Irídio – Propriedades – Preço – Aplicações – Produção

Sobre o Iridium

O irídio é um metal de transição branco-prateado muito duro, quebradiço do grupo da platina, o irídio é geralmente creditado como o segundo elemento mais denso (depois do ósmio). É também o metal mais resistente à corrosão, mesmo em temperaturas de até 2000 °C.

Resumo

Elemento	Irídio
Número atômico	77
Categoria do elemento	Metal de transição
Fase em STP	Sólido
Densidade	22,65 g/cm3
Resistência à tração	2000 MPa
Força de rendimento	N/D
Módulo de elasticidade de Young	528 GPa
Escala de Mohs	6,25
Dureza Brinell	1670 MPa
Dureza Vickers	1760 MPa
Ponto de fusão	2410 °C
Ponto de ebulição	4130 °C
Condutividade térmica	150 W/mK
Coeficiente de Expansão Térmica	6,4 µm/mK
Calor específico	0,13 J/gK
Calor de fusão	26,1 kJ/mol
Calor da vaporização	604 kJ/mol
Resistividade elétrica [nanoOhm meter]	47
Suscetibilidade Magnética	+26e-6 cm3/mol

Aplicações de Irídio

O irídio é consumido principalmente pelas indústrias automotiva, eletrônica e química. O irídio metálico é empregado quando é necessária alta resistência à corrosão em altas temperaturas, como em velas de ignição de alto desempenho, cadinhos para recristalização de semicondutores em altas temperaturas e eletrodos para a produção de cloro no processo cloroálcali. A demanda por irídio aumentou de 2,5 toneladas em 2009 para 10,4 toneladas em 2010, principalmente por causa de aplicações relacionadas à eletrônica que viram um aumento de 0,2 para 6 toneladas – os cadinhos de irídio são comumente usados ​​para o cultivo de grandes cristais únicos de alta qualidade, cuja demanda aumentou acentuadamente.

 

Produção e preço do Irídio

Os preços das matérias-primas mudam diariamente. Eles são impulsionados principalmente pela oferta, demanda e preços de energia. Em 2019, os preços do Iridium puro estavam em torno de 44900 $/kg.

Em 2019, a produção mundial de irídio totalizou 242000 onças (6860 kg). Da mesma forma que o ósmio, os concentrados de irídio são produzidos como subproduto da mineração de níquel e cobre ou, alternativamente, isolando o metal de platina de seus minérios. Durante a eletrorrefinação de cobre e níquel, metais nobres, como prata, ouro e metais do grupo da platina, juntamente com elementos não metálicos, como selênio e telúrio, depositam-se no fundo da célula como lama anódica, que forma o material de partida para sua extração.

Fonte: www.luciteria.com

Propriedades mecânicas do Irídio

Força do Irídio

Na mecânica dos materiais, a resistência de um material é sua capacidade de suportar uma carga aplicada sem falha ou deformação plástica. A resistência dos materiais considera basicamente a relação entre as cargas externas aplicadas a um material e a deformação resultante ou alteração nas dimensões do material. Ao projetar estruturas e máquinas, é importante considerar esses fatores, para que o material selecionado tenha resistência adequada para resistir às cargas ou forças aplicadas e manter sua forma original. A resistência de um material é sua capacidade de suportar esta carga aplicada sem falha ou deformação plástica.

Para tensão de tração, a capacidade de um material ou estrutura de suportar cargas que tendem a se alongar é conhecida como resistência à tração final (UTS). O limite de escoamento ou tensão de escoamento é a propriedade do material definida como a tensão na qual um material começa a se deformar plasticamente, enquanto o ponto de escoamento é o ponto onde a deformação não linear (elástica + plástica) começa.

Veja também: Resistência dos Materiais

Resistência à tração final do Irídio

A resistência à tração final do Irídio é de 2000 MPa.

Força de rendimento de Irídio

O limite de escoamento do Irídio é N/A.

Módulo de elasticidade do Irídio

O módulo de elasticidade de Young do Irídio é N/A.

Dureza do Irídio

Na ciência dos materiais, a dureza é a capacidade de suportar o recuo da superfície (deformação plástica localizada) e arranhões. O teste de dureza Brinell  é um dos testes de dureza de indentação, que foi desenvolvido para testes de dureza. Nos testes Brinell, um penetrador esférico duro é forçado sob uma carga específica na superfície do metal a ser testado.

A dureza Brinell do irídio é de aproximadamente 1670 MPa.

O método de teste de dureza Vickers foi desenvolvido por Robert L. Smith e George E. Sandland na Vickers Ltd como uma alternativa ao método Brinell para medir a dureza dos materiais. O método de teste de dureza Vickers também pode ser usado como um método de teste de microdureza, que é usado principalmente para peças pequenas, seções finas ou trabalhos de profundidade de caixa.

A dureza Vickers do Iridium é de aproximadamente 1760 MPa.

