Uma folha de nióbio - O Nerd da Quimica 2

Nióbio
O Nióbio ou colômbio é um elemento químico com o símbolo Nb e número atômico
41. É um metal de transição mole, cinzento e dúctil, que é freqüentemente encontrado
no mineral pirocloro, a principal fonte comercial de nióbio, e columbita. O nome vem
da mitologia grega : Níobe , filha de Tântalo .
Nióbio tem propriedades físicas e químicas similares às do elemento de tântalo , e os
dois são, portanto, difícil de distinguir. O químico inglês Charles Hatchett relatou um
novo elemento semelhante ao tântalo em 1801 e nomeou-o colômbio. Em 1809, o
químico inglês William Hyde Wollaston concluiu erradamente que o tântalo eo
colômbio eram idênticos. O químico alemão Heinrich Rose determinou em 1846 que os
minérios de tântalo contêm um segundo elemento, que ele chamou de nióbio. Em 1864
e 1865, uma série de estudos científicos esclareceu que nióbio e colômbio eram o
mesmo elemento (como distinguido de tântalo), e por um século ambos os nomes foram
usados alternadamente. O nome do elemento foi adotado oficialmente como nióbio, em
1949.
Não era até o início do século 20 que o nióbio foi utilizado comercialmente. Brasil é o
maior produtor de nióbio e ferronióbio , uma liga de nióbio e ferro. O nióbio é usado
principalmente em ligas, a maior parte em especial aço , como aquelas usadas em gás
pipelines . Embora as ligas contêm apenas um máximo de 0,1%, que pequena
percentagem de nióbio melhora a resistência do aço. A estabilidade de temperatura de
nióbio contendo superligas é importante para seu uso em jato e motores de foguete .
Nióbio é usado em vários supercondutores materiais. Estes supercondutor ligas ,
também contendo titânio e estanho , são amplamente utilizados nas magnetos
supercondutores de ressonância magnética . Outras aplicações do nióbio incluem a sua
utilização em soldagem, indústrias nucleares, eletrônica, óptica, numismática e jóias.
Nas duas últimas aplicações, baixa toxicidade nióbio ea sua capacidade para ser
coloridas por anodização são vantagens particulares.

História
Charles Hatchett foi o descobridor da colômbio.
Imagem de uma escultura helenística representa Niobe por Giorgio Sommer
O nióbio foi descoberto pelo químico Inglês Charles Hatchett em 1801. [1] Ele
descobriu um novo elemento em uma amostra mineral que havia sido enviado para a
Inglaterra, Massachusetts , Estados Unidos em 1734 por um John Winthrop, [2] e
nomeou o mineral columbita eo colômbio novo elemento após Columbia , o nome
poético para a América . [3] O colômbio descoberto por Hatchett era provavelmente uma
mistura do novo elemento de tântalo. [3]
Posteriormente, houve uma considerável confusão [4] sobre a diferença entre colômbio
(nióbio) e tântalo estreitamente relacionados. Em 1809, o Inglês químico William Hyde
Wollaston comparou os óxidos de derivados de ambos colômbio-columbita, com uma
densidade de 5,918 g / cm 3, e tântalo- tantalita , com uma densidade superior a 8 g / cm
3,
e concluiu que os dois óxidos, apesar da diferença significativa na densidade, eram
idênticas;. assim, ele manteve o nome de tântalo [4] Esta conclusão foi disputada em
1846 pelo químico alemão Heinrich Rose , que argumentou que havia dois elementos
diferentes na amostra de tantalita, e nomeou-los depois filhos de Tântalo : nióbio (de
Niobe ), e pelopium (de Pélope ). [5] [6] Esta confusão surgiu das diferenças mínimas
observadas entre tântalo e nióbio. O alegado novos elementos pelopium, ilmenium e
dianium [7] eram de fato idêntico ao nióbio ou misturas de nióbio e tântalo. [8]
As diferenças entre o tântalo eo nióbio foram inequivocamente demonstrada em 1864
por Christian Wilhelm Blomstrand , [8] e Henri Etienne Sainte-Claire Deville , bem
como Louis J. Troost , que determinou as fórmulas de alguns dos compostos em 1865 [8]
[ 9]
e, finalmente, pelo químico suíço Jean Charles Galissard Marignac de [10] em 1866,
que provaram que havia apenas dois elementos. Artigos sobre ilmenium continuou a
aparecer até 1871. [11]
De Marignac foi o primeiro a preparar o metal em 1864, quando ele reduzida de cloreto
