Fer Fe

Découverte

Les plus anciens objets en fer étaient fabriqués à partir de météorites. Des perles martelées dans du fer météoritique ont été trouvées dans des tombes égyptiennes antérieures à 3000 av. J.-C., et la lame d'un poignard de la tombe de Toutânkhamon est elle aussi d'origine météoritique.

Extraire le fer de son minerai est plus difficile que pour le cuivre, car il faut des températures plus élevées et un contrôle attentif du charbon de bois et de l'air. La technique se développa progressivement en Anatolie et au Proche-Orient, et vers 1200 av. J.-C. le travail du fer se répandait largement, marquant le début de l'âge du fer dans de nombreuses régions. En Chine, la fonte était produite dès le Ve siècle av. J.-C. environ, bien plus tôt qu'en Europe.

En 1709, Abraham Darby commença en Angleterre à fondre le fer au coke plutôt qu'au charbon de bois, contribuant à alimenter la révolution industrielle. En 1856, Henry Bessemer breveta un procédé permettant de transformer à bas coût la fonte liquide en acier en y insufflant de l'air, et l'acier devint bientôt la colonne vertébrale de l'industrie moderne.

Origine du nom

Le mot français fer vient directement du latin ferrum, qui donne aussi le symbole Fe et des mots comme ferreux, ferrique ou ferroviaire. L'anglais iron provient au contraire du vieil anglais et de mots germaniques apparentés. Le fer était l'un des sept métaux connus dans l'Antiquité, et les alchimistes l'associaient à Mars, dieu de la guerre, un partenaire approprié pour le métal des armes.

Principales utilisations

• Acier : le fer allié à un peu de carbone, et souvent à du chrome, du nickel ou du manganèse, représente environ 95 % en masse de tous les métaux produits. La production mondiale d'acier brut avoisine deux milliards de tonnes par an.
• Construction et transports : poutres, armatures, rails, navires, voitures et pipelines.
• Fonte : blocs moteurs, tuyaux et ustensiles de cuisine.
• Aimants et matériel électrique : le fer doux et les aciers électriques forment les noyaux des transformateurs et des moteurs.
• Chimie : les catalyseurs au fer sont utilisés dans le procédé Haber–Bosch de synthèse de l'ammoniac, et les oxydes de fer sont des pigments rouges, jaunes et noirs courants.

Isotopes

Le fer possède quatre isotopes stables : le fer 54, le fer 56 (environ 92 %), le fer 57 et le fer 58. Le fer 56 possède l'un des noyaux les plus fortement liés de tous les isotopes, ce qui explique pourquoi la fusion s'arrête vers le fer dans les étoiles massives. Le fer 57 est utilisé en spectroscopie Mössbauer pour étudier les minéraux contenant du fer, y compris sur Mars. Le fer 60, radioactif, de demi-vie d'environ 2,6 millions d'années, a été retrouvé dans des croûtes des grands fonds et dans la neige de l'Antarctique, preuve de supernovæ proches dans un passé géologiquement récent. Le fer 59 (environ 45 jours) sert en médecine à suivre le métabolisme du fer.

Dans la vie quotidienne

Le corps d'un adulte contient environ 3 à 4 grammes de fer, surtout dans l'hémoglobine, qui transporte l'oxygène dans les globules rouges. La carence en fer est l'un des problèmes nutritionnels les plus répandus au monde et provoque anémie et fatigue. La viande, les haricots, les lentilles et les légumes à feuilles en sont de bonnes sources.

Les compléments de fer peuvent être dangereux si des enfants les avalent par accident ; il faut donc les ranger en lieu sûr. La rouille, l'oxyde rougeâtre qui se forme à l'air humide, coûte chaque année des sommes considérables aux économies.