NIÓBIO E SUA IMPORTÂNCIA

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OI!

NOSSO ASSUNTO DE HOJE É UM ELEMENTO QUÍMICO IMPORTANTE, QUE O BRASIL TEM EM GRANDE QUANTIDADE E EXPORTA PARA VÁRIOS PAÍSES.

Símbolo do elemento nióbio acompanhado de suas informações.
elemento químico nióbio- imagem:mundoeducacao.uol.com.br

nióbio foi estudado pela primeira vez em 1801, e a existência do composto foi contestada até meados de 1860. O nome nióbio é curiosamente inspirado na mitologia grega, assim como o elemento tântalo, que tem propriedades semelhantes. O nióbio atualmente é utilizado para fortalecer ligas metálicas aplicadas a tubos condutores de fluidos, peças aerodinâmicas e automotivas, e medicinalmente é utilizado em diagnósticos de imagem, isso tudo se deve às suas propriedades.

O nióbio é um supercondutor elementar que agrega dureza e resistência a ligas metálicas e tem aspecto lustroso utilizado na confecção de joias. Na Brasil temos ricas reservas de nióbio, o correspondente a 98,2% de toda a quantidade no mundo. Muitas dessas reservas não foram exploradas, pois a demanda comercial do mineral ainda não é tão alta.

O nióbio foi descoberto, em 1801, pelo químico inglês Charles Hatchett. A investigação sobre a existência de um novo elemento começou quando Hatchett organizava e catalogava minerais no Museu Britânico de Londres e identificou um mineral que não tinha informações registradas.

Em suas análises e pesquisas, Hatchett concluiu que se tratava de uma nova substância. No primeiro momento, o elemento foi batizado como colúmbio, fazendo referência e homenagem à América, já que a amostra havia sido encontrada em Connecticut, ao sul dos EUA. Alguns anos mais tarde, outros pesquisadores do assunto perceberam que o elemento era muito semelhante ao tântalo, o que fez com que sua suposta descoberta fosse desacreditada.

O químico William Hyde Wollaston, por sua vez, concluiu que o tântalo e o colúmbio eram a mesma substância. Esse embate durou até meados 1860. Apesar das dúvidas, em 1846, o químico alemão Heinrich Rose redescobriu o elemento e chamou-o de nióbio. O nome nióbio tornou-se oficial, em 1950, pela União Internacional da Química Pura Aplicada (Iupac).

Propriedades do nióbio

O nióbio é o elemento químico representado pelo símbolo Nb, possui número atômico 41 e massa atômica de 92,91 u , com ponto de fusão alto (2468 °C), e encontra-se na tabela periódica entre os metais de transição.

É um mineral de aspecto lustroso, de coloração cinza abrilhantada, adquirindo coloração azul quando exposto a condições ambientais por muito tempo, além de ser dúctil e supercondutor em temperatura de 9,2 K. Óxidos desse material têm propriedades dielétricas, possuindo alta resistência a processos de combustão.

O nióbio, ao ser exposto a condições ambientais, forma uma camada “protetora” de óxido de nióbio na superfície, evitando que o metal sofra oxidação. É muito resistente à corrosão, sendo que os únicos ácidos com poder destrutivo sobre ele são o ácido fluorídrico (HF) e ácido sulfúrico  (H2SO4).

UTILIZAÇÕES DO NIÓBIO

As primeiras aplicações do nióbio foram no século XX. Atualmente ele é utilizado principalmente na produção de condutores de fluidos (petróleo e água) como componente das ligas de aço.

Imagem de tubos condutores de fluidos feitos com ligas de aço e nióbio.
Imagem de tubos condutores de fluidos feitos com ligas de aço e nióbio.

O nióbio tem como propriedade a baixa aderência de nêutrons termais, tornando-se, portanto, muito útil em indústrias nucleares. Em contrapartida, esse elemento, em baixas temperaturas, torna-se um supercondutor elétrico, que pode ser usado em equipamentos de diagnóstico por imagem, como ressonância magnética.

A resistência agregada pelo nióbio a ligas metálicas faz com que seja uma excelente opção de matéria-prima na confecção de peças automotivas e aeroespaciais. Além da resistência, o nióbio possui alto ponto de fusão, ideal para ferramentas e equipamentos que trabalham em altas temperaturas ou com processos de combustão.

Existem promessas da utilização do mineral em veículos elétricos, a CBMM investiu o equivalente a 7,2 milhões de dólares no desenvolvimento de baterias à base de óxido de nióbio. A companhia defende que a adesão do mineral ao sistema de baterias aumenta a vida útil e a segurança e torna as recargas mais rápidas.