de nióbio por aquecimento numa atmosfera de hidrogénio . [12] Embora de Marignac foi
capaz de produzir tântalo livre de nióbio em maior escala por 1866, não foi até o início
do século 20 que o nióbio foi primeiro usada comercialmente, em lâmpadas
incandescentes filamentos. [9] Esta utilização tornou-se rapidamente obsoleto através da
substituição de nióbio com tungsténio , que tem um ponto de fusão mais elevado e,
portanto, é preferível para utilização em lâmpadas incandescentes. A descoberta de que
o nióbio melhora a resistência do aço foi feito na década de 1920, e esta aplicação
continua sendo o uso predominante. [9] Em 1961, o físico americano Eugene Kunzler e
colegas de trabalho na Bell Labs descobriu que o nióbio-estanho continua a apresentar
supercondutividade na presença de fortes correntes elétricas e campos magnéticos, [13]
tornando-o o primeiro material para suportar as altas correntes e campos necessários
para úteis ímãs de alta potência e com motor eléctrico de máquinas . Esta descoberta
permitiria - duas décadas depois - a produção de longas vertente multi-cabos que podem
ser enrolados em bobinas para criar grandes e poderosos eletroímãs . para rodar
máquinas, aceleradores de partículas, ou detectores de partículas [14] [15]
Nomeação do elemento
Columbium (símbolo Cb [16] ) foi o nome dado originalmente ao elemento por Hatchett,
e este nome permaneceu em uso em periódicos de americanos o último trabalho
publicado pela American Chemical Society, com colômbio em seu título datas de 1953
[17]
, enquanto nióbio foi utilizado na Europa. Para acabar com esta confusão, o nióbio
nome foi escolhido para o elemento 41 na 15 ª Conferência da União de Química em
Amsterdã em 1949. [18] Um ano mais tarde este nome foi adotado oficialmente pela
União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC) depois de 100 anos de
controvérsias, apesar da precedência cronológica do Columbium nome. [18] O último
nome ainda é por vezes utilizado na indústria dos EUA. [19] Este foi um compromisso do
tipo; [18] da IUPAC aceitou tungstênio em vez de volfrâmio, em deferência a Norteamericana de uso, e nióbio, em vez de colômbio, em deferência ao uso europeu. Nem
todos concordaram, e enquanto muitas sociedades químicas líderes e organizações
governamentais referem a ele pelo nome oficial IUPAC, muitos líderes metalúrgicos, as
sociedades de metal, eo United States Geological Survey ainda se referem ao metal pelo
"colômbio" original. [20] [21]
Características
Física
Nióbio é um brilhante , cinzento, dúctil , paramagnético de metal em grupo 5 da tabela
periódica (ver tabela), embora tenha uma configuração atípica nas suas ultraperiféricas
conchas de electrões em comparação com o resto dos membros. (Isto pode ser
observado na vizinhança de
ruténio (44), ródio (45), e
paládio (46).)
Z Elemento N º de elétrons / camada de valência
23 vanádio
2, 8, 11, 2
O nióbio torna-se um
supercondutor em
41 nióbio
2, 8, 18, 12, 1
criogênicos temperaturas. À
73 tântalo
2, 8, 18, 32, 11, 2
pressão atmosférica, que tem
105 dubnium 2, 8, 18, 32, 32, 11, 2
a mais alta temperatura
crítica entre os elementos
supercondutores: 9,2 K . [22] nióbio tem a maior profundidade de penetração magnética .
de qualquer elemento [22] Além disso, é um dos três elementares supercondutores do
Tipo II , juntamente com vanádio e tecnécio . As propriedades de supercondutores são
fortemente dependentes da pureza do metal nióbio. [23] Quando muito puro, que é
relativamente macio e dúctil, mas impurezas tornar mais difícil. [24]
O metal tem uma baixa de captura de secção transversal para térmicas neutrões ; [25] .
assim que é utilizado nas indústrias nucleares [26]
Química
O metal adquire uma coloração azulada quando exposto ao ar à temperatura ambiente
durante períodos prolongados. [27] Apesar de apresentar um alto ponto de fusão sob a
forma elementar (2468 ° C), tem uma baixa densidade em comparação com outros
metais refractários. Além disso, é resistente à corrosão, as propriedades de
supercondutividade exposições, e formas dieléctricos de óxido de camadas.
