Sobre o Tálio
O tálio é um metal pós-transição cinza suave que não é encontrado livre na natureza. Comercialmente, o tálio é produzido como subproduto do refino de minérios de sulfeto de metais pesados. Aproximadamente 60-70% da produção de tálio é usado na indústria eletrônica.
Resumo
| Elemento | Tálio |
| Número atômico | 81 |
| Categoria do elemento | Pobre Metal |
| Fase em STP | Sólido |
| Densidade | 11,85 g/cm3 |
| Resistência à tração | 8 MPa |
| Força de rendimento | 4 MPa |
| Módulo de elasticidade de Young | 8 GPa |
| Escala de Mohs | 1,2 |
| Dureza Brinell | 26,4 MPa |
| Dureza Vickers | N/D |
| Ponto de fusão | 303 °C |
| Ponto de ebulição | 1457 °C |
| Condutividade térmica | 46 W/mK |
| Coeficiente de Expansão Térmica | 29,9 µm/mK |
| Calor específico | 0,13 J/gK |
| Calor de fusão | 4,142 kJ/mol |
| Calor da vaporização | 164,1 kJ/mol |
| Resistividade elétrica [nanoOhm meter] | 180 |
| Suscetibilidade Magnética | −50,9e-6 cm3/mol |
Aplicações do Tálio
O uso de tálio é limitado, pois é um elemento tóxico. O tálio é raramente usado, com exceção da fabricação de tipos especiais de vidro. No passado, os compostos de tálio encontraram aplicações tão diversas quanto venenos de rato e restauradores de cabelo! A maior parte do tálio é usada pela indústria eletrônica em células fotoelétricas. O óxido de tálio é usado para produzir vidro especial com alto índice de refração e também vidro de baixo ponto de fusão que se torna fluido em cerca de 125K.
Produção e preço do Tálio
Os preços das matérias-primas mudam diariamente. Eles são impulsionados principalmente pela oferta, demanda e preços de energia. Em 2019, os preços do tálio puro estavam em torno de 480 $/kg.
O tálio é encontrado nos minerais crookesite TlCu7Se4, hutchinsonite TlPbAs5S9 e lorándite TlAsS2. O tálio também ocorre como oligoelemento na pirita de ferro, e o tálio é extraído como subproduto da torrefação desse mineral para a produção de ácido sulfúrico. O tálio também pode ser obtido a partir da fundição de minérios de chumbo e zinco.
Fonte: www.luciteria.com
Propriedades Mecânicas do Tálio
Força do Tálio
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 Tálio
A resistência à tração final do Tálio é de 8 MPa.
Força de Cedência de Tálio
O limite de escoamento do Tálio é de 4 MPa.
Módulo de Elasticidade do Tálio
O módulo de elasticidade de Young do Tálio é de 4 MPa.
Dureza do Tálio
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 tálio é de aproximadamente 26,4 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 tálio 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 tálio tem uma dureza de aproximadamente 1,2.
Veja também: Dureza dos Materiais
Tálio – Estrutura Cristalina
Uma possível estrutura cristalina do Tálio é a estrutura hexagonal compacta.
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 Tálio
Força dos Elementos
Elasticidade dos Elementos
Dureza dos Elementos
Propriedades Térmicas do Tálio
Tálio – Ponto de Fusão e Ponto de Ebulição
O ponto de fusão do Tálio é 303 °C.
O ponto de ebulição do Tálio é 1457 °C.
Observe que esses pontos estão associados à pressão atmosférica padrão.
Tálio – Condutividade Térmica
A condutividade térmica do Tálio é 46 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 Tálio
O coeficiente de expansão térmica linear de Tálio é 29,9 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.
Tálio – Calor Específico, Calor Latente de Fusão, Calor Latente de Vaporização
O calor específico do Tálio 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 do Tálio é 4,142 kJ/mol.
O calor latente de vaporização do Tálio é 164,1 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
Tálio – 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 Tálio
A resistividade elétrica do tálio é 180 nΩ⋅m.
A condutividade elétrica e seu inverso, a resistividade elétrica, é uma propriedade fundamental de um material que quantifica como o Tálio conduz o fluxo de corrente elétrica. A condutividade elétrica ou condutância específica é o recíproco da resistividade elétrica.
Suscetibilidade Magnética do Tálio
A suscetibilidade magnética do Tálio é -50,9e-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 tálio em resposta a um campo magnético aplicado.
Resistividade Elétrica dos Elementos
Suscetibilidade Magnética dos Elementos
Outras propriedades do Tálio
