Acerca del Calcio
El calcio es un metal alcalinotérreo, es un metal amarillo pálido reactivo que forma una capa oscura de óxido-nitruro cuando se expone al aire. Sus propiedades físicas y químicas son muy similares a las de sus homólogos más pesados, el estroncio y el bario. Es el quinto elemento más abundante en la corteza terrestre y el tercer metal más abundante, después del hierro y el aluminio.
Resumen
| Elemento | Calcio |
| Número atómico | 20 |
| Categoría de elemento | Metal alcalinotérreo |
| Fase en STP | Sólido |
| Densidad | 1,55 g / cm3 |
| Resistencia a la tracción | 110 MPa |
| Límite de elastacidad | N / A |
| Módulo de Young | 20 GPa |
| Escala de Mohs | 1,5 |
| Dureza Brinell | 170 – 400 MPa |
| Dureza Vickers | N / A |
| Punto de fusion | 842 ° C |
| Punto de ebullición | 1484 ° C |
| Conductividad térmica | 200 W / mK |
| Coeficiente de expansión térmica | 22,3 µm / mK |
| Calor especifico | 0,63 J / g K |
| Calor de fusión | 8,54 kJ / mol |
| Calor de vaporización | 153,3 kJ / mol |
| Resistividad eléctrica [medidor de nanoOhmios] | 33,6 |
| Susceptibilidad magnética | + 40e-6 cm ^ 3 / mol |
Aplicaciones del Calcio
El mayor uso del calcio metálico es en la fabricación de acero, debido a su fuerte afinidad química por el oxígeno y el azufre. Sus óxidos y sulfuros, una vez formados, dan aluminato de cal líquido e inclusiones de sulfuro en el acero que flotan. Los compuestos de calcio se utilizan en la fabricación de insecticidas, pinturas, tiza, textiles y fuegos artificiales.
Producción y precio del Calcio
Los precios de las materias primas cambian a diario. Están impulsados principalmente por la oferta, la demanda y los precios de la energía. En 2019, los precios del calcio puro rondaron los 110 $ / kg.
En 2005, se produjeron alrededor de 24 000 toneladas de calcio; Aproximadamente la mitad del calcio extraído del mundo es utilizado por Estados Unidos, y aproximadamente el 80% de la producción se utiliza cada año. El calcio metal puro ahora se fabrica comercialmente calentando cal con aluminio. El metal reacciona lentamente con el oxígeno, el vapor de agua y el nitrógeno del aire para formar una capa amarilla de óxido, hidróxido y nitruro.
Fuente: www.luciteria.com
Propiedades mecánicas del Calcio
Resistencia del Calcio
En mecánica de materiales, la resistencia de un material es su capacidad para soportar una carga aplicada sin fallas ni deformaciones plásticas. La resistencia de los materiales básicamente considera la relación entre las cargas externas aplicadas a un material y la deformación resultante o cambio en las dimensiones del material. Al diseñar estructuras y máquinas, es importante considerar estos factores, a fin de que el material seleccionado tenga la resistencia adecuada para resistir las cargas o fuerzas aplicadas y conservar su forma original. La resistencia de un material es su capacidad para soportar esta carga aplicada sin fallas ni deformaciones plásticas.
Para la tensión de tracción, la capacidad de un material o estructura para soportar cargas que tienden a alargarse se conoce como resistencia máxima a la tracción (UTS). El límite elástico o límite elástico es la propiedad del material definida como el esfuerzo en el que un material comienza a deformarse plásticamente, mientras que el límite elástico es el punto donde comienza la deformación no lineal (elástica + plástica).
Ver también: Resistencia de los materiales
Resistencia máxima a la tracción del Calcio
La resistencia máxima a la tracción del calcio es de 110 MPa.
Límite de elastacidad de Calcio
El límite elástico del calcio es N / A.
Módulo de Young del Calcio
El módulo de Young del calcio es 20 GPa.
Dureza del Calcio
En la ciencia de los materiales, la dureza es la capacidad de resistir la hendidura de la superficie ( deformación plástica localizada ) y el rayado . La prueba de dureza Brinell es una de las pruebas de dureza por indentación, que se ha desarrollado para pruebas de dureza. En las pruebas Brinell, se fuerza un penetrador esférico duro bajo una carga específica en la superficie del metal que se va a probar.
La dureza Brinell del calcio es aproximadamente de 170 a 400 MPa.
El método de prueba de dureza Vickers fue desarrollado por Robert L. Smith y George E. Sandland en Vickers Ltd como una alternativa al método Brinell para medir la dureza de materiales. El método de prueba de dureza Vickers también se puede utilizar como método de prueba de microdureza , que se utiliza principalmente para piezas pequeñas, secciones delgadas o trabajos de profundidad de caja.
La dureza Vickers del calcio es aproximadamente N / A.
La dureza al rayado es la medida de la resistencia de una muestra a la deformación plástica permanente debido a la fricción de un objeto afilado. La escala más común para esta prueba cualitativa es la escala de Mohs , que se utiliza en mineralogía. La escala de Mohs de dureza mineral se basa en la capacidad de una muestra natural de mineral para rayar visiblemente otro mineral.