Nióbio é ligeiramente menos electropositivo e mais compacta do que o seu antecessor
na tabela periódica, de zircónio , enquanto que é virtualmente idêntico em tamanho para
os átomos pesados de tântalo, devido à contracção lantanídeo . [24] Como resultado, as
propriedades de nióbio de produtos químicos são muito semelhantes àquelas para o
tântalo, que aparece imediatamente abaixo de nióbio na tabela periódica . [9] Embora a
sua resistência à corrosão não é tão excelente como a de tântalo, o seu preço mais baixo
e uma maior disponibilidade fazer nióbio atraente para usos menos exigentes, tais como
revestimentos em fábricas de produtos químicos . [24]
Isótopos
Ver artigo principal: Isótopos de nióbio
Nióbio natural é composto de um estábulo isótopo , 93 Nb. [28] Em 2003, pelo menos 32
radioisótopos também foram sintetizados, variando em massa atómica 81-113. O mais
estável destes é 92 Nb com uma meia-vida de 34,7 milhões de anos. Um dos menos
estável é de 113 Nb, com um valor estimado de meia-vida de 30 milissegundos. Isótopos
mais leves que o estável 93 Nb tendem a decair por β + decadência , e aqueles que são
mais pesados tendem a decair por β - decadência ., com algumas exceções 81 Nb, 82 Nb,
Nb e 84 têm menor β + atraso de emissão de prótons caminhos de decaimento, 91 decai
RN até a captura eletrônica e emissão de pósitrons e 92 decai Nb por ambos + β e β - .
decadência [28]
Pelo menos 25 isómeros nucleares têm sido descritos, variando em massa atómica 84104. Dentro desta faixa, apenas 96 Nb, 101 Nb, Nb e 103 não têm isômeros. O mais
estável de isómeros de nióbio é 93m Nb com uma meia-vida de 16,13 anos. O isómero
menos estável é 84m Nb com uma meia-vida de 103 ns. Todos decadência do nióbio
isômeros por transição isomérica ou decaimento beta exceto 92m1 Nb, que tem uma
menor captura de elétrons cadeia de decaimento . [28]
Ocorrência
Veja também: Categoria: minerais de nióbio
O nióbio é estimada em 33 na lista dos elementos mais comuns na crosta da Terra com
20 ppm . [29] Alguns pensam que a abundância na Terra deve ser muito maior, mas que o
nióbio "perdido" pode ser localizado no da Terra núcleo devido à elevada densidade do
metal. [20] O elemento livre não é encontrada na natureza, mas ocorre em minerais. [24]
Minerais que contém nióbio geralmente contêm também, tântalo, tais como columbita
((Fe, Mn) (Nb , Ta) 2 O 6) e columbita-tantalita (ou coltan, (Fe, Mn) (Ta, Nb) 2 O 6). [30]
columbita-tantalita minerais são comumente encontrado como minerais acessórios em
pegmatitos, invasões, e em alcalinas intrusivas. Menos comuns são os niobatos de
cálcio , urânio , tório e os elementos de terras raras , tais como pirocloro ((Na, Ca) 2 Nb
2 O 6 (OH, F)) e euxenita ((Y, Ca, Ce, U, Th) (Nb, Ta, Ti) 2 O 6). Estes grandes
depósitos de nióbio foram encontrados associados com carbonatitos ( carbonato silicato de rochas ígneas ). e como constituinte do pirocloro [31]
As duas maiores jazidas de pirocloro foram encontrados na década de 1950 no Brasil e
no Canadá, e ambos os países ainda são os principais produtores de minerais de nióbio
concentrados. [9] O maior depósito está hospedado dentro de uma intrusão carbonatito
em Araxá , Minas Gerais Brasil, de propriedade da CBMM (Companhia Brasileira de
Metalurgia e Mineração), o depósito de outra está localizada em Goiás propriedade da
Anglo American plc . (através de sua subsidiária Mineração Catalão), também
hospedado em um carbonatito intrusão [32] No total, estas duas minas brasileiras
produzem cerca de 75% oferta mundial. O terceiro maior produtor de nióbio é o
carbonatito hospedado Minas Niobec, Saint-Honoré perto de Chicoutimi , Quebec
propriedade da Iamgold Corporation Ltd , que produz cerca de 7% da oferta mundial.
