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Lithium – Propriétés – Prix – Applications – Production

Lithium-propriétés-prix-application-production

À propos du Lithium

C’est un métal alcalin doux et blanc argenté. Dans des conditions standard, c’est le métal le plus léger et l’élément solide le plus léger. Comme tous les métaux alcalins, le lithium est hautement réactif et inflammable et est stocké dans de l’huile minérale.

Résumé

Élément Lithium
Numéro atomique 3
Catégorie d’élément Métal alcalin
Phase à STP Solide
Densité 0,535g/cm3
Résistance à la traction ultime 1,5 MPa
Limite d’élasticité N / A
Module de Young 4,9 GPa
Échelle de Mohs 0,6
Dureté Brinell 5 MPa
Dureté Vickers N / A
Point de fusion 180,5 °C
Point d’ébullition 1342°C
Conductivité thermique 85W/mK
Coefficient de dilatation thermique 46 µm/mK
Chaleur spécifique 3,6 J/g·K
Température de fusion 3 kJ/mol
Chaleur de vaporisation 145,92 kJ/mol
Résistivité électrique [nanoohmmètre] 92,8
Susceptibilité magnétique +14,2e-6cm^3/mol


Applications du Lithium

Le lithium trouve de nombreuses applications, de la graisse lubrifiante, aux ajouts d’alliages notamment pour les alliages d’aluminium et de magnésium, aux émaux pour céramiques, et enfin, aux batteries au lithium. En particulier, le lithium joue et continuera de jouer un rôle de plus en plus important dans l’avenir de l’air pur alimenté par batterie. Les batteries au lithium sont largement utilisées dans les appareils électroniques grand public portables et dans les véhicules électriques allant des véhicules de grande taille aux jouets radiocommandés. Le terme « batterie au lithium » fait référence à une famille de différentes chimies lithium-métal, comprenant de nombreux types de cathodes et d’électrolytes, mais tous avec du lithium métallique comme anode.


Lithium-tableau périodique

Source : www.luciteria.com

Propriétés mécaniques du Lithium

Lithium-propriétés-mécaniques-résistance-dureté-structure cristalline

Force du Lithium

En mécanique des matériaux, la résistance d’un matériau est sa capacité à supporter une charge appliquée sans rupture ni déformation plastique. La résistance des matériaux considère essentiellement la relation entre les charges externes appliquées à un matériau et la déformation ou la modification des dimensions du matériau qui en résulte. Lors de la conception de structures et de machines, il est important de tenir compte de ces facteurs, afin que le matériau sélectionné ait une résistance suffisante pour résister aux charges ou forces appliquées et conserver sa forme d’origine. La résistance d’un matériau est sa capacité à supporter cette charge appliquée sans défaillance ni déformation plastique.

Pour la contrainte de traction, la capacité d’un matériau ou d’une structure à supporter des charges tendant à s’allonger est appelée résistance ultime à la traction (UTS). La limite d’élasticité ou la limite d’élasticité est la propriété du matériau définie comme la contrainte à laquelle un matériau commence à se déformer plastiquement, tandis que la limite d’élasticité est le point où la déformation non linéaire (élastique + plastique) commence.

Voir aussi: Résistance des matériaux

Résistance à la traction ultime du Lithium

La résistance à la traction ultime du lithium est de 1,5 MPa.

Limite d’élasticité du Lithium

La limite d’élasticité du lithium  est N/A.

Module de Young du Lithium

Le module de Young du lithium est de 4,9 GPa.

Dureté du Lithium

En science des matériaux, la dureté est la capacité à résister à l’indentation de surface (déformation plastique localisée) et  aux rayures. Le test de dureté Brinell est l’un des tests de dureté par indentation, qui a été développé pour les tests de dureté. Dans les tests Brinell, un pénétrateur sphérique dur est forcé sous une charge spécifique dans la surface du métal à tester.

La dureté Brinell du lithium est d’environ 5 MPa.

La méthode d’essai de dureté Vickers a été développée par Robert L. Smith et George E. Sandland chez Vickers Ltd comme alternative à la méthode Brinell pour mesurer la dureté des matériaux. La méthode d’essai de dureté Vickers peut également être utilisée comme méthode d’essai de microdureté, qui est principalement utilisée pour les petites pièces, les sections minces ou les travaux en profondeur.

La dureté Vickers du lithium est d’environ N/A.

La dureté à la rayure est la mesure de la résistance d’un échantillon à la déformation plastique permanente due au frottement d’un objet pointu. L’échelle la plus courante pour ce test qualitatif est l’échelle de Mohs, qui est utilisée en minéralogie. L’ échelle de Mohs de dureté minérale est basée sur la capacité d’un échantillon naturel de minéral à rayer visiblement un autre minéral.

Le lithium a une dureté d’environ 0,6.

Voir aussi: Dureté des matériaux

Lithium – Structure cristalline

Une structure cristalline possible du lithium est une structure cubique centrée.

structures cristallines - FCC, BCC, HCP

Dans les métaux et dans de nombreux autres solides, les atomes sont disposés en réseaux réguliers appelés cristaux. Un réseau cristallin est un motif répétitif de points mathématiques qui s’étend dans tout l’espace. Les forces de la liaison chimique provoquent cette répétition. C’est ce motif répété qui contrôle les propriétés telles que la résistance, la ductilité, la densité, la conductivité (propriété de conduire ou de transmettre la chaleur, l’électricité, etc.) et la forme. Il existe 14 types généraux de ces modèles connus sous le nom de réseaux de Bravais.

Voir aussi: Structure cristalline des matériaux

Structure cristalline du Lithium
La structure cristalline du lithium est : cubique centré sur le corps

Force des éléments

Élasticité des éléments

Dureté des éléments

Propriétés thermiques du Lithium

Lithium-point de fusion-conductivité-propriétés thermiques

Lithium – Point de fusion et point d’ébullition

Le point de fusion du lithium est de 180,5°C.

Le point d’ébullition du lithium est de 1342°C.

Notez que ces points sont associés à la pression atmosphérique standard.

Lithium – Conductivité thermique

La conductivité thermique du lithium est de 85 W/(m·K).

Les caractéristiques de transfert de chaleur d’un matériau solide sont mesurées par une propriété appelée la conductivité thermique, k (ou λ), mesurée en W/mK. C’est une mesure de la capacité d’une substance à transférer de la chaleur à travers un matériau par conduction. Notez que la loi de Fourier s’applique à toute matière, quel que soit son état (solide, liquide ou gazeux), par conséquent, elle est également définie pour les liquides et les gaz.

Coefficient de dilatation thermique du Lithium

Le coefficient de dilatation thermique linéaire du lithium est  de46 µm/(m·K)

La dilatation thermique  est généralement la tendance de la matière à changer ses dimensions en réponse à un changement de température. Il est généralement exprimé sous la forme d’un changement fractionnaire de longueur ou de volume par unité de changement de température.

Lithium – Chaleur spécifique, chaleur latente de fusion, chaleur latente de vaporisation

La chaleur spécifique du lithium est de 3,6 J/g K.

La capacité calorifique est une propriété extensive de la matière, c’est-à-dire qu’elle est proportionnelle à la taille du système. La capacité thermique C a l’unité d’énergie par degré ou d’énergie par kelvin. Lors de l’expression du même phénomène en tant que propriété intensive, la capacité thermique est divisée par la quantité de substance, de masse ou de volume, ainsi la quantité est indépendante de la taille ou de l’étendue de l’échantillon.

La chaleur latente de fusion du lithium est de 3 kJ/mol.

La chaleur latente de vaporisation du lithium est de 145,92 kJ/mol.

La chaleur latente est la quantité de chaleur ajoutée ou retirée d’une substance pour produire un changement de phase. Cette énergie décompose les forces attractives intermoléculaires, et doit également fournir l’énergie nécessaire pour dilater le gaz (le pΔV travail). Lorsque la chaleur latente est ajoutée, aucun changement de température ne se produit. L’enthalpie de vaporisation est fonction de la pression à laquelle cette transformation a lieu.

Point de fusion des éléments

Tableau périodique des éléments - point de fusion

Conductivité thermique des éléments

Tableau périodique des éléments - conductivité thermique

Dilatation thermique des éléments

Tableau périodique des éléments - dilatation thermique

Capacité calorifique des éléments

Tableau périodique des éléments - capacité calorifique

Chaleur de fusion des éléments

Tableau périodique des éléments - fusion par chaleur latente

Chaleur de vaporisation des éléments

Tableau périodique des éléments - vaporisation de la chaleur latente

Lithium – Résistivité électrique – Susceptibilité magnétique

Lithium-résistivité-électrique-susceptibilité-magnétique

La propriété électrique fait référence à la réponse d’un matériau à un champ électrique appliqué. L’une des principales caractéristiques des matériaux est leur capacité (ou leur incapacité) à conduire le courant électrique. En effet, les matériaux sont classés selon cette propriété, c’est-à-dire qu’ils sont divisés en conducteurs, semi-conducteurs et non-conducteurs.

Voir aussi: Propriétés électriques

La propriété magnétique fait référence à la réponse d’un matériau à un champ magnétique appliqué. Les propriétés magnétiques macroscopiques d’un matériau sont une conséquence des interactions entre un champ magnétique extérieur et les moments dipolaires magnétiques des atomes qui le constituent. Différents matériaux réagissent différemment  à l’application du champ magnétique.

Voir aussi: Propriétés magnétiques

Résistivité électrique du Lithium

La résistivité électrique du lithium est de  92,8 nΩ⋅m.

La conductivité électrique et son inverse, la résistivité électrique, est une propriété fondamentale d’un matériau qui quantifie la façon dont le lithium conduit le flux de courant électrique. La conductivité électrique ou conductance spécifique est l’inverse de la résistivité électrique.

Susceptibilité magnétique du Lithium

La susceptibilité magnétique du lithium est de +14,2e-6 cm^3/mol.

En électromagnétisme, la susceptibilité magnétique est la mesure de l’aimantation d’une substance. La susceptibilité magnétique est un facteur de proportionnalité sans dimension qui indique le degré d’aimantation du lithium en réponse à un champ magnétique appliqué.

Résistivité électrique des éléments

Tableau périodique des éléments - résistivité électrique

Susceptibilité magnétique des éléments

Application et prix des autres éléments

Lithium - Comparaison des propriétés et des prix

Tableau périodique en résolution 8K

Autres propriétés du Lithium

Béryllium – Propriétés – Prix – Applications – Production

Béryllium-propriétés-prix-application-production

À propos du Béryllium

Le béryllium est un métal dur et grisâtre naturellement présent dans les roches minérales, le charbon, le sol et la poussière volcanique. L’utilisation commerciale du béryllium nécessite l’utilisation d’un équipement de contrôle de la poussière approprié et de contrôles industriels en tout temps en raison de la toxicité des poussières contenant du béryllium inhalées qui peuvent provoquer une maladie allergique chronique potentiellement mortelle chez certaines personnes appelée bérylliose. Le béryllium a une grande section efficace de diffusion pour les neutrons de haute énergie, environ 6 granges pour les énergies supérieures à environ 10 keV. Par conséquent, il fonctionne comme un réflecteur de neutrons et un modérateur de neutrons, ralentissant efficacement les neutrons à l’énergie thermique. Étant donné que le bérylium a une énergie de seuil très faible pour l’émission de neutrons, il peut être utilisé comme source de neutrons dans les réacteurs nucléaires. La source Sb-Be est basée sur la réaction (γ,n) (c’est-à-dire qu’elle émet des photoneutrons).

Résumé

Élément Béryllium
Numéro atomique 4
Catégorie d’élément Métal alcalino-terreux
Phase à STP Solide
Densité 1,848 g/cm3
Résistance à la traction ultime 345 MPa
Limite d’élasticité N / A
Module de Young 287 GPa
Échelle de Mohs 5,5
Dureté Brinell 600 MPa
Dureté Vickers 1670 MPa
Point de fusion 1278 °C
Point d’ébullition 2469°C
Conductivité thermique 200W/mK
Coefficient de dilatation thermique 11,3 µm/mK
Chaleur spécifique 1,82 J/g·K
Température de fusion 12,2 kJ/mol
Chaleur de vaporisation 292,4 kJ/mol
Résistivité électrique [nanoohmmètre] 36
Susceptibilité magnétique −9.0e-6 cm^3/mol


Applications du Béryllium

Le bérylium peut être utilisé comme agent d’alliage dans la production de béryllium-cuivre, les diagnostics de détection par rayons X, la fabrication de périphériques informatiques, dans les réacteurs nucléaires comme modérateurs et réflecteurs de neutrons. 80% du béryllium utilisé va dans les alliages cuivre béryllium. La combinaison d’un poids léger et d’une résistance élevée à des températures extrêmes rend les alliages de béryllium métal et aluminium béryllium idéaux pour une utilisation dans des applications aérospatiales hautes performances telles que les composants de fusées. La transparence aux rayons X rend le métal béryllium pur essentiel dans les équipements de sécurité et les technologies d’imagerie médicale à haute résolution, telles que la mammographie pour détecter le cancer du sein. Le cuivre au béryllium est le plus dur et le plus résistant de tous les alliages de cuivre (UTS jusqu’à 1 400 MPa), à l’état entièrement traité thermiquement et travaillé à froid.


 
 

Applications du béryllium

Production et prix du Béryllium

Les prix des matières premières changent quotidiennement. Ils dépendent principalement de l’offre, de la demande et des prix de l’énergie. En 2019, les prix du Béryllium pur se situaient autour de 5300 $/kg.

La teneur en béryllium de la croûte terrestre est de 2,6 ppm. C’est l’un des éléments les plus toxiques, causant ainsi des dommages aux poumons humains et à d’autres organismes. On le trouve dans pas moins de 30 minéraux différents. Le béryllium est le plus souvent extrait du béryl minéral, qui est soit fritté à l’aide d’un agent d’extraction, soit fondu dans un mélange soluble. Le processus de frittage consiste à mélanger du béryl avec du fluorosilicate de sodium et de la soude à 770°C (1 420°F) pour former du fluorobéryllate de sodium, de l’oxyde d’aluminium et du dioxyde de silicium. Le béryllium peut également être facilement recyclé à partir d’alliages de rebut. Cependant, la quantité de matériaux recyclés est variable et limitée en raison de son utilisation dans les technologies dispersives, telles que l’électronique.