Além dessas aplicações nos setores automobilístico, industrial e tecnológico, o nióbio é utilizado na fabricação de joias, pois sua característica lustrosa confere brilho desejável às peças, e também o metal possui propriedades hipoalérgicas, agregando ainda mais valor a essa finalidade.

Nióbio no Brasil

Em 1960 foi descoberta, em Araxá (MG), a primeira grande reserva de nióbio do mundo, cinco anos depois, o americano Arthur W. Radford, integrante do conselho da mineradora Molycorp, e o banqueiro brasileiro Walther Moreira Salles montaram uma empresa de exploração desse elemento.

A mineradora da qual o americano era conselheiro tinha há pouco tempo adquirido minas em Araxá, e, associando-se aos investimentos do banqueiro, fez surgir a Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineração (CBMM). Nesse momento, não se sabia das infinitas utilidades que poderiam ser agregadas a esse minério, portanto, a sua exploração foi liberada pelo governo militar  brasileiro.

Em 1970 já se havia estudado e atribuído ao nióbio utilidades comerciais, e nesse momento, Salles, também dono do Banco Itau, passou a comprar aos poucos a parte da empresa que pertencia aos americanos.

A CBMM não comercializa o nióbio puro, ele é vendido em forma de ligas metálicas, como o ferronióbio, que se constitui de 2/3 de nióbio e 1/3 de ferro. Em 2011 foram negociados com uma empresa asiática 30% das ações da CBMM, no entanto com restrições: uma delas é o sigilo a respeito das etapas de processamento do nióbio desenvolvidas pela empresa de Salles.

Em Catalão (GO), temos a Anglo American Brazil, que também explora o nióbio existente no país. Análogo a isso, podemos citar as reservas desse minério que existem na Amazônia (ainda não exploradas), em Goiás e em Minas Gerais, estes últimos dois estados do país possuem uma reserva suficiente para sustentar a demanda de nióbio do mundo pelos próximos 200 anos. Fazendo um levantamento total, 98,2% das reservas de nióbio do planeta estão no Brasil.

Existe grande aposta e especulação a respeito da comercialização do nióbio e dos benefícios que ela poderia trazer ao Brasil, no entanto, apesar das possibilidades de uso do minério, ele pode ser substituído pelo vanádio ou pelo titânio, por exemplo, que são mais acessíveis a outros países.

Além disso, a quantidade necessária de nióbio em ligas metálicas de utilização industrial é muito pequena, entrando assim em desvalorização pela regra da oferta e demanda. Para o nióbio ser comercializado a preços mais altos, o ideal seria agregar valor ao minério utilizando-o em novas tecnologias e evitando a venda do composto como matéria-prima.

Curiosidades sobre o nióbio

  • Apesar da dureza e resistência que o nióbio agrega às ligas metálicas, o composto puro é macio e de baixa densidade (8,57 g/cm³).
     
  • A supercondutividade é a capacidade que alguns elementos têm, em temperaturas muito baixas, de transmitir eletricidade sem que haja resistência ou perdas. O nióbio é o elemento que alcança essa condição de supercondutor em maior temperatura crítica (9,2 K).
     
  • O nome do mineral nióbio foi inspirado no de uma deusa da mitologia grega chamada Níobe, filha de Tântalo, que foi, por sua vez, inspiração para batizar-se o elemento químico tântalo.

Parece mágica. Você joga um punhadinho de nióbio, apenas 100 gramas, no meio de uma tonelada de aço – e a liga se torna muito mais forte e maleável. Carros, pontes, turbinas de avião, aparelhos de

ressonância magnética, mísseis, marcapassos, usinas nucleares, sensores de sondas espaciais… praticamente tudo o que é eletrônico, ou leva aço, fica melhor com um pouco de nióbio. Os foguetes da empresa americana Space X , levam nióbio.O LHC ( acelerador de partículas) e o D-WAVE – primeiro computador quântico – também.

Nós temos o equivalente a 842 milhões de toneladas de nióbio, que valem inacreditáveis US$ 22 trilhões: o dobro do PIB da China, ou duas vezes todo o petróleo do pré-sal.

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– Tomás Arthuzzi/Thales Molina/Superinteressante
Benefícios do Nióbio em Baterias de Lítio

pesquisa: Superinteressante, JW Engenharia, Mundoeducacao.uol.com.br

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