[32]
Produção
Produtores de nióbio em 2007
Após a separação a partir dos outros minerais, os óxidos mistos de tântalo Ta 2 O 5 e
nióbio Nb 2 O 5 são obtidos. O primeiro passo no processamento é a reacção dos óxidos
com ácido fluorídrico : [30]
Ta2O5 + 14 HF → 2H2[TaF7] + 5H2O
Nb2O 5 + 10 HF → 2H2[NbOF5] + 3H2O
A separação escala industrial primeiro, desenvolvido pela de Marignac , explora as
solubilidades diferentes dos complexos de nióbio e tântalo com fluoretos ,
oxipentafluoroniobato de dipotássio monohidratado (K2[NbOF5] · H2O) e
heptafluorotantalato de dipotássio (K2[TaF7]) em água. Recentes processos utilizam a
extracção líquido dos fluoretos de aquosa solução por solventes orgânicos tais como
ciclo-hexanona . [30] O complexo de nióbio e tântalo fluoretos são extraídos
separadamente a partir do solvente orgânico com água e qualquer precipitado pela
adição de fluoreto de potássio para produzir um fluoreto de potássio complexo, ou
precipitado com amónia como o pentóxido: [33]
H2[NbOF 5] + 2KF → K2[NbOF 5] ↓ + 2HF
Seguido por:
2H2[NbOF5] + 10NH4OH → Nb2O5 ↓ + 10 NH4F + 7H2O
Vários métodos são utilizados para a redução de nióbio metálico. A electrólise de uma
mistura fundida de K 2 [NbOF 5] e cloreto de sódio é um, o outro é a redução do
fluoreto com sódio . Com este método de nióbio com uma pureza relativamente elevada
pode ser obtida. Na produção em grande escala a redução de Nb 2 O 5 com hidrogênio
ou carbono [33] é utilizado. No processo envolvendo a reacção aluminotérmica uma
mistura de óxido de ferro e óxido de nióbio é feito reagir com o alumínio :
3 Nb2O5 + Fe2O3 + 12Al → 6Nb + 2Fe + 6Al2O3
Para melhorar a reacção, pequenas quantidades de oxidantes, como nitrato de sódio são
adicionados. O resultado é o óxido de alumínio e ferronióbio , uma liga de ferro e de
nióbio utilizado na produção de aço. [34] [35] A ferronióbio contém entre 60 e 70% de
nióbio. [32] Sem a adição de óxido de ferro, o processo é usado aluminotérmica para a
produção de nióbio. Purificação adicional é necessário para alcançar o grau de
supercondutores ligas. Electron fusão feixe sob vácuo é o método usado pelos dois
grandes distribuidores de nióbio. [36] [37]
O United States Geological Survey estima que a produção aumentou de 38,700
toneladas em 2005 para 44.500 toneladas em 2006. [38] [39] Os recursos mundiais são
estimadas em 4.400.000 toneladas. [39] Durante o período de dez anos entre 1995 e 2005
, a produção mais que dobrou, a partir de 17.800 toneladas em 1995. [40] Desde 2009, a
produção é estável em cerca de 63.000 toneladas por ano. [41]
Produção da mina (t) [42] (estimativa USGS)
País
Austrália
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
160
230
290
230
200
200
200
?
?
?
?
?
Brasil 30.0 22.0 26.0 29.0 29.9 35.0 40.0 57.3 58.0 58.0 58.0 58.0
00
00
00
00
00
00
00
00
00
00
00
00
Canadá
RD
Congo
Moçambi
que
Nigéria
Ruanda
Mundo
2.29 3.20 3.41 3.28 3.40 3.31 4.16 3.02 4.38 4.33 4.42 4.40
0
0
0
0
0
0
7
0
0
0
0
0
?
50
50
13
52
25
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?
?
?
?
?
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5
34
130
34
29
?
?
?
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?
35
30
30
190
170
40
35
?
?
?
?
?
28
120
76
22
63
63
80
?
?
?
?
?
