jueves, 23 de mayo de 2013




                                HIERRO

El hierro es un elemento químico de número atómico 26 situado en el grupo 8, periodo 4 de la tabla periódica de los elementos,es un elemento de la familia de los ferromacneticos. Su símbolo es Fe.
Este metal de transición es el cuarto elemento más abundante en la corteza terrestre, representando un 5% y, entre los metales, sólo el aluminio es más abundante. Igualmente es uno de los elementos más importantes del Universo, y el núcleo de la Tierra está formado principalmente por hierro y níquel, generando al moverse un campo magnético. Ha sido históricamente muy importante, y un período de la historia recibe el nombre de Edad de Hierro.

La presencia del hierro en el agua provoca precipitación y coloración no deseada. Existen técnicas de separación del hierro del agua.

                                          


El uso más extenso del hierro (fierro) es para la obtención de aceros estructurales; también se producen grandes cantidades de hierro fundido y de hierro forjado. Entre otros usos del hierro y de sus compuestos se tienen la fabricación de imanes, tintes (tintas, papel para heliográficas, pigmentos pulidores) y abrasivos (colcótar).

Exiten varias forma alotrópicas del hierro. La ferrita es estable hasta 760ºC (1400ºF). El cambio del hierro B comprende principalmente una pérdida de permeabilidad magnética porque la estructura de la red (cúbica centrada en el cuerpo) permanece inalterada. La forma alotrópica tiene sus átomos en arreglos cúbicos con empaquetamiento cerrado y es estable desde 910 hasta 1400ºC (1670 hasta 2600ºF).

Este metal es un buen agente reductor y, dependiendo de las condiciones, puede oxidarse hasta el estado 2+m 3+ o 6+. En la mayor parte de los compuestos de hierro está presente el ion ferroso, hierro(II), o el ion férrico, hierro(III), como una unidad distinta. Por lo común, los compuestos ferrosos son de color amarillo claro hasta café verdoso oscuro; el ion hidratado Fe(H2O)62+, que se encuentra en muchos compuestos y en solución, es verde claro. Este ion presenta poca tendencia a formar complejos de coordinación, excepto con reactivos fuertes, como el ion cianuro, las poliaminas y las porfirinas. El ion férrico, por razón de su alta carga (3+) y su tamaño pequeño, tiene una fuerte tendencia a capturar aniones. El ion hidratado Fe(H2O)63+, que se encuentra en solución, se combina con OH-, F-, Cl-, CN-, SCN-, N3-, C2O42- y otros aniones para forma complejos de coordinación.


                              

Un aspecto interesante de la química del hierro es el arreglo de los compuestos con enlaces al carbono. La cementita, Fe3C, es un componente del acero. Los complejos con cianuro, tanto del ion ferroso como del férrico, son muy estables y no son intensamente magnéticos, en contraposición a la mayor parte de los complejos de coordinación del hierro. Los complejos con cianuro forman sales coloradas.

Efectos del Hierro sobre la salud

El Hierro puede ser encontrado en carne, productos integrales, patatas y vegetales. El cuerpo humano absorbe Hierro de animales más rápido que el Hierro de las plantas. El Hierro es una parte esencial de la hemoglobina: el agente colorante rojo de la sangre que transporta el oxígeno a través de nuestros cuerpos.

Puede provocar conjuntivitis, coriorretinitis, y retinitis si contacta con los tejidos y permanece en ellos. La inhalación crónica de concentraciones excesivas de vapores o polvos de óxido de hierro puede resultar en el desarrollo de una neumoconiosis benigna, llamada sideriosis, que es observable como un cambio en los rayos X. Ningún daño físico de la función pulmonar se ha asociado con la siderosis. La inhalación de concentraciones excesivas de óxido de hierro puede incrementar elriesgo de desarrollar cáncer de pulmón en trabajadores expuestos a carcinógenos pulmonares.

Nombre
Hierro
Número atómico
26
Valencia
2,3
Estado de oxidación
+2,3
Electronegatividad
1,8
Radio covalente (Å)
1,25
Radio iónico (Å)
0,64
Radio atómico (Å)
1,26
Configuración electrónica
1S^2 2S^2 2P^6 3S^2 3P^6 4S^2 3D^6
Primer potencial de ionización (eV)
7,94
Masa atómica (g/mol)
55,847
Densidad (g/ml)
7,86
Punto de ebullición (ºC)
3000
Punto de fusión (ºC)
1536
Descubridor
Egipcios 4000 a.C





USOS DEL HIERRO

El hierro es el metal duro más usado, con el 95% en peso de la producción mundial de metal. El hierro puro (pureza a partir de 99,5%) no tiene demasiadas aplicaciones, salvo excepciones para utilizar su potencial magnético. El hierro tiene su gran aplicación para formar los productos siderúrgicos, utilizando éste como elemento matriz para alojar otros elementos aleantes tanto metálicos como no metálicos, que confieren distintas propiedades al material. Se considera que una aleación de hierro es acero si contiene menos de un 2,1% de carbono; si el porcentaje es mayor, recibe el nombre de fundición.
El acero es indispensable debido a su bajo precio y tenacidad, especialmente en automóviles, barcos y componentes estructurales de edificios.

