Introdução
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Lorena, Outubro de 2006 EEL – Escola de Engenharia de Lorena USP – Universidade de São Paulo Evandro Jailton João Fernandes Letícia Maiochi Martins Lígia Querino de Oliveira Michel Fernandes Michele Gonçalves Rafaela Gutierrez Rosa Renan Rezende Fernandez EI2B Trabalho apresentado com recomendação da disciplina Introdução a Engenharia Química da Escola de Engenharia de Lorena sob a orientação do Professor Luís Fernando Figueiredo. Lorena, Outubro de 2006. EEL – Escola de Engenharia de Lorena USP – Universidade de São Paulo 2 INDÍCE 1. INTRODUÇÃO ______________________________________________ 5 2. METAIS ESPECIAIS __________________________________________ 7 2.1 CROMO ____________________________________________________________________ 7 2.1.1 Características principais ___________________________________________________ 7 2.1.2 História _________________________________________________________________ 7 2.1.3 Abundância e obtenção _____________________________________________________ 7 2.1.4 Aplicações _______________________________________________________________ 8 2.1.5 Compostos _______________________________________________________________ 8 2.1.6 Papel biológico ___________________________________________________________ 9 2.1.7 Precauções ______________________________________________________________ 9 2.2 DÚBNIO ___________________________________________________________________ 10 2.2.1 Principais Característica___________________________________________________ 10 2.2.2 História ________________________________________________________________ 10 2.2.3 Nomenclatura ___________________________________________________________ 10 2.3 HÁFNIO ___________________________________________________________________ 11 2.3.1 Características principais __________________________________________________ 11 2.3.2 História ________________________________________________________________ 11 2.3.3 Obtenção _______________________________________________________________ 11 2.3.4 Aplicações ______________________________________________________________ 12 2.3.5 Precauções _____________________________________________________________ 12 2.4 MOLIBDÊNIO _______________________________________________________________ 12 2.4.1 Características principais __________________________________________________ 12 2.4.2 História ________________________________________________________________ 13 2.4.3 Obtenção _______________________________________________________________ 13 2.4.4 Aplicações ______________________________________________________________ 13 2.4.5 Papel biológico __________________________________________________________ 14 2.5 NIÓBIO ___________________________________________________________________ 14 2.5.1 Características principais __________________________________________________ 14 2.5.2 História ________________________________________________________________ 15 2.5.3 Ocorrência ______________________________________________________________ 15 2.5.4 Aplicações ______________________________________________________________ 16 2.5.5 Precauções _____________________________________________________________ 16 2.6 SEABÓRGIO ________________________________________________________________ 17 2.6.1 Principais Características __________________________________________________ 17 2.6.2 História ________________________________________________________________ 17 2.7 RUTERFÓRDIO ______________________________________________________________ 18 2.7.1 Principais Características __________________________________________________ 18 2.7.2 História ________________________________________________________________ 18 2.8 TANTÁLIO _________________________________________________________________ 19 2.8.1 Características principais __________________________________________________ 19 2.8.2 História ________________________________________________________________ 19 2.8.3 Ocorrência ______________________________________________________________ 19 2.8.4 Aplicações ______________________________________________________________ 20 2.8.5 Compostos ______________________________________________________________ 21 2.8.6 Precauções _____________________________________________________________ 21 2.9 TITÂNIO __________________________________________________________________ 21 2.9.1 Principais Características __________________________________________________ 21 2.9.2 História ________________________________________________________________ 21 2.9.3 Abundância e obtenção ____________________________________________________ 22 2.9.4 Aplicações ______________________________________________________________ 22 2.9.5 Precauções _____________________________________________________________ 23 2.10 TUNGSTÊNIO _______________________________________________________________ 23 2.10.1 Características principais ________________________________________________ 23 2.10.2 História ______________________________________________________________ 24 2.10.3 Ocorrência e obtenção __________________________________________________ 24 2.10.4 Aplicações ____________________________________________________________ 24 3 2.10.5 Compostos____________________________________________________________ 25 2.10.6 Ação biológica ________________________________________________________ 26 2.11 VANÁDIO _________________________________________________________________ 26 2.11.1 Características principais ________________________________________________ 26 2.11.2 História ______________________________________________________________ 27 2.11.3 Abundância e obtenção __________________________________________________ 27 2.11.4 Aplicações ____________________________________________________________ 28 2.11.5 Compostos____________________________________________________________ 29 2.11.6 Papel biológico ________________________________________________________ 29 2.11.7 Precauções ___________________________________________________________ 30 2.12 ZIRCÔNIO _________________________________________________________________ 30 2.12.1 Características Principais _______________________________________________ 30 2.12.2 História ______________________________________________________________ 30 2.12.3 Abundância e obtenção __________________________________________________ 31 2.12.4 Aplicações ____________________________________________________________ 31 2.12.5 Precauções ___________________________________________________________ 32 3 NIÓBIO ___________________________________________________ 32 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 4 APLICAÇÕES _______________________________________________________________ 33 COLUMBITA _______________________________________________________________ 35 CBMM ___________________________________________________________________ 35 PROGRAMA DE DESENVOLVIMENTO DE NIÓBIO ____________________________________ 36 OFERTA MUNDIAL DE NIÓBIO (1999) ____________________________________________ 37 PRODUÇÃO INTERNA _________________________________________________________ 37 IMPORTAÇÃO_______________________________________________________________ 38 EXPORTAÇÃO ______________________________________________________________ 38 CONSUMO INTERNO _________________________________________________________ 38 FLUXOGRAMA DE PROCESSO _______________________________ 39 4.1 PRODUÇÃO ________________________________________________________________ 40 4.1.1 Generalidades – Departamento de Engenharia de Materiais _______________________ 40 5 CONCLUSÃO ______________________________________________ 41 6 REFERÊNCIAS: ____________________________________________ 42 6.1 6.2 SITES _____________________________________________________________________ 42 LIVROS ___________________________________________________________________ 43 4 1. Introdução Os metais especiais possuem alto ponto de fusão, boa resistência à corrosão e boa condutividade elétrica. Dentre os metais que possuem estas características estão os elementos metálicos de transição da tabela periódica, cujos grupos são: 4B, 5B e 6B (Titânio, Zircônio, Háfnio, Vanádio, Nióbio, Tântalo, Cromo, Molibdênio e Tungstênio). A necessidade de materiais com melhores propriedades físicos/químicas, mecânicas e elétricas e a grande demanda de novos materiais proporcionaram um acentuado desenvolvimento tecnológico e metalúrgico possibilitando o surgimento de materiais especiais com melhor grau de pureza. Todo esse avanço científico se revelou essencial para o elemento 41, o Nióbio. O Nióbio foi descoberto na Inglaterra em 1801 por Charles Hatchett, entretanto até o inicio da década de 1930 o nióbio não tinha importância industrial. Foi usado inicialmente na indústria devido a sua eficácia na prevenção de corrosão intergranular em aços inoxidáveis, apesar de alto custo e difícil obtenção. Com a descoberta de depósitos no Canadá (Oka) e no Brasil (atualmente o Nióbio é “produzido” em Araxá-MG e Catalão-GO e as reservas brasileiras de Nióbio correspondem a 75% das reservas mundiais), na década de 1950, o Nióbio tornou-se abundante, destacando-se no desenvolvimento de materiais utilizados pela engenharia. Com o início da corrida espacial na década de 1950, o interesse pelo Nióbio aumentou devido à criação de ligas como Nb-Ti, Nb-Zr, Nb-Ta-Zr, utilizadas nas indústrias espaciais e nucleares e para fins relacionados à supercondutividade, permitindo o desenvolvimento de modernos dispositivos magnéticos de diagnósticos por imagem. Em 1966, surgiu também uma superliga de Nióbio, o IN718, e atualmente é