32.6 25.6 29.9 32.8 34.0 38.7 44.5 60.4 62.9 62.9 62.9 63.0
00
00
00
00
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00
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00
00
Compostos
Veja também: Categoria: compostos de nióbio
O nióbio é em muitos aspectos semelhante ao tântalo e zircônio . Ele reage com a
maioria dos não-metais, a temperaturas elevadas: nióbio reage com flúor , à temperatura
ambiente, com cloro e hidrogénio a 200 ° C , e com azoto a 400 ° C, dando produtos
que são frequentemente intersticial e nonstoichiometric. [24] O metal começa a oxidar ao
ar a 200 ° C , [33] e é resistente à corrosão pelo fundida álcalis e por ácidos, incluindo
água régia , clorídrico , sulfúrico , nítrico e ácidos fosfóricos . [24] nióbio é atacada por
ácido fluorídrico e fluorídrico / ácido nítrico misturas.
Embora exposições de nióbio todos os estados de oxidação formal de 5 a -1, em
compostos mais comuns encontrados, encontra-se no estado 5. [24] Caracteristicamente,
os compostos em estados de oxidação menor que 5 + visor de ligação Nb-Nb.
óxidos e sulfetos
Formas de nióbio óxidos com a estados de oxidação +5 ( Nb2O5 ), 4 ( NbO2 ), e 3
(Nb2O3), [33] , bem como com o estado de oxidação mais raro 2 ( NbO ). [43] mais
geralmente encontrado é o pentóxido de precursor, a compostos de nióbio quase todos e
ligas. [33] [44] niobatos são gerados através da dissolução do pentóxido de base de
hidróxido soluções ou por fusão em óxidos de metais alcalinos. Exemplos são lítio
niobato (LiNbO3) e lantânio niobato (LaNbO 4). No niobato de lítio é um trigonally
distorcida perovsquita estrutura semelhante, enquanto que o niobato de lantânio contém
solitário NbO43 -. iões [33] O sulfureto de nióbio em camadas (NbS2) é também
conhecido. [24]
Halogenetos
Uma amostra de pentacloreto de nióbio (porção amarelo) que tem parcialmente
hidrolisado (material branco).
Bola-e-vara modelo de pentacloreto de nióbio , que existe como um dímero
Halogenetos de nióbio formas nos estados de oxidação de 5 e 4, bem como diversos
compostos subestequiométricas . [33] [36] Os pentahalides (NBX 5) possuem centros
octaédricos Nb. Pentafluoreto de nióbio (NBF 5) é um produto sólido branco com um
ponto de fusão de 79,0 ° C e pentacloreto de nióbio (NbCl 5) é amarela (ver a imagem
do lado esquerdo) com um ponto de fusão de 203,4 ° C. Ambos são hidrolisados para
dar óxidos e oxyhalides, tais como NbOCl 3. O pentacloreto é um reagente versátil a ser
utilizado para gerar os organometálicos compostos, tais como niobocene dicloreto de
((C 5 H 5) 2 NbCl 2). [45] Os tetra-halogenetos (NBX 4) são de cor escura polímeros com
Nb-Nb ligações, por exemplo o negro higroscópico tetrafluoreto de nióbio (NBF 4) e
castanho tetracloreto de nióbio (NbCl 4).
Aniónicos compostos de halogeneto de nióbio são bem conhecidos, devido em parte à
acidez de Lewis dos pentahalides. O mais importante é [NBF 7] 2 -., Que é um
intermediário na separação de Nb e Ta a partir dos minérios [30] Este heptafluoride tende
a formar o oxopentafluoride mais prontamente do que os complexos de tântalo faz
compound.Other haleto incluem octaédrica [ NbCl 6] -:
Nb2Cl10 + 2Cl- → 2[NbCl6] Quanto aos outros metais iniciais, uma variedade de grupos reduzidos de halogeneto
são conhecidos, a exemplo do premier sendo [Nb6Cl18] 4 -. [46]
nitretos e carbonetos
Outros compostos binários de nióbio incluem o nitreto de nióbio (NbN), que se torna
um supercondutor a baixas temperaturas e é usado em detectores de luz infravermelha.
[47]
A principal carbureto de nióbio é NbC, um extremamente rígido , refractário ,
cerâmica , material comercialmente utilizado em pedaços de ferramentas para
ferramentas de corte.
