I metalli ferrosi e non ferrosi sono diversi sia nella chimica che nel modo in cui sono usati. Ci sono alcune differenze chiave che possono essere usate per distinguere tra i due tipi.
1. Contenuto di ferro
La differenza fondamentale tra metalli ferrosi e non ferrosi è il loro contenuto di ferro. Entrambi i tipi possono essere puri o in lega. In generale, i metalli ferrosi contengono ferro. La parola stessa ferroso deriva dalla parola latina per ferro, ferrum. Questa è la ragione per cui al ferro viene data l’abbreviazione Fe nella tavola periodica degli elementi. Possono essere ghisa, acciaio o un altro tipo di metallo contenente ferro. L’acciaio inossidabile è una forma comune di metallo ferroso. I metalli non ferrosi, invece, non contengono ferro. Questi metalli possono essere metalli grezzi, metalli purificati o leghe. I comuni metalli non ferrosi includono alluminio, rame, stagno e metalli preziosi come oro e argento.
2. Magnetismo
Hai mai notato che lo stesso magnete che si attacca al tuo frigorifero in acciaio inossidabile non ha alcuna attrazione per il tuo anello d’oro? Se è così, avete scoperto un’altra differenza generale tra metalli ferrosi e non ferrosi. I metalli ferrosi sono generalmente magnetici, mentre i metalli non ferrosi non lo sono. Questa proprietà permette di identificare e classificare facilmente i due tipi di metalli.
La ragione di questo è che il ferro è una molecola molto polare. Gli elettroni nel suo anello atomico non sono simmetrici. Quando il ferro incontra un campo magnetico, i suoi elettroni sono tirati verso un segno dell’atomo. Questo crea l’attrazione tra metalli ferrosi e magneti. I metalli non ferrosi sono generalmente attratti da un magnete solo quando un campo elettrico li attraversa, che polarizza i loro elettroni.
3. Ossidazione
Un’altra caratteristica chiave dei metalli ferrosi è che possono essere ossidati, cosa che comunemente chiamiamo ruggine. A causa della polarità del ferro, è molto probabile che perda un elettrone con altre molecole polari come l’acqua. Questo rende l’atomo di ferro più positivo, e quindi più propenso a legarsi all’ossigeno dell’acqua, creando ossido di ferro (III). L’ossido di ferro (III) è il metallo rosso in polvere che chiamiamo ruggine.
Alcuni metalli ferrosi, come l’acciaio inossidabile, non arrugginiscono. Questo perché sono stati combinati con un metallo non ferroso che bilancia l’atomo di ferro e lo rende meno propenso a perdere un elettrone e a iniziare il processo di formazione della ruggine. I metalli non ferrosi non arrugginiscono.
4. Resistenza alla trazione
Un’ultima caratteristica distintiva dei metalli ferrosi è che di solito hanno una resistenza alla trazione molto alta. L’acciaio, per esempio, è uno dei metalli più forti del mondo. La resistenza alla trazione è la capacità di subire una grande quantità di forza senza rompersi o deformarsi. Questo è dovuto a una miscela di forza e flessibilità. Mentre ci sono alcuni metalli non ferrosi molto forti, come il titanio, pochi metalli sono capaci di sopportare il peso o la forza come le leghe di ferro.
I metalli ferrosi e non ferrosi sono molto diversi perché hanno una chimica atomica diversa e interagiscono con il loro ambiente in modi unici. Entrambi i tipi di metallo sono importanti per il mondo moderno e vengono usati in vari modi.