encontrada na maioria dos motores a jato, e ainda em fase de desenvolvimento. Estudos realizados na Inglaterra e Estados Unidos descobriram que a adição de uma pequena quantidade de Nióbio ao aço carbono comum melhorava consideravelmente as propriedades deste; essa descoberta levou à utilização em grande escala do conceito de microliga, trazendo vantagens econômicas para a engenharia estrutural, para os transportes, para a exploração de óleo e gás e para a fabricação de automóveis. Hoje, aços de microliga são 5 considerados materiais de primeira classe, pois são baseados em sofisticados conceitos de metalurgia física. Os desenvolvimentos mais recentes na tecnologia do Nióbio resultam do continuo esforço realizado por instituições acadêmicas e indústrias. O Brasil, ocupando a primeira colocação mundial em oferta de Nióbio com 94,5%, possui a CBMM (Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineraçãoempresa privada fundada em 1955) dedicada à extração, processamento, fabricação e comercialização de produtos a base de Nióbio, sendo a única produtora de Nióbio presente em todos os segmentos de mercado, com subsidiárias na Europa, na América do Norte e presente também junto aos consumidores. A CBMM mantém uma equipe técnica dedicada ao desenvolvimento da tecnologia, de novas aplicações e de novos produtos do Nióbio; está envolvida também em projetos de cooperações com universidades e instituições de pesquisas em todo mundo, aprofundando conhecimentos e desenvolvendo novas aplicações para o Nióbio. A produção interna de Nióbio em 1999 foi de 42,7 mil toneladas, um aumento de 26,4% em relação a 98, sendo extraída das duas minas a céu aberto em Araxá e Catalão e industrializadas para a liga ferro-nióbio e óxido de nióbio. Em 2003, a CBMM produzia 2.000 toneladas por ano de Níquel/Nióbio e de Ferro/Nióbio de alta pureza e 210 toneladas por ano de Nióbio metálico, destinando 1.260 toneladas de Ferro/Nióbio ao mercado interno, cujo principal comprador é o Estado de Minas Gerais (54,1%) e o restante divido entre as regiões Sul/Sudeste (27,5%) e Nordeste (18,3%). As exportações de Ferro/Nióbio registram 26.588 toneladas, sendo os Países Baixos (28%), Estados Unidos (24%), Japão (22%), Alemanha (8%) e Canadá (7%), os principais consumidores. A mineração de Catalão exportou 98,3% de sua produção, sendo 2.385 de Nióbio contido na liga Ferro/Nióbio e a CBMM 87,8% de sua produção, sendo 14.436 toneladas de Nióbio contido na liga Ferro/Nióbio. A liga Ferro/Nióbio destina-se ao mercado externo na aplicação da fabricação de aços especiais (grades, estruturas e oleodutos), nas indústrias automobilísticas, espaciais, navais, aeronáuticas e de ferramentas de alta precisão. 6 2. Metais Especiais 2.1 Cromo 2.1.1 Características principais O cromo é um elemento químico, representado pelo símbolo Cr na tabela periódica. Tem o numero atômico igual a 24 e sua massa atômica é 52 u. É um metal de transição duro, frágil, de coloração cinza, é muito resistente á corrosão. Encontra-se em estado sólido em temperatura ambiente. É especialmente empregado em metalurgia, no processo chamado eletrodeposição. Alguns de seus óxidos e cromados são usados como corantes. 2.1.2 História Denominou o elemento de cromo (do grego "chroma", que significa "cor"), devido às diferentes colorações que apresentam os compostos deste elemento. Em 1761, Johann G. Lehmann encontrou um mineral laranja avermelhado que denominou de "chumbo vermelho da Sibéria". Tratava-se da crocoíta e acreditou-se que era composta de chumbo, selênio e ferro. Peter S. Pallas, em 1770, escavou no mesmo lugar que Lehmann, e encontrou o mineral. Verificou ser útil, devido às suas propriedades como pigmento, em pinturas. Em 1797, Louis N. Vauguelin produziu oxido de cromo misturando a crocoíta, com acido clorídrico recebeu amostras deste material. No ano seguinte, conseguiu isolar o cromo, aquecendo o oxido em um forno. Também se podem detectar traços de cromo em pedras preciosas, como rubis e esmeraldas. O cromo foi empregado principalmente como corante em pinturas. No final do século XIX começou a ser utilizado como aditivo em aço. Atualmente, em torno de 85% do cromo consumido é utilizado em ligas metálicas. 2.1.3 Abundância e obtenção Obtém-se cromo a partir da cromita, que aquecida na presença de alumínio ou silício, mediante de um processo de redução. Aproximadamente metade da cromita é extraída na África do Sul, mas também é encontrado no Cazaquistão, Índia e Turquia. Foi descoberto numa mina russa depósito de cromo metálico, pouco abundante, produzidos pelo ambiente redutor, que facilita a produção de diamantes e cromo elementar. 7 Em 2000 foram produzidas aproximadamente quinze milhões de toneladas de cromita, da qual a maior parte (cerca de 75%) é empregada para uso em ligas metálicas. Outra parte (aproximadamente 15%) se emprega diretamente como material refratário e, o restante, na indústria química para a obtenção de diferentes compostos de cromo. 2.1.4 Aplicações O cromo é empregado principalmente em metalurgia para aumentar a resistência à corrosão e dar um acabamento brilhante. Em ligas metálicas, por exemplo, no aço inoxidável, apresenta cerca de 8% de cromo. Na cromagem, que é depositar sobre uma peça uma capa protetora de cromo através da eletrodeposição. Seus cromados, óxidos e sais são empregados em corantes e pinturas, devido as suas variadas cores. Os óxidos também são empregados como catalisadores. O dicromato de potássio é um reativo químico usado para a limpeza de materiais de vidro de laboratório em analises volumétricas. O mineral cromita é empregado em moldes para a fabricação de ladrilhos. Entretanto, uma grande parte de cromita é empregada para obter o cromo ou em ligas metálicas. É freqüente o uso de hidroxissulfato de cromo III, para curtir couros. Para preservar a madeira, costuma-se utilizar o oxido de cromo VI. Quando no coríndon, se substituem alguns íons de alumínio por íons de cromo se obtém o rubi. O rubi pode ser empregado em lasers. O dióxido de cromo é usado para a produção de cintas magnéticas, empregadas em fitas cassetes, produzindo melhores resultados, devido a sua maior coercitividade. 2.1.5 Compostos O dicromato de potássio é um oxidante utilizado para limpeza de materiais de vidro de laboratório, eliminando qualquer tipo de resto orgânico que possa conter. 8 O "verde de cromo" (óxido de cromo III) e o "amarelo de cromo" (cromato de chumbo) são pigmentos empregados em pinturas esmaltadas e na coloração de vidros. O ácido crômico e o dicrômico não são encontrados na natureza, porém seus ânions são encontrados em vários compostos. O trióxido de cromo, que deveria ser o anidrido do ácido crômico, é vendido comercialmente como "ácido crômico". O dicromato de amônio é o principal material que é expelido dos vulcões em erupção. É um sólido alaranjado. 2.1.6 Papel biológico Ainda que não se conheça a função do Cromo III, sabe-se que ele participa do metabolismo dos lipídios e no dos hidratos de carbono. Observou-se que alguns de seus complexos potencializam da ação da insulina, denominando de "fator de tolerância à glicose". A ausência de cromo provoca uma intolerância à glicose, conseqüentemente aparecimento de distúrbios. Não foi encontrou-se metal-proteína com atividade biológica que contenha cromo, e por isso não se tem podido explicar como atua. Por outro lado, os compostos de cromo VI são muito oxidantes e cancerígenos. 2.1.7 Precauções O cromo e seus compostos são elementos essenciais para o ser humano, porém em altas concentrações é tóxico. Os compostos de cromo VI são tóxicos quando ingeridos, sendo a dose letal de algumas gramas. Em níveis não letais, o cromo VI é cancerígeno.Os compostos de cromo VI irritam os olhos, a pele e as mucosas, a exposição crônica provoca danos permanentes aos olhos. A Organização Mundial da Saúde recomenda uma concentração máxima de 0.05 mg/litro de cromo VI na água de consumo. 9 2.2 Dúbnio 2.2.1 Principais Característica O Dúbnio é um elemento químico artificial, representado pelo símbolo químico Db na tabela periódica. Tem número atômico igual a 105, sua massa atômica 262 u. Provavelmente é um sólido na temperatura ambiente. Não encontrado na crosta terrestre, e sem aplicação conhecida. É um elemento sintético, altamente radiativo, cujo isótopo mais estável é o Db-268 com uma meia-vida de 16 horas. Tem uma elevada estabilidade comparada com a dos seus elementos vizinhos da tabela periódica. 2.2.2 História O Dúbnio foi sintetizado pela primeira vez, por pesquisadores soviéticos no Joint Instituto de Pesquisa Nuclear, em Dubna (Rússia), em 1967. A descoberta foi anunciada por G. N. Flerov. Em abril de 1970, pesquisadores norte-americanos liderados por Albert Ghiorso trabalhando na Universidade da Califórnia, Berkeley, identificaram o Dúbnio, através de um acelerador de partículas o Califórnio-249 com N-15 obtendo o isótopo Db-260 com uma meiavida de 1,6 segundos. 2.2.3 Nomenclatura Os cientistas de Berkeley deram a este elemento o nome de “hahnium” (símbolo Ha) em homenagem ao cientista alemão Otto Hahn, adotado de imediato pelos cientistas norte-americanos e europeus ocidentais. Como conseqüência do protesto dos Russos, a IUPAC adotou provisoriamente o nome “unnilpentium” (símbolo Unp). Em 1970, a comissão da CNIC (Committee en Nomenclature of Inorganic Chemistry), para resolver a questão, adotou internacionalmente o nome “Dubnium” (símbolo Db ) em homenagem à cidade Russa de Dubna, onde está localizado o Joint Institute for Nuclear Research. 