Aplicações
Uma folha de nióbio
Estima-se que, de 44.500 toneladas métricas de nióbio extraído em 2006, 90% foi
utilizado na produção de alta qualidade de aço estrutural, seguido por sua utilização em
superligas . [48] o uso de ligas de nióbio para supercondutores e nos componentes
electrónicos representam apenas uma pequena parcela da produção. [48]
Produção de aço
O nióbio é um eficaz microligantes elemento de aço. Adicionando nióbio para o aço
provoca a formação de carboneto de nióbio e nitreto de nióbio na estrutura do aço. [20]
Estes compostos melhorar a refinação do grão, retardo de recristalização, e
endurecimento por precipitação do aço. Estes efeitos, por sua vez aumenta a dureza,
resistência, conformabilidade e soldabilidade do aço microligado. [20] microligados aços
inoxidáveis têm um teor de nióbio de menos de 0,1%. [49] É uma adição de liga
importante para os aços de alta resistência de baixa liga que são amplamente utilizados
como componentes estruturais em automóveis modernos. [20] Estas ligas de nióbio
contendo são fortes e são frequentemente utilizados em construção do gasoduto. [50] [51]
Superligas
Apollo 15 CSM em órbita lunar com o bocal de foguete escuro feito de nióbio-titânio
liga
Quantidades apreciáveis do elemento, quer na sua forma pura ou sob a forma de alta
pureza ferronióbio e níquel de nióbio, são usados em níquel, cobalto -, e ferro baseado
superligas para aplicações tais como a jacto de motores componentes, turbinas a gás , o
foguete subconjuntos, e resistente ao calor e equipamentos de combustão. Nióbio
precipita um endurecimento γ'' fase dentro da estrutura de grão da superliga. [52] As ligas
contêm até 6,5% de nióbio. [49] Um exemplo de uma superliga à base de níquel contendo
nióbio é Inconel 718 , que consiste em cerca de 50% de níquel , 18,6% de crómio ,
18,5% de ferro , nióbio 5%, 3,1% de molibdénio , 0,9% de titânio e 0,4% de alumínio .
[53] [54]
Estes superligas são utilizados, por exemplo, em sistemas de quadro avançadas
de ar, tais como aqueles utilizados no programa Gemini .
Uma liga utilizada para foguetes de combustível líquido bicos propulsor, tal como no
motor principal dos módulos lunar Apollo , é C103, que consiste de nióbio 89%, 10%
de háfnio e titânio a 1%. [55] liga Outra nióbio foi utilizado para o bocal do Módulo de
Serviço Apollo . Como nióbio é oxidado a temperaturas acima de 400 ° C, um
revestimento de protecção é necessária para estas aplicações para evitar que a liga de
tornar-se frágil. [55]
Os magnetos supercondutores
A 3 tesla clínica de ressonância magnética scanner usando supercondutores de nióbioliga
Nióbio-germânio (Nb 3 Ge), nióbio-estanho (Nb 3 Sn), bem como os de nióbio-titânio
ligas são usados como um supercondutor tipo II fio para magnetos supercondutores . [56]
[57]
Estes ímans supercondutores são usados em ressonância magnética e ressonância
magnética nuclear instrumentos, bem como em aceleradores de partículas . [58] Por
exemplo, o Large Hadron Collider utiliza 600 toneladas de fios supercondutores,
enquanto o Reator Termonuclear Experimental Internacional estima-se utilizar 600
toneladas de Nb 3 Sn e fios 250 toneladas de fios NbTi. [59] Em 1992, sozinho, nióbio e
titânio-fios foram utilizados para construir mais de EUA $ 1 bilhão em sistemas clínicos
de ressonância magnética. [14]
[ editar ] Supercondutor, outro
A radiofreqüência supercondutoras (RF) cavidades utilizadas na lasers de elétrons
livres TESLA e XFEL são feitos de nióbio puro. [60]
A alta sensibilidade de nitreto de nióbio supercondutor bolómetros torná-los um
detector ideal para a radiação eletromagnética na faixa de freqüência THz. Estes
detectores foram testadas no telescópio Submillimeter Heinrich Hertz , o Telescópio do
Pólo Sul , o Telescópio Lab Receiver e, APEX e agora são utilizados no instrumento
HIFI a bordo do Observatório Espacial Herschel . [61]
Outros usos
eletrocerâmicas
Niobato de lítio , que é um ferroelétrico , é amplamente utilizado em telefones
celulares e os moduladores ópticos , e para o fabrico de ondas acústicas de superfície
dispositivos. Pertence à ABO 3 ferroelétricos estrutura como tantalato de lítio e titanato
de bário . [62] O nióbio foi avaliada como uma alternativa mais barata ao tântalo em
capacitores , [63] condensadores de tântalo, mas ainda predominam. Nióbio é adicionado
ao vidro, a fim de atingir um maior índice de refracção , uma propriedade de utilização
para a indústria óptica em fazer mais finas óculos de correcção .
