Platina – Propriedades – Preço – Aplicações – Produção

Sobre a Platina

A platina é um metal de transição denso, maleável, dúctil, altamente não reativo, precioso, branco prateado. A platina é um dos metais menos reativos. Possui notável resistência à corrosão, mesmo em altas temperaturas, sendo, portanto, considerado um metal nobre. A platina é usada em conversores catalíticos, equipamentos de laboratório, contatos elétricos e eletrodos, termômetros de resistência de platina, equipamentos odontológicos e joias.

Resumo

Elemento	Platina
Número atômico	78
Categoria do elemento	Metal de transição
Fase em STP	Sólido
Densidade	21,09 g/cm3
Resistência à tração	150 MPa
Força de rendimento	70 MPa
Módulo de elasticidade de Young	168 GPa
Escala de Mohs	3,5
Dureza Brinell	400 MPa
Dureza Vickers	550 MPa
Ponto de fusão	1772 °C
Ponto de ebulição	3827 °C
Condutividade térmica	72 W/mK
Coeficiente de Expansão Térmica	8,8 µm/mK
Calor específico	0,13 J/gK
Calor de fusão	19,6 kJ/mol
Calor da vaporização	510 kJ/mol
Resistividade elétrica [nanoOhm meter]	105
Suscetibilidade Magnética	+201e-6 cm3/mol

Aplicações de Platina

A platina é principalmente um metal industrial. É um material crítico para muitas indústrias e é considerado um metal estratégico. A platina é usada como catalisador, a platina é encontrada principalmente em conversores catalíticos de veículos que reduzem produtos químicos tóxicos de exaustão e também em células de combustível para aumentar a eficiência. O uso mais comum da platina é como catalisador em reações químicas, muitas vezes como negro de platina. Nos conversores catalíticos, a platina permite a combustão completa de baixas concentrações de hidrocarbonetos não queimados do escape em dióxido de carbono e vapor de água. A platina tem sido usada em dispositivos termopares que medem a temperatura com alta precisão. A platina é um componente em revestimentos magnéticos para unidades de disco rígido de alta densidade e alguns dos sistemas de armazenamento óptico mais recentes.

 

 

Produção e preço da Platina

Os preços das matérias-primas mudam diariamente. Eles são impulsionados principalmente pela oferta, demanda e preços de energia. Em 2019, os preços da platina pura estavam em torno de 31500 $/kg.

A platina, juntamente com os demais metais do grupo da platina, é obtida comercialmente como subproduto da mineração e processamento de níquel e cobre. Durante a eletrorrefinação do cobre, metais nobres como prata, ouro e metais do grupo da platina, bem como selênio e telúrio se depositam no fundo da célula como “lama de ânodo”, que constitui o ponto de partida para a extração do grupo da platina. metais. Das 218 toneladas de platina vendidas em 2014, 98 toneladas foram utilizadas para dispositivos de controle de emissões veiculares (45%), 74,7 toneladas para joias (34%), 20,0 toneladas para produção química e refino de petróleo (9,2%) e 5,85 toneladas para aplicações elétricas como discos rígidos (2,7%). A partir de 2020, o valor da platina é de cerca de US$ 32,00 por grama (US$ 1000 por onça troy).

Fonte: www.luciteria.com

Propriedades Mecânicas da Platina

Força da Platina

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 da Platina

A resistência à tração final da Platina é de 150 MPa.

Força de rendimento da Platina

O limite de escoamento da Platina é de 70 MPa.

Módulo de Elasticidade da Platina

O módulo de elasticidade de Young da Platina é de 70 MPa.

Dureza da Platina

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 da platina é de aproximadamente 400 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 da Platina é de aproximadamente 550 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.

A Platina tem uma dureza de aproximadamente 3,5.

Veja também: Dureza dos Materiais

Platina – Estrutura Cristalina

Uma possível estrutura cristalina da Platina 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 Platina

Propriedades Térmicas da Platina

Platina – Ponto de Fusão e Ponto de Ebulição

O ponto de fusão da Platina é 1772 °C.

O ponto de ebulição da Platina é 3827 °C.

Observe que esses pontos estão associados à pressão atmosférica padrão.

Platina – Condutividade Térmica

A condutividade térmica da Platina 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 da Platina

O coeficiente de expansão térmica linear da Platina é  de 8,8 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.

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

O calor específico da platina 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 da Platina é 19,6 kJ/mol.

O calor latente de vaporização da Platina é 510 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.

Platina – 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 da Platina

A resistividade elétrica da Platina é 105 nΩ⋅m.

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

Suscetibilidade Magnética da Platina

A suscetibilidade magnética da platina é +201e-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 da platina em resposta a um campo magnético aplicado.