10 2.3 Háfnio 2.3.1 Características principais O háfnio é um elemento químico, representado pelo símbolo Hf na tabela periódica. Tem número atômico igual a 72, sua massa atômica é 178,5 u. A temperatura ambiente, o háfnio encontra-se no estado sólido. É um metal de transição. Tem de coloração cinza prateado, brilhante, resistente à corrosão quimicamente muito parecido com o zircônio, ambos encontrados nos mesmos minerais e compostos, sendo difícil separá-los. Forma ligas com o tungstênio usadas em filamentos de lâmpadas e em eletrodos. Também se usa com material de barras de controle de reatores nucleares devido a sua alta capacidade de absorção de nêutrons. O carbeto de háfnio é o composto binário refratário mais conhecido, e o nitreto de háfnio é o mais refratário de todos os nitretos metálicos conhecidos, com um ponto de fusão de 3310ºC. Este metal é resistente às bases concentradas, porém os halogênios podem reagir com ele para formar tetrahaletos de háfnio. 2.3.2 História Tem esse nome em homenagem a cidade de Copenhague (Hafnia em latim), na Dinamarca, onde foi descoberto por Dirk Coster e Georg Von Hevesy em 1923. Pouco depois se previu, usando a teoria de Bohr, que estaria associado com o zircônio. Finalmente foi encontrado no zircão mediante análises com espectroscopia de raios X, na Noruega. Foi separado mediante recristalizações sucessivas por Jantzen e Von Hevesey. O háfnio metálico foi preparado pela primeira por Anton Eduard van Arkel e Jan Hendrik de Boer passando tetraiodeto de háfnio por um filamento aquecido de tungstênio. 2.3.3 Obtenção É sempre encontrado junto ao zircônio, porém não é encontrado como elemento livre na natureza. Está presente, como mistura, nos minerais de zircônio, como no zircão entre outros. 11 Devido à semelhança química entre o zircônio e o háfnio é muito difícil separá-los. Metade do háfnio metálico produzido é obtida como subproduto da purificação do zircônio. Isto se faz reduzindo tetracloreto de háfnio com magnésio ou sódio pelo processo de Kroll. 2.3.4 Aplicações O háfnio é utilizado nas barras de controle empregadas em reatores nucleares, devido ao fato da secção de captura de nêutrons do háfnio é quase 600 vezes maior que a do zircônio. Além do mais tem propriedades mecânicas excelentes, como alta resistência à corrosão. Outras aplicações: Em lâmpadas de gás incandescentes. Para eliminar oxigênio e nitrogênio em tubos de vácuo. Em ligas de ferro, titânio, nióbio, tântalo e em outra ligas metálicas. 2.3.5 Precauções Há necessidade de devidos cuidados ao trabalhar com o háfnio, pois quando se divide em partículas é pirofórico e pode arder espontaneamente em contato com o ar. Os compostos que contém este metal raramente estão em contato com pessoas, e o metal puro não é tóxico. Porém, todos os seus compostos deveriam ser manuseados como se fossem tóxicos, ainda que as primeiras evidências parecem não indicar um risco muito alto. 2.4 Molibdênio 2.4.1 Características principais O molibdênio é um elemento químico, representado pelo símbolo Mo na tabela periódica. Tem número atômico igual a 42, sua massa atômica é 96 u. A temperatura ambiente, o molibdênio é sólido. O molibdênio é um metal de transição, de coloração branco prateado e muito duro; além disso, tem um dos pontos de fusão mais altos entre todos os elementos puros. Em pequenas quantidades, é aplicado em diversas ligas metálicas de aço, para endurecê-la e torná-la resistente à corrosão. Por outro 12 lado, é o único metal da segunda série de transição, essencialmente reconhecido biologicamente. É encontrado em algumas enzimas com diferentes funções, concretamente em oxotransferases (função de transferência de elétrons) e na nitrogenase (função de fixação de nitrogênio molecular). 2.4.2 História A palavra molibdênio provém do grego "molybdos" que quer dizer como o chumbo, pois era confundido com este elemento. O molibdênio não é encontrado livre na natureza e os seus compostos foram confundidos com compostos de carbono e chumbo, até o século XVIII. Em 1778, Carl Wilhelm Scheele reagiu o mineral molibdenita, com ácido nítrico obtendo um composto com propriedades ácidas, que chamou de "acidum molibdenae". Em 1782 Hjelm isolou o metal impuro. O molibdênio foi usado muito pouco, apenas em laboratório, quando uma empresa o empregou como agente ligante e observou as boas propriedades destas ligas contendo molibdênio. 2.4.3 Obtenção A principal fonte de molibdênio é o mineral molibdenita, também pode ser encontrado em outros minerais, como na wulfenita e na powellita. O molibdênio é obtido da mineração de seus minerais e como subproduto da mineração do cobre; estando presente nos minérios entre 0.01 e 0.5%. Aproximadamente a metade da produção mundial de molibdênio se localiza nos Estados Unidos. 2.4.4 Aplicações Aproximadamente dois terços do molibdênio consumido é empregado em ligas metálicas. O uso deste elemento começou na Primeira Guerra Mundial, quando o tungstênio começou a escassear, e havia necessidade de aços muito resistentes. O molibdênio passou a ser usado na produção de ligas de alta resistência, que suportassem altas temperaturas e resistissem à corrosão. Estas ligas são usadas na construção de peças para aviões e automóveis. O molibdênio é usado como catalisador na indústria petroquímica. É útil para a eliminação do enxofre. 13 O 99Mo é empregado na indústria de isótopos nucleares. É empregado em diversos pigmentos (com coloração alaranjada) para pinturas, tintas, plásticos e compostos de borracha. O bissulfeto de molibdênio é um bom lubrificante e pode ser empregado em altas temperaturas. O molibdênio pode ser empregado em algumas aplicações eletrônicas, como nas telas de projeção do tipo TFT. 2.4.5 Papel biológico O molibdênio é encontrado na natureza na razão de partes por milhão (ppm), mas é encontrados “significamente” na água do mar, na forma de molibdatos e os seres vivos podem absorvê-lo facilmente desta forma. O molibdênio encontra-se no chamado co-fator de molibdênio em diferentes oxotransferases, com a função de transferir átomos de oxigênio da água, que por sua vez produz a transferência de dois elétrons. Também se pode encontrar um co-fator de ferro e molibdênio em enzimas chamadas nitrogenases, que intervém na fixação do nitrogênio molecular atmosférico no ciclo de nitrogênio de bactérias e outros microorganismos. A deficiência de molibdênio no organismo pode produzir graves problemas, porém é encontrado em todos os alimentos tornando esta deficiência muito rara. 2.5 Nióbio 2.5.1 Características principais O nióbio é um elemento químico, representado pelo símbolo Nb na tabela periódica. Tem número atômico igual a 41, sua massa atômica é 93,9u. Nas condições normais encontra-se em estado sólido. O nióbio é um metal dúctil, cinza brilhante, que passa a adquirir a coloração azulada quando em contado com o ar em temperatura ambiente após um longo período. Suas propriedades químicas são muito semelhantes às do tantálio, que está situado no mesmo grupo. 14 2.5.2 História O nióbio da mitologia grega, Níobe, filha de Tântalo, foi descoberto por Charles Hatchett, em 1801. Hatchett encontrou o elemento no mineral columbita enviado para a Inglaterra em torno de 1750 por Jonh Winthrop. Devido à semelhança, havia uma grande confusão entre os elementos nióbio e tantálio que só foi resolvido em 1846 por Heinrich Rose e Jean C. Chalés de Marignac que redescobriram o elemento. Desconhecendo o trabalho de Hatchett Since denominou o elemento de nióbio. Em 1864, Christian Blomstrand foi o primeiro a preparar o elemento pela redução do cloreto de nióbio, por aquecimento, numa atmosfera de hidrogênio. “Columbium” foi o nome dado originalmente ao elemento nióbio por Hatchet, porém, a IUPAC adotou oficialmente o nome “niobium" em 1950, após 100 anos de controvérsias. Muitas sociedades químicas e organizações governamentais referem-se ao elemento 41 pelo nome IUPAC. Entretanto, a maioria dos metalúrgicos e produtores comerciais do metal, principalmente americanos, adotam o seu nome original colúmbio. Recentemente o professor Luiz R. M. de Miranda, da COPPE, UFRJ, em orientação a diversas teses de mestrado e doutorado, descobriu ser o Nióbio um poderoso agente anticorrosivo, capaz de suportar a ação de ácidos extremamente agressivos, como os naftênicos, hoje muito comuns no dia-a-dia da indústria de petróleo.Tal descoberta gerou patentes de processos e produtos, hoje já em uso por indústrias de petróleo e aciarias. 2.5.3 Ocorrência O elemento nunca foi encontrado livre na natureza. É encontrado em minerais tais como columbita, niobita-tantalita, pirocloro e euxenita. Minerais que contém nióbio geralmente contem também o tantálio. Grandes depósitos de nióbio foram encontrados associados a rochas de carbono – silicatos, e como constituinte do pirocloro. O Brasil e o Canadá são os principais produtores de minerais concentrados de nióbio. Reservas importantes de minerais de nióbio existem na Nigéria, República Democrática do Congo e Rússia. 15 2.5.4 Aplicações O nióbio apresenta numerosas aplicações. É usado em alguns aços inoxidáveis e em outras ligas de metais não ferrosos. Estas ligas devido à resistência são geralmente usadas para a fabricação de tubos transportadores de água e petróleo a longas distâncias. Usado em indústrias nucleares devido a sua baixa captura de nêutrons termais. Usado em soldas elétricas. Devido a sua coloração é utilizado, geralmente na forma de liga metálica, para a produção de jóias como, por exemplo, os piercings. Quantidades apreciáveis de nióbio são utilizados em superligas para fabricação de componentes de motores de jatos, subconjuntos de foguetes, ou seja, equipamentos que necessitem altas resistências à combustão. Pesquisas avançadas com este metal foram utilizados no programa Gemini. O nióbio está sendo avaliado como uma alternativa ao tantálio para a utilização em capacitores. O nióbio se converte num supercondutor quando reduzido a temperaturas criogênicas. Na pressão atmosférica, tem a mais alta temperatura crítica entre os elementos supercondutores, 9,3 K. Além disso, é um dos três elementos supercondutores que são do tipo II (os outros são o vanádio e o tecnécio), significando que continuam sendo supercondutores quando submetidos a elevados campos magnéticos. 