Mots clés : fer, fer ferreux, fer ferrique, oxydation, réduction

Évaluer la teneur en fer à partir de la composition en oxydes

Édouard Kaminski

Institut de physique du globe de Paris

Pierre Thomas

ENS Lyon, Laboratoire des Sciences de la Terre

Benoît Urgelli

ENS Lyon / DGESCO

15/05/2002

Résumé

Les deux formes d'oxydation du fer, formule permettant de calculer la teneur en fer à partir des teneur en ses deux oxydes.


Table des matières

Question

« Dans les compositions des roches en % d'oxydes, le fer est associé à 2 espèces FeO et Fe2O3. Or dans votre tableau de conversion seule la rubrique FeO apparaît. Doit-on les regrouper pour évaluer la teneur en fer ? »

Réponse

Dans les roches magmatiques classiques, le fer est en très grande majorité sous forme de Fe2+ (FeO). Dans tous les silicates usuels (pyroxène, olivine...), il est sous forme Fe2+, donc FeO si on parle en oxydes. Le Fe3+ (Fe2O3) est par contre très minoritaire. Le tableau de conversion dont vous parlez s'adresse à ces cas là.

Par contre, dans les roches magmatiques très hydratées, et dans de très nombreuses roches exogènes (sédimentaires, altérites...) le Fe3+ est loin d'être négligeable. Il faut alors tenir compte des 2 fers ( Fe2+ et Fe3+). Il existe même des roches exogènes tellement oxydées (bauxite...) qu'il n'y a plus que du fer Fe3+.

Il faut donc choisir son tableau de conversion en fonction de ce que l'on veut convertir.

Quoiqu'il en soit, si on veut réaliser la conversion en toute rigueur et en tenant compte des oxydes FeO et Fe2O3, il faut appliquer la règle de calcul suivante. Soit X une fraction massique et M une masse molaire de l'élément ou de la molécule (exemple pour MFe2O3 qui est la masse molaire de la molécule et équivaut à 2MFe + 3MO).

  • Pour obtenir Fe3+ à partir de la teneur en Fe2O3 :

    XFe3+  = MFe/Mtot = (MFe / MFe2O3 ) x (MFe2O3  / Mtot) = (MFe / (2MFe+3MO)) x XFe2O3

  • Pour obtenir la teneur totale en Fer de la roche :

    XFe = XFe2+ + XFe3+ .

    XFe est donc le pourcentage massique pour l'élément fer, qui est donné en résultat dans le tableau de conversion.

Mots clés : fer, fer ferreux, fer ferrique, oxydation, réduction