El calcio tiene una dureza de aproximadamente 1,5.
Ver también: dureza de materiales
Calcio – Estructura cristalina
Una posible estructura cristalina del calcio es una estructura cúbica centrada en las caras .
En los metales, y en muchos otros sólidos, los átomos están dispuestos en matrices regulares llamadas cristales. Una red de cristal es un patrón repetitivo de puntos matemáticos que se extiende por todo el espacio. Las fuerzas de los enlaces químicos provocan esta repetición. Es este patrón repetido el que controla propiedades como resistencia, ductilidad, densidad, conductividad (propiedad de conducir o transmitir calor, electricidad, etc.) y forma. Hay 14 tipos generales de patrones conocidos como celosías de Bravais.
Ver también: Estructura cristalina de materiales
Estructura cristalina del Calcio
Resistencia de los elementos
Elasticidad de los elementos
Dureza de los elementos
Propiedades térmicas del Calcio
Calcio – Punto de fusión y punto de ebullición
Punto de calcio de fusión es de 842 ° C .
Punto de calcio de ebullición es 1484 ° C .
Tenga en cuenta que estos puntos están asociados con la presión atmosférica estándar.
Calcio – Conductividad térmica
La conductividad térmica del calcio es 200 W / (m · K).
Las características de transferencia de calor de un material sólido se miden mediante una propiedad llamada conductividad térmica , k (o λ), medida en W / mK . Es una medida de la capacidad de una sustancia para transferir calor a través de un material por conducción . Tenga en cuenta que la ley de Fourier se aplica a toda la materia, independientemente de su estado (sólido, líquido o gas), por lo tanto, también se define para líquidos y gases.
Coeficiente de expansión térmica del Calcio
El coeficiente de expansión térmica lineal del calcio es 22,3 µm / (m · K)
La expansión térmica es generalmente la tendencia de la materia a cambiar sus dimensiones en respuesta a un cambio de temperatura. Por lo general, se expresa como un cambio fraccional de longitud o volumen por cambio de temperatura unitario.
Calcio: calor específico, calor latente de fusión, calor latente de vaporización
El calor específico de calcio es 0,63 J / g K .
La capacidad calorífica es una propiedad extensa de la materia, lo que significa que es proporcional al tamaño del sistema. La capacidad calorífica C tiene la unidad de energía por grado o energía por kelvin. Cuando se expresa el mismo fenómeno como una propiedad intensiva, la capacidad calorífica se divide por la cantidad de sustancia, masa o volumen, por lo que la cantidad es independiente del tamaño o extensión de la muestra.
El calor latente de fusión del calcio es 8.54 kJ / mol .
El calor latente de vaporización del calcio es 153,3 kJ / mol .
El calor latente es la cantidad de calor que se agrega o se elimina de una sustancia para producir un cambio de fase. Esta energía rompe las fuerzas de atracción intermoleculares y también debe proporcionar la energía necesaria para expandir el gas (el trabajo pΔV ). Cuando se agrega calor latente, no se produce ningún cambio de temperatura. La entalpía de vaporización es función de la presión a la que tiene lugar esa transformación.
Punto de fusión de los elementos
Conductividad térmica de elementos
Expansión térmica de elementos
Capacidad calorífica de los elementos
Calor de fusión de elementos
Calor de vaporización de elementos
Calcio – Resistividad eléctrica – Susceptibilidad magnética
La propiedad eléctrica se refiere a la respuesta de un material a un campo eléctrico aplicado. Una de las principales características de los materiales es su capacidad (o falta de capacidad) para conducir corriente eléctrica. De hecho, los materiales se clasifican según esta propiedad, es decir, se dividen en conductores, semiconductores y no conductores.
Ver también: Propiedades eléctricas
La propiedad magnética se refiere a la respuesta de un material a un campo magnético aplicado . Las propiedades magnéticas macroscópicas de un material son una consecuencia de las interacciones entre un campo magnético externo y los momentos dipolares magnéticos de los átomos constituyentes . Diferentes materiales reaccionan a la aplicación de un campo magnético de manera diferente .
Ver también: Propiedades magnéticas
Resistividad eléctrica del Calcio
La resistividad eléctrica del calcio es 33,6 nΩ⋅m .
La conductividad eléctrica y su inversa, la resistividad eléctrica , es una propiedad fundamental de un material que cuantifica cómo el calcio conduce el flujo de corriente eléctrica. La conductividad eléctrica o conductancia específica es el recíproco de la resistividad eléctrica.
Susceptibilidad magnética del calcio
La susceptibilidad magnética del calcio es + 40e-6 cm ^ 3 / mol .
En electromagnetismo, la susceptibilidad magnética es la medida de la magnetización de una sustancia. La susceptibilidad magnética es un factor de proporcionalidad adimensional que indica el grado de magnetización del calcio en respuesta a un campo magnético aplicado.
Resistividad eléctrica de elementos
Susceptibilidad magnética de elementos
Otras propiedades del Calcio