Tableau périodique du béryllium

Source : www.luciteria.com

Propriétés mécaniques du Béryllium

Béryllium-propriétés-mécaniques-résistance-dureté-structure-cristalline

Force du Béryllium

En mécanique des matériaux, la résistance d’un matériau est sa capacité à supporter une charge appliquée sans rupture ni déformation plastique. La résistance des matériaux considère essentiellement la relation entre les charges externes appliquées à un matériau et la déformation ou la modification des dimensions du matériau qui en résulte. Lors de la conception de structures et de machines, il est important de tenir compte de ces facteurs, afin que le matériau sélectionné ait une résistance suffisante pour résister aux charges ou forces appliquées et conserver sa forme d’origine. La résistance d’un matériau est sa capacité à supporter cette charge appliquée sans défaillance ni déformation plastique.

Pour la contrainte de traction, la capacité d’un matériau ou d’une structure à supporter des charges tendant à s’allonger est appelée résistance ultime à la traction (UTS). La limite d’élasticité ou la limite d’élasticité est la propriété du matériau définie comme la contrainte à laquelle un matériau commence à se déformer plastiquement, tandis que la limite d’élasticité est le point où la déformation non linéaire (élastique + plastique) commence.

Voir aussi: Résistance des matériaux

Résistance à la traction ultime du Béryllium

La résistance à la traction ultime du béryllium est de 345 MPa.

Limite d’élasticité du Béryllium

La limite d’élasticité du béryllium est N/A.

Module de Young du Béryllium

Le module de Young du béryllium est de 287 GPa.

Dureté du Béryllium

En science des matériaux, la dureté est la capacité à résister à  l’indentation de surface (déformation plastique localisée) et  aux rayures. Le test de dureté Brinell est l’un des tests de dureté par indentation, qui a été développé pour les tests de dureté. Dans les tests Brinell, un pénétrateur sphérique dur est forcé sous une charge spécifique dans la surface du métal à tester.

La dureté Brinell du béryllium est d’environ 600 MPa.

La méthode d’essai de dureté Vickers a été développée par Robert L. Smith et George E. Sandland chez Vickers Ltd comme alternative à la méthode Brinell pour mesurer la dureté des matériaux. La méthode d’essai de dureté Vickers peut également être utilisée comme méthode d’essai de microdureté, qui est principalement utilisée pour les petites pièces, les sections minces ou les travaux en profondeur.

La dureté Vickers du béryllium est d’environ 1670 MPa.

La dureté à la rayure est la mesure de la résistance d’un échantillon à la déformation plastique permanente due au frottement d’un objet pointu. L’échelle la plus courante pour ce test qualitatif est l’échelle de Mohs, qui est utilisée en minéralogie. L’ échelle de Mohs de dureté minérale est basée sur la capacité d’un échantillon naturel de minéral à rayer visiblement un autre minéral.

Le béryllium a une dureté d’environ 5,5.

Voir aussi: Dureté des matériaux

Béryllium – Structure cristalline

Une structure cristalline possible du Béryllium est une structure hexagonale compacte.

structures cristallines - FCC, BCC, HCP

Dans les métaux et dans de nombreux autres solides, les atomes sont disposés en réseaux réguliers appelés cristaux. Un réseau cristallin est un motif répétitif de points mathématiques qui s’étend dans tout l’espace. Les forces de la liaison chimique provoquent cette répétition. C’est ce motif répété qui contrôle les propriétés telles que la résistance, la ductilité, la densité, la conductivité (propriété de conduire ou de transmettre la chaleur, l’électricité, etc.) et la forme. Il existe 14 types généraux de ces modèles connus sous le nom de réseaux de Bravais.

Voir aussi: Structure cristalline des matériaux

Structure cristalline du Béryllium
La structure cristalline du béryllium est : hexagonale compacte

Force des éléments

Élasticité des éléments

Dureté des éléments

Propriétés thermiques du Béryllium

Béryllium-point-de-fusion-conductivité-propriétés-thermiques

Béryllium – Point de fusion et point d’ébullition

Le point de fusion du Béryllium est de 1278°C.

Le point d’ébullition du Béryllium est de 2469°C.

Notez que ces points sont associés à la pression atmosphérique standard.

Béryllium – Conductivité thermique

La conductivité thermique du Béryllium est de 200 W/(m·K).

Les caractéristiques de transfert de chaleur d’un matériau solide sont mesurées par une propriété appelée la conductivité thermique, k (ou λ), mesurée en W/mK. C’est une mesure de la capacité d’une substance à transférer de la chaleur à travers un matériau par conduction. Notez que la loi de Fourier s’applique à toute matière, quel que soit son état (solide, liquide ou gazeux), par conséquent, elle est également définie pour les liquides et les gaz.

Coefficient de dilatation thermique du Béryllium

Le coefficient de dilatation thermique linéaire du béryllium est de 11,3 µm/(m·K)

La dilatation thermique est généralement la tendance de la matière à changer ses dimensions en réponse à un changement de température. Il est généralement exprimé sous la forme d’un changement fractionnaire de longueur ou de volume par unité de changement de température.

Béryllium – Chaleur spécifique, chaleur latente de fusion, chaleur latente de vaporisation

La chaleur spécifique du béryllium est de 1,82 J/g K.

La capacité calorifique  est une propriété extensive de la matière, c’est-à-dire qu’elle est proportionnelle à la taille du système. La capacité thermique C a l’unité d’énergie par degré ou d’énergie par kelvin. Lors de l’expression du même phénomène en tant que propriété intensive, la capacité thermique est divisée par la quantité de substance, de masse ou de volume, ainsi la quantité est indépendante de la taille ou de l’étendue de l’échantillon.

La chaleur latente de fusion du béryllium est de 12,2 kJ/mol.

La chaleur latente de vaporisation du béryllium est de 292,4 kJ/mol.

La chaleur latente est la quantité de chaleur ajoutée ou retirée d’une substance pour produire un changement de phase. Cette énergie décompose les forces attractives intermoléculaires, et doit également fournir l’énergie nécessaire pour dilater le gaz (le pΔV travail). Lorsque la chaleur latente est ajoutée, aucun changement de température ne se produit. L’enthalpie de vaporisation est fonction de la pression à laquelle cette transformation a lieu.

Point de fusion des éléments

Tableau périodique des éléments - point de fusion

Conductivité thermique des éléments

Tableau périodique des éléments - conductivité thermique

Dilatation thermique des éléments

Tableau périodique des éléments - dilatation thermique

Capacité calorifique des éléments

Tableau périodique des éléments - capacité calorifique

Chaleur de fusion des éléments

Tableau périodique des éléments - fusion par chaleur latente

Chaleur de vaporisation des éléments

Tableau périodique des éléments - vaporisation de la chaleur latente

Béryllium – Résistivité électrique – Susceptibilité magnétique

Béryllium-résistivité-électrique-susceptibilité-magnétique

La propriété électrique fait référence à la réponse d’un matériau à un champ électrique appliqué. L’une des principales caractéristiques des matériaux est leur capacité (ou leur incapacité) à conduire le courant électrique. En effet, les matériaux sont classés selon cette propriété, c’est-à-dire qu’ils sont divisés en conducteurs, semi-conducteurs et non-conducteurs.

Voir aussi: Propriétés électriques

La propriété magnétique fait référence à la réponse d’un matériau à un champ magnétique appliqué. Les propriétés magnétiques macroscopiques d’un matériau sont une conséquence des interactions entre un champ magnétique extérieur et les moments dipolaires magnétiques des atomes qui le constituent. Différents matériaux réagissent différemment à l’application du champ magnétique.

Voir aussi: Propriétés magnétiques

Résistivité électrique du Béryllium

La résistivité électrique du Béryllium est de 36 nΩ⋅m.

La conductivité électrique et son inverse, la résistivité électrique, est une propriété fondamentale d’un matériau qui quantifie la manière dont le béryllium conduit le flux de courant électrique. La conductivité électrique ou conductance spécifique est l’inverse de la résistivité électrique.

Susceptibilité magnétique du Béryllium

La susceptibilité magnétique du Béryllium est de −9.0e-6 cm^3/mol.

En électromagnétisme, la susceptibilité magnétique est la mesure de l’aimantation d’une substance. La susceptibilité magnétique est un facteur de proportionnalité sans dimension qui indique le degré d’aimantation du béryllium en réponse à un champ magnétique appliqué.

Résistivité électrique des éléments

Tableau périodique des éléments - résistivité électrique

Susceptibilité magnétique des éléments

Application et prix des autres éléments

Béryllium - Comparaison des propriétés et des prix

Tableau périodique en résolution 8K

Autres propriétés du Béryllium

Bore – Propriétés – Prix – Applications – Production

Bore-propriétés-prix-application-production

À propos du Bore

Des concentrations importantes de bore se produisent sur la Terre dans des composés connus sous le nom de minéraux de borate. Il existe plus de 100 minéraux de borate différents, mais les plus courants sont : le borax, la kernite, l’ulexite, etc. Le bore naturel est principalement constitué de deux isotopes stables, le 11B (80,1 %) et le 10B (19,9 %). Dans l’industrie nucléaire, le bore est couramment utilisé comme absorbeur de neutrons en raison de la section efficace neutronique élevée de l’isotope 10B. Sa section efficace de réaction (n,alpha) pour les neutrons thermiques est d’environ 3840 barns (pour un neutron de 0,025 eV). L’isotope 11B a une section efficace d’absorption pour les neutrons thermiques d’environ 0,005 barn (pour un neutron de 0,025 eV). La plupart des réactions (n,alpha) des neutrons thermiques sont des réactions 10B(n,alpha)7Li accompagnées d’une émission gamma de 0,48 MeV.

Résumé

Élément Bore
Numéro atomique 5
Catégorie d’élément Métalloïdes
Phase à STP Solide
Densité 2,46 g/cm3
Résistance à la traction ultime N / A
Limite d’élasticité N / A
Module de Young N / A
Échelle de Mohs 9,5
Dureté Brinell N / A
Dureté Vickers 49000 MPa
Point de fusion 2079°C
Point d’ébullition 3927°C
Conductivité thermique 27W/mK
Coefficient de dilatation thermique 5-7 µm/mK
Chaleur spécifique 1,02 J/g·K
Température de fusion 50,2 kJ/mol
Chaleur de vaporisation 508 kJ/mol
Résistivité électrique [nanoohmmètre] ~ E15
Susceptibilité magnétique −6,7e-6 cm^3/mol


Applications du Bore

Presque tout le minerai de bore extrait de la Terre est destiné à être raffiné en acide borique et en tétraborate de sodium pentahydraté. Aux États-Unis, 70 % du bore est utilisé pour la production de verre et de céramique. La principale utilisation mondiale à l’échelle industrielle des composés du bore (environ 46 % de l’utilisation finale) concerne la production de fibre de verre pour les fibres de verre isolantes et structurelles contenant du bore, en particulier en Asie. Le bore est ajouté aux aciers au bore au niveau de quelques parties par million pour augmenter la trempabilité. Des pourcentages plus élevés sont ajoutés aux aciers utilisés dans l’industrie nucléaire en raison de la capacité d’absorption des neutrons du bore (par exemple, des pastilles de carbure de bore). Le bore peut également augmenter la dureté de surface des aciers et des alliages par boruration. Les poudres de carbure de bore et de nitrure de bore cubique sont largement utilisées comme abrasifs.


 
 

Applications de bore

Production et prix du Bore

Les prix des matières premières changent quotidiennement. Ils dépendent principalement de l’offre, de la demande et des prix de l’énergie. En 2019, les prix du Bore pur se situaient autour de 2500 $/kg.

Les sources de bore économiquement importantes sont la colémanite, la rasorite (kernite), l’ulexite et le tincal. Ensemble, ceux-ci constituent 90% du minerai contenant du bore extrait. La Turquie et les États-Unis sont les plus grands producteurs de produits à base de bore. La Turquie produit environ la moitié de la demande annuelle mondiale.

Tableau périodique du bore

Source : www.luciteria.com

Propriétés mécaniques du Bore

Bore-propriétés-mécaniques-résistance-dureté-structure cristalline

Force du Bore

En mécanique des matériaux, la résistance d’un matériau est sa capacité à supporter une charge appliquée sans rupture ni déformation plastique. La résistance des matériaux considère essentiellement la relation entre les charges externes appliquées à un matériau et la déformation ou la modification des dimensions du matériau qui en résulte. Lors de la conception de structures et de machines, il est important de tenir compte de ces facteurs, afin que le matériau sélectionné ait une résistance suffisante pour résister aux charges ou forces appliquées et conserver sa forme d’origine. La résistance d’un matériau est sa capacité à supporter cette charge appliquée sans défaillance ni déformation plastique.

Pour la contrainte de traction, la capacité d’un matériau ou d’une structure à supporter des charges tendant à s’allonger est appelée résistance ultime à la traction (UTS). La limite d’élasticité ou la limite d’élasticité est la propriété du matériau définie comme la contrainte à laquelle un matériau commence à se déformer plastiquement, tandis que la limite d’élasticité est le point où la déformation non linéaire (élastique + plastique) commence.

Voir aussi : Résistance des matériaux

Résistance à la traction ultime du Bore

La résistance à la traction ultime du bore est N/A.

Limite d’élasticité du Bore

La limite d’élasticité du bore  est N/A.

Module de Young du Bore

Le module de Young du bore est N/A.

Dureté du Bore

En science des matériaux, la dureté est la capacité à résister à l’indentation de surface  déformation plastique localisée) et  aux rayures. Le test de dureté Brinell est l’un des tests de dureté par indentation, qui a été développé pour les tests de dureté. Dans les tests Brinell, un pénétrateur sphérique dur  est forcé sous une charge spécifique dans la surface du métal à tester.

La dureté Brinell du bore est d’environ N/A.

La méthode d’essai de dureté Vickers a été développée par Robert L. Smith et George E. Sandland chez Vickers Ltd comme alternative à la méthode Brinell pour mesurer la dureté des matériaux. La méthode d’essai de dureté Vickers peut également être utilisée comme méthode d’essai de microdureté, qui est principalement utilisée pour les petites pièces, les sections minces ou les travaux en profondeur.

La dureté Vickers du bore est d’environ 49 000 MPa.

La dureté à la rayure est la mesure de la résistance d’un échantillon à la déformation plastique permanente due au frottement d’un objet pointu. L’échelle la plus courante pour ce test qualitatif est l’échelle de Mohs, qui est utilisée en minéralogie. L’ échelle de Mohs de dureté minérale est basée sur la capacité d’un échantillon naturel de minéral à rayer visiblement un autre minéral.

Le bore a une dureté d’environ 9,5.

Voir aussi: Dureté des matériaux

Bore – Structure cristalline

Une structure cristalline possible du bore est la structure rhomboédrique.

structures cristallines - FCC, BCC, HCP

Dans les métaux et dans de nombreux autres solides, les atomes sont disposés en réseaux réguliers appelés cristaux. Un réseau cristallin est un motif répétitif de points mathématiques qui s’étend dans tout l’espace. Les forces de la liaison chimique provoquent cette répétition. C’est ce motif répété qui contrôle les propriétés telles que la résistance, la ductilité, la densité, la conductivité (propriété de conduire ou de transmettre la chaleur, l’électricité, etc.) et la forme. Il existe 14 types généraux de ces modèles connus sous le nom de réseaux de Bravais.