2.5.5 Precauções Compostos que contém nióbio raramente são encontrados pelas pessoas. Porém, a maioria são altamente tóxicos. O pó metálico deste elemento irrita os olhos e a pele, e pode apresentar riscos de entrar em combustão. Para o nióbio não se conhece nenhum papel biológico. 16 2.6 Seabórgio 2.6.1 Principais Características O seabórgio é um elemento químico sintético, representado pelo símbolo Sg, na tabela periódica. Tem número atômico igual a 106, sua massa atômica é 226u. É um metal de transição É um elemento radioativo, transurânico, provavelmente metálico, sólido de aspecto prateado. O elemento foi sintetizado, em 1974, por uma equipe soviética em Dubna, e por uma equipe norte-americana, em Berkeley. O isótopo mais estável é o 266Sg com uma meia-vida de 21 segundos. Nenhum uso é conhecido fora do âmbito da pesquisa. 2.6.2 História O Seabórgio foi descoberto simultaneamente em dois laboratórios. Em junho de 1974, uma equipe soviética liderada por G. N. Flerov no "Joint Institute for Nuclear Research" em Dubna relatou a produção do isótopo de seabórgio com massa 259 (meia-vida de 0.48 segundos) bombardeando isótopos de chumbo com íons Cr-54. Em setembro de 1974, uma equipe norte-americana liderada por Albert Ghiorso no "Lawrence Radiation Laboratory" em Berkeley, relatou a criação de um isótopo de massa 263 ( meia-vida de 1 segundo ) bombardeando isótopos de Cf-249 com íons de O-18. Os americanos sugeriram para o elemento o nome "seabórgio", em homenagem ao químico e físico norte-americano Glenn T. Seaborg. Criou-se uma controvérsia porque o homenageado ainda era vivo. A IUPAC resolveu adotar o nome temporário "unnilhexium" (símbolo Unh). Um comitê internacional decidiu, em 1992, que os laboratórios de Berkeley e Dubna levariam o crédito da descoberta. Em 1994 a IUPAC recomendou para o elemento 106 o nome Rutherfórdio adotando a regra que nenhum elemento pode ser nomeado em homenagem a uma pessoa viva. Esta regra foi ferozmente criticada pela "American Chemical Society", alegando que um precedente já tinha ocorrido quando foi nomeado um elemento de einstênio, em homenagem a Albert Einstein enquanto vivo. Em 1997, como parte de um acordo que envolveu os elementos 104 e 108, o nome "seabórgio", símbolo "Sg" , foi reconhecido internacionalmente. 17 2.7 Ruterfórdio 2.7.1 Principais Características O Rutherfórdio é um elemento químico, representado pelo símbolo Rf na tabela periódica. Tem numero atômico igual a 104, sua massa atômica é 260 u. Este elemento é altamente radioativo, com a maioria dos seus isótopos com meias-vidas abaixo de 70 segundos. Conseqüentemente, este elemento não apresenta qualquer aplicação conhecida e pouco se conhece sobre ele. O elemento é o primeiro transactinídio e se prevê que apresenta propriedades químicas semelhantes ao elemento háfnio. 2.7.2 História O rutherfórdio, nome dado em homenagem ao físico e químico neozelandês Ernest Rutherford, foi documentado como sendo o primeiro elemento sintético produzido pelo "Instituto de Pesquisa Nuclear de Dubna", Rússia, em 1964. Estes pesquisadores, liderados por G. N. Flevor bombardearam o plutônio-242 com íons de neônio-22, detectando o Rutherford. Em 1969 , pesquisadores da Universidade da Califórnia, Berkeley, sintetizaram o elemento bombardeando o califórnio-249 com carbono-12. O grupo de investigadores da Universidade da Califórnia relataram, também, que não conseguiram reproduzir a síntese realizada anteriormente pelos cientistas soviéticos. O resultado disto gerou controvérsias. Os soviéticos nomearam o elemento 104 de Kurchatóvio, símbolo Ku , em homenagem ao russo Igor V. Kurchatov, ex-chefe da pesquisa nuclear soviética. Em 1969, Albert Ghiorso, membro da equipe norte-americana sugeriu o nome Ruhterfórdio. Em 1994 , a IUPAC propôs o nome dúbnio (atualmente o elemento 105) em homenagem ao primeiro local em que foi descoberto (Dubna). A União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC) adotou "Unnilquadio" (Unq) como um nome provisório para este elemento até que, finalmente em 1997, indicou para o elemento 104 o nome rutherfórdio (Rf) em homenagem ao físico nuclear Ernest Rutherford. 18 2.8 Tantálio 2.8.1 Características principais O tantálio é um elemento químico, representado pelo símbolo Ta na tabela periódica. Tem o número atômico igual a 73, sua massa atômica é 181 u. O tantálio é um metal cinzento, pesado, dúctil, muito duro, resistente à corrosão por ácidos e um bom condutor de calor e eletricidade. Em temperaturas abaixo de 150°C o tantálio é quase completamente imune ao ataque químico, mesmo pela agressiva água régia. Somente é atacado pelo ácido fluorídrico, ácido que contem o íon fluoreto ou mediante fusão alcalina. O elemento tem um ponto de fusão apenas menor que o tungstênio e o rênio. O tantálio tem a maior capacitância por volume entre todas as substâncias. É parecido ao nióbio, podendo ser encontrados nos minerais columbita-tantalita. 2.8.2 História O tantálio, do grego "Tântalo", pai de "Níobe" na mitologia grega. Foi descoberto em 1802 por Anders G. Ekeberg em minerais provenientes da Suécia e da Finlândia, é isolado, em 1820, por Jons Berzelius. Até 1844, muitos químicos acreditavam que o nióbio e o tantálio eram o mesmo elemento. Os pesquisadores Rowe e Jean C. G. de Marignac, demonstraram que os ácidos nióbico e tantálico eram compostos diferentes. Posteriormente os investigadores puderam isolar somente o metal impuro, e o primeiro metal dúctil relativamente puro foi produzido por Werner Von Bolton , em 1903. Em 1922, um engenheiro de uma usina dos Estados Unidos, conseguiu obter industrialmente o tantálio com 99,9% de pureza. Os filamentos feitos com o metal tantálio eram usados em lâmpadas incandescentes, até ser substituído pelo tungstênio. 2.8.3 Ocorrência O tantálio não é encontrado livre na natureza. Ocorre principalmente no mineral tandalita, euxenita e outros minerais como a samarskita e a fergusonita. A tandalita é encontrado na maior parte misturado a columbita. Na crosta terrestre, o tantálio participa com 8 ppm em peso.Minérios de tantálio são 19 encontrados na Austrália, Brasil, Canadá, República Democrática do Congo, Moçambique, Nigéria, Portugal e Tailândia. O tantálio quase sempre é encontrado em minerais associado ao nióbio. Diversas etapas complicadas estão envolvidas na separação destes dois elementos. Comercialmente a produção do tantálio pode seguir um dos diversos métodos: Eletrólise do flúortantalato de potássio fundido; Redução do flúortantalato de potássio com sódio; Reagindo o carboneto de tantálio com óxido de tantálio; Como subproduto da extração do estanho. 2.8.4 Aplicações O principal uso do tantálio é como óxido , um material dielétrico, para a produção de componentes eletrônicos, principalmente capacitores, que são muito pequenos em relação a sua capacidade. Por causa desta vantagem do tamanho e do peso os principais usos para os capacitores de tantálio incluem telefones, pagers, computadores pessoais, e eletrônicos automotivos.O tantálio também é usado para produzir uma série de ligas que possuem altos pontos de fusão, alta resistência e boa ductilidade. O Tantálio de carbono , um tipo de carbeto muito duro, é usado para produzir ferramentas de cortes, furadeiras e máquinas trefiladoras. O tantálio em superligas é usado para produzir componentes de motores de jatos, equipamentos para processos químicos, peças de mísseis e reatores nucleares. Filamentos de tantálio são usados para a evaporação de outros metais como o alumínio. Por ser não-irritante e totalmente imune à ação dos fluidos corporais, é usado extensivamente para produzir equipamentos e implantes cirúrgicos em medicina e odontologia. O óxido de tantálio é usado para elevar o índice de refração de vidros especiais para lentes de câmera. O metal também é usado para produzir peças eletrolíticas de fornalhas de vácuo. 20 2.8.5 Compostos No Laboratório Nacional de Los Alamos os cientistas desenvolveram um carbeto de tantálio (composto de grafite) que é um dos materiais mais duros sintetizados Um dos compostos importantes é o pentóxido de tantálio, que por ser um material dielétrico é usado para a fabricação de capacitores utilizados em equipamentos eletrônicos e, em vidros especiais para a fabricação de lentes devido ao alto índice de refração. 2.8.6 Precauções Compostos que contêm tantálio são raramente encontrados, e o metal normalmente não causa problemas quando manuseado em laboratório, entretanto deve ser considerado como altamente tóxico. Há alguma evidência que os compostos de tantálio podem causar tumores, e a poeira do metal é explosiva. 