Paládio – Propriedades – Preço – Aplicações – Produção

Sobre o Paládio

Paládio, platina, ródio, rutênio, irídio e ósmio formam um grupo de elementos denominados metais do grupo da platina (PGMs). Estes têm propriedades químicas semelhantes, mas o paládio tem o ponto de fusão mais baixo e é o menos denso deles. Mais da metade do fornecimento de paládio e seu congênere platina é usado em conversores catalíticos.

Resumo

Elemento	Paládio
Número atômico	46
Categoria do elemento	Metal de transição
Fase em STP	Sólido
Densidade	12,023 g/cm3
Resistência à tração	135 MPa
Força de rendimento	30 MPa
Módulo de elasticidade de Young	121 GPa
Escala de Mohs	4,8
Dureza Brinell	320 MPa
Dureza Vickers	400 MPa
Ponto de fusão	1554,9 °C
Ponto de ebulição	2963 °C
Condutividade térmica	72 W/mK
Coeficiente de Expansão Térmica	11,8 µm/mK
Calor específico	0,24 J/gK
Calor de fusão	17,6 kJ/mol
Calor da vaporização	357 kJ/mol
Resistividade elétrica [nanoOhm meter]	105
Suscetibilidade Magnética	+567e-6 cm3/mol

Aplicações do Paládio

Mais da metade do fornecimento de paládio e seu congênere platina é usado em conversores catalíticos, que convertem até 90% dos gases nocivos do escapamento de automóveis em substâncias menos nocivas. O paládio também é usado em eletrônicos, odontologia, medicina, purificação de hidrogênio, aplicações químicas, tratamento de águas subterrâneas e joias. As ligas à base de paládio estão sendo amplamente utilizadas em aplicações de tecnologia de células de combustível. O metal também é empregado no processo de impressão fotográfica histórica. O paládio é usado como metal precioso em joalheria desde 1939 como alternativa à platina nas ligas denominadas “ouro branco”.

 

Produção e preço do Paládio

Os preços das matérias-primas mudam diariamente. Eles são impulsionados principalmente pela oferta, demanda e preços de energia. Em 2019, os preços do Palladium puro estavam em torno de 48000 $/kg.

Como a produção total de paládio da mina atingiu 208000 quilos em 2016, a Rússia foi o maior produtor com 82000 quilos, seguido pela África do Sul, Canadá e EUA. Produção. As fontes comerciais mais importantes são os depósitos de níquel-cobre encontrados na Bacia de Sudbury, Ontário, e os depósitos de Norilsk-Talnakh na Sibéria.

Fonte: www.luciteria.com

Propriedades Mecânicas do Paládio

Força do Paládio

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 a 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 Paládio

A resistência à tração final do Paládio é de 135 MPa.

Força de Cedência do Paládio

O limite de escoamento do Paládio é de 30 MPa.

Módulo de Elasticidade do Paládio

O módulo de elasticidade de Young do Paládio é de 30 MPa.

Dureza do Paládio

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 Paládio é de aproximadamente 320 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 Paládio é de aproximadamente 400 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 Paládio tem uma dureza de aproximadamente 4,8.

Veja também: Dureza dos Materiais

Paládio – Estrutura Cristalina

Uma possível estrutura cristalina do Paládio 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 Paládio

Propriedades Térmicas do Paládio

Paládio – Ponto de Fusão e Ponto de Ebulição

O ponto de fusão do Paládio é 1554,9 °C.

O ponto de ebulição do Paládio é 2963 °C.

Observe que esses pontos estão associados à pressão atmosférica padrão.

Paládio – Condutividade Térmica

A condutividade térmica do Paládio é 72 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 do Paládio

O coeficiente de expansão térmica linear do Paládio é  de 11,8 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.

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

O calor específico do Paládio é 0,24 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 Paládio é 17,6 kJ/mol .

O calor latente de vaporização do Paládio é 357 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.

Paládio – 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 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 Paládio

A resistividade elétrica do Paládio é 105 nΩ⋅m.

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

Suscetibilidade Magnética do Paládio

A suscetibilidade magnética do Paládio é +567e-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 Paládio em resposta a um campo magnético aplicado.