne) Ferro non eme (vegetali) Ferro non eme (vegetali)

19 Che differenza c’è? Il Ferro eme è assorbito per un 20-40%, è di derivazione animale (rappresenta il 40% del ferro contenuto nelle carni), e il suo assorbimento non è influenzato da altri fattori della dieta. Il Ferro eme è assorbito per un 20-40%, è di derivazione animale (rappresenta il 40% del ferro contenuto nelle carni), e il suo assorbimento non è influenzato da altri fattori della dieta. Il ferro non eme invece è per il 100% di origine vegetale e solo per un 60% di origine animale. In questo caso però ci sono vari fattori nutrizionali che influiscono nell'assorbimento. L'assorbimento varia dal 2 al 20%. Il ferro non eme invece è per il 100% di origine vegetale e solo per un 60% di origine animale. In questo caso però ci sono vari fattori nutrizionali che influiscono nell'assorbimento. L'assorbimento varia dal 2 al 20%.

20 E allora Braccio di Ferro? I fattori che facilitano l'assorbimento del Ferro non eme sono: Acidi organici (Vitamina C, Acido Citrico) Acidi organici (Vitamina C, Acido Citrico) Proteine animali Proteine animali Retinolo Retinolo I composti che interagiscono in modo negativo sull'assorbimento del ferro non eme sono: Polifenoli (vino rosso) e Tannini Polifenoli (vino rosso) e Tannini Fibre Fibre Proteine della Soia Proteine della Soia