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Oxigênio – Propriedades – Preço – Aplicações – Produção

Oxigênio-propriedades-preço-aplicação-produção

Sobre o Oxigênio

O oxigênio é um gás reativo incolor e inodoro, o elemento químico de número atômico 8 e o componente de sustentação da vida do ar. É um membro do grupo calcogênio na tabela periódica, um não metal altamente reativo e um agente oxidante que forma óxidos com a maioria dos elementos, bem como com outros compostos. Em massa, o oxigênio é o terceiro elemento mais abundante no universo, depois do hidrogênio e do hélio.

Resumo

Elemento Oxigênio
Número atômico 8
Categoria do elemento Não Metálico
Fase em STP Gás
Densidade 0,00143 g/cm3
Resistência à tração N/D
Força de rendimento N/D
Módulo de elasticidade de Young N/D
Escala de Mohs N/D
Dureza Brinell N/D
Dureza Vickers N/D
Ponto de fusão -218,4 °C
Ponto de ebulição -183 °C
Condutividade térmica 0,02674 W/mK
Coeficiente de Expansão Térmica N/D
Calor específico 0,92 J/gK
Calor de fusão (O2) 0,444 kJ/mol
Calor da vaporização (O2) 6,82 kJ/mol
Resistividade elétrica [nanoOhm meter] N/D
Suscetibilidade Magnética +3,4e-3 cm3/mol

Aplicações de Oxigênio

Os usos comuns de oxigênio incluem a produção de aço, plásticos e têxteis, brasagem, soldagem e corte de aços e outros metais, propulsores de foguetes, oxigenoterapia e sistemas de suporte à vida em aeronaves, submarinos, voos espaciais e mergulho. A fundição de minério de ferro em aço consome 55% do oxigênio produzido comercialmente. Nesse processo, o oxigênio é injetado através de uma lança de alta pressão no ferro fundido, que remove as impurezas de enxofre e o excesso de carbono como os respectivos óxidos, dióxido de enxofre e dióxido de carbono. A absorção de oxigênio do ar é o propósito essencial da respiração, então a suplementação de oxigênio é usada na medicina. O tratamento não só aumenta os níveis de oxigênio no sangue do paciente, mas tem o efeito secundário de diminuir a resistência ao fluxo sanguíneo em muitos tipos de pulmões doentes, aliviando a carga de trabalho no coração.

Aplicações de oxigênio
 

Produção e Preço do Oxigênio

Os preços das matérias-primas mudam diariamente. Eles são impulsionados principalmente pela oferta, demanda e preços de energia. Em 2019, os preços do Oxigênio puro estavam em torno de 3 $/kg.

Cem milhões de toneladas de oxigênio são extraídas do ar para usos industriais anualmente por dois métodos principais. O método mais comum é a destilação fracionada de ar liquefeito, com nitrogênio destilando como vapor enquanto o oxigênio é deixado como líquido. O outro método primário de produção de oxigênio é passar um fluxo de ar limpo e seco através de um leito de um par de peneiras moleculares de zeólita idênticas, que absorve o nitrogênio e fornece um fluxo de gás que é de 90% a 93% de oxigênio.

Tabela periódica de oxigênio

Fonte: www.luciteria.com

Propriedades Mecânicas do Oxigênio

Oxigênio-mecânica-propriedades-força-dureza-estrutura de cristal

Força do Oxigênio

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 Oxigênio

A resistência à tração final do Oxigênio é N/A.

Força de Cedência de Oxigênio

A força de rendimento do Oxigênio é N/A.

Módulo de Elasticidade do Oxigênio

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

Dureza do Oxigênio

Na ciência dos materiais, a dureza é a capacidade de suportar o recuo da superfície (deformação plástica localizada) e arranhõesO 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 Oxigênio é aproximadamente N/A.

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 Oxigênio 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 Oxigênio tem uma dureza de aproximadamente N/A.

Veja também: Dureza dos Materiais

Oxigênio – Estrutura Cristalina

Uma possível estrutura cristalina do Oxigênio é a estrutura cúbica.

estruturas cristalinas - FCC, BCC, HCP

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 Oxigênio
A estrutura cristalina do oxigênio é: cúbica

Força dos Elementos

Elasticidade dos Elementos

Dureza dos Elementos

Propriedades Térmicas do Oxigênio

Propriedades térmicas-condutividade-ponto de fusão do oxigênio

Oxigênio – Ponto de Fusão e Ponto de Ebulição

O ponto de fusão do Oxigênio é -218,4 °C.

O ponto de ebulição do Oxigênio é -183 °C.

Observe que esses pontos estão associados à pressão atmosférica padrão.

Oxigênio – Condutividade Térmica

A condutividade térmica do Oxigênio é 0,02674 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 Oxigênio

O coeficiente de expansão térmica linear do Oxigênio é  N/D.

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.

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

O calor específico do Oxigênio é 0,92 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 Oxigênio é (O2) 0,444 kJ/mol.

O Calor Latente de Vaporização do Oxigênio é (O2) 6,82 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

Tabela Periódica dos Elementos - ponto de fusão

Condutividade Térmica dos Elementos

Tabela Periódica de Elementos - condutividade térmica

Expansão Térmica dos Elementos

Tabela Periódica de Elementos - expansão térmica

Capacidade de Calor dos Elementos

Tabela Periódica de Elementos - capacidade calorífica

Calor de Fusão de Elementos

Tabela Periódica de Elementos - fusão de calor latente

Calor de Vaporização dos Elementos

Tabela Periódica de Elementos - vaporização de calor latente

Oxigênio – Resistividade Elétrica – Suscetibilidade Magnética

Suscetibilidade magnética-resistividade-elétrica-oxigênio

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 conseqüência 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 Oxigênio

A resistividade elétrica do Oxigênio é N/D.

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

Suscetibilidade Magnética do Oxigênio

A suscetibilidade magnética do Oxigênio é +3,4e-3 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 Oxigênio em resposta a um campo magnético aplicado.

Resistividade Elétrica dos Elementos

Tabela Periódica de Elementos - resistividade elétrica

Suscetibilidade Magnética dos Elementos

Aplicação e preços de outros elementos

Oxigênio - Comparação de Propriedades e Preços

Tabela Periódica em resolução 8K

Outras propriedades do Oxigênio