Sobre el Lantano
El lantano es un metal blando, dúctil, de color blanco plateado que se empaña rápidamente cuando se expone al aire y es lo suficientemente suave como para cortarlo con un cuchillo. Es el epónimo de la serie de los lantánidos, un grupo de 15 elementos similares entre el lantano y el lutecio en la tabla periódica, de los cuales el lantano es el primero y el prototipo. A veces también se considera el primer elemento de los metales de transición del sexto período y tradicionalmente se cuenta entre los elementos de tierras raras.
Resumen
| Elemento | Lantano |
| Número atómico | 57 |
| Categoría de elemento | Metal de tierras raras |
| Fase en STP | Sólido |
| Densidad | 6,146 g / cm3 |
| Resistencia a la tracción | 130 MPa |
| Límite de elastacidad | 125 MPa |
| Módulo de Young | 36,6 GPa |
| Escala de Mohs | 2,5 |
| Dureza Brinell | 350 MPa |
| Dureza Vickers | 360 MPa |
| Punto de fusion | 920 ° C |
| Punto de ebullición | 3454 ° C |
| Conductividad térmica | 13 W / mK |
| Coeficiente de expansión térmica | 12,1 µm / mK |
| Calor especifico | 0,19 J / g K |
| Calor de fusión | 6,2 kJ / mol |
| Calor de vaporización | 414 kJ / mol |
| Resistividad eléctrica [medidor de nanoOhmios] | 615 |
| Susceptibilidad magnética | + 118,6e-6 cm ^ 3 / mol |
Aplicaciones de Lantano
El lantano no es un metal muy utilizado. Sin embargo, sus aleaciones tienen una variedad de usos interesantes. Se utiliza una aleación de lantano-níquel para almacenar gas hidrógeno para su uso en vehículos propulsados por hidrógeno. El lantano también se encuentra en el ánodo de las baterías de hidruro metálico de níquel (NiMH) utilizadas en los automóviles híbridos. El lantano es un componente importante de la aleación mischmetal. Una composición típica incluye aproximadamente 55% de cerio, 25% de lantano y 15-18% de neodimio, seguido de otros metales de tierras raras. El uso más conocido de esta aleación es en ‘pedernal’ para encendedores de cigarrillos.
Producción y precio del Lantano
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 Lantano puro rondaron los 640 $ / kg.
Los minerales que contienen lantano, 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 para producir sales de lantano. 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 Lantano
Resistencia del Lantano
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 Lantano
La resistencia máxima a la tracción del lantano es de 130 MPa.
Límite de elastacidad de Lantano
El límite elástico del lantano es de 125 MPa.
Módulo de Young del Lantano
El módulo de Young del lantano es 125 MPa.
Dureza del Lantano
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 lantano es de aproximadamente 350 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 lantano es de aproximadamente 360 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 dureza mineral de Mohs se basa en la capacidad de una muestra natural de mineral para rayar visiblemente otro mineral.
El lantano tiene una dureza de aproximadamente 2,5.
Ver también: dureza de materiales
Lantano – Estructura cristalina
Una posible estructura cristalina de lantano 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 Lantano
Resistencia de los elementos
Elasticidad de los elementos
Dureza de los elementos
Propiedades térmicas del Lantano
Lantano – Punto de fusión y punto de ebullición
Punto de lantano de fusión es de 920 ° C .
Punto de lantano de ebullición es de 3454 ° C .
Tenga en cuenta que estos puntos están asociados con la presión atmosférica estándar.
Lantano – Conductividad térmica
La conductividad térmica del lantano es 13 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 Lantano
El coeficiente de expansión térmica lineal del lantano es de 12,1 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.
Lantano: calor específico, calor latente de fusión, calor latente de vaporización
El calor específico de lantano 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 lantano es 6,2 kJ / mol .
El calor latente de vaporización del lantano 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 descompone 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
Lantano – 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 Lantano
La resistividad eléctrica del lantano es 615 nΩ⋅m .
La conductividad eléctrica y su inversa, la resistividad eléctrica , es una propiedad fundamental de un material que cuantifica cómo el lantano conduce el flujo de corriente eléctrica. La conductividad eléctrica o conductancia específica es el recíproco de la resistividad eléctrica.
Susceptibilidad magnética del Lantano
La susceptibilidad magnética del lantano es de + 118,6e-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 lantano en respuesta a un campo magnético aplicado.
Resistividad eléctrica de elementos
Susceptibilidad magnética de elementos
Otras propiedades del Lantano
