Mais rara que o ouro e essencial para medições de alta precisão, a platina é um metal estratégico da indústria moderna. Presente nos termopares usados em fornos, laboratórios e processos extremos, ela garante estabilidade e confiabilidade mesmo em temperaturas superiores a 1.600 °C. Mas o que é esse elemento e onde mais pode ser usado?
O que é platina?
A platina tem símbolo químico Pt e número atômico 78. Trata-se de um metal branco-prateado, extremamente denso, maleável e quimicamente inerte, com baixa reatividade mesmo em ambientes severos.
É um dos elementos mais raros da crosta terrestre, cerca de 30 vezes mais raro que o ouro. Essa escassez ajuda a explicar seu alto valor comercial e industrial. A produção mundial concentra-se, em grande parte, na África do Sul, seguida pela Rússia e por poucos outros países.
A combinação entre raridade, resistência química e estabilidade térmica transformou a platina em um material indispensável em aplicações de alta precisão.
A platina é aproximadamente duas vezes mais densa que a prata. Um exemplo curioso de seu valor histórico está na coroa usada pela Rainha Mãe Elizabeth, consorte do rei George VI, cuja estrutura foi inteiramente feita de platina. Um cubo sólido do metal, com 15 centímetros de lado, pesa o equivalente a um homem adulto. Embora o fio de platina empregado em termopares tenha diâmetro reduzido, seu valor de mercado faz com que a reciclagem seja economicamente viável.
O preço elevado da platina está ligado a três fatores principais:
- Raridade natural
- Processo de extração complexo
- Alta demanda industrial
A produção concentrada em poucos países também influencia diretamente a oferta global. A história indica que a platina começou a ser extraída no Equador há cerca de 2.500 anos. Povos indígenas utilizavam o metal em estatuetas e adornos. No século XVIII, o material chegou à Europa, onde passou por décadas de experimentação científica antes de ganhar espaço em utensílios e objetos decorativos.
No fim do século XIX, a platina se popularizou na joalheria. Apareceu em anéis, colares, pulseiras e até em coroas cravejadas de diamantes. Durante a Primeira e a Segunda Guerra Mundial, esse uso perdeu força, mas voltou a crescer nas últimas décadas. Hoje, alianças de platina simbolizam durabilidade e resistência, atributos associados ao metal.
Diferença entre platina e ouro
Platina e ouro são metais raros, mas sua escassez se manifesta de maneiras distintas. A abundância de platina na crosta terrestre gira em torno de 5 partes por bilhão (ppb), número próximo ao do ouro, que é de cerca de 4 ppb. A diferença aparece na produção global: o ouro é extraído em volume quase 17 vezes maior. Enquanto o mundo produz cerca de 3.300 toneladas métricas de ouro por ano, a platina não chega a 200 toneladas anuais.
A maior parte da platina extraída vem de poucas regiões, com a África do Sul liderando, seguida por Rússia e Canadá. Todo o volume de platina já retirado da Terra ainda é significativamente menor do que o total de ouro extraído ao longo da história, o que reforça sua raridade no mercado.
Propriedades físicas
O ouro é conhecido pelo tom amarelo quente, associado há milênios à riqueza. A platina, por sua vez, apresenta coloração branca e prateada, com aparência mais sóbria. Ambos são densos, mas a platina pesa mais. Em joias de mesmo tamanho, peças de platina costumam ser sensivelmente mais pesadas.
O ponto de fusão também diferencia os metais. A platina funde a cerca de 1.768 °C, o que a torna mais durável e resistente, mas também mais difícil e cara de trabalhar. O ouro, com ponto de fusão em torno de 1.064 °C, é mais maleável e fácil de moldar, fator que explica sua ampla presença na joalheria.
Propriedades químicas
Ouro e platina são metais nobres. Resistentes à corrosão e à oxidação, não enferrujam nem perdem o brilho com o tempo. Essa estabilidade química os torna adequados tanto para investimentos de longo prazo quanto para aplicações industriais e peças que atravessam gerações.
Fonte e disponibilidade
O ouro é extraído em diversos países, como Estados Unidos, África do Sul, Rússia, Canadá, Austrália e China. A platina tem produção muito mais concentrada, com mais de dois terços da oferta mundial vindos da África do Sul, além de volumes menores da Rússia, Zimbábue e Canadá.
Raridade e produção
Em 2024, a produção global de ouro ficou próxima de 3.300 toneladas métricas. No mesmo período, a platina somou cerca de 186 toneladas. Essa diferença ajuda a explicar por que a platina costuma alcançar preços elevados, embora oscilações de demanda industrial possam alterar esse equilíbrio.
Por que o termopar leva platina na composição?