El hierro es un metal extremadamente útil y el elemento más común del planeta Tierra. Si alguna vez te has preguntado para qué sirve el hierro, a continuación tienes una lista de sus posibles usos:

*El acero inoxidable es un tipo muy común de acero. El acero se obtiene mediante la combinación de hierro con otros metales. El acero inoxidable se utiliza en algunas partes de los edificios, en ollas y sartenes, cubiertos y material quirúrgico. También se utiliza para fabricar aviones y automóviles. El acero inoxidable es también 100% reciclable.
*El cloruro de hierro es un compuesto muy importante. Se utiliza para el tratamiento de aguas residuales, como un colorante para telas, como colorante para pintura, como aditivo en la alimentación animal y también para la fabricación de placas de circuitos impresos.
*El sulfato de hierro se usa para tratar la deficiencia de hierro (anemia). También se utiliza para eliminar las partículas residuales microscópicas del agua.
                       
                                 

PROPIEDADES ATOMICAS DEL HIERRO
La masa atómica de un elemento está determinado por la masa total de neutrones y protones que se puede encontrar en un solo átomo perteneciente a este elemento. . El hierro tiene una masa atómica de 55,845 u.

La configuración electrónica del hierro es 1S^2 2S^2 2P^6 3S^2 3P^6 4S^2 3D^6. La configuración electrónica de los elementos, determina la forma el la cual los electrones están estructurados en los átomos de un elemento. El radio medio del hierro es de 1,0 pm, su radio atómico o radio de Bohr es de 1,6 pm y su radio covalente es de 1,6 pm. El hierro tiene un total de 26 electrones cuya distribución es la siguiente: En la primera capa tiene 2 electrones, en la segunda tiene 8 electrones, en su tercera capa tiene 14 electrones y en la cuarta, 2 electrones.


 METABOLISMO DEL HIERRO

 La anemia es la falta de hierro en la sangre,es la segunda,según la OMS, en millones de habitantes en todo el mundo. Prevalece en mujeres embarazadas y niños menores de un año. La ferropenia se caracteriza por tener menos cantidad de hierro para formar hemoglobina, menos cantidad de hemoglobina en los glóbulos rojos y por tanto menor capacidad para transportar el oxigeno a los tejidos.
Absorción 
En casi todos los alimentos hay hierro pero en muy poca cantidad. En la dieta suelen entrar 10 mg y de ellos solo se absorbe en el intestino un 10% (1 mg). Diariamente se suele perder 1 mg por lo que se cubre la pérdida. El hierro se encuentra en todas las células, ya que los citocromos y otras enzimas son ferrodependientes. Las pérdidas de hierro se deben a la descamación de la piel (pérdida de células con hierro) y a la descamación de enterocitos intestinales.
Transporte 
El mg de hierro absorbido es transportado por la transferrina. El hierro siempre tiene que estar unido a proteínas porque sino provocaría radicales libres. La transferrina lo lleva a la médula ósea para formar los hematíes y tras 120 días van al bazo para ser degradados y el Fe se vuelve a utilizar. La transferrina lleva el Fe a todas las células del organismo por tanto todas las células van a tener receptores para la transferrina para tomar el Fe. El higado es donde se almacena el hierro y al ser muy oxidante tiene que estar unido a una proteína intracelular que es la ferritina. En el bazo los eritrocitos son destruidos por macrófagos y se reutiliza el hierro enviándolo al hígado.
En el enterocito el Fe +3 pasa a Fe +2. El Fe +3 es poco soluble y es como se encuentra en los alimentos ya que se oxida por el oxígeno del aire. 
Las mujeres necesitan 2mg/día debido a la pérdida en la menstruación. La falta de hierro provoca cansancio, apatía y pérdida de apetito por lo que se come menos entrando en un ciclo vicioso.
La anemia da lugar a uñas quebradizas, caída de pelo, boqueras, mayor posibilidad de infecciones, disminución del catabolismo de la adrenalina y Na (se produce mayor irritabilidad porque actúa menos la MAO y aunque quieres hacer más cosas no puedes).
En la membrana del enterocito encontramos receptores al Fe +3 aunque son muy pocos. También va a existir una ferrorreductasa que es una proteína capaz de reducir el Fe +3 a Fe +2. Muy cerca de esta ferrirreductasa encontramos la proteína transportadora de metales divalentes acoplada a una bomba de protones, que es capaz de introducir el Fe +2 al interior del enterocito.
En la membrana existen también receptores al hierro hemo (el que entra en el anillo protoporfirínico de la hemoglobina), que lo que van a hacer es coger la molécula de hemoglobina e introducirla en el enterocito. Dentro del enterocito hay una oxigenasa que rompe el grupo hemo y deja libre el hierro.
El hierro no puede estar en el citoplasma de una célula, por lo tanto puede seguir dos vías: *dentro del enterocito se une a la proteína ferritina. Una vez hecho esto hay que enviarlo al plasma. *Alcanzar la membrana basolateral donde vamos a tener otras 2 proteínas que son la hefastina y la ferroportina, las cuales pasan el Fe +2 a Fe +3 y la ferroportina lo va a sacar al plasma para dárselo a la transferrina. El exceso de hierro es mortal por lo que todo lo anterior ha de estar regulado.
El hierro activa a la proteína IRP1 (proteína reguladora de hierro 1) y únicamente se activa si la transferrina que ha entrado en la célula estaba baja en hierro, y lo que hacen es aumentar la síntesis de proteínas que absorben y exportan hierro. El enterocito lo que va a hacer es absorber mayor cantidad de hierro y transportarlo a las células. Si la transferrina tiene hierro suficiente lo que hace es activar a la IRP2 que lo que hace es aumentar la síntesis de ferritina para almacenarlo, e inhibe la síntesis de las proteínas absortivas y exportadoras.
La célula que necesita mayor cantidad de hierro es el eritroblasto, el cual posee gran cantidad de receptores a la transferrina. El eritroblasto se queda con el hierro y la transferrina se queda sin hierro. Este Fe +2 lo lleva a la mitocondria y lo introduce en el anillo hemo formando la hemoglobina.