Voir aussi: Structure cristalline des matériaux

Structure cristalline du Bore
La structure cristalline du bore est : rhomboédrique

Force des éléments

Élasticité des éléments

Dureté des éléments

Propriétés thermiques du Bore

Bore-point-de-fusion-conductivité-propriétés-thermiques

Bore – Point de fusion et point d’ébullition

Le point de fusion du bore est de 2079°C.

Le point d’ébullition du bore est de 3927°C.

Notez que ces points sont associés à la pression atmosphérique standard.

Bore – Conductivité thermique

La conductivité thermique du bore est de 27  W/(m·K).

Les caractéristiques de transfert de chaleur d’un matériau solide sont mesurées par une propriété appelée la conductivité thermique, k (ou λ), mesurée en W/mK. C’est une mesure de la capacité d’une substance à transférer de la chaleur à travers un matériau par conduction. Notez que la loi de Fourier s’applique à toute matière, quel que soit son état (solide, liquide ou gazeux), par conséquent, elle est également définie pour les liquides et les gaz.

Coefficient de dilatation thermique du Bore

Le coefficient de dilatation thermique linéaire du bore est de 5-7 µm/(m·K)

La dilatation thermique est généralement la tendance de la matière à changer ses dimensions en réponse à un changement de température. Il est généralement exprimé sous la forme d’un changement fractionnaire de longueur ou de volume par unité de changement de température.

Bore – Chaleur spécifique, chaleur latente de fusion, chaleur latente de vaporisation

La chaleur spécifique du bore est de 1,02 J/g K.

La capacité calorifique est une propriété extensive de la matière, c’est-à-dire qu’elle est proportionnelle à la taille du système. La capacité thermique C a l’unité d’énergie par degré ou d’énergie par kelvin. Lors de l’expression du même phénomène en tant que propriété intensive, la capacité thermique est divisée par la quantité de substance, de masse ou de volume, ainsi la quantité est indépendante de la taille ou de l’étendue de l’échantillon.

La chaleur latente de fusion du bore est de 50,2 kJ/mol.

La chaleur latente de vaporisation du bore est de 508 kJ/mol.

La chaleur latente est la quantité de chaleur ajoutée ou retirée d’une substance pour produire un changement de phase. Cette énergie décompose les forces attractives intermoléculaires, et doit également fournir l’énergie nécessaire pour dilater le gaz (le pΔV travail). Lorsque la chaleur latente est ajoutée, aucun changement de température ne se produit. L’enthalpie de vaporisation est fonction de la pression à laquelle cette transformation a lieu.

Point de fusion des éléments

Tableau périodique des éléments - point de fusion

Conductivité thermique des éléments

Tableau périodique des éléments - conductivité thermique

Dilatation thermique des éléments

Tableau périodique des éléments - dilatation thermique

Capacité calorifique des éléments

Tableau périodique des éléments - capacité calorifique

Chaleur de fusion des éléments

Tableau périodique des éléments - fusion par chaleur latente

Chaleur de vaporisation des éléments

Tableau périodique des éléments - vaporisation de la chaleur latente

Bore – Résistivité électrique – Susceptibilité magnétique

Bore-résistivité-électrique-susceptibilité-magnétique

La propriété électrique fait référence à la réponse d’un matériau à un champ électrique appliqué. L’une des principales caractéristiques des matériaux est leur capacité (ou leur incapacité) à conduire le courant électrique. En effet, les matériaux sont classés selon cette propriété, c’est-à-dire qu’ils sont divisés en conducteurs, semi-conducteurs et non-conducteurs.

Voir aussi: Propriétés électriques

La propriété magnétique fait référence à la réponse d’un matériau à un champ magnétique appliqué. Les propriétés magnétiques macroscopiques d’un matériau sont une conséquence des interactions entre un champ magnétique extérieur et les moments dipolaires magnétiques des atomes qui le constituent. Différents matériaux réagissent différemment à l’application du champ magnétique.

Voir aussi: Propriétés magnétiques

Résistivité électrique du Bore

La résistivité électrique du bore est ~E15 nΩ⋅m.

La conductivité électrique et son inverse, la résistivité électrique, est une propriété fondamentale d’un matériau qui quantifie la manière dont le bore conduit le flux de courant électrique. La conductivité électrique ou conductance spécifique est l’inverse de la résistivité électrique.

Susceptibilité magnétique du Bore

La susceptibilité magnétique du bore est de −6,7e-6 cm^3/mol.

En électromagnétisme, la susceptibilité magnétique est la mesure de l’aimantation d’une substance. La susceptibilité magnétique est un facteur de proportionnalité sans dimension qui indique le degré d’aimantation du bore en réponse à un champ magnétique appliqué.

Résistivité électrique des éléments

Tableau périodique des éléments - résistivité électrique

Susceptibilité magnétique des éléments

Application et prix des autres éléments

Bore - Comparaison des propriétés et des prix

Tableau périodique en résolution 8K

Autres propriétés du Bore

igy

 

Carbone – Propriétés – Prix – Applications – Production

Carbone-propriétés-prix-application-production

À propos du Carbone

Il est non métallique et tétravalent, ce qui rend quatre électrons disponibles pour former des liaisons chimiques covalentes. Le carbone est l’un des rares éléments connus depuis l’Antiquité. Le carbone est le 15e élément le plus abondant de la croûte terrestre et le quatrième élément le plus abondant dans l’univers en masse après l’hydrogène, l’hélium et l’oxygène.

Résumé

Élément Carbone
Numéro atomique 6
Catégorie d’élément Pas de métal
Phase à STP Solide
Densité 2,26 g/cm3
Résistance à la traction ultime 15 MPa (graphite); 3500 MPa (fibre de carbone)
Limite d’élasticité N / A
Module de Young 4,1 GPa (graphite); 228 GPa (fibre de carbone)
Échelle de Mohs 0,8 (graphite)
Dureté Brinell N / A
Dureté Vickers N / A
Point de fusion 4099°C
Point d’ébullition 4527°C
Conductivité thermique 129W/mK
Coefficient de dilatation thermique 0,8 µm/mK
Chaleur spécifique 0,71 J/g·K
Température de fusion N / A
Chaleur de vaporisation 355,8 kJ/mol
Résistivité électrique [nanoohmmètre] 7837
Susceptibilité magnétique −5,9e-6 cm^3/mol


Applications du Carbone

La principale utilisation économique du carbone autre que la nourriture et le bois se présente sous la forme d’hydrocarbures, notamment le gaz méthane et le pétrole brut (pétrole). Le graphite et les diamants sont deux allotropes importants du carbone qui ont de nombreuses applications. Les utilisations du carbone et de ses composés sont extrêmement variées. Il peut former des alliages avec le fer, dont le plus courant est l’acier au carbone. Le carbone est un élément non métallique, qui est un élément d’alliage important dans tous les matériaux à base de métaux ferreux. Le carbone est toujours présent dans les alliages métalliques, c’est-à-dire dans toutes les nuances d’acier inoxydable et les alliages résistants à la chaleur. Le carbone est un austénitisant très puissant et augmente la résistance de l’acier. En fait, c’est le principal élément durcissant et il est essentiel à la formation de la cémentite, du Fe3C, de la perlite, de la sphéroïdite et de la martensite fer-carbone. L’ajout d’une petite quantité de carbone non métallique au fer échange sa grande ductilité contre une plus grande résistance. Le graphite est combiné avec des argiles pour former la «mine» utilisée dans les crayons utilisés pour écrire et dessiner. Il est également utilisé comme lubrifiant et pigment, comme matériau de moulage dans la fabrication du verre, dans les électrodes pour piles sèches et dans la galvanoplastie et l’électroformage, dans les balais des moteurs électriques et comme modérateur de neutrons dans les réacteurs nucléaires. Le charbon de bois a été utilisé depuis les temps les plus reculés pour un large éventail d’usages, y compris l’art et la médecine, mais son utilisation la plus importante a été de loin comme combustible métallurgique. Les fibres de carbone sont utilisées là où un faible poids, une rigidité élevée, une conductivité élevée ou lorsque l’apparence du tissage en fibre de carbone est souhaitée. Le graphite est combiné avec des argiles pour former la «mine» utilisée dans les crayons utilisés pour écrire et dessiner. Il est également utilisé comme lubrifiant et pigment, comme matériau de moulage dans la fabrication du verre, dans les électrodes pour piles sèches et dans la galvanoplastie et l’électroformage, dans les balais des moteurs électriques et comme modérateur de neutrons dans les réacteurs nucléaires. Le charbon de bois a été utilisé depuis les temps les plus reculés pour un large éventail d’usages, y compris l’art et la médecine, mais son utilisation la plus importante a été de loin comme combustible métallurgique. Les fibres de carbone sont utilisées là où un faible poids, une rigidité élevée, une conductivité élevée ou lorsque l’apparence du tissage en fibre de carbone est souhaitée. Le graphite est combiné avec des argiles pour former la «mine» utilisée dans les crayons utilisés pour écrire et dessiner. Il est également utilisé comme lubrifiant et pigment, comme matériau de moulage dans la fabrication du verre, dans les électrodes pour piles sèches et dans la galvanoplastie et l’électroformage, dans les balais des moteurs électriques et comme modérateur de neutrons dans les réacteurs nucléaires. Le charbon de bois a été utilisé depuis les temps les plus reculés pour un large éventail d’usages, y compris l’art et la médecine, mais son utilisation la plus importante a été de loin comme combustible métallurgique. Les fibres de carbone sont utilisées là où un faible poids, une rigidité élevée, une conductivité élevée ou lorsque l’apparence du tissage en fibre de carbone est souhaitée. dans les électrodes pour batteries sèches et dans la galvanoplastie et l’électroformage, dans les balais pour moteurs électriques et comme modérateur de neutrons dans les réacteurs nucléaires. Le charbon de bois a été utilisé depuis les temps les plus reculés pour un large éventail d’usages, y compris l’art et la médecine, mais son utilisation la plus importante a été de loin comme combustible métallurgique. Les fibres de carbone sont utilisées là où un faible poids, une rigidité élevée, une conductivité élevée ou lorsque l’apparence du tissage en fibre de carbone est souhaitée. dans les électrodes pour batteries sèches et dans la galvanoplastie et l’électroformage, dans les balais pour moteurs électriques et comme modérateur de neutrons dans les réacteurs nucléaires. Le charbon de bois a été utilisé depuis les temps les plus reculés pour un large éventail d’usages, y compris l’art et la médecine, mais son utilisation la plus importante a été de loin comme combustible métallurgique. Les fibres de carbone sont utilisées là où un faible poids, une rigidité élevée, une conductivité élevée ou lorsque l’apparence du tissage en fibre de carbone est souhaitée.


 
 

Applications carbone

Production et prix du Carbone

Les prix des matières premières changent quotidiennement. Ils dépendent principalement de l’offre, de la demande et des prix de l’énergie. En 2019, les prix du Carbone pur se situaient autour de 24 $/kg.

Le graphite, le diamant et d’autres formes de carbone sont directement extraits des mines. Les diamants synthétiques peuvent être produits lorsque le carbone pur est soumis à des températures et des pressions extrêmement élevées. Aujourd’hui, environ 1/3 de tous les diamants sont produits synthétiquement. Des gisements naturels de graphite commercialement viables existent dans de nombreuses régions du monde, mais les sources les plus importantes sur le plan économique se trouvent en Chine, en Inde, au Brésil et en Corée du Nord. Selon l’USGS, la production mondiale de graphite naturel était de 1,1 million de tonnes en 2010, à laquelle la Chine a contribué 800 000 t, l’Inde 130 000 t, le Brésil 76 000 t, la Corée du Nord 30 000 t et le Canada 25 000 t.

Tableau périodique du carbone

Source : www.luciteria.com

Propriétés mécaniques du Carbone

Carbone-mécanique-propriétés-résistance-dureté-structure cristalline

Force du Carbone

En mécanique des matériaux, la résistance d’un matériau est sa capacité à supporter une charge appliquée sans rupture ni déformation plastique. La résistance des matériaux considère essentiellement la relation entre les charges externes appliquées à un matériau et la déformation ou la modification des dimensions du matériau qui en résulte. Lors de la conception de structures et de machines, il est important de tenir compte de ces facteurs, afin que le matériau sélectionné ait une résistance suffisante pour résister aux charges ou forces appliquées et conserver sa forme d’origine. La résistance d’un matériau est sa capacité à supporter cette charge appliquée sans défaillance ni déformation plastique.

Pour la contrainte de traction, la capacité d’un matériau ou d’une structure à supporter des charges tendant à s’allonger est appelée résistance ultime à la traction (UTS). La limite d’élasticité ou la limite d’élasticité est la propriété du matériau définie comme la contrainte à laquelle un matériau commence à se déformer plastiquement, tandis que la limite d’élasticité est le point où la déformation non linéaire (élastique + plastique) commence.

Voir aussi: Résistance des matériaux

Résistance à la traction ultime du Carbone

La résistance à la traction ultime du carbone est de 15 MPa (graphite); 3500 MPa (fibre de carbone).

Limite d’élasticité du Carbone

La limite d’élasticité du carbone est N/A.

Module de Young du Carbone

Le module de Young du carbone est de 4,1 GPa (graphite) – 228 GPa (fibre de carbone).

Dureté du Carbone

En science des matériaux, la dureté est la capacité à résister à l’indentation de surface (déformation plastique localisée) et  aux rayures. Le test de dureté Brinell est l’un des tests de dureté par indentation, qui a été développé pour les tests de dureté. Dans les tests Brinell, un pénétrateur sphérique dur  est forcé sous une charge spécifique dans la surface du métal à tester.

La dureté Brinell du carbone est d’environ N/A.

La méthode d’essai de dureté Vickers a été développée par Robert L. Smith et George E. Sandland chez Vickers Ltd comme alternative à la méthode Brinell pour mesurer la dureté des matériaux. La méthode d’essai de dureté Vickers peut également être utilisée comme méthode d’essai de microdureté, qui est principalement utilisée pour les petites pièces, les sections minces ou les travaux en profondeur.

La dureté Vickers du carbone est d’environ N/A.

La dureté à la rayure est la mesure de la résistance d’un échantillon à la déformation plastique permanente due au frottement d’un objet pointu. L’échelle la plus courante pour ce test qualitatif est l’échelle de Mohs, qui est utilisée en minéralogie. L’ échelle de Mohs de dureté minérale est basée sur la capacité d’un échantillon naturel de minéral à rayer visiblement un autre minéral.