2.9 Titânio 2.9.1 Principais Características O Titânio é um elemento químico, representado pelo símbolo Ti na tabela periódica. Tem o numero atômico igual a 22 e sua massa atômica é 47,90 u. É um metal de transição leve, forte, com coloração branca metálica, lustroso e resistente à corrosão, encontra-se em estado sólido na temperatura ambiente. O titânio é muito utilizado em ligas leves, principalmente na industria aeronáutica, aeroespacial, e em pigmentos brancos. Experimentos têm mostrado que titânio natural se torna notavelmente radioativo após ser bombardeado por deutério, emitindo positróns e raios gama. 2.9.2 História O titânio foi descoberto na Inglaterra por William J. Gregor, em 1791, a partir do mineral ilmenita. Esse mesmo metal foi redescoberto pelo químico Heinrich Klaproth, que com estudos sobre esse mineral e o rutilo, denominou de 21 titânio, em 1795. Mattew A. Hunter foi o primeiro a preparar o titânio metálico puro, obteve isso com o aquecimento do tetracloreto de titânio com sódio num reator de aço. O metal titânio só foi utilizado fora do laboratório em 1946, quando William J. Kroll desenvolveu um método para produzi-lo comercialmente, esse processo reduz o tetracloreto de titânio com magnésio. Hoje existem seis processos para obtenção do titânio, são: "Kroll", "Hunter”, redução eletrolítica, redução gasosa, redução com plasma e redução metalotérmica. Dentre estes, destaca-se o processo de kroll, utilizado atualmente, principalmente pelos pais ocidentais. 2.9.3 Abundância e obtenção O metal titânio não é encontrado na natureza, porém é extremamente abundante, está presente nas rochas ígneas. É encontrado principalmente nos minerais ilmenita, leucoxeno e rutilo. São encontrados depósitos importantes na Austrália, na Escandinávia, Estados Unidos e Malásia. Com o objetivo de diminuir o consumo energético do processo Kroll há desenvolvimento no procedimento de eletrolise com sais fundidos, porém em pequena escala. Para a obtenção de titânio com pureza maior, escala de laboratório, emprega-se o método de van Arkel-de-Boel. Este método baseia-se na reação do titânio com iodo a uma determinada temperatura para a obtenção do tetraiodeto de titânio que, posteriormente, é decomposto para devolver o metal com pureza maior. 2.9.4 Aplicações Indústria química: devido à sua resistência à corrosão e ao ataque químico; Indústria naval: o titânio metálico é empregado em equipamentos submarinos e de dessalinização de água do mar; Indústria nuclear: é empregado na fabricação de recuperador de calor em usinas de energia nuclear; Indústria bélica: o titânio metálico é sempre empregado na fabricação de mísseis e peças de artilharia; 22 Na metalurgia: o titânio metálico, ligado com outros metais, proporciona qualidades superiores aos produtos. Outra aplicação, que se dá somente com o rutilo, é no revestimento de eletrodos de soldar. Aproximadamente 95% de todo o titânio é consumido na forma de dióxido de titânio, um pigmento permanente e intensamente branco. Tintas feitas a partir dele são excelentes refletores de radiação infravermelha, sendo muito utilizadas por astrônomos; Aplicações em produtos para consumo como bicicletas, celulares, óculos e computadores estão se tornando bem comuns. Tetracloreto de titânio é usado para iridizar vidro; Dióxido de titânio é usado em protetores solares, devido à sua capacidade de proteger a pele; O metal é utilizado em implantes, podendo ser considerado fisiologicamente inerte. 2.9.5 Precauções O titânio tem a tendência de acumula-se nos tecidos biológicos, seu pó metálico é pirofórico. Seus cloretos são considerados corrosivos, porém acredita-se que seus sais não sejam perigosos. 2.10 Tungstênio 2.10.1 Características principais O tungstênio é um elemento químico, representado pelo símbolo W na tabela periódica. Tem número atômico igual a 74, sua massa atômica é 183,8 u. É um metal de transição que, à temperatura ambiente, encontra-se no estado sólido. Metal escasso na crosta terrestre, encontrado em forma de óxido e de sais em certos minérios tais como wolframita e scheelita, entre outros. De cor branca acinzentada, brilhante, muito duro e denso, tem o ponto de fusão mais alto, a mais elevada resistência à tensão em altas temperatura de todos os elementos. Sua resistência à corrosão é excelente e só é atacado ligeiramente pela maioria dos ácidos minerais diluídos. O tungstênio, quando exposto ao ar, forma na sua superfície um óxido protetor, porém pode ser oxidado em alta 23 temperatura. Quando adicionado em pequenas quantidades ao aço eleva consideravelmente a sua dureza. 2.10.2 História Tungstênio vem do termo sueco tung sten que significa “pedra pesada”. A previsão da existência do tungstênio foi proposta, por Peter Woulfe, em 1779, examinando a volframite e concluindo que este mineral continha uma nova substância. Em 1781, Carl W.Scheele verificou que um novo ácido poderia ser obtido da tungstenita, mineral conhecido atualmente por scheelite. Scheele e Torbern Bergman sugeriram que poderia ser possível obter um novo metal reduzindo o ácido túngstico. Em 1783, os irmãos Elhuyar encontraram um ácido na volframite que era idêntico ao ácido túngstico, na Espanha conseguiram isolar o tungstênio a partir da redução do ácido com carvão vegetal. Aos irmãos Elhuyar foi creditada a descoberta do novo elemento. 2.10.3 Ocorrência e obtenção O tungstênio é encontrado nos minerais volframite, scheelite ferberite, stalzite e hubnerite. Importantes depósitos destes minerais estão na Bolívia, no Estados Unidos, na China (produzindo cerca de 75%), na Áustria, em Portugal, na Rússia e na Coréia do Sul. O metal é produzido comercialmente a partir da redução do óxido de tungstênio com hidrogênio ou carbono. 2.10.4 Aplicações O tungstênio é um metal com uma enorme gama de usos, largamente utilizado na forma de carbonetos, devido à elevada dureza, são usados para revestir brocas de perfuração de solos utilizados em mineração, indústria petrolífera e indústrias de construção. O tungstênio é extensivamente usado em filamentos de lâmpadas incandescentes e válvulas eletrônicas e, como eletrodos, porque apresenta um ponto de fusão muito elevado e pode ser transformado em fios muito finos. O ponto de fusão elevado do tungstênio é apropriado para aplicações aeroespaciais, em válvulas de propulsores de mísseis e aeronaves. Por ser resistente a altas temperaturas, é usado também em calefação, indústrias de fundição e nuclear. 24 As propriedades dureza e densidade tornam este metal ideal para a fabricação de ligas de metais pesados que são usados em armamentos, dissipadores de calor e em aplicações de alta densidade tais como pesos e contrapesos. Ferramentas de aço de alta velocidade, que exigem condições drásticas de trabalho, são freqüentemente combinadas com tungstênio. Superligas contendo este metal são aplicadas em lâminas de turbinas, ferramentas de aço e como revestimentos de peças que exigem alta resistência. Compostos de tungstênio são usados como substitutos do chumbo em projéteis balísticos, também usados em pontas de lanças e dardos. Compostos de tungstênio são usados em catalisadores, pigmentos inorgânicos, e o dissulfeto de tungstênio como lubrificante para atuar em altas temperaturas, pois é estável até 500°C. Como apresenta expansão térmica semelhante ao vidro de borosilicato (pirex), é usado para selar a união vidro-metal. É usado em munição como penetrador cinético de energia (APFSDS), como uma alternativa ao urânio esgotado . Os óxidos são usados em esmaltes cerâmicos e os tungstatos de cálcio/magnésio são extensivamente usados em lâmpadas fluorescentes. O metal é usado como alvo em tubos de raios-X em radiologia geral e como elemento aquecedor (resistência) em fornalhas elétricas. Sais que contêm tungstênio são usados em indústrias de produtos químicos e de curtumes. Óxidos de tungstênio juntamente com outros compostos são usados em tintas. O carbeto de tungstênio tem sido utilizado recentemente para a confecção de jóias, devido à sua natureza hipoalérgica e ao fato de não perder o brilho como os demais metais. 2.10.5 Compostos O tungstênio VI é o mais comum, porém exibe todos os estados de oxidação desde −2 até +6. A combinação típica do tungstênio é com o oxigênio, produzindo óxido de tungstênio amarelo, que dissolve soluções aquosas alcalinas originando íons tungstato. 25 A partir dos óxidos de tungstênio: Óxidos mistos com metais alcalinos ou alcalino terrosos Óxidos azuis, de valência mista, que são preparados por redução suave, Bronzes de tungstênio, de valência mista e não estequiométrico, com certa proporção de sódio. Outros compostos de tungstênio: Tungstatos simples Iso e heteropoliácidos e seus sais, polioxometalatos de grande riqueza e variedade estrutural Sulfetos e halogenetos. 2.10.6 Ação biológica Enzimas chamadas oxiredutases usam o tungstênio de maneira similar ao molibdênio para a formação do complexo pterina- tungstênio, quimicamente semelhante à molibnopterina (MPT). Representantes do Centro para o Controle e Prevenção de Doenças dos Estados Unidos anunciaram que testes de urina de pacientes com leucemia e familiares. Uma ligação entre o tungstênio e a leucemia não estão avaliados até o presente. 2.11 Vanádio 2.11.1 Características principais O vanádio é um elemento químico, representado pelo símbolo V na tabela periódica. Tem número atômico igual a 23 e massa atômica 51u. Em temperatura ambiente encontra-se sólido. O vanádio é um metal de transição mole, dúctil de cor cinzenta e brilhante e apesar de ser bem mais abundante que o cobre, com uma abundância de 160 ppm, forma poucos minerais. O vanádio forma tão poucos minerais porque seu íon V3+ é geoquimicamente semelhante ao íon Fe3+. Ainda assim, é encontrado 26 em diversos minerais, e é empregado principalmente em algumas ligas metálicas. Apresenta alta resistência ao ataque das bases, ao ácido sulfúrico e ao ácido clorídrico. É obtido a partir de diversos minerais, até do petróleo. Também pode ser obtido da recuperação do óxido de vanádio em pó, proveniente de processos de combustão. Tem algumas aplicações nucleares devido a sua baixa captura de nêutrons. É um elemento químico essencial em alguns seres vivos, embora não seja conhecida exatamente a sua função. 