                   



DATOS IMPORTANTES DEL HIERRO


* El hierro contribuye a que la hemoglobina -proteína cuyo trabajo consiste en llenar los glóbulos rojos de la sangre y transportar oxígeno desde los pulmones a todas las células- ejerza correctamente sus funciones, aportando su cuota de oxígeno a todas las células del cuerpo. 

* Si tienes carencias de hierro, lo más probable es que te sientas cansada permanentemente y tengas el rostro pálido.

* El hierro presente en las carnes de res, aves y pescado, es absorbido por el organismo en 25% aproximadamente y en mucho menor porcentaje, si proviene de cereales. 

* La vitamina C -contenida en alimentos como frutos cítricos, pimentones y papas-, es excelente para que tu organismo asimile el hierro.

* Si las reservas de hierro que tiene una persona -sea cual sea su sexo o edad- son muy escasas, las consecuencias para su salud pueden ser: mayor vulnerabilidad frente a las infecciones, descenso en el sistema inmunológico, interferencia en los mecanismos que tiene el organismo para el control de la temperatura y hasta una disminución en el umbral del dolor.

* Una de las enfermedades más frecuentes que padecen las personas -especialmente mujeres- con deficiencias de hierro en su organismo, es la anemia. 

* La pérdida de apetito es una de las consecuencias de la anemia. Lo ideal es que las personas anémicas coman cinco o seis veces al día en pequeñas cantidades.

¿Dónde se encuentra?

* Para obtener la cantidad de hierro que necesitas, sigue una dieta balanceada rica en alimentos que aporten vitamina C a tu organismo como papas, batatas, repollo, coliflor, brócoli, espinacas, berros, acelgas, melón, piña, mandarina, limón, fresas, naranjas y mangos.

* Otros alimentos ricos en hierro son las carnes rojas, muslos y alas de pollo y pavo y cereales comerciales enriquecidos con este mineral. Además se encuentra en mariscos y frutas secas.

* Algunos alimentos y bebidas como la yema de huevo, té, café, fibra, proteína de soya y leche bloquean la absorción de hierro.

* Venezuela ofrece a sus habitantes alimentos ricos en hierro como la harina de maíz precocida por lo que los especialistas recomiendan incluir en la dieta -sin incurrir en excesos- la arepa rellena, cereales fortificados y empanadas.
* Si necesitas consumir hierro en pastillas, tu médico te dirá cuáles son las mejores pero debes saber que su consumo puede ocasionarte malestares estomacales -como la acidez- y estreñimiento.

Bajan los niveles

Los niveles de hierro en el organismo pueden bajar por varias causas: una de ellas son el crecimiento infantil -especialmente en pequeños menores de 3 años- tiempo en el que el desarrollo es tan acelerado que el cuerpo tiene problemas para acumular la cantidad que necesita de este mineral, el embarazo, una dieta pobre y pérdida de sangre por la menstruación, colitis ulcerativas o úlceras estomacales.

Es mejor que no...

* te automediques con suplementos ricos en hierro ya que su exceso puede causar serios trastornos en tu salud. 
* consumas alimentos ricos en hierro combinados con integrales: recuerda que la fibra disminuye sensiblemente la absorción de hierro.
* hagas ejercicios aeróbicos si padeces de anemia.

No dejes de...

* comer a diario ensaladas que contengan verduras de hojas verdes.
* tomar jugos cítricos como postre después de cada comida.
* comer carne blanca, roja o pescado en el almuerzo y la cena.