Sobre o Magnésio
O magnésio é um sólido cinza brilhante que tem uma grande semelhança física com os outros cinco elementos da segunda coluna (grupo 2, ou metais alcalino-terrosos) da tabela periódica: todos os elementos do grupo 2 têm a mesma configuração eletrônica na camada eletrônica externa e uma estrutura cristalina semelhante.
Resumo
| Elemento | Magnésio |
| Número atômico | 12 |
| Categoria do elemento | Metal alcalino-terroso |
| Fase em STP | Sólido |
| Densidade | 1,738 g/cm3 |
| Resistência à tração | 200 MPa |
| Força de rendimento | N/D |
| Módulo de elasticidade de Young | 45 GPa |
| Escala de Mohs | 2,5 |
| Dureza Brinell | 260 MPa |
| Dureza Vickers | N/D |
| Ponto de fusão | 649 °C |
| Ponto de ebulição | 1090 °C |
| Condutividade térmica | 156 W/mK |
| Coeficiente de Expansão Térmica | 24,8 µm/mK |
| Calor específico | 1,02 J/gK |
| Calor de fusão | 8.954 kJ/mol |
| Calor da vaporização | 127,4 kJ/mol |
| Resistividade elétrica [nanoOhm meter] | 43,9 |
| Suscetibilidade Magnética | +13,1e-6 cm3/mol |
Aplicações do Magnésio
O magnésio é o terceiro metal estrutural mais usado, depois do ferro e do alumínio.[35] As principais aplicações do magnésio são, pela ordem: ligas de alumínio, fundição sob pressão (ligada com zinco), remoção de enxofre na produção de ferro e aço e produção de titânio no processo Kroll. As ligas de magnésio são usadas em uma ampla variedade de aplicações estruturais e não estruturais. As aplicações estruturais incluem equipamentos automotivos, industriais, de manuseio de materiais, comerciais e aeroespaciais. As ligas de magnésio são usadas para peças que operam em altas velocidades e, portanto, devem ser leves para minimizar as forças inerciais. As aplicações comerciais incluem ferramentas portáteis, laptops, malas e escadas, automóveis (por exemplo, volantes e colunas, estruturas de assentos, caixas de transmissão). Magnox (liga), cujo nome é uma abreviação de “magnesium non-oxidizing”, é 99% magnésio e 1% alumínio, e é usado no revestimento de barras de combustível em reatores nucleares magnox.
Produção e Preço do Magnésio
Os preços das matérias-primas mudam diariamente. Eles são impulsionados principalmente pela oferta, demanda e preços de energia. Em 2019, os preços do Magnésio puro estavam em torno de 37 $/kg.
O magnésio é hoje obtido principalmente por eletrólise de sais de magnésio obtidos a partir de salmoura e é usado principalmente como componente em ligas de alumínio-magnésio, às vezes chamadas de magnalium ou magnelium. A produção mundial foi de aproximadamente 1.100 kt em 2017, sendo a maior parte produzida na China (930 kt) e na Rússia (60 kt). O magnésio é menos denso que o alumínio, e a liga é valorizada por sua combinação de leveza e resistência.
Fonte: www.luciteria.com
Propriedades Mecânicas do Magnésio
Força do Magnésio
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 Magnésio
A resistência à tração final do Magnésio é de 200 MPa.
Força de rendimento de Magnésio
O limite de escoamento do Magnésio é N/A.
Módulo de Elasticidade do Magnésio
O módulo de elasticidade de Young do Magnésio é 45 GPa.
Dureza do Magnésio
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 Magnésio é de aproximadamente 260 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 Magnésio é aproximadamente N/A.
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 magnésio tem uma dureza de aproximadamente 2,5.
Veja também: Dureza dos Materiais
Magnésio – Estrutura Cristalina
Uma possível estrutura cristalina do Magnésio é a estrutura compacta hexagonal.
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 Magnésio
Força dos Elementos
Elasticidade dos Elementos
Dureza dos Elementos
Propriedades Térmicas do Magnésio
Magnésio – Ponto de fusão e ponto de ebulição
O ponto de fusão do Magnésio é 649 °C.
O ponto de ebulição do Magnésio é 1090 °C.
Observe que esses pontos estão associados à pressão atmosférica padrão.
Magnésio – Condutividade Térmica
A condutividade térmica do Magnésio é 156 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 Magnésio
O coeficiente de expansão térmica linear de Magnésio é 24,8 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.
Magnésio – Calor Específico, Calor Latente de Fusão, Calor Latente de Vaporização
O calor específico do Magnésio é 1,02 J/gK.
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 Magnésio é 8,954 kJ/mol .
O calor latente de vaporização do Magnésio é 127,4 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.
Ponto de fusão dos elementos
Condutividade Térmica dos Elementos
Expansão Térmica dos Elementos
Capacidade de Calor dos Elementos
Calor de Fusão de Elementos
Calor de Vaporização dos Elementos
Magnésio – 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 Magnésio
A resistividade elétrica do Magnésio é 43,9 nΩ⋅m.
A condutividade elétrica e seu inverso, a resistividade elétrica, é uma propriedade fundamental de um material que quantifica como o Magnésio conduz o fluxo de corrente elétrica. A condutividade elétrica ou condutância específica é o recíproco da resistividade elétrica.
Suscetibilidade Magnética do Magnésio
A suscetibilidade magnética do Magnésio é +13,1e-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 Magnésio em resposta a um campo magnético aplicado.
Resistividade Elétrica dos Elementos
Suscetibilidade Magnética dos Elementos
Outras propriedades do Magnésio