2.11.2 História O vanádio, da deusa da beleza na mitologia Escandinava "Vanadis" devido à coloração de seus compostos. Foi descoberto por um mineralogista espanhol Andrés Manuel Del Río, no México, em 1801, num mineral de chumbo. Primeiro denominou de "pancromo", devido à semelhança de sua cores com as do cromo, depois de "eritrônio" devido à coloração de seus sais (tornavam-se vermelhos quando aquecidos). O químico, Francês Hippolyte V. Collet-Descotils, questionou a descoberta alegando que o obtido tratava-se realmente do cromo impuro, provocando a retratação de Andrés Manuel Del Río. Em 1830, o sueco Nils G. Sefström descobriu o elemento num óxido que encontrou enquanto trabalhava numa mina de ferro e deu-lhe o nome pelo qual é conhecido atualmente. Mais tarde, em 1831, Friedrich Wooehler concluiu que este elemento se tratava do mesmo elemento descoberto em 1801, por Andrés Manuel del Rio. O vanádio metálico foi obtido em 1867 por Henry E. Roscoe, mediante a redução do tricloreto de vanádio, com hidrogênio. 2.11.3 Abundância e obtenção O vanádio não é encontrado nunca no estado nativo, porém está presente em cerca de 65 minerais diferentes, entre os quais se destacam a patronita, a vanadinita, e a carnotita,. Também é encontrado na bauxita, assim como em depósitos que contém carbono e óleos crus de petróleo. É extraido do petróleo empregando porfirinas. É encontrado também em minérios de ferro, rochas vulcânicas e argilas. A maior parte das reservas mundiais encontram-se na Rússia, China e África do Sul.Os minérios que contém vanadatos são dissolvidos por uma fusão alcalina. Em meio ácido, após outros processos, é 27 obtido o pentoxido de vanádio que, reduzido parcialmente com carbono e, em seguida com cálcio, em atmosfera de argônio, o que permite obter vanádio metálico. Quando se parte de um mineral que não contenha vanadatos, porém contém sulfeto deste elemento, este é oxidado a vanadato e, posteriormente, realizam-se os mesmos procedimentos descritos para a obtenção do vanádio. O método mais comum de obtenção do vanádio é pela redução do pentóxido de vanádio , e cloreto de cálcio a uma temperatura de 950ºC em bomba de aço, sob pressão. V2O5 + 5 Ca + 3 CaCl2 ---> 2 V + 5 ( CaO + CaCl2 ) Para a obtenção do vanádio pode-se também utilizar a alumitermia, que consiste em aquecer o óxido misturado com alumínio em pó: 3 V2O5 + 10 AL ---> 6 V + 5 Al2O3 Para a obtenção de um vanádio mais puro pode-se empregar também o método Van Arkel-de Boer, que é a formação de um composto mais volátil para posterior decomposição. 2.11.4 Aplicações Aproximadamente 80% do vanádio produzido são empregado como ferrovanádio ou como aditivo em aço.É usado na produção de aços inoxidáveis para instrumentos cirúrgicos e ferramentas, em aços resistentes a corrosão e, misturado com alumínio em ligas de titânio, é empregados em motores de reação. Também, em aços, empregados em eixos de rodas, engrenagens e outros componentes críticos: É um importante estabilizador de carbetos na fabricação de aços. Emprega-se em alguns componentes de reatores nucleares. Forma parte de alguns imãs supercondutores. Alguns compostos de vanádio são utilizados como catalisadores na produção de anidrido maleico e ácido sulfúrico. É muito usado o pentoxido de vanádio, empregado em cerâmicas. 28 2.11.5 Compostos Apresenta vários estados de oxidação, com diferentes colorações. Mediante uma experiência simples é possível apreciar a relação: Partindo-se de vanadato de amônio e empregando-se zinco metálico, em meio ácido, produzem-se as seguintes reações: VO43- (incolor) → [VO(OH2)5]2+ (azul) → [V(OH2)6]3+ (verde) → [V(OH2)6]2+ (violeta) O pentóxido de vanádio, que é obtido como sólido pulverizado de coloração alaranjada, é um agente oxidante, e é empregado como catalisador , na indústria de corantes como mordente e na produção de anilina negra. A unidade, VO2+, na qual o vanádio apresenta estado de oxidação +4, com ligação V-O dupla, pode ser encontrado em diversos complexos de vanádio, geralmente com quatro ligantes formando una pirâmide de base quadrada. 2.11.6 Papel biológico O vanádio é um elemento essencial em alguns organismos, porém nada consta em humanos. Ainda que existam compostos de vanádio que imitam e potencializam a atividade da insulina. É encontrado em algumas enzimas de diferentes seres vivos. Por exemplo, nas "haloperoxidases" (geralmente bromoperoxidases ) de algumas algas, que reduzem peróxidos e halogenam um substrato orgânico. As ascídias (alguns organismos marítimos) armazenam altas concentrações de vanádio, em torno de um milhão de vezes mais altas que na água ao seu redor, encontrando-se numa molécula denominada "hemovanadina". Nestes organismos o vanádio se armazena em células chamadas de "vanadócitos". Também acumulam altas concentrações de vanádio o fungo amanita muscaria. Forma-se um complexo com um ligante ionóforo chamado "amavadina". 29 2.11.7 Precauções O pó metálico é pirofórico e os compostos de vanádio deveriam ser considerados como altamente tóxicos. Sua inalação pode causar câncer de pulmão. A Administração de Segurança e Saúde Ocupacional americana (OSHA) tem estabelecido um limite de exposição para o pó de pentóxido de vanádio de 0,05 mg/m3, e de 0,1 mg/m3 para o gás de pentóxido de vanádio no ar do local de trabalho para uma jornada de 8 horas, 40 horas semanais. O Instituto Nacional de Saúde e Segurança Ocupacional americano (NIOSH) recomenda que deve considerar-se perigoso para a saúde um nível de 35 mg/m 3 de vanádio. Este nível pode causar problemas permanentes de saúde ou morte. 2.12 Zircônio 2.12.1 Características Principais O zircônio é um elemento químico, representado pelo símbolo Zr, na tabela periódica. Tem número atômico igual a 40, sua massa atômica é 92,2u. A temperatura ambiente encontra-se sólido. É um metal branco acinzentado duro, brilhante e muito resistente a corrosão. É mais leve que o aço com uma dureza similar ao cobre Quando está finamente dividido pode arder espontaneamente em contato com o ar (rege antes com o nitrogênio que com o oxigênio), especialmente a altas temperaturas. É um metal resistente frente a ácidos, porém pode se dissolver com ácido fluorídrico, formando complexos com os fluoretos. 2.12.2 História O zircônio do árabe “zargun”, que significa “cor dourada”. Foi descoberto 1789 por Martin Klaproth a partir do zircão. Em 1824, Jöns J. Berzelius o isolou no estado impuro; até 1914 não foi preparado como metal puro. Em escrituras bíblicas se menciona o mineral zircão, que contém zircônio, ou algumas de suas variações (jargão, jacinto, etc.). Não se sabia que o mineral continha um novo elemento, até que Klaproth analisou um jargão procedente do Ceilão, no oceano Índico, denominando o novo elemento como zircônio. 30 Berzelius o obteve impuro aquecendo uma mistura de potássio e fluoreto de potássio e zircônio, num processo de decomposição num tubo de ferro. O zircônio puro só foi obtido em 1914. 2.12.3 Abundância e obtenção O zircônio não é encontrado na natureza como metal livre, porém formando numerosos minerais. A principal fonte de zircônio é proveniente do zircão (silicato de zircônio), que se encontra em depósitos na Austrália. Brasil, Índia, Rússia e Estados Unidos. O zircão é obtido como subproduto de mineração e processado de metais pesados de titânio, a ilmenita e o rutilio, e também do estanho. O zircônio e o háfnio são encontrados no zircão na proporção de 50 a 1, e é muito difícil separá-los. Também é encontrado em outros minerais, como na badeleyita. O metal é obtido principalmente de uma cloração redutiva através do processo denominado Kroll: primeiro se prepara o cloreto para depois reduzi-lo com magnésio. Num processo semi-industrial pode-se realizar a eletrólise de sais fundidos, obtendo-se o zircônio em pó que pode ser utilizado, posteriormente, em pulvimetalurgia. Para a obtenção do metal com maior pureza segue-se o processo Van Arkel, baseado na dissociação do iodeto de zircônio, obtendo-se uma esponja de zircônio metálico, denominada crystal-bar. Tanto neste caso, como no anterior, a esponja obtida é fundida para se obter o lingote. O zircônio é encontrado nas estrelas do tipo S, tem-se detectado sua presença no Sol e em meteoritos. Além disso, foi encontrada alta quantidade de óxido de zircônio em amostras lunares. 2.12.4 Aplicações É utilizado principalmente (em torno de 90% do consumo) como revestimento de reatores nucleares, devido a sua secção de capturas de nêutrons ser muito baixa. Utiliza-se como aditivo em aços obtendo-se materiais muito resistentes. Também é empregado em ligas com o níquel na indústria química devido a sua resistência diante de substâncias corrosivas. 31 O óxido de zircônio impuro se emprega para fabricar utensílios de laboratório que suportam mudanças bruscas de temperaturas, revestimentos de fornos e como material refratário em indústrias cerâmicas e de vidro. É um metal bastante tolerado pelos tecidos humanos, por isso pode ser usado para a fabricação de articulações artificiais. Também é empregado em trocadores de calor, tubos de vácuo e filamentos de lâmpadas. Alguns de seus sais são empregados para a fabricação de antitranspirantes. Pode ser usado como agente incendiário para fins militares. A liga com o nióbio apresenta supercondutividade a baixas temperaturas, podendo ser empregado para construir imãs supercondutores. Por outro lado, a liga com zinco é magnética abaixo de 35 K. O óxido de zircônio se usa em joalheria; é uma gema artificial denominada zirconita que imita o diamante. 