Rhodium – Propriedades – Preço – Aplicações – Produção

Sobre o Ródio

O ródio é um metal de transição raro, branco prateado, duro, resistente à corrosão e quimicamente inerte. É um metal nobre e membro do grupo da platina.

Resumo

Elemento	Ródio
Número atômico	45
Categoria do elemento	Metal de transição
Fase em STP	Sólido
Densidade	12,45 g/cm3
Resistência à tração	950 MPa
Força de rendimento	N/D
Módulo de elasticidade de Young	380 GPa
Escala de Mohs	6
Dureza Brinell	1100 MPa
Dureza Vickers	1246 MPa
Ponto de fusão	1964 °C
Ponto de ebulição	3695 °C
Condutividade térmica	150 W/mK
Coeficiente de Expansão Térmica	8,2 µm/mK
Calor específico	0,242 J/gK
Calor de fusão	21,5 kJ/mol
Calor da vaporização	493 kJ/mol
Resistividade elétrica [nanoOhm meter]	43,3
Suscetibilidade Magnética	+111e-6 cm3/mol

Aplicações do Ródio

O principal uso do elemento (aproximadamente 80% da produção mundial de ródio) é como um dos catalisadores nos conversores catalíticos de três vias em automóveis. Como o metal ródio é inerte contra a corrosão e a maioria dos produtos químicos agressivos, e devido à sua raridade, o ródio é geralmente ligado com platina ou paládio e aplicado em revestimentos resistentes à corrosão e de alta temperatura. Em reatores nucleares, detectores à base de ródio são frequentemente usados ​​para medição de fluxo de nêutrons no núcleo.

 

 

Produção e Preço do Ródio

Os preços das matérias-primas mudam diariamente. Eles são impulsionados principalmente pela oferta, demanda e preços de energia. Em 2019, os preços do Ródio puro estavam em torno de 180000 $/kg.

Dos 30000 kg de ródio consumidos mundialmente em 2012, 81% (24300 kg) foram para esta aplicação, e 8060 kg foram recuperados de conversores antigos. Cerca de 964 kg de ródio foram utilizados na indústria vidreira, principalmente para produção de fibra de vidro e vidro plano, e 2520 kg foram utilizados na indústria química. O ródio é um dos elementos mais raros da crosta terrestre. Sua raridade afeta seu preço e seu uso em aplicações comerciais. A extração industrial de ródio é complexa porque os minérios são misturados com outros metais como paládio, prata, platina e ouro e há muito poucos minerais que contêm ródio. O preço do ródio é altamente variável. Em 2007, o ródio custou aproximadamente oito vezes mais que o ouro, 450 vezes mais que a prata e 27250 vezes mais que o cobre em peso. Em 2008, o preço subiu brevemente acima de US$ 10, 000 por onça ($ 350.000 por quilo). A desaceleração econômica do 3º trimestre de 2008 empurrou os preços do ródio para abaixo de US$ 1.000 por onça (US$ 35000 por quilo); o preço se recuperou para US$ 2750 no início de 2010 (US$ 97000 por quilograma) (mais que o dobro do preço do ouro), mas no final de 2013, os preços eram inferiores a US$ 1000.

Fonte: www.luciteria.com

Propriedades Mecânicas do Ródio

Força do Ródio

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 Ródio

A resistência à tração final do Ródio é de 950 MPa.

Força de Cedência de Ródio

O limite de escoamento do Ródio é N/A.

Módulo de Elasticidade do Ródio

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

Dureza do Ródio

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 Ródio é de aproximadamente 1100 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 Ródio é de aproximadamente 1246 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 ródio tem uma dureza de aproximadamente 6.

Veja também: Dureza dos Materiais

Ródio – Estrutura Cristalina

Uma possível estrutura cristalina do Ródio 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 Ródio

Propriedades Térmicas do Ródio

Ródio – Ponto de Fusão e Ponto de Ebulição

O ponto de fusão do Ródio é 1964 °C.

O ponto de ebulição do ródio é 3695 °C.

Observe que esses pontos estão associados à pressão atmosférica padrão.

Ródio – Condutividade Térmica

A condutividade térmica do Ródio é 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 do Ródio

O coeficiente de expansão térmica linear do Ródio é 8,2 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.

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

O calor específico do Ródio é 0,242 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 Ródio é 21,5 kJ/mol.

O calor latente de vaporização do Ródio é 493 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.

Ródio – 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 Ródio

A resistividade elétrica do Ródio é 43,3 nΩ⋅m.

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

Suscetibilidade Magnética do Ródio

A suscetibilidade magnética do Ródio é +111e-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 Ródio em resposta a um campo magnético aplicado.