Cerio – Propiedades – Precio – Aplicaciones – Producción

Acerca del Cerio

El cerio es un metal blando, dúctil y de color blanco plateado que se empaña cuando se expone al aire y es lo suficientemente suave como para cortarlo con un cuchillo. El cerio es el segundo elemento de la serie de los lantánidos. El cerio también se considera tradicionalmente uno de los elementos de tierras raras.

Resumen

Elemento	Cerio
Número atómico	58
Categoría de elemento	Metal de tierras raras
Fase en STP	Sólido
Densidad	6,689 g / cm3
Resistencia a la tracción	100 MPa
Límite de elastacidad	90 MPa
Módulo de Young	33,6 GPa
Escala de Mohs	2,5
Dureza Brinell	412 MPa
Dureza Vickers	300 MPa
Punto de fusion	798 ° C
Punto de ebullición	3457 ° C
Conductividad térmica	11 W / mK
Coeficiente de expansión térmica	6,3 µm / mK
Calor especifico	0,19 J / g K
Calor de fusión	5,46 kJ / mol
Calor de vaporización	414 kJ / mol
Resistividad eléctrica [nanoOhmímetro]	828
Susceptibilidad magnética	+ 2450e-6 cm ^ 3 / mol

Producción y precio del Cerio

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 Cerio puro rondaron los 570 $ / kg.

Los minerales que contienen cerio, como la monacita, suelen contener una variedad de otras tierras raras. En consecuencia, se someten a una serie de tratamientos químicos para eliminar las tierras raras como el torio y el cerio. La monacita es un mineral importante para el torio, lantano y cerio. A menudo se encuentra en depósitos de placer. India, Madagascar y Sudáfrica tienen grandes depósitos de arenas de monacita. Los depósitos de la India son particularmente ricos en monacita.

Fuente: www.luciteria.com

Propiedades mecánicas del Cerio

Resistencia del Cerio

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 o 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 Cerio

La resistencia máxima a la tracción del cerio es de 100 MPa.

Límite de elastacidad del Cerio

El límite elástico del cerio  es de 90 MPa.

Módulo de Young del Cerio

El módulo de Young del cerio es de 90 MPa.

Dureza del Cerio

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 las 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 cerio es de aproximadamente 412 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 cerio es de aproximadamente 300 MPa.

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 cerio tiene una dureza de aproximadamente 2,5.

Ver también: dureza de materiales

Cerio – Estructura cristalina

Una posible estructura cristalina de  Cerio  es  una estructura compacta de doble hexágono  .

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 Cerio

Propiedades térmicas del Cerio

Cerio: punto de fusión y punto de ebullición

Punto de cerio de fusión es de  798 ° C .

Punto de cerio de ebullición es  de 3457 ° C .

Tenga en cuenta que estos puntos están asociados con la presión atmosférica estándar.

Cerio – Conductividad térmica

La conductividad térmica del  cerio  es  11  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 Cerio

El coeficiente de expansión térmica lineal del  cerio  es de  6,3  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 fraccionario en longitud o volumen por cambio de temperatura unitario.

Cerio: calor específico, calor latente de fusión, calor latente de vaporización

El calor específico de cerio es 0,19 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 cerio es 5,46 kJ / mol .

El calor latente de vaporización del cerio es 414 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.

Cerio – 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 Cerio

La resistividad eléctrica del cerio es de  828 nΩ⋅m .

La conductividad eléctrica  y su inversa,  la resistividad eléctrica , es una propiedad fundamental de un material que cuantifica cómo el cerio conduce el flujo de corriente eléctrica. La conductividad eléctrica o conductancia específica es el recíproco de la resistividad eléctrica.

Susceptibilidad magnética del Cerio

La susceptibilidad magnética del cerio es  + 2450e-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 cerio en respuesta a un campo magnético aplicado.