Xénon – Propriétés – Prix – Applications – Production

À propos du xénon

Le xénon est un gaz noble incolore, dense et inodore présent dans l’atmosphère terrestre à l’état de traces.[10] Bien que généralement non réactif, le xénon peut subir quelques réactions chimiques. Le xénon a été découvert pour la première fois en 1898 par le chimiste écossais William Ramsay et le chimiste anglais Morris Travers. Le nom xénon de ce gaz vient du mot grec ξένον [xénon], forme neutre singulière de ξένος [xenos], signifiant « étranger(er) », « étranger(r) » ou « invité ». Dans l’industrie nucléaire, en particulier le xénon artificiel 135 a un impact énorme sur le fonctionnement d’un réacteur nucléaire. Pour les physiciens et les opérateurs de réacteurs, il est important de comprendre les mécanismes qui produisent et éliminent le xénon du réacteur pour prédire comment le réacteur réagira suite à des changements de niveau de puissance.

— Susceptibilité magnétique −44e-6cm^3/mol

Applications du xénon

Le xénon est utile dans les applications suivantes. Le flash de lumière blanche produit par le xénon le rend approprié pour une utilisation dans les lumières stroboscopiques et pour alimenter les lasers à rubis. Le xénon est utilisé dans les dispositifs émettant de la lumière appelés lampes flash au xénon, utilisés dans les flashs photographiques et les lampes stroboscopiques.

 

 

Production et prix du xénon

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 Xénon pur se situaient autour de 1200 $/kg.

Le xénon peut être extrait en soumettant l’air liquéfié à une distillation fractionnée et en éliminant le dioxyde de carbone, l’azote, la vapeur d’eau et l’oxygène des résidus résultants de l’air liquéfié. À l’heure actuelle, le xénon et le krypton sont produits comme sous-produits dans des stations géantes de séparation de l’air dans les usines métallurgiques.

Source : www.luciteria.com

Propriétés mécaniques du xénon

Force du Xénon

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 Xénon

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

Limite d’élasticité du Xénon

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

Module de Young du Xénon

Le module de Young du xénon est N/A.

Dureté du Xénon

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 xénon 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 xénon 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 xénon a une dureté d’environ N/A.

Voir aussi: Dureté des matériaux

Xénon – Structure cristalline

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

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 Xénon

Propriétés thermiques du Xénon

Xénon – Point de fusion et point d’ébullition

Le point de fusion du Xénon est de -111,8°C.

Le point d’ébullition du Xénon est de -107,1°C.

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

Xénon – Conductivité thermique

La conductivité thermique du  xénon est  de 0,00565  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 Xénon

Le coefficient de dilatation thermique linéaire du xénon 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.

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

La chaleur spécifique du xénon est de 0,158 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 xénon est de 2,297 kJ/mol.

La chaleur latente de vaporisation du xénon est de 12,636 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.

Xénon – 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 Xénon

La résistivité électrique du xénon 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 xénon conduit le flux de courant électrique. La conductivité électrique ou conductance spécifique est l’inverse de la résistivité électrique.

Susceptibilité magnétique du Xénon

La susceptibilité magnétique du xénon est  de −44e-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 xénon en réponse à un champ magnétique appliqué.