Sobre el Torio
El torio metálico es plateado y se vuelve negro cuando se expone al aire, formando el dióxido. El torio es moderadamente duro, maleable y tiene un alto punto de fusión. El torio es un elemento natural y se estima que es aproximadamente tres veces más abundante que el uranio. El torio se encuentra comúnmente en las arenas de monacita (metales de tierras raras que contienen minerales de fosfato).
Resumen
| Elemento | Torio |
| Número atómico | 90 |
| Categoría de elemento | Metal de tierras raras |
| Fase en STP | Sólido |
| Densidad | 11,724 g / cm3 |
| Resistencia a la tracción | 220 MPa |
| Límite de elastacidad | 144 MPa |
| Módulo de Young | 79 GPa |
| Escala de Mohs | 3 |
| Dureza Brinell | 400 MPa |
| Dureza Vickers | 350 MPa |
| Punto de fusion | 1750 ° C |
| Punto de ebullición | 4790 ° C |
| Conductividad térmica | 54 W / mK |
| Coeficiente de expansión térmica | 11 µm / mK |
| Calor especifico | 0,12 J / g K |
| Calor de fusión | 13,8 kJ / mol |
| Calor de vaporización | 514,4 kJ / mol |
| Resistividad eléctrica [medidor de nanoOhmios] | 157 |
| Susceptibilidad magnética | + 132e-6 cm ^ 3 / mol |
Aplicaciones del Torio
La mayoría de las aplicaciones de torio utilizan su dióxido (a veces llamado «toria» en la industria), en lugar del metal. Este compuesto tiene un punto de fusión de 3300 ° C (6000 ° F), el más alto de todos los óxidos conocidos; sólo unas pocas sustancias tienen puntos de fusión más altos. [46] Esto ayuda a que el compuesto permanezca sólido en una llama y aumenta considerablemente el brillo de la llama; esta es la razón principal por la que el torio se utiliza en las cubiertas de las lámparas de gas. Todas las sustancias emiten energía (resplandor) a altas temperaturas, pero la luz emitida por el torio está casi toda en el espectro visible, de ahí el brillo de los mantos de torio. El torio es un agente de aleación importante en el magnesio, ya que imparte mayor fuerza y resistencia a la fluencia a altas temperaturas. El óxido de torio se utiliza como catalizador industrial. Otros usos del torio incluyen cerámicas resistentes al calor, motores de aviones, y en bombillas. El torio se puede utilizar como fuente de energía nuclear. Es aproximadamente tres veces más abundante que el uranio y casi tan abundante como el plomo, y probablemente haya más energía disponible del torio que del uranio y los combustibles fósiles. 232Th es un isótopo fértil. El 232Th no es capaz de sufrir una reacción de fisión después de absorber el neutrón térmico; por otro lado, el 232Th puede ser fisionado por un neutrón rápido con una energía superior a> 1 MeV. India y China están en el proceso de desarrollar plantas de energía nuclear con reactores de torio, pero esta todavía es una tecnología muy nueva. El dióxido de torio se agregaba anteriormente al vidrio durante la fabricación para aumentar el índice de refracción, produciendo vidrio toriado para su uso en lentes de cámara de alta calidad. Es aproximadamente tres veces más abundante que el uranio y casi tan abundante como el plomo, y probablemente hay más energía disponible del torio que del uranio y los combustibles fósiles. 232Th es un isótopo fértil. El 232Th no es capaz de sufrir una reacción de fisión después de absorber el neutrón térmico; por otro lado, el 232Th puede ser fisionado por un neutrón rápido con una energía superior a> 1 MeV. India y China están en el proceso de desarrollar plantas de energía nuclear con reactores de torio, pero esta todavía es una tecnología muy nueva. El dióxido de torio se agregaba anteriormente al vidrio durante la fabricación para aumentar el índice de refracción, produciendo vidrio toriado para su uso en lentes de cámara de alta calidad. Es aproximadamente tres veces más abundante que el uranio y casi tan abundante como el plomo, y probablemente haya más energía disponible del torio que del uranio y los combustibles fósiles. 