2.12.5 Precauções Os raros compostos, que contêm zircônio, têm baixo teor tóxico. O pó metálico pode arder em contato com o ar, podendo ser considerado um agente de risco de fogo e explosão. Não se conhece nenhuma função biológica deste elemento. 3 Nióbio O elemento 41 foi descoberto na Inglaterra em 1801 por Charles Hatchett, que na época o chamou de colúmbio. O nome atual foi dado por Heinrich Rose, químico alemão que identificou o novo elemento, ao tentar separá-lo do tantálio, e o batizou em homenagem a Níobe, filha do mitológico rei Tântalo. As informações mais antigas de que dispomos sobre o uso de nióbio datam de 1925, período em que era utilizado para substituir o tungstênio na produção de ferramentas de aço. Entretanto, até o início da década de 1930, o nióbio não tinha importância industrial. Conhecido por sua eficácia na prevenção de corrosão intergranular em aços inoxidáveis, o metal foi, a princípio, usado industrialmente com esse propósito, apesar do alto custo e da dificuldade de obtenção. 32 A descoberta quase simultânea de depósitos de pirocloro no Canadá (Oka) e no Brasil (Araxá), na década de 1950, e sua conseqüente exploração deram início a uma nova era. O nióbio tornou-se abundante e ganhou importância no desenvolvimento de materiais utilizados pela engenharia. Na década de 1950, com o início da corrida espacial, aumentou muito o interesse pelo nióbio, o mais leve metal refratário. Ligas de nióbio, como Nb-Ti, Nb-Zr, Nb-Ta-Zr, foram criadas para utilização nas indústrias espacial e nuclear, e também para fins relacionados a supercondutividade, o que permitiu o desenvolvimento de modernos dispositivos magnéticos de diagnóstico por imagem. Outro material de liga de Nb, o IN718, uma superliga, apareceu em 1966. Hoje, tornou-se uma família de superligas, encontradas na maioria dos motores a jato e ainda em fase de desenvolvimento. 3.2 Aplicações Nióbio, Tântalo, Titânio, Tungstênio, Zircônio, Háfnio e outros metais, apresentam características físicas, que quando ligados entre si ou mesmo quando puros, resultam em propriedades de engenharia altamente desejáveis. Dentre estes metais o Nióbio é classificado como o mais importante, pois ele apresenta a menor massa específica entre os metais refratários, uma alta condutividade elétrica, tem um dos maiores pontos de fusão e quando ligado a outros metais resulta em ótimas características mecânicas, só tendo problemas com a sua baixa resistência à oxidação, porém alguns tipos de ligas incubem de aumentar esta resistência. A maior utilização do Nióbio é como elemento de liga para aço, sendo ajustados os níveis de carbono e nióbio para se obter as qualidades desejadas, resultando em melhores qualidades mecânicas à peça e a segunda maior é como superligas com outros metais, podendo trabalhar em atmosferas altamente oxidantes e corrosivas, submetidas a temperaturas acima de 650ºC. A indústria espacial, nuclear, aeronáutica e siderúrgica é fortemente dependente do metal Nióbio, pois graças a ele houve vários avanços com a tecnologia, assim como a fabricação de aviões supersônicos, bocais para foguetes, trens-bala, etc. Dentre as ligas de aço pode-se exemplificar a utilização do Nióbio em: 33 Carrocerias de carros; Chassis de caminhões; Trilhos de trens; Contêineres; Chapas para navios; Perfis e chapas para construção civil; Barras de aço para concreto armado; Revestimento de poços de petróleo e gás; Tubulações para transporte de gás e derivados de petróleo e etc. O Nióbio é também utilizado nas ligas supercondutoras usadas na fabricação de magnetos para tomógrafos de ressonância magnética e aceleradores de partículas. Encontra aplicação também em cerâmicas eletrolíticas, em lentes para câmeras, microscópicos e instrumentos oftálmicos. Por ser um metal biocompátivel, utiliza-se em implantes cirúrgicos. Há inúmeras aplicações do Nióbio no mundo atual, podendo se elaborar um lista completa dos empregos do nióbio e sua ligas, porém esbarra-se na resistência de muitas empresas e pesquisadores que, no intuito de se preservar da competição, ocultam seus avanços elo maior tempo possível. Estudos conduzidos na Inglaterra -na Universidade de Sheffield e na British Steel- e também nos Estados Unidos, tornaram o conceito de aço de microliga uma realidade industrial quando a Great Lakes Steel entrou no mercado, em 1958, com uma série de aços de nióbio com propriedades semelhantes às de ligas de aço muito mais caras. A descoberta de que a adição de uma pequena quantidade de nióbio ao aço carbono comum melhorava consideravelmente as propriedades deste, levou à utilização em grande escala do conceito de microliga, trazendo grandes vantagens econômicas para a engenharia estrutural, para os transportes, para a exploração de óleo e gás e para a fabricação de automóveis. Atualmente, aços de microligas são considerados materiais de primeira classe, baseados que são em sofisticados conceitos de metalurgia física. Os 34 desenvolvimentos mais recentes na tecnologia do nióbio resultam de contínuos esforços realizados por instituições acadêmicas e indústrias. O conhecimento científico se revelou essencial para o elemento 41. Os avanços conseguidos até aqui ampliaram o raio de aplicação do nióbio em aços, superligas, materiais intermetálicos e ligas de Nb, bem como em compostos, revestimentos, nanomateriais, dispositivos optoeletrônicos e catalizadores. Parte importante desses esforços está presente nos projetos agraciados com o Prêmio Charles Hattchet organizado pela CBMM. Programa de desenvolvimento do Nióbio. 3.3 Columbita Em 1801, trabalhando para o Museu Britânico em Londres, analisou um pedaço do mineral columbita da coleção do museu. A columbita revelou-se um mineral complexo, porém Hachett descobriu que continha uma “terra nova” que implicava na existência de um novo elemento. Hatchett denominou este elemento de ‘’columbium’’ (Cb). Em 26 de novembro deste mesmo ano anunciou a sua descoberta perante a Royal Society. O elemento posteriormente foi redescoberto e renomeado como “niobium’’ ( Nb ). Mais tarde encerrou seus trabalhos como químico e dedicou-se em tempo integral aos negócios da família. Prêmio Charles Hatchett O Instituto dos Materiais ( Londres ) tem concedido, anualmente, a partir de 1979 a distinção “Charles Hatchett Award” ao químico "autor do melhor documento sobre ciência e tecnologia do nióbio e das suas ligas." 3.4 CBMM Fundada em 1955, a CBMM - Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineração é uma empresa privada dedicada à extração, processamento, fabricação e comercialização de produtos à base de niobium. Uma Conta de Participação nos Lucros entre a estatal CODEMIG e a CBMM garante a exploração racional do depósito de nióbio localizado próximo à cidade de Araxá, em Minas Gerais. O contrato concede 25% de participação nos lucros operacionais da CBMM ao Governo do Estado de Minas Gerais. Desde 35 1961, a CBMM extraiu 15,5 milhões de toneladas do minério dessas reservas, com uma taxa média anual de 800.000 toneladas. A CBMM é a única produtora de nióbio com presença em todos os segmentos de mercado. Com subsidiárias na Europa, a Niobium Products Company GmbH (Dusseldorf); na América do Norte, a Reference Metals Company Inc. (Pittsburgh), a CBMM está presente também junto aos consumidores. 3.5 Programa de Desenvolvimento de Nióbio A CBMM mantém uma equipe técnica dedicada ao desenvolvimento da tecnologia do nióbio, de novas aplicações e de novos produtos de nióbio. Os metalurgistas da CBMM, operando a partir de São Paulo, Dusseldorf e Pittsburgh, têm presença mundial, disseminando informação e participando de projetos em cooperação com empresas siderúrgicas, universidades e centros de pesquisa. Este programa viabilizou a criação de parcerias da CBMM com seus clientes em todo o mundo, especialmente com as principais empresas do setor siderúrgico. O Consórcio de Desenvolvimento de Tecnologia na Universidade de Pittsburgh destaca-se por reunir participantes dos EUA (Inland, LTV, USX, Weirton, Armco, Cartech, J&L), da Europa (British Steel) e da Ásia (POSCO, Baoshan Iron and Steel Company, and China Steel). Este esforço foi capitaneado pela CBMM, através de sua subsidiária de Pittsburgh, RMC Inc. Na Europa, a NPC GmbH, subsidiária da CBMM, incentiva e participa de projetos de desenvolvimento com seus clientes da indústria siderúrgica, com aporte financeiro proporcional às compras de ferronióbio. A CBMM está envolvida também em projetos de cooperação com universidades e instituições de pesquisas em todo o mundo, com o objetivo de aprofundar conhecimentos sobre o nióbio e desenvolver novas aplicações para o material. O Prêmio Charles Hatchett, instituído pela CBMM e conferido pelo The Institute of Materials (Londres), é uma prova do estreito relacionamento da empresa com a comunidade científica e tecnológica. 36 Um dos objetivos da CBMM é divulgar a tecnologia do nióbio no mundo. O programa de desenvolvimento de mercado da CBMM inclui assistência técnica a seus clientes atuais e potenciais. Também organiza e participa de numerosas conferências e seminários internacionais. 3.6 Oferta Mundial de Nióbio (1999) O Brasil é o líder mundial em reservas conhecidas de pirocloro (Nb 2O5), com uma participação de 88%, seguido do Canadá com 9%. Como não poderia ser diferente, ocupa a primeira colocação mundial em oferta de nióbio com 94,5% e o Canadá com participação de apenas 5,1%. As reservas brasileiras estão localizadas nos estados de Minas Gerais (96,3%), Amazonas (2,7%) e Goiás (1%) e em termos a produção interna, Minas Gerais responde por 78,3% e Goiás por 21,6% restantes. 