Le carbone a une dureté d’environ 0,8 (graphite).

Voir aussi: Dureté des matériaux

Carbone – Structure cristalline

Une structure cristalline possible du carbone est la structure hexagonale.

structures cristallines - FCC, BCC, HCP

Dans les métaux et dans de nombreux autres solides, les atomes sont disposés en réseaux réguliers appelés cristaux. Un réseau cristallin est un motif répétitif de points mathématiques qui s’étend dans tout l’espace. Les forces de la liaison chimique provoquent cette répétition. C’est ce motif répété qui contrôle les propriétés telles que la résistance, la ductilité, la densité, la conductivité (propriété de conduire ou de transmettre la chaleur, l’électricité, etc.) et la forme. Il existe 14 types généraux de ces modèles connus sous le nom de réseaux de Bravais.

Voir aussi: Structure cristalline des matériaux

Structure cristalline du Carbone
La structure cristalline du carbone est : hexagonale

Force des éléments

Élasticité des éléments

Dureté des éléments

Propriétés thermiques du Carbone

Carbone-point de fusion-conductivité-propriétés thermiques

Carbone – Point de fusion et point d’ébullition

Le point de fusion du carbone est de 4099°C.

Le point d’ébullition du carbone est de 4527°C.

Notez que ces points sont associés à la pression atmosphérique standard.

Carbone – Conductivité thermique

La conductivité thermique du carbone est de 129 W/(m·K).

Les caractéristiques de transfert de chaleur d’un matériau solide sont mesurées par une propriété appelée la conductivité thermique, k (ou λ), mesurée en W/mK. C’est une mesure de la capacité d’une substance à transférer de la chaleur à travers un matériau par conduction. Notez que la loi de Fourier s’applique à toute matière, quel que soit son état (solide, liquide ou gazeux), par conséquent, elle est également définie pour les liquides et les gaz.

Coefficient de dilatation thermique du Carbone

Le coefficient de dilatation thermique linéaire du carbone est de 0,8 µm/(m·K)

La dilatation thermique est généralement la tendance de la matière à changer ses dimensions en réponse à un changement de température. Il est généralement exprimé sous la forme d’un changement fractionnaire de longueur ou de volume par unité de changement de température.

Carbone – Chaleur spécifique, chaleur latente de fusion, chaleur latente de vaporisation

La chaleur spécifique du carbone est de 0,71 J/g K.

La capacité calorifique est une propriété extensive de la matière, c’est-à-dire qu’elle est proportionnelle à la taille du système. La capacité thermique C a l’unité d’énergie par degré ou d’énergie par kelvin. Lors de l’expression du même phénomène en tant que propriété intensive, la capacité thermique est divisée par la quantité de substance, de masse ou de volume, ainsi la quantité est indépendante de la taille ou de l’étendue de l’échantillon.

La chaleur latente de fusion du carbone est — kJ/mol.

La chaleur latente de vaporisation du carbone est de 355,8 kJ/mol.

La chaleur latente est la quantité de chaleur ajoutée ou retirée d’une substance pour produire un changement de phase. Cette énergie décompose les forces attractives intermoléculaires, et doit également fournir l’énergie nécessaire pour dilater le gaz (le pΔV travail). Lorsque la chaleur latente est ajoutée, aucun changement de température ne se produit. L’enthalpie de vaporisation est fonction de la pression à laquelle cette transformation a lieu.

Point de fusion des éléments

Tableau périodique des éléments - point de fusion

Conductivité thermique des éléments

Tableau périodique des éléments - conductivité thermique

Dilatation thermique des éléments

Tableau périodique des éléments - dilatation thermique

Capacité calorifique des éléments

Tableau périodique des éléments - capacité calorifique

Chaleur de fusion des éléments

Tableau périodique des éléments - fusion par chaleur latente

Chaleur de vaporisation des éléments

Tableau périodique des éléments - vaporisation de la chaleur latente

Carbone – Résistivité électrique – Susceptibilité magnétique

Carbone-électrique-résistivité-magnétique-susceptibilité

La propriété électrique fait référence à la réponse d’un matériau à un champ électrique appliqué. L’une des principales caractéristiques des matériaux est leur capacité (ou leur incapacité) à conduire le courant électrique. En effet, les matériaux sont classés selon cette propriété, c’est-à-dire qu’ils sont divisés en conducteurs, semi-conducteurs et non-conducteurs.

Voir aussi: Propriétés électriques

La propriété magnétique fait référence à la réponse d’un matériau à un champ magnétique appliqué. Les propriétés magnétiques macroscopiques d’un matériau sont une conséquence des interactions entre un champ magnétique extérieur et les moments dipolaires magnétiques des atomes qui le constituent. Différents matériaux réagissent différemment à l’application du champ magnétique.

Voir aussi: Propriétés magnétiques

Résistivité électrique du Carbone

La résistivité électrique du carbone est de 7837 nΩ⋅m.

La conductivité électrique et son inverse, la résistivité électrique, est une propriété fondamentale d’un matériau qui quantifie la manière dont le carbone conduit le flux de courant électrique. La conductivité électrique ou conductance spécifique est l’inverse de la résistivité électrique.

Susceptibilité magnétique du Carbone

La susceptibilité magnétique du carbone est de −5,9e-6 cm^3/mol.

En électromagnétisme, la susceptibilité magnétique est la mesure de l’aimantation d’une substance. La susceptibilité magnétique est un facteur de proportionnalité sans dimension qui indique le degré d’aimantation du carbone en réponse à un champ magnétique appliqué.

Résistivité électrique des éléments

Tableau périodique des éléments - résistivité électrique

Susceptibilité magnétique des éléments

Application et prix des autres éléments

Carbone - Comparaison des propriétés et des prix

Tableau périodique en résolution 8K

Autres propriétés du Carbone

Azote – Propriétés – Prix – Applications – Production

Azote-propriétés-prix-application-production

À propos de l’Azote

L’azote est un gaz non réactif incolore et inodore qui forme environ 78 % de l’atmosphère terrestre. L’azote liquide (fabriqué par distillation de l’air liquide) bout à 77,4 kelvins (-195,8 ° C) et est utilisé comme liquide de refroidissement.

Résumé

Élément Azote
Numéro atomique 7
Catégorie d’élément Pas de métal
Phase à STP Gaz
Densité 0,00125g/cm3
Résistance à la traction ultime N / A
Limite d’élasticité N / A
Module de Young N / A
Échelle de Mohs N / A
Dureté Brinell N / A
Dureté Vickers N / A
Point de fusion -209,9°C
Point d’ébullition -195,8°C
Conductivité thermique 0,02598 W/mK
Coefficient de dilatation thermique N / A
Chaleur spécifique 1,04 J/g·K
Température de fusion (N2) 0,7204 kJ/mol
Chaleur de vaporisation (N2) 5,56 kJ/mol
Résistivité électrique [nanoohmmètre] N / A
Susceptibilité magnétique −1,2e-5cm^3/mol


Applications de l’Azote

L’azote sous diverses formes chimiques joue un rôle majeur dans un grand nombre de problèmes environnementaux. Les applications des composés azotés sont naturellement extrêmement variées du fait de l’immensité de cette classe : ainsi, seules les applications de l’azote pur lui-même seront considérées ici. Les deux tiers de l’azote produit par l’industrie sont vendus sous forme de gaz et le tiers restant sous forme liquide. En métallurgie, la nitruration est un processus de cémentation dans lequel la concentration en azote de surface d’un ferreux est augmentée par diffusion à partir du milieu environnant pour créer une surface cémentée. La nitruration produit une surface de produit dure et très résistante à l’usure (profondeurs peu profondes) avec une bonne capacité de charge de contact, une bonne résistance à la fatigue par flexion et une excellente résistance au grippage. L’ammoniac et les nitrates produits synthétiquement sont les principaux engrais industriels, et les nitrates d’engrais sont des polluants clés dans l’eutrophisation des systèmes d’eau. Outre son utilisation dans les engrais et les réserves d’énergie, l’azote est un constituant de composés organiques aussi divers que le Kevlar utilisé dans les tissus à haute résistance et le cyanoacrylate utilisé dans la superglue.


 
 

Applications d'azote

Production et prix de l’Azote

Les prix des matières premières changent quotidiennement. Ils dépendent principalement de l’offre, de la demande et des prix de l’énergie. En 2019, les prix de l’Azote pur se situaient autour de 4 $/kg.

Le diazote forme environ 78% de l’atmosphère terrestre, ce qui en fait l’élément non combiné le plus abondant. L’azote gazeux est un gaz industriel produit par distillation fractionnée d’air liquide, ou par des moyens mécaniques utilisant de l’air gazeux (membrane d’osmose inverse sous pression ou adsorption modulée en pression). Les générateurs d’azote gazeux utilisant des membranes ou l’adsorption modulée en pression (PSA) sont généralement plus économiques et économes en énergie que l’azote livré en vrac. L’azote commercial est souvent un sous-produit du traitement de l’air pour la concentration industrielle de l’oxygène pour la fabrication de l’acier et à d’autres fins.

Tableau périodique de l'azote

Source : www.luciteria.com

Propriétés mécaniques de l’Azote

Azote-propriétés-mécaniques-résistance-dureté-structure cristalline

Force de l’Azote

En mécanique des matériaux, la résistance d’un matériau est sa capacité à supporter une charge appliquée sans rupture ni déformation plastique. La résistance des matériaux considère essentiellement la relation entre les charges externes appliquées à un matériau et la déformation ou la modification des dimensions du matériau qui en résulte. Lors de la conception de structures et de machines, il est important de tenir compte de ces facteurs, afin que le matériau sélectionné ait une résistance suffisante pour résister aux charges ou forces appliquées et conserver sa forme d’origine. La résistance d’un matériau est sa capacité à supporter cette charge appliquée sans défaillance ni déformation plastique.

Pour la contrainte de traction, la capacité d’un matériau ou d’une structure à supporter des charges tendant à s’allonger est appelée résistance ultime à la traction (UTS). La limite d’élasticité ou la limite d’élasticité est la propriété du matériau définie comme la contrainte à laquelle un matériau commence à se déformer plastiquement, tandis que la limite d’élasticité est le point où la déformation non linéaire (élastique + plastique) commence.

Voir aussi: Résistance des matériaux

Résistance à la traction ultime de l’Azote

La résistance à la traction ultime de l’azote est N/A.

Limite d’élasticité de l’Azote

La limite d’élasticité de l’azote  est N/A.

Module de Young de l’Azote

Le module de Young de l’azote est N/A.

Dureté de l’Azote

En science des matériaux, la dureté est la capacité à résister à  l’indentation de surface (déformation plastique localisée) et  aux rayures. Le test de dureté Brinell est l’un des tests de dureté par indentation, qui a été développé pour les tests de dureté. Dans les tests Brinell, un pénétrateur sphérique dur est forcé sous une charge spécifique dans la surface du métal à tester.

La dureté Brinell de l’azote est d’environ N/A.

La méthode d’essai de dureté Vickers a été développée par Robert L. Smith et George E. Sandland chez Vickers Ltd comme alternative à la méthode Brinell pour mesurer la dureté des matériaux. La méthode d’essai de dureté Vickers peut également être utilisée comme méthode d’essai de microdureté, qui est principalement utilisée pour les petites pièces, les sections minces ou les travaux en profondeur.

La dureté Vickers de l’azote est d’environ N/A.

La dureté à la rayure est la mesure de la résistance d’un échantillon à la déformation plastique permanente due au frottement d’un objet pointu. L’échelle la plus courante pour ce test qualitatif est l’échelle de Mohs, qui est utilisée en minéralogie. L’ échelle de Mohs de dureté minérale est basée sur la capacité d’un échantillon naturel de minéral à rayer visiblement un autre minéral.

L’azote a une dureté d’environ N/A.

Voir aussi: Dureté des matériaux

Azote – Structure cristalline

Une structure cristalline possible de l’ azote est la structure hexagonale.

structures cristallines - FCC, BCC, HCP

Dans les métaux et dans de nombreux autres solides, les atomes sont disposés en réseaux réguliers appelés cristaux. Un réseau cristallin est un motif répétitif de points mathématiques qui s’étend dans tout l’espace. Les forces de la liaison chimique provoquent cette répétition. C’est ce motif répété qui contrôle les propriétés telles que la résistance, la ductilité, la densité, la conductivité (propriété de conduire ou de transmettre la chaleur, l’électricité, etc.) et la forme. Il existe 14 types généraux de ces modèles connus sous le nom de réseaux de Bravais.

Voir aussi: Structure cristalline des matériaux

Structure cristalline de l’Azote
La structure cristalline de l'azote est : hexagonale

Force des éléments

Élasticité des éléments

Dureté des éléments

Propriétés thermiques de l’Azote

Azote-point de fusion-conductivité-propriétés-thermiques

Azote – Point de fusion et point d’ébullition

Le point de fusion de l’azote est de -209,9°C.

Le point d’ébullition de l’azote est de -195,8 °C.

Notez que ces points sont associés à la pression atmosphérique standard.

Azote – Conductivité thermique

La conductivité thermique de l’azote est de 0,02598 W/(m·K).

Les caractéristiques de transfert de chaleur d’un matériau solide sont mesurées par une propriété appelée la conductivité thermique, k (ou λ), mesurée en W/mK. C’est une mesure de la capacité d’une substance à transférer de la chaleur à travers un matériau par conduction. Notez que la loi de Fourier s’applique à toute matière, quel que soit son état (solide, liquide ou gazeux), par conséquent, elle est également définie pour les liquides et les gaz.

Coefficient de dilatation thermique de l’Azote

Le coefficient de dilatation thermique linéaire de l’ azote est — µm/(m·K)

La dilatation thermique est généralement la tendance de la matière à changer ses dimensions en réponse à un changement de température. Il est généralement exprimé sous la forme d’un changement fractionnaire de longueur ou de volume par unité de changement de température.

Azote – Chaleur spécifique, chaleur latente de fusion, chaleur latente de vaporisation

La chaleur spécifique de l’azote est de 1,04 J/g K .

La capacité calorifique est une propriété extensive de la matière, c’est-à-dire qu’elle est proportionnelle à la taille du système. La capacité thermique C a l’unité d’énergie par degré ou d’énergie par kelvin. Lors de l’expression du même phénomène en tant que propriété intensive, la capacité thermique est divisée par la quantité de substance, de masse ou de volume, ainsi la quantité est indépendante de la taille ou de l’étendue de l’échantillon.

La chaleur latente de fusion de l’azote est de (N2) 0,7204 kJ/mol.

La chaleur latente de vaporisation de l’azote est de (N2) 5,56 kJ/mol.