232Th es un isótopo fértil. El 232Th no es capaz de sufrir una reacción de fisión después de absorber el neutrón térmico; por otro lado, el 232Th puede ser fisionado por un neutrón rápido con una energía superior a> 1 MeV. India y China están en proceso de desarrollar plantas de energía nuclear con reactores de torio, pero esta es todavía una tecnología muy nueva. El dióxido de torio se agregaba anteriormente al vidrio durante la fabricación para aumentar el índice de refracción, produciendo vidrio toriado para su uso en lentes de cámara de alta calidad. El 232Th no es capaz de sufrir una reacción de fisión después de absorber el neutrón térmico; por otro lado, el 232Th puede ser fisionado por un neutrón rápido con una energía superior a 1MeV. India y China están en proceso de desarrollar plantas de energía nuclear con reactores de torio, pero esta es todavía una tecnología muy nueva. El dióxido de torio se agregaba anteriormente al vidrio durante la fabricación para aumentar el índice de refracción, produciendo vidrio toriado para su uso en lentes de cámara de alta calidad. El 232Th no es capaz de sufrir una reacción de fisión después de absorber el neutrón térmico; por otro lado, el 232Th puede ser fisionado por un neutrón rápido con una energía superior a> 1 MeV. India y China están en el proceso de desarrollar plantas de energía nuclear con reactores de torio, pero esta todavía es una tecnología muy nueva. El dióxido de torio se agregaba anteriormente al vidrio durante la fabricación para aumentar el índice de refracción, produciendo vidrio toriado para su uso en lentes de cámara de alta calidad.
Producción y precio del Torio
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 torio puro rondaron los 30 $ / kg.
El torio es un elemento natural y se estima que es aproximadamente tres veces más abundante que el uranio. El torio se encuentra comúnmente en las arenas de monacita (metales de tierras raras que contienen minerales de fosfato). La dependencia actual de la monacita para la producción se debe a que el torio se produce en gran medida como subproducto; otras fuentes, como la torita, contienen más torio y podrían utilizarse fácilmente para la producción si aumentara la demanda.
Fuente: www.luciteria.com
Propiedades mecánicas del Torio
Resistencia del Torio
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 Torio
La resistencia máxima a la tracción del torio es de 220 MPa.
Límite de elastacidad del Torio
El límite elástico del torio es de 144 MPa.
Módulo de Young del Torio
El módulo de elasticidad de Young del torio es 144 MPa.
Dureza del Torio
En la ciencia de los materiales, la dureza es la capacidad de resistir la indentación 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 torio es de aproximadamente 400 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 torio es de aproximadamente 350 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 torio tiene una dureza de aproximadamente 3.
Ver también: dureza de materiales
Torio – Estructura cristalina
Una posible estructura cristalina del torio 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 torio
Resistencia de los elementos
Elasticidad de los elementos
Dureza de los elementos
Propiedades térmicas del Torio
Torio: punto de fusión y punto de ebullición
Punto de torio de fusión es de 1750 ° C .
Punto de torio de ebullición es 4790 ° C .
Tenga en cuenta que estos puntos están asociados con la presión atmosférica estándar.
Torio – Conductividad térmica
La conductividad térmica del torio es 54 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 Torio
El coeficiente de expansión térmica lineal del torio es de 11 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.
Torio: calor específico, calor latente de fusión, calor latente de vaporización
El calor específico de torio es 0,12 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 torio es 13,8 kJ / mol .
El calor latente de vaporización del torio es 514,4 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.
Punto de fusión de los elementos
Conductividad térmica de los elementos
Expansión térmica de elementos
Capacidad calorífica de los elementos
Calor de fusión de elementos
Calor de vaporización de elementos
Torio – 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 Torio
La resistividad eléctrica del torio es 157 nΩ⋅m .
La conductividad eléctrica y su inversa, la resistividad eléctrica , es una propiedad fundamental de un material que cuantifica cómo el torio conduce el flujo de corriente eléctrica. La conductividad eléctrica o conductancia específica es el recíproco de la resistividad eléctrica.
Susceptibilidad magnética del Torio
La susceptibilidad magnética del torio es + 132e-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 torio en respuesta a un campo magnético aplicado.
Resistividad eléctrica de elementos
Susceptibilidad magnética de elementos
Otras propiedades del Torio