3.7 Produção Interna Em 1999, a produção nacional de concentrado de nióbio (pirocloro) foi de 42,7 mil toneladas, com acréscimo de 26,4% em relação ao ano anterior; toda essa produção foi extraída das duas minas à céu aberto, localizadas em AraxáMG e Catalão-GO, e industrializada, para obtenção da liga ferro-nióbio e óxido de nióbio, entre outros produtos originados desses. A Mineração Catalão de Goiás, com participação acionária do Grupo Anglo American e Bozzano Simonsen, com capacidade instalada nominal de 670 mil toneladas por ano, com utilização atual de 99,9% do seu total produziu em suas instalações 669.664 toneladas de minério beneficiado e 3.661 toneladas de liga FeNb alcançando 2.427 toneladas de Nb contido um crescimento de apenas 0,6% em relação ao ano anterior. A Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineração (CBMM), com capital distribuído entre o Grupo Moreira Sales e a Molycorp, com capacidade instalada para produção de 30 mil toneladas de Nb2O5 contido no concentrado com teor de 66% produziu em suas instalações 16.439 toneladas de Nb contido na liga FeNb e 1.375 toneladas de óxido de nióbio (42,7% inferior ao ano anterior, ocasionado pelas condições mercadológicas). Em 2003 a CBMM produzia 2.000 toneladas por ano de Niquelnióbio e de Ferronióbio de alta pureza e 210toneladas por ano de Nióbio metálico. 37 3.8 Importação Não há registro de importação do minério desde 1985. 3.9 Exportação As exportações nacionais de ferronióbio alcançaram 26.588 toneladas, sendo observado um decréscimo de 3,5% em relação ao ano interior. O valor total FOB das exportações brasileiras foi da ordem de US$ 233.985.000,00. Sendo os Países Baixos (28%), Estados Unidos (24%), Japão (22%), Alemanha (8%) e Canadá (7%), os principais consumidores do produto. A Mineração Catalão de Goiás exportou 98,3% de sua produção, sendo 2.385 de Nb contido na liga FeNb, para a Alemanha (27,2%), Japão (24,4%), Estados Unidos (24%), outros (24,4%), totalizando US$ 32.628.332,17 em entrada de divisas para o país, sendo registrado uma queda de 16,2% em relação ao ano anterior. A Cia Brasileira de Metalurgia e Mineração exportou 87,8% de sua produção, em 1999 totalizou em 14.436 toneladas de nióbio contido na liga FeNB, resultando em US$ 191.317.000,00 de entrada de divisas para o país, onde foi observado uma redução de 10% em relação ao ano anterior. A empresa exportou seus produtos para cerca de 330 clientes em 45 países e a partir desta base, a empresa atenderá com maior agilidade os clientes asiáticos, onde em Tóquio foi criada uma joint venture com a empresa nipônica Nissho Corporation. A liga FeNb destina-se ao mercado externo na aplicação da fabricação de aços especiais (grades, estruturas e oleodutos), nas industrias automobilísticas, espaciais, navais, aeronáuticas e de ferramentas de alta precisão. 3.10 Consumo Interno A CBMM destinou 1.260 toneladas de sua produção em Nb contido na liga FeNb ao mercado interno, sendo o principal comprador o Estado de Minas Gerais (54,1%) e o restante distribuído entre as regiões Sul/Sudeste (27,5%) e Nordeste (18,3%). 38 4 Fluxograma de Processo A seguir ilustra-se uma representação simplificada e geral do processo de obtenção do Nióbio 99 %. Columbita Tantália Extração Líquido-Líquido Troca iônica Aluminotermia Nb Nb2O5 Ti Ta Zirconita Zi ZrO2 Mo MoO3 Refino e Fusão (FE) Nb 1% Zr, Nb, NbTi, Mo, Zr 39 4.1 Produção 4.1.1 Generalidades – Departamento de Engenharia de Materiais O processo se inicia com um minério chamado Columbita. A columbita é o mineral que contém o Nióbio em forma de óxido, cuja fórmula é Nb 2O5. Na primeira etapa, o minério passa por um processo de extração líquidolíquido (com troca iônica). Através desse processo, consegue-se retirar o óxido de Nióbio do minério. Em seguida, é feito um processo de redução, que compreende uma reação entre duas substâncias: o óxido em questão e o Alumínio. Esse processo é denominado de Aluminotermia. Na aluminotermia, uma mistura calculada dos dois compostos sofre a ação de uma carga elétrica e, então dá-se início a reação cujos produtos finais, neste caso, compreendem uma mistura de nióbio e alumina (óxido de alumínio) denominada ATR. O nióbio obtido está impuro, necessitando então passar por um processo de purificação. O processo de purificação do Nióbio é feito utilizando-se um equipamento denominado Eletro Bean, o qual é um forno de feixe eletrônico. Neste forno, o Nióbio ATR é aquecido a altas temperaturas através da excitação de seus átomos com o feixe de elétrons. O princípio da purificação estão no fato de que a pressão de vapor do Alumínio é menor, sendo assim, o mesmo evapora e se fixa nas paredes do forno, daí ficando apenas o Nióbio com pureza próxima à 99 %. Dentro do forno o feixe eletrônico varre a entrada da forma afim de aquecer a mistura. Das gotas de nióbio ATR evapora o Alumínio que se fixa nas paredes do forno. A forma é de cobre resfriado com água, sendo uma parte fixa do forno, ao passo que existe uma base que sustenta este aparato que é móvel e vai descendo conforme vai resfriando e, conseqüentemente o Nióbio vai endurecendo. Uma das características de muitos sólidos é a retração após a sua solidificação, sendo assim também para o nióbio que se retrai ao se solidificar formando pequenos espaços entre a forma e o metal. Estes espaços são 40 preenchidos com o metal na fase líquida que está sobre a fase sólida, formando rugas. Neste processo de aquecimento, cerca de 90 % do Nióbio evapora em conjunto com o Alumínio mas, é recuperado numa fase de reprocesso onde a operação do forno é refeita somente com as raspas do forno. O produto desse processo é o Nióbio em forma de cilindros, os quais são chamados de lingotes de Nióbio. Este lingote demora cerca de 4 à 6 horas para ficar pronto e possui pureza de aproximadamente 99 %. Como impurezas do processo temos, entre outras, o Zr, NbTi, Mo numa proporção que pode chegar à 1 %. 5 Conclusão Hoje, o Brasil participa de todos os segmentos do mercado de nióbio, sendo predominante no setor de ferronióbio, o que assegura uma entrada anual de divisas de cerca de US$ 300 milhões. O Brasil detém 98% das reservas mundiais exploráveis de nióbio e o mundo consome anualmente cerca de 37.000 toneladas do minério, totalmente retiradas do Brasil. Há dois lados a serem considerados na questão do Nióbio, há aqueles que defendem a soberania nacional e o nióbio como meio de acabar com os problemas sociais e econômicos no Brasil e aqueles que defendem os interesses nacionais e acordam com a situação atual. Os nacionalistas comparam o nióbio com o petróleo, pois nesse caso é a OPEP que estabelece o preço do óleo, equilibrando os interesses dos consumidores e produtores. O mesmo não ocorre com o nióbio, quem estabelece o preço de venda do produto são os seus compradores, sendo que os Estados Unidos, a Europa e o Japão são 100% dependentes das reservas brasileiras de nióbio. No entanto, a afirmação de que as imensas reservas são suficientes para pagar a dívida pública nacional é errada. Não há nada que faria os países e empresas importadoras mais agradecidas do que a inundação do mercado internacional com um aumento da procura de nióbio, mesmo que fosse todo ele brasileiro. O fato de o Brasil ter posição dominante no mercado mundial e mais que 90% das reservas em exploração é antes um obstáculo, e não uma vantagem, 41 pois nenhum país ou empresa aceita uma dependência exagerada em relação a um único fornecedor. Em conseqüência, muitas empresas preferem sucedâneos ao nióbio, cujas produções são dispersas em vários países, mesmo quando os substitutos são mais dispendiosos. Por isso o nióbio não pode ser considerado a solução de todos os problemas que o país vem enfrentando. Hoje em dia o nióbio produzido no Brasil é vendido como produto bruto, ou seja, a manufatura é feita nos países que importam o metal, com isso parece que voltamos ao estado de colônia, exportando a matéria prima e comprando os produtos manufaturados. Assim perdemos a oportunidade de crescer e de desenvolver os produtos à base de nióbio. Se as indústrias, universidades e o governo investissem mais em pesquisas de novas tecnologias, seria possível melhorar os produtos e seus processos de fabricação, explorando também a inteligência e a criatividade dos jovens brasileiros, que têm potencial para apresentar novidades no uso do nióbio. Essa é ainda uma área pouco conhecida e muito promissora para o Brasil, por isso os investimentos em novos meios para obtenção, purificação e uso são as melhores formas de usar o nióbio como uma ferramenta para o crescimento e desenvolvimento do país. 6 Referências: 6.1 Sites -Silva, Cristina, Nióbio. Disponível na INTERNET <http://www.dnpm.gov.br/assets/galeriadocumento/sumariomineral2000>. 30 de agosto de 2006. -Wikipédia, A enciclopédia Livre, Metais refratários. Disponível na INTERNET <http:// pt.wikipedia.org /wiki/metaisrefratários>. 27 de setembro de 2006. -Leite, Rogério, O Nióbio e o besteirol nacionalista. Disponível na INTERNET < http://www.unicamp.br/unicamp/canal_aberto/clipping/janeiro2006>. 18 de agosto de 2006. 42 -Schlichting, Ronaldo, A questão do nióbio. Disponível na INTERNET <http://foralula.lpchat.com/content/view/68/55/>. 18 de agosto de 2006 -CBMM,Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineração. Disponível na INTERNET<http://www.cbmm.com.br>. 18 de agosto de 2006 -EEL-USP, Departamento de Materiais. Disponível na INTERNET <http://www.demar.eel.usp.br>. 27 de Setembro de 2006 6.2 Livros -Sandim, Hugo, Preparação de ligas metálicas – Nb-Ti,Editora Edusp,1999 43