La chaleur latente est la quantité de chaleur ajoutée ou retirée d’une substance pour produire un changement de phase. Cette énergie décompose les forces attractives intermoléculaires, et doit également fournir l’énergie nécessaire pour dilater le gaz (le pΔV travail). Lorsque la chaleur latente est ajoutée, aucun changement de température ne se produit. L’enthalpie de vaporisation est fonction de la pression à laquelle cette transformation a lieu.

Point de fusion des éléments

Tableau périodique des éléments - point de fusion

Conductivité thermique des éléments

Tableau périodique des éléments - conductivité thermique

Dilatation thermique des éléments

Tableau périodique des éléments - dilatation thermique

Capacité calorifique des éléments

Tableau périodique des éléments - capacité calorifique

Chaleur de fusion des éléments

Tableau périodique des éléments - fusion par chaleur latente

Chaleur de vaporisation des éléments

Tableau périodique des éléments - vaporisation de la chaleur latente

Azote – Résistivité électrique – Susceptibilité magnétique

Azote-électrique-résistivité-magnétique-susceptibilité

La propriété électrique fait référence à la réponse d’un matériau à un champ électrique appliqué. L’une des principales caractéristiques des matériaux est leur capacité (ou leur incapacité) à conduire le courant électrique. En effet, les matériaux sont classés selon cette propriété, c’est-à-dire qu’ils sont divisés en conducteurs, semi-conducteurs et non-conducteurs.

Voir aussi: Propriétés électriques

La propriété magnétique fait référence à la réponse d’un matériau à un champ magnétique appliqué. Les propriétés magnétiques macroscopiques d’un matériau sont une conséquence des interactions entre un champ magnétique extérieur et les moments dipolaires magnétiques des atomes qui le constituent. Différents matériaux réagissent  différemment  à l’application du champ magnétique.

Voir aussi: Propriétés magnétiques

Résistivité électrique de l’Azote

La résistivité électrique de l’azote est de – nΩ⋅m.

La conductivité électrique et son inverse, la résistivité électrique, est une propriété fondamentale d’un matériau qui quantifie la manière dont l’azote conduit le flux de courant électrique. La conductivité électrique ou conductance spécifique est l’inverse de la résistivité électrique.

Susceptibilité magnétique de l’Azote

La susceptibilité magnétique de l’azote est de −1,2e-5 cm^3/mol.

En électromagnétisme, la susceptibilité magnétique est la mesure de l’aimantation d’une substance. La susceptibilité magnétique est un facteur de proportionnalité sans dimension qui indique le degré d’aimantation de l’azote en réponse à un champ magnétique appliqué.

Résistivité électrique des éléments

Tableau périodique des éléments - résistivité électrique

Susceptibilité magnétique des éléments

Application et prix des autres éléments

Azote - Comparaison des propriétés et des prix

Tableau périodique en résolution 8K

Autres propriétés de l’Azote

Oxygène – Propriétés – Prix – Applications – Production

Oxygène-propriétés-prix-application-production

À propos de l’Oxygène

L’oxygène est un gaz réactif incolore et inodore, l’élément chimique de numéro atomique 8 et le composant vital de l’air. C’est un membre du groupe chalcogène du tableau périodique, un non-métal hautement réactif et un agent oxydant qui forme facilement des oxydes avec la plupart des éléments ainsi qu’avec d’autres composés. En masse, l’oxygène est le troisième élément le plus abondant dans l’univers, après l’hydrogène et l’hélium.

Résumé

Élément Oxygène
Numéro atomique 8
Catégorie d’élément Pas de métal
Phase à STP Gaz
Densité 0,00143g/cm3
Résistance à la traction ultime N / A
Limite d’élasticité N / A
Module de Young N / A
Échelle de Mohs N / A
Dureté Brinell N / A
Dureté Vickers N / A
Point de fusion -218,4°C
Point d’ébullition -183°C
Conductivité thermique 0,02674 W/mK
Coefficient de dilatation thermique N / A
Chaleur spécifique 0,92 J/g·K
Température de fusion (O2) 0,444 kJ/mol
Chaleur de vaporisation (O2) 6,82 kJ/mol
Résistivité électrique [nanoohmmètre] N / A
Susceptibilité magnétique + 3,4e-3 cm^3/mol


Applications de l’Oxygène

Les utilisations courantes de l’oxygène comprennent la production d’acier, de plastiques et de textiles, le brasage, le soudage et le découpage d’aciers et d’autres métaux, le propulseur de fusée, l’oxygénothérapie et les systèmes de survie dans les avions, les sous-marins, les vols spatiaux et la plongée. La fusion du minerai de fer en acier consomme 55 % de l’oxygène produit commercialement. Dans ce processus, l’oxygène est injecté à travers une lance à haute pression dans le fer fondu, qui élimine les impuretés de soufre et l’excès de carbone sous forme d’oxydes respectifs, de dioxyde de soufre et de dioxyde de carbone. L’absorption d’oxygène de l’air est le but essentiel de la respiration, c’est pourquoi la supplémentation en oxygène est utilisée en médecine. Le traitement augmente non seulement les niveaux d’oxygène dans le sang du patient, mais a pour effet secondaire de diminuer la résistance au flux sanguin dans de nombreux types de poumons malades, ce qui soulage la charge de travail sur le cœur.


 
 

Applications d'oxygène

Production et prix de l’Oxygène

Les prix des matières premières changent quotidiennement. Ils dépendent principalement de l’offre, de la demande et des prix de l’énergie. En 2019, les prix de l’Oxygène pur se situaient autour de 3 $/kg.

Chaque année, cent millions de tonnes d’oxygène sont extraites de l’air à des fins industrielles par deux méthodes principales. La méthode la plus courante est la distillation fractionnée de l’air liquéfié, l’azote distillant sous forme de vapeur tandis que l’oxygène reste sous forme liquide. L’autre méthode principale de production d’oxygène consiste à faire passer un flux d’air propre et sec à travers un lit d’une paire de tamis moléculaires zéolitiques identiques, qui absorbe l’azote et délivre un flux gazeux contenant 90 % à 93 % d’oxygène.

Tableau périodique de l'oxygène

Source : www.luciteria.com

Propriétés mécaniques de l’Oxygène

Oxygène-propriétés-mécaniques-résistance-dureté-structure cristalline

Force de l’Oxygène

En mécanique des matériaux, la résistance d’un matériau est sa capacité à supporter une charge appliquée sans rupture ni déformation plastique. La résistance des matériaux considère essentiellement la relation entre les charges externes appliquées à un matériau et la déformation ou la modification des dimensions du matériau qui en résulte. Lors de la conception de structures et de machines, il est important de tenir compte de ces facteurs, afin que le matériau sélectionné ait une résistance suffisante pour résister aux charges ou forces appliquées et conserver sa forme d’origine. La résistance d’un matériau est sa capacité à supporter cette charge appliquée sans défaillance ni déformation plastique.

Pour la contrainte de traction, la capacité d’un matériau ou d’une structure à supporter des charges tendant à s’allonger est appelée résistance ultime à la traction (UTS). La limite d’élasticité ou la limite d’élasticité est la propriété du matériau définie comme la contrainte à laquelle un matériau commence à se déformer plastiquement, tandis que la limite d’élasticité est le point où la déformation non linéaire (élastique + plastique) commence.

Voir aussi: Résistance des matériaux

Résistance à la traction ultime de l’Oxygène

La résistance à la traction ultime de l’oxygène est N/A.

Limite d’élasticité de l’Oxygène

La limite d’élasticité de l’oxygène  est N/A.

Module de Young de l’Oxygène

Le module de Young de l’oxygène est N/A.

Dureté de l’Oxygène

En science des matériaux, la dureté est la capacité à résister à  l’indentation de surface (déformation plastique localisée) et  aux rayures. Le test de dureté Brinell est l’un des tests de dureté par indentation, qui a été développé pour les tests de dureté. Dans les tests Brinell, un pénétrateur sphérique dur  est forcé sous une charge spécifique dans la surface du métal à tester.

La dureté Brinell de l’oxygène est d’environ N/A.

La méthode d’essai de dureté Vickers a été développée par Robert L. Smith et George E. Sandland chez Vickers Ltd comme alternative à la méthode Brinell pour mesurer la dureté des matériaux. La méthode d’essai de dureté Vickers peut également être utilisée comme méthode d’essai de microdureté , qui est principalement utilisée pour les petites pièces, les sections minces ou les travaux en profondeur.

La dureté Vickers de l’oxygène est d’environ N/A.

La dureté à la rayure est la mesure de la résistance d’un échantillon à la déformation plastique permanente due au frottement d’un objet pointu. L’échelle la plus courante pour ce test qualitatif est l’échelle de Mohs, qui est utilisée en minéralogie. L’ échelle de Mohs de dureté minérale est basée sur la capacité d’un échantillon naturel de minéral à rayer visiblement un autre minéral.

L’oxygène a une dureté d’environ N/A.

Voir aussi: Dureté des matériaux

Oxygène – Structure cristalline

Une structure cristalline possible de l’ oxygène est la structure cubique.

structures cristallines - FCC, BCC, HCP

Dans les métaux et dans de nombreux autres solides, les atomes sont disposés en réseaux réguliers appelés cristaux. Un réseau cristallin est un motif répétitif de points mathématiques qui s’étend dans tout l’espace. Les forces de la liaison chimique provoquent cette répétition. C’est ce motif répété qui contrôle les propriétés telles que la résistance, la ductilité, la densité, la conductivité (propriété de conduire ou de transmettre la chaleur, l’électricité, etc.) et la forme. Il existe 14 types généraux de ces modèles connus sous le nom de réseaux de Bravais.

Voir aussi: Structure cristalline des matériaux

Structure cristalline de l’Oxygène
La structure cristalline de l'oxygène est : cubique

Force des éléments

Élasticité des éléments

Dureté des éléments

Propriétés thermiques de l’Oxygène

Oxygène-point de fusion-conductivité-propriétés thermiques

Oxygène – Point de fusion et point d’ébullition

Le point de fusion de l’oxygène est de -218,4°C.

Le point d’ébullition de l’oxygène est de -183°C.

Notez que ces points sont associés à la pression atmosphérique standard.

Oxygène – Conductivité thermique

La conductivité thermique de l’ oxygène est de 0,02674 W/(m·K).

Les caractéristiques de transfert de chaleur d’un matériau solide sont mesurées par une propriété appelée la  conductivité thermique, k (ou λ), mesurée en W/mK. C’est une mesure de la capacité d’une substance à transférer de la chaleur à travers un matériau par conduction. Notez que la loi de Fourier s’applique à toute matière, quel que soit son état (solide, liquide ou gazeux), par conséquent, elle est également définie pour les liquides et les gaz.

Coefficient de dilatation thermique de l’Oxygène

Le coefficient de dilatation thermique linéaire de l’ oxygène est — µm/(m·K)

La dilatation thermique est généralement la tendance de la matière à changer ses dimensions en réponse à un changement de température. Il est généralement exprimé sous la forme d’un changement fractionnaire de longueur ou de volume par unité de changement de température.

Oxygène – Chaleur spécifique, chaleur latente de fusion, chaleur latente de vaporisation

La chaleur spécifique de l’oxygène est de 0,92 J/g K.

La capacité calorifique est une propriété extensive de la matière, c’est-à-dire qu’elle est proportionnelle à la taille du système. La capacité thermique C a l’unité d’énergie par degré ou d’énergie par kelvin. Lors de l’expression du même phénomène en tant que propriété intensive, la capacité thermique est divisée par la quantité de substance, de masse ou de volume, ainsi la quantité est indépendante de la taille ou de l’étendue de l’échantillon.

La chaleur latente de fusion de l’oxygène est de (O2) 0,444 kJ/mol.

La chaleur latente de vaporisation de l’oxygène est de (O2) 6,82 kJ/mol.

La chaleur latente est la quantité de chaleur ajoutée ou retirée d’une substance pour produire un changement de phase. Cette énergie décompose les forces attractives intermoléculaires, et doit également fournir l’énergie nécessaire pour dilater le gaz (le pΔV travail). Lorsque la chaleur latente est ajoutée, aucun changement de température ne se produit. L’enthalpie de vaporisation est fonction de la pression à laquelle cette transformation a lieu.

Point de fusion des éléments

Tableau périodique des éléments - point de fusion

Conductivité thermique des éléments

Tableau périodique des éléments - conductivité thermique

Dilatation thermique des éléments

Tableau périodique des éléments - dilatation thermique

Capacité calorifique des éléments

Tableau périodique des éléments - capacité calorifique

Chaleur de fusion des éléments

Tableau périodique des éléments - fusion par chaleur latente

Chaleur de vaporisation des éléments

Tableau périodique des éléments - vaporisation de la chaleur latente

Oxygène – Résistivité électrique – Susceptibilité magnétique

Oxygène-électrique-résistivité-magnétique-susceptibilité

La propriété électrique fait référence à la réponse d’un matériau à un champ électrique appliqué. L’une des principales caractéristiques des matériaux est leur capacité (ou leur incapacité) à conduire le courant électrique. En effet, les matériaux sont classés selon cette propriété, c’est-à-dire qu’ils sont divisés en conducteurs, semi-conducteurs et non-conducteurs.

Voir aussi: Propriétés électriques

La propriété magnétique fait référence à la réponse d’un matériau à un champ magnétique appliqué. Les propriétés magnétiques macroscopiques d’un matériau sont une conséquence des interactions entre un champ magnétique extérieur et les moments dipolaires magnétiques des atomes qui le constituent. Différents matériaux réagissent différemment à l’application du champ magnétique.

Voir aussi: Propriétés magnétiques

Résistivité électrique de l’Oxygène

La résistivité électrique de l’oxygène est de – nΩ⋅m.

La conductivité électrique et son inverse, la résistivité électrique, est une propriété fondamentale d’un matériau qui quantifie la manière dont l’oxygène conduit le flux de courant électrique. La conductivité électrique ou conductance spécifique est l’inverse de la résistivité électrique.

Susceptibilité magnétique de l’Oxygène

La susceptibilité magnétique de l’oxygène est de +3,4e-3 cm^3/mol.

En électromagnétisme, la susceptibilité magnétique est la mesure de l’aimantation d’une substance. La susceptibilité magnétique est un facteur de proportionnalité sans dimension qui indique le degré d’aimantation de l’oxygène en réponse à un champ magnétique appliqué.