A platina é amplamente usada em termopares por apresentar propriedades ideais para medição de temperatura:
- Resistência à oxidação
- Baixa reatividade química
- Estabilidade elétrica em altas temperaturas
- Baixa variação de desempenho ao longo do tempo
Em sensores térmicos, o metal aparece geralmente em ligas com ródio, formando termopares capazes de operar em ambientes severos sem perda de precisão. Essas ligas permitem medições confiáveis acima de 1.600 °C, algo inviável para metais comuns.
Tipos de termopares de platina
Os tipos de termopar S, R e B são os modelos com platina. Veja como é cada um deles:
Termopar tipo B: utiliza ligas de platina-ródio nos dois condutores. Um deles contém cerca de 70 % de platina e 30 % de ródio; o outro, aproximadamente 94 % de platina e 6 % de ródio. Opera entre 800 °C e 1.800 °C, comum em fornos industriais e processos de alta exigência térmica.
Termopar tipo R: formado por um condutor com 87 % de platina e 13 % de ródio, e outro de platina pura. Mede temperaturas de até 1.600 °C, com uso frequente nas indústrias metalúrgica e siderúrgica.
Termopar tipo S: suporta até 1.600 °C. Um condutor tem 90 % de platina e 10 % de ródio; o outro é de platina pura. É adotado como padrão de calibração, inclusive no ponto de fusão do ouro, além de aplicações farmacêuticas e biotecnológicas.
Esses termopares oferecem alta precisão, estabilidade térmica, ampla faixa de operação, longa vida útil e confiabilidade em atmosferas oxidantes e inertes. No tipo B, o baixo potencial termoelétrico elimina a necessidade de fio de compensação.
Vantagens e desvantagens dos termopares de platina
Entre as vantagens estão a precisão elevada, estabilidade ao longo do tempo, ampla faixa de temperatura e resistência a ambientes severos. Funcionam bem em atmosferas oxidantes, inertes e, por períodos curtos, em vácuo.
As limitações incluem baixa sensibilidade elétrica, redução da resistência mecânica em temperaturas muito altas, alta suscetibilidade à contaminação e custo elevado dos metais preciosos, o que aumenta o investimento inicial.
Termopares de platina são a escolha preferencial em aplicações de alta temperatura. Mantêm precisão em uma faixa que pode ir de 0 °C a 1.800 °C, com excelente estabilidade em medições de longo prazo. A resistência à oxidação e à corrosão prolonga a vida útil e reduz a necessidade de substituições frequentes.
Esses sensores são compatíveis com diversos sistemas de medição e controle, o que amplia sua versatilidade em processos industriais como fornos, reatores e estufas.
Princípios de funcionamento dos termopares de platina
O funcionamento baseia-se em dois condutores de composições diferentes conectados em circuito. Quando há diferença de temperatura entre a junção de medição e a de referência, surge uma força termoeletromotriz proporcional à variação térmica. O instrumento de leitura converte esse sinal no valor de temperatura correspondente.
A intensidade do sinal depende apenas dos materiais e das temperaturas nas extremidades, não do comprimento ou diâmetro do eletrodo. A estrutura dos termopares varia conforme a aplicação, mas costuma incluir eletrodos, tubos de proteção com isolamento e caixas de junção.
Para que serve a platina além dos termopares?
A platina aparece em diversos setores além da instrumentação industrial:
- Conversores catalíticos: usada no controle de emissões veiculares
- Refino de petróleo: atua como catalisador em processos de alta eficiência
- Indústria química: essencial na produção de fertilizantes, plásticos e polímeros
- Área médica: presente em stents, marca-passos e cateteres
- Eletrônicos e joias: aplicada em sensores de alta confiabilidade e peças de luxo
Alutal ajuda a escolher o termopar de platina correto
A escolha do termopar depende da faixa de temperatura e das condições ambientais. Para aplicações entre 1.000 °C e 1.300 °C, um termopar simples de platina-ródio 10 costuma oferecer bom equilíbrio entre estabilidade e custo. Em faixas mais altas, entre 1.200 °C e 1.600 °C, o termopar duplo de platina-ródio 30/6 apresenta maior durabilidade.
A atmosfera de operação também pesa na decisão. Termopares de platina funcionam melhor em ambientes oxidantes e inertes, exigindo cuidados extras em atmosferas redutoras ou com vapores metálicos. Isolamento adequado ajuda a preservar a precisão das medições.
A Alutal desenvolve termopares de platina voltados a aplicações industriais que exigem precisão, estabilidade e confiabilidade:
- Tipo S: –50 °C a 1.480 °C, indicado para laboratórios, vidro e cerâmica
- Tipo R: –50 °C a 1.760 °C, usado em fusão e semicondutores
- Tipo B: 0 °C a 1.820 °C, recomendado para processos extremos
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