aplicações hipoalergênicos: medicina e jóias
Nióbio e algumas ligas de nióbio são fisiologicamente inerte e, assim, hipoalergénico .
Por esta razão, o nióbio é encontrado em muitos dispositivos médicos, tais como
estimuladores. [64] nióbio tratado com hidróxido de sódio forma uma camada porosa que
a SIDA osseointegração . [65]
Juntamente com titânio, tântalo, e de alumínio, nióbio também pode ser aquecido
electricamente e anodizado , resultando em uma grande variedade de cores, utilizando
um processo conhecido como metal reactivo anodização que é útil na criação de jóias.
[66] [67]
O facto de nióbio é hipoalergênico também beneficia a sua utilização em jóias.
[68]
Numismática
A 150 anos Semmering Railway Alpine Coin feito de nióbio e prata
O nióbio é usado como um metal precioso nas moedas comemorativas, muitas vezes
com prata ou ouro. Por exemplo, a Áustria produziu uma série de prata de nióbio do
euro moedas a partir de 2003, da cor nestas moedas é criado pela difração da luz por
uma fina camada de óxido produzida por anodização . [69] Em 2012, dez moedas estão
disponíveis mostrando uma ampla variedade de cores no centro da moeda: azul, verde,
marrom, roxo, violeta, ou amarelo. Dois exemplos mais são os austríacos 2004 € 25
150 Anos Semmering Railway Alpine moeda comemorativa , [70] e de 2006 da Áustria
25 € Europeia Satellite Navigation moeda comemorativa . [71] hortelã O austríaco
produzido para a Letónia uma série similar de moedas a partir de 2004, [72] com um
seguinte, em 2007. [73] Em 2011, a Royal Canadian Mint iniciou a produção de uma
prata R $ 5 e moedas de nióbio chamada Lua Hunter [74] em que o nióbio foi
seletivamente oxidado, criando acabamentos únicos onde não há dois moedas são
exatamente iguais.
Outros
Os selos de arco de tubos de alta pressão de lâmpadas de vapor de sódio são feitas a
partir de nióbio ou de nióbio com 1% de zircónio , nióbio, porque tem um coeficiente
muito semelhante de expansão térmica para os sinterizados de alumina tubo de descarga
de cerâmica, um material translúcido, que resiste ao ataque químico ou redução de sódio
pelo líquido quente e vapor de sódio contido no interior da lâmpada operacional. [75] [76]
[77]
O metal é também usado em soldadura de arco de hastes para alguns graus
estabilizadas de aço inoxidável. [78] É também utilizado como um material em ânodos
para sistemas de proteção catódica em alguns tanques de água, que são geralmente
semeadas por platina. [79] [80]
Precauções
Nióbio não tem nenhuma função biológica conhecida. Enquanto o pó de nióbio é um
olho e irritante para a pele e um potencial perigo de incêndio, nióbio elementar numa
escala maior é fisiologicamente inerte (e, assim, hipoalergénico) e inofensivo. É
freqüentemente usada em jóias e foi testado para uso em alguns implantes médicos. [81]
[82]
Compostos contendo nióbio são raramente encontrados pelas pessoas, mas alguns são
tóxicos e devem ser tratados com cuidado. A exposição a curto e longo prazo para
niobatos e cloreto de nióbio, dois produtos químicos que são solúveis em água, foram
testados em ratos. Ratos tratados com uma única injecção de pentacloreto de nióbio ou
niobatos mostram uma dose letal média (LD 50) entre 10 e 100 mg / kg. [83] [84] [85] Para
administração oral, a toxicidade é baixa; um estudo em ratos rendeu um LD 50 após sete
dias de 940 mg / kg. [83]
Fonte: artigo elaborado a partir da tradução instantânea do artigo correspondente da
Wikipédia em inglês.