Résistivité électrique des éléments

Tableau périodique des éléments - résistivité électrique

Susceptibilité magnétique des éléments

Application et prix des autres éléments

Oxygène - Comparaison des propriétés et des prix

Tableau périodique en résolution 8K

Autres propriétés de l’Oxygène

Fluor – Propriétés – Prix – Applications – Production

Fluor-propriétés-prix-application-production

À propos du Fluor

Le fluor est l’halogène le plus léger et existe sous forme de gaz diatomique jaune pâle hautement toxique dans des conditions standard. En tant qu’élément le plus électronégatif, il est extrêmement réactif: presque tous les autres éléments, y compris certains gaz nobles, forment des composés avec le fluor.

Résumé

Élément Fluor
Numéro atomique 9
Catégorie d’élément Halogène
Phase à STP Gaz
Densité 0,0017g/cm3
Résistance à la traction ultime N / A
Limite d’élasticité N / A
Module de Young N / A
Échelle de Mohs N / A
Dureté Brinell N / A
Dureté Vickers N / A
Point de fusion -219,8°C
Point d’ébullition -188,1°C
Conductivité thermique 0,0279 W/mK
Coefficient de dilatation thermique N / A
Chaleur spécifique 0,82 J/g·K
Température de fusion 0,2552 kJ/mol
Chaleur de vaporisation 3,2698 kJ/mol
Résistivité électrique [nanoohmmètre] N / A
Susceptibilité magnétique N / A


Applications du Fluor

En raison des frais de raffinage du fluor pur, la plupart des applications commerciales utilisent des composés fluorés, avec environ la moitié de la fluorine extraite utilisée dans la fabrication de l’acier. Le reste de la fluorite est converti en fluorure d’hydrogène corrosif en route vers divers fluorures organiques, ou en cryolite, qui joue un rôle clé dans le raffinage de l’aluminium. La plupart des procédés commerciaux d’enrichissement de l’uranium (diffusion gazeuse et méthode de centrifugation gazeuse) exigent que l’uranium soit sous forme gazeuse. Par conséquent, le concentré d’oxyde d’uranium doit d’abord être converti en hexafluorure d’uranium, qui est un gaz à des températures relativement basses. Les molécules contenant une liaison carbone-fluor ont souvent une stabilité chimique et thermique très élevée; leurs principales utilisations sont les réfrigérants, l’isolation électrique et les ustensiles de cuisine, le dernier étant le PTFE (téflon).


 
 

Applications de fluor

Production et prix du Fluor

Les prix des matières premières changent quotidiennement. Ils dépendent principalement de l’offre, de la demande et des prix de l’énergie. En 2019, les prix du Fluor pur se situaient autour de 1900 $/kg.

Le fluor est obtenu par électrolyse d’une solution d’hydrogénodifluorure de potassium dans de l’acide fluorhydrique anhydre. Le fluorure d’hydrogène est produit dans les fours par la réaction endothermique de la fluorite (CaF2) avec l’acide sulfurique.

Tableau périodique du fluor

Source : www.luciteria.com

Propriétés mécaniques du Fluor

Fluor-propriétés-mécaniques-résistance-dureté-structure cristalline

Force du Fluor

En mécanique des matériaux, la résistance d’un matériau est sa capacité à supporter une charge appliquée sans rupture ni déformation plastique. La résistance des matériaux considère essentiellement la relation entre les charges externes appliquées à un matériau et la déformation ou la modification des dimensions du matériau qui en résulte. Lors de la conception de structures et de machines, il est important de tenir compte de ces facteurs, afin que le matériau sélectionné ait une résistance suffisante pour résister aux charges ou forces appliquées et conserver sa forme d’origine. La résistance d’un matériau est sa capacité à supporter cette charge appliquée sans défaillance ni déformation plastique.

Pour la contrainte de traction, la capacité d’un matériau ou d’une structure à supporter des charges tendant à s’allonger est appelée résistance ultime à la traction (UTS). La limite d’élasticité ou la limite d’élasticité est la propriété du matériau définie comme la contrainte à laquelle un matériau commence à se déformer plastiquement, tandis que la limite d’élasticité est le point où la déformation non linéaire (élastique + plastique) commence.

Voir aussi: Résistance des matériaux

Résistance à la traction ultime du Fluor

La résistance à la traction ultime du fluor est N/A.

Limite d’élasticité du Fluor

La limite d’élasticité du fluor est N/A.

Module de Young du Fluor

Le module de Young du fluor est N/A.

Dureté du Fluor

En science des matériaux, la dureté est la capacité à résister à l’indentation de surface (déformation plastique localisée) et  aux rayures. Le test de dureté Brinell est l’un des tests de dureté par indentation, qui a été développé pour les tests de dureté. Dans les tests Brinell, un pénétrateur sphérique dur  est forcé sous une charge spécifique dans la surface du métal à tester.

La dureté Brinell du fluor est d’environ N/A.

La méthode d’essai de dureté Vickers a été développée par Robert L. Smith et George E. Sandland chez Vickers Ltd comme alternative à la méthode Brinell pour mesurer la dureté des matériaux. La méthode d’essai de dureté Vickers peut également être utilisée comme méthode d’essai de microdureté, qui est principalement utilisée pour les petites pièces, les sections minces ou les travaux en profondeur.

La dureté Vickers du fluor est d’environ N/A.

La dureté à la rayure est la mesure de la résistance d’un échantillon à la déformation plastique permanente due au frottement d’un objet pointu. L’échelle la plus courante pour ce test qualitatif est l’échelle de Mohs, qui est utilisée en minéralogie. L’ échelle de Mohs de dureté minérale est basée sur la capacité d’un échantillon naturel de minéral à rayer visiblement un autre minéral.

Le fluor a une dureté d’environ N/A.

Voir aussi: Dureté des matériaux

Fluor – Structure cristalline

Une structure cristalline possible du fluor est la structure cubique.

structures cristallines - FCC, BCC, HCP

Dans les métaux et dans de nombreux autres solides, les atomes sont disposés en réseaux réguliers appelés cristaux. Un réseau cristallin est un motif répétitif de points mathématiques qui s’étend dans tout l’espace. Les forces de la liaison chimique provoquent cette répétition. C’est ce motif répété qui contrôle les propriétés telles que la résistance, la ductilité, la densité, la conductivité (propriété de conduire ou de transmettre la chaleur, l’électricité, etc.) et la forme. Il existe 14 types généraux de ces modèles connus sous le nom de réseaux de Bravais.

Voir aussi: Structure cristalline des matériaux

Structure cristalline du Fluor
La structure cristalline du fluor est : cubique

Force des éléments

Élasticité des éléments

Dureté des éléments

Propriétés thermiques du Fluor

Fluor-point de fusion-conductivité-propriétés-thermiques

Fluor – Point de fusion et point d’ébullition

Le point de fusion du fluor est de -219,8 °C.

Le point d’ébullition du fluor est de -188,1 °C.

Notez que ces points sont associés à la pression atmosphérique standard.

Fluor – Conductivité thermique

La conductivité thermique du fluor est de 0,0279 W/(m·K).

Les caractéristiques de transfert de chaleur d’un matériau solide sont mesurées par une propriété appelée la conductivité thermique, k (ou λ), mesurée en W/mK. C’est une mesure de la capacité d’une substance à transférer de la chaleur à travers un matériau par conduction. Notez que la loi de Fourier s’applique à toute matière, quel que soit son état (solide, liquide ou gazeux), par conséquent, elle est également définie pour les liquides et les gaz.

Coefficient de dilatation thermique du Fluor

Le coefficient de dilatation thermique linéaire du fluor est — µm/(m·K)

La dilatation thermique est généralement la tendance de la matière à changer ses dimensions en réponse à un changement de température. Il est généralement exprimé sous la forme d’un changement fractionnaire de longueur ou de volume par unité de changement de température.

Fluor – Chaleur spécifique, chaleur latente de fusion, chaleur latente de vaporisation

La chaleur spécifique du fluor est de 0,82 J/g K.

La capacité calorifique est une propriété extensive de la matière, c’est-à-dire qu’elle est proportionnelle à la taille du système. La capacité thermique C a l’unité d’énergie par degré ou d’énergie par kelvin. Lors de l’expression du même phénomène en tant que propriété intensive, la capacité thermique est divisée par la quantité de substance, de masse ou de volume, ainsi la quantité est indépendante de la taille ou de l’étendue de l’échantillon.

La chaleur latente de fusion du fluor est de 0,2552 kJ/mol.

La chaleur latente de vaporisation du fluor est de 3,2698 kJ/mol.

La chaleur latente est la quantité de chaleur ajoutée ou retirée d’une substance pour produire un changement de phase. Cette énergie décompose les forces attractives intermoléculaires, et doit également fournir l’énergie nécessaire pour dilater le gaz (le pΔV travail). Lorsque la chaleur latente est ajoutée, aucun changement de température ne se produit. L’enthalpie de vaporisation est fonction de la pression à laquelle cette transformation a lieu.

Point de fusion des éléments

Tableau périodique des éléments - point de fusion

Conductivité thermique des éléments

Tableau périodique des éléments - conductivité thermique

Dilatation thermique des éléments

Tableau périodique des éléments - dilatation thermique

Capacité calorifique des éléments

Tableau périodique des éléments - capacité calorifique

Chaleur de fusion des éléments

Tableau périodique des éléments - fusion par chaleur latente

Chaleur de vaporisation des éléments

Tableau périodique des éléments - vaporisation de la chaleur latente

Fluor – Résistivité électrique – Susceptibilité magnétique

Fluor-électrique-résistivité-magnétique-susceptibilité

La propriété électrique fait référence à la réponse d’un matériau à un champ électrique appliqué. L’une des principales caractéristiques des matériaux est leur capacité (ou leur incapacité) à conduire le courant électrique. En effet, les matériaux sont classés selon cette propriété, c’est-à-dire qu’ils sont divisés en conducteurs, semi-conducteurs et non-conducteurs.

Voir aussi: Propriétés électriques

La propriété magnétique fait référence à la réponse d’un matériau à un champ magnétique appliqué. Les propriétés magnétiques macroscopiques d’un matériau sont une conséquence des interactions entre un champ magnétique extérieur et les moments dipolaires magnétiques des atomes qui le constituent. Différents matériaux réagissent  différemment à l’application du champ magnétique.

Voir aussi: Propriétés magnétiques

Résistivité électrique du Fluor

La résistivité électrique du Fluor est  — nΩ⋅m .

La conductivité électrique  et son inverse,  la résistivité électrique , est une propriété fondamentale d’un matériau qui quantifie la manière dont le fluor conduit le flux de courant électrique. La conductivité électrique ou conductance spécifique est l’inverse de la résistivité électrique.

Susceptibilité magnétique du fluor

La susceptibilité magnétique du fluor est N/A.

En électromagnétisme, la susceptibilité magnétique est la mesure de l’aimantation d’une substance. La susceptibilité magnétique est un facteur de proportionnalité sans dimension qui indique le degré d’aimantation du fluor en réponse à un champ magnétique appliqué.

Résistivité électrique des éléments

Tableau périodique des éléments - résistivité électrique

Susceptibilité magnétique des éléments

Application et prix des autres éléments

Fluor - Comparaison des propriétés et des prix

Tableau périodique en résolution 8K

Autres propriétés du Fluor

Néon – Propriétés – Prix – Applications – Production

Néon-propriétés-prix-application-production

À propos du Néon

Le néon est un gaz monoatomique incolore, inodore et inerte dans des conditions standard, avec environ les deux tiers de la densité de l’air.

Résumé

Élément Néon
Numéro atomique dix
Catégorie d’élément Gaz rare
Phase à STP Gaz
Densité 0,0009g/cm3
Résistance à la traction ultime N / A
Limite d’élasticité N / A
Module de Young N / A
Échelle de Mohs N / A
Dureté Brinell N / A
Dureté Vickers N / A
Point de fusion -248°C
Point d’ébullition -248,7°C
Conductivité thermique 0,0493 W/mK
Coefficient de dilatation thermique N / A
Chaleur spécifique 0,904 J/g·K
Température de fusion 0,3317 kJ/mol
Chaleur de vaporisation 1,7326 kJ/mol
Résistivité électrique [nanoohmmètre] N / A
Susceptibilité magnétique N / A


Applications du Néon

Le néon est souvent utilisé dans les enseignes et produit une lumière rougeâtre-orange incomparable. Bien que les lampes à tube avec d’autres couleurs soient souvent appelées « néon », elles utilisent différents gaz nobles ou des couleurs variées d’éclairage fluorescent. Le néon est également utilisé pour fabriquer des indicateurs haute tension et des appareillages de commutation, des parafoudres, des équipements de plongée et des lasers. Le néon liquide est un réfrigérant cryogénique important. Il a plus de 40 fois plus de puissance frigorifique par unité de volume que l’hélium liquide et plus de 3 fois celle de l’hydrogène liquide.


 
 

Applications au néon

Production et prix du Néon

Les prix des matières premières changent quotidiennement. Ils dépendent principalement de l’offre, de la demande et des prix de l’énergie. En 2019, les prix du Néon pur se situaient autour de 330 $/kg.

Il est commercialement extrait par la distillation fractionnée de l’air liquide. Comme l’air est la seule source, il est considérablement plus cher que l’hélium. Le néon, sous forme liquide ou gazeuse, est relativement cher – pour de petites quantités, le prix du néon liquide peut être plus de 55 fois supérieur à celui de l’hélium liquide. Les dépenses du néon sont dues à la rareté du néon, qui, contrairement à l’hélium, ne peut être obtenu qu’à partir de l’air.

Tableau périodique des néons

Source : www.luciteria.com

Propriétés mécaniques du Néon

Néon-propriétés-mécaniques-résistance-dureté-structure cristalline

Force du Néon

En mécanique des matériaux, la résistance d’un matériau est sa capacité à supporter une charge appliquée sans rupture ni déformation plastique. La résistance des matériaux considère essentiellement la relation entre les charges externes appliquées à un matériau et la déformation ou la modification des dimensions du matériau qui en résulte. Lors de la conception de structures et de machines, il est important de tenir compte de ces facteurs, afin que le matériau sélectionné ait une résistance suffisante pour résister aux charges ou forces appliquées et conserver sa forme d’origine. La résistance d’un matériau est sa capacité à supporter cette charge appliquée sans défaillance ni déformation plastique.

Pour la contrainte de traction, la capacité d’un matériau ou d’une structure à supporter des charges tendant à s’allonger est appelée résistance ultime à la traction (UTS). La limite d’élasticité ou la limite d’élasticité est la propriété du matériau définie comme la contrainte à laquelle un matériau commence à se déformer plastiquement, tandis que la limite d’élasticité est le point où la déformation non linéaire (élastique + plastique) commence.

Voir aussi: Résistance des matériaux

Résistance à la traction ultime du Néon

La résistance à la traction ultime du néon est N/A.

Limite d’élasticité du Néon

La limite d’élasticité du néon  est N/A.

