Sobre o Térbio
O térbio é um metal de terra rara branco prateado que é maleável, dúctil e macio o suficiente para ser cortado com uma faca. O nono membro da série dos lantanídeos, o térbio é um metal bastante eletropositivo que reage com a água, liberando gás hidrogênio.
Resumo
Elemento | Térbio |
Número atômico | 65 |
Categoria do elemento | Metal de terras raras |
Fase em STP | Sólido |
Densidade | 8,219 g/cm3 |
Resistência à tração | N/D |
Força de rendimento | N/D |
Módulo de elasticidade de Young | 55,7 GPa |
Escala de Mohs | N/D |
Dureza Brinell | 680 MPa |
Dureza Vickers | 860 MPa |
Ponto de fusão | 1365 °C |
Ponto de ebulição | 3123 °C |
Condutividade térmica | 11 W/mK |
Coeficiente de Expansão Térmica | 10,3 µm/mK |
Calor específico | 0,18 J/gK |
Calor de fusão | 10,8 kJ/mol |
Calor da vaporização | 330,9 kJ/mol |
Resistividade elétrica [nanoOhm meter] | 1150 |
Suscetibilidade Magnética | +146000e-6 cm3/mol |
Aplicações de Térbio
O térbio é usado como dopante em fluoreto de cálcio, tungstato de cálcio e molibdato de estrôncio, materiais que são usados em dispositivos de estado sólido. Também é usado em lâmpadas de baixa energia e lâmpadas de mercúrio. O óxido de térbio é usado em fósforos verdes em lâmpadas fluorescentes e tubos de TV em cores. Ele tem sido usado para melhorar a segurança de radiografias médicas, permitindo que a mesma imagem de qualidade seja produzida com um tempo de exposição muito menor. Os sais de térbio são usados em dispositivos a laser.
Produção e Preço do Térbio
Os preços das matérias-primas mudam diariamente. Eles são impulsionados principalmente pela oferta, demanda e preços de energia. Em 2019, os preços do Térbio puro estavam em torno de 18000 $/kg.
A produção de térbio envolve a obtenção de frações de basicidade diferente de ítria usando hidróxido de amônio. Duas substâncias conhecidas como terbia e erbia foram obtidas a partir dessas frações. Térbia e érbia contêm os elementos de terras raras térbio e érbio.
Fonte: www.luciteria.com
Propriedades Mecânicas do Térbio
Força do Térbio
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 Térbio
A resistência à tração final do Térbio é N/A.
Força de rendimento do Térbio
O limite de escoamento do Térbio é N/A.
Módulo de Elasticidade do Térbio
O módulo de elasticidade de Young do Térbio é N/A.
Dureza do Térbio
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 Térbio é de aproximadamente 680 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 Térbio é de aproximadamente 860 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 Térbio tem uma dureza de aproximadamente N/A.
Veja também: Dureza dos Materiais
Térbio – Estrutura Cristalina
Uma possível estrutura cristalina do Térbio 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 do Térbio
Propriedades Térmicas do Térbio
Térbio – Ponto de Fusão e Ponto de Ebulição
O ponto de fusão do Térbio é 1365 °C.
O ponto de ebulição do Térbio é 3123 °C.
Observe que esses pontos estão associados à pressão atmosférica padrão.
Térbio – Condutividade Térmica
A condutividade térmica do Térbio é 11 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 Térbio
O coeficiente de expansão térmica linear de Térbio é 10,3 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.
Térbio – Calor Específico, Calor Latente de Fusão, Calor Latente de Vaporização
O calor específico do Térbio é 0,18 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 Térbio é 10,8 kJ/mol.
O calor latente de vaporização do Térbio é 330,9 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.
Térbio – 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 Térbio
A resistividade elétrica do Térbio é 1150 nΩ⋅m.
A condutividade elétrica e seu inverso, a resistividade elétrica, é uma propriedade fundamental de um material que quantifica como o Térbio conduz o fluxo de corrente elétrica. A condutividade elétrica ou condutância específica é o recíproco da resistividade elétrica.
Suscetibilidade Magnética do Térbio
A suscetibilidade magnética do Térbio é +146000e-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 Térbio em resposta a um campo magnético aplicado.
Aplicação e preços de outros elementos