Sobre el Rodio
El rodio es un metal de transición raro, de color blanco plateado, duro, resistente a la corrosión y químicamente inerte. Es un metal noble y miembro del grupo del platino.
Resumen
Elemento | Rodio |
Número atómico | 45 |
Categoría de elemento | Metal de transición |
Fase en STP | Sólido |
Densidad | 12,45 g / cm3 |
Resistencia a la tracción | 950 MPa |
Límite de elastacidad | N / A |
Módulo de Young | 380 GPa |
Escala de Mohs | 6 |
Dureza Brinell | 1100 MPa |
Dureza Vickers | 1246 MPa |
Punto de fusion | 1964 ° C |
Punto de ebullición | 3695 ° C |
Conductividad térmica | 150 W / mK |
Coeficiente de expansión térmica | 8,2 µm / mK |
Calor especifico | 0,242 J / g K |
Calor de fusión | 21,5 kJ / mol |
Calor de vaporización | 493 kJ / mol |
Resistividad eléctrica [medidor de nanoOhmios] | 43,3 |
Susceptibilidad magnética | + 111e-6 cm ^ 3 / mol |
Aplicaciones del Rodio
El uso principal del elemento (aproximadamente el 80% de la producción mundial de rodio) es como uno de los catalizadores en los convertidores catalíticos de tres vías en los automóviles. Debido a que el metal rodio es inerte contra la corrosión y los químicos más agresivos, y debido a su rareza, el rodio generalmente se alea con platino o paladio y se aplica en recubrimientos resistentes a la corrosión y de alta temperatura. En los reactores nucleares, los detectores basados en rodio se utilizan a menudo para medir el flujo de neutrones en el núcleo.
Producción y precio del Rodio
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 Rodio puro rondaron los 180000 $ / kg.
De los 30.000 kg de rodio consumidos en todo el mundo en 2012, el 81% (24.300 kg) se destinó a esta aplicación y se recuperaron 8.060 kg de convertidores antiguos. Aproximadamente 964 kg de rodio se utilizaron en la industria del vidrio, principalmente para la producción de fibra de vidrio y vidrio para paneles planos, y se utilizaron 2.520 kg en la industria química. El rodio es uno de los elementos más raros de la corteza terrestre. Su rareza afecta su precio y su uso en aplicaciones comerciales. La extracción industrial de rodio es compleja porque los minerales se mezclan con otros metales como paladio, plata, platino y oro y hay muy pocos minerales que contengan rodio. El precio del rodio es muy variable. En 2007, el rodio costaba aproximadamente ocho veces más que el oro, 450 veces más que la plata y 27.250 veces más que el cobre en peso. En 2008, el precio subió brevemente por encima de $ 10, 000 por onza ($ 350,000 por kilogramo). La desaceleración económica del tercer trimestre de 2008 hizo que los precios del rodio volvieran drásticamente por debajo de los 1.000 dólares la onza (35.000 dólares el kilogramo); el precio se recuperó a $ 2.750 a principios de 2010 ($ 97.000 por kilogramo) (más del doble del precio del oro), pero a finales de 2013, los precios eran menos de $ 1000.
Fuente: www.luciteria.com
Propiedades mecánicas del Rodio
Resistencia del Rodio
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
Máxima resistencia a la tracción del Rodio
La resistencia máxima a la tracción del rodio es de 950 MPa.
Límite de elastacidad del Rodio
El límite elástico del rodio es N / A.
Módulo de Young del Rodio
El módulo de Young del rodio es N / A.
Dureza del Rodio
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 rodio es de aproximadamente 1100 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 rodio es de aproximadamente 1246 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 rodio tiene una dureza de aproximadamente 6.
Ver también: dureza de materiales
Rodio – Estructura cristalina
Una posible estructura cristalina del rodio 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 Rodio
Propiedades térmicas del Rodio
Rodio: punto de fusión y punto de ebullición
Punto de rodio de fusión es de 1964 ° C .
Punto de rodio de ebullición es 3695 ° C .
Tenga en cuenta que estos puntos están asociados con la presión atmosférica estándar.
Rodio – Conductividad térmica
La conductividad térmica del rodio es 150 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 rodio
El coeficiente de expansión térmica lineal del rodio es de 8,2 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.
Rodio: calor específico, calor latente de fusión, calor latente de vaporización
El calor específico de rodio es 0,242 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 rodio es 21,5 kJ / mol .
El calor latente de vaporización del rodio es 493 kJ / mol .
El calor latente es la cantidad de calor que se agrega o 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.
Rodio – 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 . Los diferentes materiales reaccionan a la aplicación del campo magnético de manera diferente .
Ver también: Propiedades magnéticas
Resistividad eléctrica del Rodio
La resistividad eléctrica del rodio es 43,3 nΩ⋅m .
La conductividad eléctrica y su inversa, la resistividad eléctrica , es una propiedad fundamental de un material que cuantifica cómo el rodio conduce el flujo de corriente eléctrica. La conductividad eléctrica o conductancia específica es el recíproco de la resistividad eléctrica.
Susceptibilidad magnética del Rodio
La susceptibilidad magnética del rodio es + 111e-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 rodio en respuesta a un campo magnético aplicado.