Module de Young du Néon

Le module de Young de Neon est N/A.

Dureté du Néon

En science des matériaux, la dureté est la capacité à résister à l’indentation de surface (déformation plastique localisée) et  aux rayures. Le test de dureté Brinell est l’un des tests de dureté par indentation, qui a été développé pour les tests de dureté. Dans les tests Brinell, un pénétrateur sphérique dur est forcé sous une charge spécifique dans la surface du métal à tester.

La dureté Brinell du néon est d’environ N/A.

La méthode d’essai de dureté Vickers a été développée par Robert L. Smith et George E. Sandland chez Vickers Ltd comme alternative à la méthode Brinell pour mesurer la dureté des matériaux. La méthode d’essai de dureté Vickers peut également être utilisée comme méthode d’essai de microdureté, qui est principalement utilisée pour les petites pièces, les sections minces ou les travaux en profondeur.

La dureté Vickers du néon est d’environ N/A.

La dureté à la rayure est la mesure de la résistance d’un échantillon à la déformation plastique permanente due au frottement d’un objet pointu. L’échelle la plus courante pour ce test qualitatif est l’échelle de Mohs, qui est utilisée en minéralogie. L’ échelle de Mohs de dureté minérale est basée sur la capacité d’un échantillon naturel de minéral à rayer visiblement un autre minéral.

Le néon a une dureté d’environ N/A.

Voir aussi: Dureté des matériaux

Néon – Structure Cristalline

Une structure cristalline possible du néon est la structure cubique à faces centrées.

structures cristallines - FCC, BCC, HCP

Dans les métaux et dans de nombreux autres solides, les atomes sont disposés en réseaux réguliers appelés cristaux. Un réseau cristallin est un motif répétitif de points mathématiques qui s’étend dans tout l’espace. Les forces de la liaison chimique provoquent cette répétition. C’est ce motif répété qui contrôle les propriétés telles que la résistance, la ductilité, la densité, la conductivité (propriété de conduire ou de transmettre la chaleur, l’électricité, etc.) et la forme. Il existe 14 types généraux de ces modèles connus sous le nom de réseaux de Bravais.

Voir aussi: Structure cristalline des matériaux

Structure cristalline du Néon
La structure cristalline du néon est : cubique à faces centrées

Force des éléments

Élasticité des éléments

Dureté des éléments

Propriétés thermiques du Néon

Néon-point de fusion-conductivité-propriétés thermiques

Néon – Point de fusion et point d’ébullition

Le point de fusion du néon est de -248°C.

Le point d’ébullition du néon est de -248,7 °C.

Notez que ces points sont associés à la pression atmosphérique standard.

Néon – Conductivité thermique

La conductivité thermique du néon est de 0,0493 W/(m·K).

Les caractéristiques de transfert de chaleur d’un matériau solide sont mesurées par une propriété appelée la conductivité thermique, k (ou λ), mesurée en W/mK. C’est une mesure de la capacité d’une substance à transférer de la chaleur à travers un matériau par conduction. Notez que la loi de Fourier s’applique à toute matière, quel que soit son état (solide, liquide ou gazeux), par conséquent, elle est également définie pour les liquides et les gaz.

Coefficient de dilatation thermique du Néon

Le coefficient de dilatation thermique linéaire du néon est — µm/(m·K)

La dilatation thermique est généralement la tendance de la matière à changer ses dimensions en réponse à un changement de température. Il est généralement exprimé sous la forme d’un changement fractionnaire de longueur ou de volume par unité de changement de température.

Néon – Chaleur spécifique, chaleur latente de fusion, chaleur latente de vaporisation

La chaleur spécifique du néon est de 0,904 J/g K.

La capacité calorifique est une propriété extensive de la matière, c’est-à-dire qu’elle est proportionnelle à la taille du système. La capacité thermique C a l’unité d’énergie par degré ou d’énergie par kelvin. Lors de l’expression du même phénomène en tant que propriété intensive, la capacité thermique est divisée par la quantité de substance, de masse ou de volume, ainsi la quantité est indépendante de la taille ou de l’étendue de l’échantillon.

La chaleur latente de fusion du néon est de 0,3317 kJ/mol.

La chaleur latente de vaporisation du néon est de 1,7326 kJ/mol.

La chaleur latente est la quantité de chaleur ajoutée ou retirée d’une substance pour produire un changement de phase. Cette énergie décompose les forces attractives intermoléculaires, et doit également fournir l’énergie nécessaire pour dilater le gaz (le pΔV travail). Lorsque la chaleur latente est ajoutée, aucun changement de température ne se produit. L’enthalpie de vaporisation est fonction de la pression à laquelle cette transformation a lieu.

Point de fusion des éléments

Tableau périodique des éléments - point de fusion

Conductivité thermique des éléments

Tableau périodique des éléments - conductivité thermique

Dilatation thermique des éléments

Tableau périodique des éléments - dilatation thermique

Capacité calorifique des éléments

Tableau périodique des éléments - capacité calorifique

Chaleur de fusion des éléments

Tableau périodique des éléments - fusion par chaleur latente

Chaleur de vaporisation des éléments

Tableau périodique des éléments - vaporisation de la chaleur latente

Néon – Résistivité électrique – Susceptibilité magnétique

Néon-résistivité-électrique-susceptibilité-magnétique

La propriété électrique fait référence à la réponse d’un matériau à un champ électrique appliqué. L’une des principales caractéristiques des matériaux est leur capacité (ou leur incapacité) à conduire le courant électrique. En effet, les matériaux sont classés selon cette propriété, c’est-à-dire qu’ils sont divisés en conducteurs, semi-conducteurs et non-conducteurs.

Voir aussi: Propriétés électriques

La propriété magnétique  fait référence à la réponse d’un matériau à un champ magnétique appliqué . Les propriétés magnétiques macroscopiques d’un matériau sont une conséquence des interactions entre un champ magnétique extérieur et les moments dipolaires magnétiques des atomes qui le constituent. Différents matériaux réagissent différemment  à l’application du champ magnétique.

Voir aussi: Propriétés magnétiques

Résistivité électrique du Néon

La résistivité électrique du néon est — nΩ⋅m.

La conductivité électrique et son inverse, la résistivité électrique, est une propriété fondamentale d’un matériau qui quantifie la manière dont le néon conduit le flux de courant électrique. La conductivité électrique ou conductance spécifique est l’inverse de la résistivité électrique.

Susceptibilité magnétique du Néon

La susceptibilité magnétique du néon est N/A.

En électromagnétisme, la susceptibilité magnétique est la mesure de l’aimantation d’une substance. La susceptibilité magnétique est un facteur de proportionnalité sans dimension qui indique le degré d’aimantation du néon en réponse à un champ magnétique appliqué.

Résistivité électrique des éléments

Tableau périodique des éléments - résistivité électrique

Susceptibilité magnétique des éléments

Application et prix des autres éléments

Néon - Comparaison des propriétés et des prix

Tableau périodique en résolution 8K

Autres propriétés du Néon

Sodium – Propriétés – Prix – Applications – Production

Sodium-propriétés-prix-application-production

À propos du Sodium

Le sodium est un métal mou, blanc argenté et hautement réactif. Le sodium est un métal alcalin, appartenant au groupe 1 du tableau périodique, car il possède un seul électron dans sa coque externe qu’il donne facilement, créant un atome chargé positivement, le cation Na+.

Résumé

Élément Sodium
Numéro atomique 11
Catégorie d’élément Métal alcalin
Phase à STP Solide
Densité 0,968g/cm3
Résistance à la traction ultime N / A
Limite d’élasticité N / A
Module de Young 10 GPa
Échelle de Mohs 0,4
Dureté Brinell 0,69 MPa
Dureté Vickers N / A
Point de fusion 97,8°C
Point d’ébullition 883°C
Conductivité thermique 141W/mK
Coefficient de dilatation thermique 71 µm/mK
Chaleur spécifique 1,23 J/g·K
Température de fusion 2 598 kJ/mol
Chaleur de vaporisation 96,96 kJ/mol
Résistivité électrique [nanoohmmètre] 47,7
Susceptibilité magnétique +16e-6cm^3/mol


Applications du Sodium

Le sodium métallique est principalement utilisé pour la production de borohydrure de sodium, d’azoture de sodium, d’indigo et de triphénylphosphine. Une utilisation autrefois courante était la fabrication de tétraéthylplomb et de titane métallique; en raison de l’abandon du TEL et des nouvelles méthodes de production de titane. Un courant électrique et de la vapeur de sodium se combinent pour former une lueur jaunâtre. Ce principe est utilisé pour la fabrication des lampes à vapeur de sodium. Le sodium est parfois utilisé comme agent d’échange de chaleur dans les centrales nucléaires. Le sodium liquide est scellé dans des tuyaux entourant le cœur du réacteur. La chaleur générée est absorbée par le sodium et forcée à travers les tuyaux dans un échangeur de chaleur qui peut être utilisé pour générer de l’électricité.


 

Applications de sodium

Production et prix du Sodium

Les prix des matières premières changent quotidiennement. Ils dépendent principalement de l’offre, de la demande et des prix de l’énergie. En 2019, les prix du Sodium pur se situaient autour de 70 $/kg.

Utilisé uniquement dans des applications plutôt spécialisées, seulement environ 100 000 tonnes de sodium métallique sont produites annuellement. Le sodium est maintenant produit commercialement par électrolyse du chlorure de sodium fondu, basé sur un procédé breveté en 1924. Cela se fait dans une cellule Downs dans laquelle le NaCl est mélangé avec du chlorure de calcium pour abaisser le point de fusion en dessous de 700 ° C.

Tableau périodique du sodium

Source : www.luciteria.com

Propriétés mécaniques du Sodium

Sodium-propriétés-mécaniques-résistance-dureté-structure cristalline

Force du Sodium

En mécanique des matériaux, la résistance d’un matériau est sa capacité à supporter une charge appliquée sans rupture ni déformation plastique. La résistance des matériaux considère essentiellement la relation entre les charges externes appliquées à un matériau et la déformation ou la modification des dimensions du matériau qui en résulte. Lors de la conception de structures et de machines, il est important de tenir compte de ces facteurs, afin que le matériau sélectionné ait une résistance suffisante pour résister aux charges ou forces appliquées et conserver sa forme d’origine. La résistance d’un matériau est sa capacité à supporter cette charge appliquée sans défaillance ni déformation plastique.

Pour la contrainte de traction, la capacité d’un matériau ou d’une structure à supporter des charges tendant à s’allonger est appelée résistance ultime à la traction (UTS). La limite d’élasticité ou la limite d’élasticité est la propriété du matériau définie comme la contrainte à laquelle un matériau commence à se déformer plastiquement, tandis que la limite d’élasticité est le point où la déformation non linéaire (élastique + plastique) commence.

Voir aussi: Résistance des matériaux

Résistance à la traction ultime du Sodium

La résistance à la traction ultime du sodium est N/A.

Limite d’élasticité du Sodium

La limite d’élasticité du sodium  est N/A.

Module de Young du Sodium

Le module de Young du sodium est de 10 GPa.

Dureté du sodium

En science des matériaux, la dureté est la capacité à résister à  l’indentation de surface (déformation plastique localisée) et  aux rayures. Le test de dureté Brinell est l’un des tests de dureté par indentation, qui a été développé pour les tests de dureté. Dans les tests Brinell, un pénétrateur sphérique dur est forcé sous une charge spécifique dans la surface du métal à tester.

La dureté Brinell du sodium est d’environ 0,69 MPa.

La méthode d’essai de dureté Vickers a été développée par Robert L. Smith et George E. Sandland chez Vickers Ltd comme alternative à la méthode Brinell pour mesurer la dureté des matériaux. La méthode d’essai de dureté Vickers peut également être utilisée comme méthode d’essai de microdureté, qui est principalement utilisée pour les petites pièces, les sections minces ou les travaux en profondeur.

La dureté Vickers du sodium est d’environ N/A.

La dureté à la rayure est la mesure de la résistance d’un échantillon à la déformation plastique permanente due au frottement d’un objet pointu. L’échelle la plus courante pour ce test qualitatif est l’échelle de Mohs, qui est utilisée en minéralogie. L’ échelle de Mohs de dureté minérale est basée sur la capacité d’un échantillon naturel de minéral à rayer visiblement un autre minéral.

Le sodium a une dureté d’environ 0,4.

Voir aussi: Dureté des matériaux

Sodium – Structure cristalline

Une structure cristalline possible du sodium est la structure cubique centrée.

structures cristallines - FCC, BCC, HCP

Dans les métaux et dans de nombreux autres solides, les atomes sont disposés en réseaux réguliers appelés cristaux. Un réseau cristallin est un motif répétitif de points mathématiques qui s’étend dans tout l’espace. Les forces de la liaison chimique provoquent cette répétition. C’est ce motif répété qui contrôle les propriétés telles que la résistance, la ductilité, la densité, la conductivité (propriété de conduire ou de transmettre la chaleur, l’électricité, etc.) et la forme. Il existe 14 types généraux de ces modèles connus sous le nom de réseaux de Bravais.

Voir aussi: Structure cristalline des matériaux

Structure cristalline du Sodium
La structure cristalline du sodium est : cubique centrée sur le corps

Force des éléments

Élasticité des éléments

Dureté des éléments

Propriétés thermiques du Sodium

Sodium-point de fusion-conductivité-propriétés-thermiques

Sodium – Point de fusion et point d’ébullition

Le point de fusion du sodium est de 97,8°C.

Le point d’ébullition du sodium est de 883°C.

Notez que ces points sont associés à la pression atmosphérique standard.

Sodium – Conductivité thermique

La conductivité thermique du sodium est de 141 W/(m·K).

Les caractéristiques de transfert de chaleur d’un matériau solide sont mesurées par une propriété appelée la conductivité thermique, k (ou λ), mesurée en W/mK. C’est une mesure de la capacité d’une substance à transférer de la chaleur à travers un matériau par conduction. Notez que la loi de Fourier s’applique à toute matière, quel que soit son état (solide, liquide ou gazeux), par conséquent, elle est également définie pour les liquides et les gaz.

Coefficient de dilatation thermique du Sodium

Le coefficient de dilatation thermique linéaire du sodium est  de 71 µm/(m·K)

La dilatation thermique est généralement la tendance de la matière à changer ses dimensions en réponse à un changement de température. Il est généralement exprimé sous la forme d’un changement fractionnaire de longueur ou de volume par unité de changement de température.

Sodium – Chaleur spécifique, chaleur latente de fusion, chaleur latente de vaporisation

La chaleur spécifique du sodium est de 1,23 J/g K.

