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Rutenio – Propiedades – Precio – Aplicaciones – Producción

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Acerca del Rutenio

El rutenio es un metal de transición raro que pertenece al grupo del platino de la tabla periódica. Como los otros metales del grupo del platino, el rutenio es inerte a la mayoría de las demás sustancias químicas.

Resumen

Elemento Rutenio
Número atómico 44
Categoría de elemento Metal de transición
Fase en STP Sólido
Densidad 12,37 g / cm3
Resistencia a la tracción 370 MPa
Fuerza de producción N / A
Módulo de elasticidad de Young 447 GPa
Escala de Mohs 6,5
Dureza Brinell 2160 MPa
Dureza Vickers N / A
Punto de fusion 2334 ° C
Punto de ebullición 4150 ° C
Conductividad térmica 117 W / mK
Coeficiente de expansión térmica 6,4 µm / mK
Calor especifico 0,238 J / g K
Calor de fusión 24 kJ / mol
Calor de vaporización 595 kJ / mol
Resistividad eléctrica [medidor de nanoOhmios] 71
Susceptibilidad magnética + 39e-6 cm ^ 3 / mol

Aplicaciones del Rutenio

El rutenio encuentra uso en la industria electrónica para fabricar contactos eléctricos y resistencias de chip. El óxido de rutenio se utiliza en la industria química para revestir los ánodos de las celdas electroquímicas para la producción de cloro. El rutenio también se utiliza en catalizadores para la producción de amoniaco y ácido acético. Los compuestos de rutenio se pueden utilizar en células solares, que convierten la energía luminosa en energía eléctrica. El metal también sirve como endurecedor para platino y paladio

Aplicaciones de rutenio
 

Producción y precio del Rutenio

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 rutenio puro rondaron los 8000 $ / kg.

El rutenio es uno de los metales más raros de la Tierra. Se encuentra sin combinar en la naturaleza; sin embargo, se encuentra más comúnmente asociado con otros metales de platino en los minerales pentlandita y piroxinita. Cada año se extraen aproximadamente 30 toneladas de rutenio con reservas mundiales estimadas en 5.000 toneladas. Se obtiene comercialmente de los desechos del refinado de níquel.

Tabla periódica de rutenio

Fuente: www.luciteria.com

Propiedades mecánicas del Rutenio

Rutenio-propiedades-mecánicas-resistencia-dureza-estructura-cristalina

Resistencia del Rutenio

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 Rutenio

La resistencia máxima a la tracción del rutenio es de 370 MPa.

Límite de elastacidad de Rutenio

El límite elástico del rutenio  es N / A.

Módulo de Young del Rutenio

El módulo de Young del rutenio es N / A.

Dureza del Rutenio

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 rutenio es de aproximadamente 2160 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 rutenio 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 dureza mineral de Mohs se basa en la capacidad de una muestra natural de mineral para rayar visiblemente otro mineral.

El rutenio tiene una dureza de aproximadamente 6,5.

Ver también: dureza de materiales

Rutenio – Estructura cristalina

Una estructura cristalina posible de  rutenio  es  hexagonal compacta  estructura .

estructuras cristalinas - FCC, BCC, HCP

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 Rutenio
La estructura cristalina del rutenio es: hexagonal compacta

Resistencia de los elementos

Elasticidad de los elementos

Dureza de los elementos

Propiedades térmicas del Rutenio

Propiedades térmicas de conductividad del punto de fusión del rutenio

Rutenio – Punto de fusión y punto de ebullición

Punto de rutenio de fusión es de  2334 ° C .

Punto de rutenio de ebullición es  4150 ° C .

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

Rutenio – Conductividad térmica

La conductividad térmica del  rutenio  es  117  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 Rutenio

El coeficiente de expansión térmica lineal del  rutenio  es de  6,4  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.

Rutenio – Calor específico, calor latente de fusión, calor latente de vaporización

El calor específico de rutenio es 0,238 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 rutenio es 24 kJ / mol .

El calor latente de vaporización del rutenio es 595 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.

Punto de fusión de los elementos

Tabla periódica de elementos - punto de fusión

Conductividad térmica de los elementos

Tabla periódica de elementos - conductividad térmica

Expansión térmica de elementos

Tabla periódica de elementos - expansión térmica

Capacidad calorífica de los elementos

Tabla periódica de elementos - capacidad calorífica

Calor de fusión de elementos

Tabla periódica de elementos - fusión de calor latente

Calor de vaporización de elementos

Tabla periódica de elementos - vaporización de calor latente

Rutenio – Resistividad eléctrica – Susceptibilidad magnética

Rutenio-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 Rutenio

La resistividad eléctrica del rutenio es  71 nΩ⋅m .

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

Susceptibilidad magnética del Rutenio

La susceptibilidad magnética del rutenio es  + 39e-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 rutenio en respuesta a un campo magnético aplicado.

Resistividad eléctrica de elementos

Tabla periódica de elementos - resistividad eléctrica

Susceptibilidad magnética de elementos

Aplicación y precios de otros elementos

Rutenio - Comparación de propiedades y precios

Tabla periódica en resolución 8K

Otras propiedades del Rutenio