Fósforo – Propiedades – Precio – Aplicaciones – Producción

Acerca del Fósforo

Como elemento, el fósforo existe en dos formas principales: fósforo blanco y fósforo rojo, pero debido a que es altamente reactivo, el fósforo nunca se encuentra como un elemento libre en la Tierra. Con un 0,099%, el fósforo es el pictógeno más abundante en la corteza terrestre.

Resumen

Elemento	Fósforo
Número atómico	15
Categoría de elemento	No Metal
Fase en STP	Sólido
Densidad	1,823 g / cm3
Resistencia a la tracción	N / A
Límite de elastacidad	N / A
Módulo de Young	N / A
Escala de Mohs	0,5
Dureza Brinell	N / A
Dureza Vickers	N / A
Punto de fusion	44,1 ° C
Punto de ebullición	280 ° C
Conductividad térmica	0,235 W / mK
Coeficiente de expansión térmica	N/A
Calor especifico	0,77 J / g K
Calor de fusión	0,657 kJ / mol
Calor de vaporización	51,9 kJ / mol
Resistividad eléctrica [medidor de nanoOhmios]	N/A
Susceptibilidad magnética	−20,8e-6 cm ^ 3 / mol

 

Producción y precio del Fósforo

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 fósforo puro rondaron los 40 $ / kg.

La mayor parte de la producción de material que contiene fósforo se destina a fertilizantes agrícolas. Para este propósito, los minerales de fosfato se convierten en ácido fosfórico. Sigue dos rutas químicas distintas, la principal es el tratamiento de minerales de fosfato con ácido sulfúrico. El otro proceso utiliza fósforo blanco, que puede producirse por reacción y destilación a partir de fuentes de fosfato de muy baja calidad. El pico de fósforo es un concepto para describir el momento en el que la humanidad alcanza la tasa máxima de producción mundial de fósforo como materia prima industrial y comercial. La fuente predominante de fósforo en los tiempos modernos es la roca fosfórica (a diferencia del guano que la precedió).

Fuente: www.luciteria.com

Propiedades mecánicas del Fósforo

Resistencia del Fósforo

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 Fósforo

La resistencia máxima a la tracción del fósforo es N / A.

Límite de elastacidad de Fósforo

El límite elástico del fósforo  es N / A.

Módulo de Young del Fósforo

El módulo de Young del fósforo es N / A.

Dureza del Fósforo

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 fósforo es aproximadamente N / A.

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 fósforo 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 fósforo tiene una dureza de aproximadamente 0,5.

Ver también: dureza de materiales

Fósforo – Estructura cristalina

Una posible estructura cristalina del  fósforo  es  la estructura cúbica centrada en el cuerpo  .

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 Fósforo

Propiedades térmicas del Fósforo

Fósforo: punto de fusión y punto de ebullición

Punto de fósforo de fusión es de  44,1 ° C .

Punto de fósforo de ebullición es  280 ° C .

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

Fósforo – Conductividad térmica

La conductividad térmica del  fósforo  es  0,235  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 Fósforo

El coeficiente de expansión térmica lineal del  fósforo  es N/A.

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.

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

El calor específico de fósforo es 0,77 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 fósforo es 0,657 kJ / mol .

El calor latente de vaporización del fósforo es 51,9 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.

Fósforo – 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 fósforo

La resistividad eléctrica del fósforo es  N/A .

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

Susceptibilidad magnética del Fósforo

La susceptibilidad magnética del fósforo es  -20,8e-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 fósforo en respuesta a un campo magnético aplicado.