La capacité calorifique est une propriété extensive de la matière, c’est-à-dire qu’elle est proportionnelle à la taille du système. La capacité thermique C a l’unité d’énergie par degré ou d’énergie par kelvin. Lors de l’expression du même phénomène en tant que propriété intensive, la capacité thermique est divisée par la quantité de substance, de masse ou de volume, ainsi la quantité est indépendante de la taille ou de l’étendue de l’échantillon.

La chaleur latente de fusion du sodium est de 2,598 kJ/mol.

La chaleur latente de vaporisation du sodium est de 96,96 kJ/mol.

La chaleur latente est la quantité de chaleur ajoutée ou retirée d’une substance pour produire un changement de phase. Cette énergie décompose les forces attractives intermoléculaires, et doit également fournir l’énergie nécessaire pour dilater le gaz (le pΔV travail). Lorsque la chaleur latente est ajoutée, aucun changement de température ne se produit. L’enthalpie de vaporisation est fonction de la pression à laquelle cette transformation a lieu.

Point de fusion des éléments

Tableau périodique des éléments - point de fusion

Conductivité thermique des éléments

Tableau périodique des éléments - conductivité thermique

Dilatation thermique des éléments

Tableau périodique des éléments - dilatation thermique

Capacité calorifique des éléments

Tableau périodique des éléments - capacité calorifique

Chaleur de fusion des éléments

Tableau périodique des éléments - fusion par chaleur latente

Chaleur de vaporisation des éléments

Tableau périodique des éléments - vaporisation de la chaleur latente

Sodium – Résistivité électrique – Susceptibilité magnétique

Sodium-résistivité-électrique-susceptibilité-magnétique

La propriété électrique fait référence à la réponse d’un matériau à un champ électrique appliqué. L’une des principales caractéristiques des matériaux est leur capacité (ou leur incapacité) à conduire le courant électrique. En effet, les matériaux sont classés selon cette propriété, c’est-à-dire qu’ils sont divisés en conducteurs, semi-conducteurs et non-conducteurs.

Voir aussi: Propriétés électriques

La propriété magnétique fait référence à la réponse d’un matériau à un champ magnétique appliqué. Les propriétés magnétiques macroscopiques d’un matériau sont une conséquence des interactions entre un champ magnétique extérieur et les moments dipolaires magnétiques des atomes qui le constituent. Différents matériaux réagissent différemment  à l’application du champ magnétique.

Voir aussi: Propriétés magnétiques

Résistivité électrique du Sodium

La résistivité électrique du sodium est de 47,7 nΩ⋅m.

La conductivité électrique et son inverse, la résistivité électrique, est une propriété fondamentale d’un matériau qui quantifie la manière dont le sodium conduit le flux de courant électrique. La conductivité électrique ou conductance spécifique est l’inverse de la résistivité électrique.

Susceptibilité magnétique du Sodium

La susceptibilité magnétique du sodium est de +16e-6 cm^3/mol.

En électromagnétisme, la susceptibilité magnétique est la mesure de l’aimantation d’une substance. La susceptibilité magnétique est un facteur de proportionnalité sans dimension qui indique le degré d’aimantation du sodium en réponse à un champ magnétique appliqué.

Résistivité électrique des éléments

Tableau périodique des éléments - résistivité électrique

Susceptibilité magnétique des éléments

Application et prix des autres éléments

Sodium - Comparaison des propriétés et des prix

Tableau périodique en résolution 8K

Autres propriétés du Sodium

Magnésium – Propriétés – Prix – Applications – Production

Magnésium-propriétés-prix-application-production

À propos du Magnésium

Le magnésium est un solide gris brillant qui ressemble physiquement aux cinq autres éléments de la deuxième colonne (groupe 2 ou métaux alcalino-terreux) du tableau périodique : tous les éléments du groupe 2 ont la même configuration électronique dans la couche électronique externe et une structure cristalline similaire.

Résumé

Élément Magnésium
Numéro atomique 12
Catégorie d’élément Métal alcalino-terreux
Phase à STP Solide
Densité 1,738 g/cm3
Résistance à la traction ultime 200 MPa
Limite d’élasticité N / A
Module de Young 45 GPa
Échelle de Mohs 2,5
Dureté Brinell 260 MPa
Dureté Vickers N / A
Point de fusion 649°C
Point d’ébullition 1090°C
Conductivité thermique 156 W/mK
Coefficient de dilatation thermique 24,8 µm/mK
Chaleur spécifique 1,02 J/g·K
Température de fusion 8,954 kJ/mol
Chaleur de vaporisation 127,4 kJ/mol
Résistivité électrique [nanoohmmètre] 43,9
Susceptibilité magnétique +13.1e-6cm^3/mol


Applications du Magnésium

Le magnésium est le troisième métal de structure le plus couramment utilisé, après le fer et l’aluminium.[35] Les principales applications du magnésium sont, dans l’ordre : les alliages d’aluminium, le moulage sous pression (allié au zinc), l’élimination du soufre dans la production de fer et d’acier, et la production de titane dans le procédé Kroll. Les alliages de magnésium sont utilisés dans une grande variété d’applications structurelles et non structurelles. Les applications structurelles incluent les équipements automobiles, industriels, de manutention, commerciaux et aérospatiaux. Les alliages de magnésium sont utilisés pour les pièces qui fonctionnent à des vitesses élevées et doivent donc être légers pour minimiser les forces d’inertie. Les applications commerciales comprennent les outils portatifs, les ordinateurs portables, les bagages et les échelles, les automobiles (par exemple, les volants et les colonnes, les cadres de siège, les boîtiers de transmission). Magnox (alliage),


 
 

Applications de magnésium

Production et prix du Magnésium

Les prix des matières premières changent quotidiennement. Ils dépendent principalement de l’offre, de la demande et des prix de l’énergie. En 2019, les prix du Magnésium pur se situaient autour de 37 $/kg.

Le magnésium est aujourd’hui obtenu principalement par électrolyse de sels de magnésium obtenus à partir de saumure, et est principalement utilisé comme composant dans les alliages aluminium-magnésium, parfois appelés magnalium ou magnélium. La production mondiale était d’environ 1 100 kt en 2017, l’essentiel étant produit en Chine (930 kt) et en Russie (60 kt). Le magnésium est moins dense que l’aluminium, et l’alliage est apprécié pour sa combinaison de légèreté et de résistance.

Magnésium-tableau périodique

Source : www.luciteria.com

Propriétés mécaniques du Magnésium

Magnésium-propriétés-mécaniques-résistance-dureté-structure cristalline

Force du Magnésium

En mécanique des matériaux, la résistance d’un matériau est sa capacité à supporter une charge appliquée sans rupture ni déformation plastique. La résistance des matériaux considère essentiellement la relation entre les charges externes appliquées à un matériau et la déformation ou la modification des dimensions du matériau qui en résulte. Lors de la conception de structures et de machines, il est important de tenir compte de ces facteurs, afin que le matériau sélectionné ait une résistance suffisante pour résister aux charges ou forces appliquées et conserver sa forme d’origine. La résistance d’un matériau est sa capacité à supporter cette charge appliquée sans défaillance ni déformation plastique.

Pour la contrainte de traction, la capacité d’un matériau ou d’une structure à supporter des charges tendant à s’allonger est appelée résistance ultime à la traction (UTS). La limite d’élasticité ou la limite d’élasticité est la propriété du matériau définie comme la contrainte à laquelle un matériau commence à se déformer plastiquement, tandis que la limite d’élasticité est le point où la déformation non linéaire (élastique + plastique) commence.

Voir aussi: Résistance des matériaux

Résistance à la traction ultime du Magnésium

La résistance à la traction ultime du magnésium est de 200 MPa.

Limite d’élasticité du Magnésium

La limite d’élasticité du magnésium  est N/A.

Module de Young du Magnésium

Le module de Young du Magnésium est de 45 GPa.

Dureté du Magnésium

En science des matériaux, la dureté est la capacité à résister à l’indentation de surface (déformation plastique localisée) et  aux rayures. Le test de dureté Brinell est l’un des tests de dureté par indentation, qui a été développé pour les tests de dureté. Dans les tests Brinell, un pénétrateur sphérique dur est forcé sous une charge spécifique dans la surface du métal à tester.

La dureté Brinell du magnésium est d’environ 260 MPa.

La méthode d’essai de dureté Vickers a été développée par Robert L. Smith et George E. Sandland chez Vickers Ltd comme alternative à la méthode Brinell pour mesurer la dureté des matériaux. La méthode d’essai de dureté Vickers peut également être utilisée comme méthode d’essai de microdureté, qui est principalement utilisée pour les petites pièces, les sections minces ou les travaux en profondeur.

La dureté Vickers du magnésium est d’environ N/A.

La dureté à la rayure est la mesure de la résistance d’un échantillon à la déformation plastique permanente due au frottement d’un objet pointu. L’échelle la plus courante pour ce test qualitatif est l’échelle de Mohs, qui est utilisée en minéralogie. L’ échelle de Mohs de dureté minérale est basée sur la capacité d’un échantillon naturel de minéral à rayer visiblement un autre minéral.

Le magnésium a une dureté d’environ 2,5.

Voir aussi: Dureté des matériaux

Magnésium – Structure cristalline

Une structure cristalline possible du magnésium est une structure hexagonale compacte.

structures cristallines - FCC, BCC, HCP

Dans les métaux et dans de nombreux autres solides, les atomes sont disposés en réseaux réguliers appelés cristaux. Un réseau cristallin est un motif répétitif de points mathématiques qui s’étend dans tout l’espace. Les forces de la liaison chimique provoquent cette répétition. C’est ce motif répété qui contrôle les propriétés telles que la résistance, la ductilité, la densité, la conductivité (propriété de conduire ou de transmettre la chaleur, l’électricité, etc.) et la forme. Il existe 14 types généraux de ces modèles connus sous le nom de réseaux de Bravais.

Voir aussi: Structure cristalline des matériaux

Structure cristalline du Magnésium
La structure cristalline du magnésium est : hexagonale compacte

Force des éléments

Élasticité des éléments

Dureté des éléments

Propriétés thermiques du Magnésium

Magnésium-point de fusion-conductivité-propriétés-thermiques

Magnésium – Point de fusion et point d’ébullition

Le point de fusion du magnésium est de 649°C.

Le point d’ébullition du magnésium est de 1090°C.

Notez que ces points sont associés à la pression atmosphérique standard.

Magnésium – Conductivité thermique

La conductivité thermique du magnésium est de 156  W/(m·K).

Les caractéristiques de transfert de chaleur d’un matériau solide sont mesurées par une propriété appelée la conductivité thermique, k (ou λ), mesurée en W/mK. C’est une mesure de la capacité d’une substance à transférer de la chaleur à travers un matériau par conduction. Notez que la loi de Fourier s’applique à toute matière, quel que soit son état (solide, liquide ou gazeux), par conséquent, elle est également définie pour les liquides et les gaz.

Coefficient de dilatation thermique du Magnésium

Le coefficient de dilatation thermique linéaire du magnésium est de 24,8 µm/(m·K)

La dilatation thermique est généralement la tendance de la matière à changer ses dimensions en réponse à un changement de température. Il est généralement exprimé sous la forme d’un changement fractionnaire de longueur ou de volume par unité de changement de température.

Magnésium – Chaleur spécifique, chaleur latente de fusion, chaleur latente de vaporisation

La chaleur spécifique du magnésium est de 1,02 J/g K.

La capacité calorifique est une propriété extensive de la matière, c’est-à-dire qu’elle est proportionnelle à la taille du système. La capacité thermique C a l’unité d’énergie par degré ou d’énergie par kelvin. Lors de l’expression du même phénomène en tant que propriété intensive, la capacité thermique est divisée par la quantité de substance, de masse ou de volume, ainsi la quantité est indépendante de la taille ou de l’étendue de l’échantillon.

La chaleur latente de fusion du magnésium est de 8,954 kJ/mol .

La chaleur latente de vaporisation du magnésium est de 127,4 kJ/mol.

La chaleur latente est la quantité de chaleur ajoutée ou retirée d’une substance pour produire un changement de phase. Cette énergie décompose les forces attractives intermoléculaires, et doit également fournir l’énergie nécessaire pour dilater le gaz (le pΔV travail). Lorsque la chaleur latente est ajoutée, aucun changement de température ne se produit. L’enthalpie de vaporisation est fonction de la pression à laquelle cette transformation a lieu.

Point de fusion des éléments

Tableau périodique des éléments - point de fusion

Conductivité thermique des éléments

Tableau périodique des éléments - conductivité thermique

Dilatation thermique des éléments

Tableau périodique des éléments - dilatation thermique

Capacité calorifique des éléments

Tableau périodique des éléments - capacité calorifique

Chaleur de fusion des éléments

Tableau périodique des éléments - fusion par chaleur latente

Chaleur de vaporisation des éléments

Tableau périodique des éléments - vaporisation de la chaleur latente

Magnésium – Résistivité électrique – Susceptibilité magnétique

Magnésium-résistivité-électrique-susceptibilité-magnétique

La propriété électrique fait référence à la réponse d’un matériau à un champ électrique appliqué. L’une des principales caractéristiques des matériaux est leur capacité (ou leur incapacité) à conduire le courant électrique. En effet, les matériaux sont classés selon cette propriété, c’est-à-dire qu’ils sont divisés en conducteurs, semi-conducteurs et non-conducteurs.

Voir aussi: Propriétés électriques

La propriété magnétique fait référence à la réponse d’un matériau à un champ magnétique appliqué. Les propriétés magnétiques macroscopiques d’un matériau sont une conséquence des interactions entre un champ magnétique extérieur et les moments dipolaires magnétiques des atomes qui le constituent. Différents matériaux réagissent différemment  à l’application du champ magnétique.

Voir aussi: Propriétés magnétiques

Résistivité électrique du Magnésium

La résistivité électrique du magnésium est de 43,9 nΩ⋅m.

La conductivité électrique et son inverse, la résistivité électrique, est une propriété fondamentale d’un matériau qui quantifie la manière dont le magnésium conduit le flux de courant électrique. La conductivité électrique ou conductance spécifique est l’inverse de la résistivité électrique.

Susceptibilité magnétique du Magnésium

La susceptibilité magnétique du magnésium est de +13,1e-6 cm^3/mol.

En électromagnétisme, la susceptibilité magnétique est la mesure de l’aimantation d’une substance. La susceptibilité magnétique est un facteur de proportionnalité sans dimension qui indique le degré d’aimantation du magnésium en réponse à un champ magnétique appliqué.

Résistivité électrique des éléments

Tableau périodique des éléments - résistivité électrique

Susceptibilité magnétique des éléments

Application et prix des autres éléments

Magnésium - Comparaison des propriétés et des prix

Tableau périodique en résolution 8K

Autres propriétés du Magnésium