IJzer - Oersterk in verbinding
Bastienne Wentzel

5 juni 2015, Chemische Feitelijkheden

Eenderde van de aarde bestaat uit het element ijzer. En ook in de ruimte komt het zoveel voor, dat er meteorieten op aarde zijn geland die bijna helemaal uit ijzer bestaan. De eerste ijzeren voorwerpen maakten mensen duizenden jaren geleden dan ook van meteorietijzer. In het recente verleden heeft ijzer de industrialisatie van Nederland op gang geholpen in de 18e eeuw. In de bodem van de Achterhoek was zoveel ijzererts te vinden dat er grote ijzerfabrieken werden gebouwd. Daarin wordt ijzererts met kool verhit tot het gesmolten zuivere ijzer zich afscheidt en kan worden verwerkt. Hoogovens werken nog steeds op die manier.

Het zuivere metaal ijzer is echter te zacht om iets zinvols mee te doen. Daarom maakt men er legeringen van. Een mengsel van ijzer met koolstof geeft staal. Voeg je er chroom en nikkel aan toe dan ontstaat rvs. Zo is ijzer in combinatie met andere elementen geschikt te maken voor vele toepassingen van vervoermiddelen tot en met kookgerei.
IJzer als element in verbindingen heeft interessante eigenschappen. Het staat eenvoudig twee of drie elektronen af. Zo bindt het aan hemoglobine in je bloed waardoor er zuurstof kan worden getransporteerd. Talloze enzymen hebben ijzer gebonden en kunnen zo stikstof, zuurstof of waterstof activeren zodat biologische reacties worden uitgevoerd. Het ligt dus voor de hand dat ijzer geschikt is als katalysator in allerlei chemische processen. Het is daarom opvallend dat er in de chemische industrie slechts in enkele processen ijzer wordt toegepast, waaronder het maken van ammonia en het zuiveren van water. Wetenschappers proberen nu de werking van ijzerenzymen na te bootsen. Daarmee hopen ze katalytische processen te vervangen die nu met schaarse of dure edelmetalen worden uitgevoerd.

IN DEZE CHEMISCHE FEITELIJKHEID
· De Context: IJzer is bepaald niet schaars op aarde. Waar kom je het allemaal tegen?
· De Basis: Zuiver ijzer is een zacht en reactief goedje. Hoe kun je er een bruikbaar materiaal van maken?
· De Diepte: IJzer is goedkoop en niet schaars of giftig. Waarom gebruiken we ijzer dan niet vaker als katalysator?

Het volledige artikel is gepubliceerd als Chemische Feitelijkheid Editie 76, nr 311, mei 2015.