A dureza ao risco é a medida de quão resistente uma amostra é à deformação plástica permanente devido ao atrito de um objeto pontiagudo. A escala mais comum para este teste qualitativo é a escala de Mohs, que é usada em mineralogia. A escala Mohs de dureza mineral é baseada na capacidade de uma amostra natural de mineral riscar visivelmente outro mineral.

O irídio tem uma dureza de aproximadamente 6,25.

Veja também: Dureza dos Materiais

Irídio – Estrutura Cristalina

Uma possível estrutura cristalina do Irídio é a estrutura cúbica de face centrada.

Nos metais e em muitos outros sólidos, os átomos estão dispostos em arranjos regulares chamados cristais. Uma rede cristalina é um padrão repetitivo de pontos matemáticos que se estende por todo o espaço. As forças de ligação química causam essa repetição. É esse padrão repetido que controla propriedades como força, ductilidade, densidade, condutividade (propriedade de conduzir ou transmitir calor, eletricidade, etc.) e forma. Existem 14 tipos gerais de tais padrões conhecidos como reticulados de Bravais.

Veja também: Estrutura Cristalina de Materiais

Estrutura Cristalina de Irídio

Propriedades térmicas do Irídio

Irídio – Ponto de Fusão e Ponto de Ebulição

O ponto de fusão do Irídio é 2410 °C.

O ponto de ebulição do Irídio é 4130 °C.

Observe que esses pontos estão associados à pressão atmosférica padrão.

Irídio – Condutividade Térmica

A condutividade térmica do Irídio é de 150 W/(m·K).

As características de transferência de calor de um material sólido são medidas por uma propriedade chamada condutividade térmica, k (ou λ), medida em W/mK. É uma medida da capacidade de uma substância de transferir calor através de um material por condução. Observe que a lei de Fourier se aplica a toda matéria, independentemente de seu estado (sólido, líquido ou gasoso), portanto, também é definida para líquidos e gases.

Coeficiente de expansão térmica de Irídio

O coeficiente de expansão térmica linear de Irídio é de 6,4 µm/(m·K).

A expansão térmica é geralmente a tendência da matéria de mudar suas dimensões em resposta a uma mudança na temperatura. Geralmente é expresso como uma mudança fracionária no comprimento ou volume por unidade de mudança de temperatura.

Irídio – Calor Específico, Calor Latente de Fusão, Calor Latente de Vaporização

O calor específico do irídio é 0,13 J/g K.

A capacidade calorífica é uma propriedade extensiva da matéria, o que significa que é proporcional ao tamanho do sistema. A capacidade calorífica C tem a unidade de energia por grau ou energia por kelvin. Ao expressar o mesmo fenômeno como uma propriedade intensiva, a capacidade calorífica é dividida pela quantidade de substância, massa ou volume, portanto a quantidade é independente do tamanho ou extensão da amostra.

O calor latente de fusão do Irídio é 26,1 kJ/mol.

O calor latente de vaporização do Irídio é 604 kJ/mol.

Calor latente é a quantidade de calor adicionada ou removida de uma substância para produzir uma mudança de fase. Essa energia quebra as forças atrativas intermoleculares e também deve fornecer a energia necessária para expandir o gás (o pΔV trabalho). Quando o calor latente é adicionado, nenhuma mudança de temperatura ocorre. A entalpia de vaporização é uma função da pressão na qual essa transformação ocorre.

Irídio – Resistividade Elétrica – Suscetibilidade Magnética

A propriedade elétrica refere-se à resposta de um material a um campo elétrico aplicado. Uma das principais características dos materiais é sua capacidade (ou falta de capacidade) de conduzir corrente elétrica. De fato, os materiais são classificados por essa propriedade, ou seja, são divididos em condutores, semicondutores e não condutores.

Veja também: Propriedades Elétricas

A propriedade magnética refere-se à resposta de um material a um campo magnético aplicado. As propriedades magnéticas macroscópicas de um material são consequência das interações entre um campo magnético externo e os momentos de dipolo magnético dos átomos  constituintes. Diferentes materiais reagem à aplicação do campo magnético de forma diferente.

Veja também: Propriedades Magnéticas

Resistividade elétrica do Irídio

A resistividade elétrica do irídio é 47 nΩ⋅m.

A condutividade elétrica e seu inverso, a resistividade elétrica, é uma propriedade fundamental de um material que quantifica como o irídio conduz o fluxo de corrente elétrica. A condutividade elétrica ou condutância específica é o recíproco da resistividade elétrica.

Suscetibilidade Magnética do Irídio

A suscetibilidade magnética do irídio é +26e-6 cm³/mol.

No eletromagnetismo, a suscetibilidade magnética é a medida da magnetização de uma substância. A suscetibilidade magnética é um fator de proporcionalidade adimensional que indica o grau de magnetização do irídio em resposta a um campo magnético aplicado.