Noções básicas de nióbio

O nióbio é um metal cinza prateado que fica levemente azulado quando exposto ao ar em temperatura ambiente. Sua aparência é semelhante à do aço polido ou da platina.

É um metal de transição pertencente ao Grupo V da Tabela Periódica com peso atômico de 92,9064 e símbolo atômico Nb. Possui 28 isótopos com meias-vidas conhecidas e números de massa entre 83 e 110. O nióbio natural é seu isótopo estável nióbio 93.

O nióbio também é um metal refratário. Os metais refratários são um grupo especial de metais que mantêm sua dureza e resistência mesmo quando submetidos a calor extremo e exibem diversas outras propriedades únicas que os tornam úteis para uma variedade de processos de fabricação. Outros metais refratários incluem:

Tungstênio (W)
Molibdênio (Mo)
Tântalo (Ta)
Rênio (Re)
Titânio (Ti)
Vários outros metais exóticos
O nióbio não pode ser encontrado sozinho na natureza. Em vez disso, é encontrado em um grupo de minerais conhecido como grupo columbita-tantalita. Além da óbvia columbita-tantalita, este grupo contém pirocloro, piroxênio, tantalita e columbita, também conhecida como columbita. Descobriu-se que grandes quantidades de nióbio estão associadas a rochas de silicato de carbono (também conhecidas como carbonatitos) e niobato de cálcio e sódio. Alguns dos maiores depósitos conhecidos estão localizados no Canadá, Brasil, Rússia, Nigéria e República Democrática do Congo.

Esses minerais também costumam conter tântalo. O nióbio e o tântalo compartilham muitas propriedades, mas há uma grande diferença. O tântalo é cerca de duas vezes mais pesado que o nióbio.

O nióbio também é 10 vezes mais abundante que o tântalo na crosta terrestre. Seu conteúdo na crosta terrestre é de cerca de 17 partes por milhão em peso ou 3,7 partes por milhão em mol. Isso significa que há mais nióbio na crosta terrestre do que chumbo, mas menos que cobre. O custo por 100 gramas é de cerca de 18 dólares.

O processo de produção do nióbio é bastante complexo, principalmente porque precisa ser separado do tântalo.

O nióbio pode ser separado dessas outras substâncias formando um óxido e depois reduzindo-o com hidrogênio e carbono. O processo de separação utiliza solventes para extrair os elementos em um processo líquido-líquido e depois precipita o nióbio. O processador deve então transformá-lo em pentóxido de nióbio (Nb2O5), que é então reduzido a pó usando hidrogenação e processos metalotérmicos. A sinterização a vácuo ou fusão por feixe de elétrons consolida e purifica ainda mais o pó.

Outro método de obtenção de nióbio inclui eletrólise de sais fundidos ou redução de complexos de flúor utilizando metais reativos.

O nióbio é geralmente ligado a metais, incluindo ferro, níquel e cobalto, antes do uso.