Nióbio (Nb), elemento químico, metal refratário do Grupo 5 (Vb) da tabela periódica, usado em ligas, ferramentas e matrizes, e ímãs supercondutores. O nióbio está intimamente associado ao tântalo em minérios e em propriedades.
Artem Topchiy
Devido à grande semelhança química do nióbio e do tântalo, o estabelecimento das identidades individuais dos dois elementos foi muito difícil. O nióbio foi descoberto pela primeira vez (1801) em uma amostra de minério de Connecticut pelo químico inglês Charles Hatchett, que chamou o elemento columbium em homenagem ao país de sua origem, sendo Columbia um sinônimo para os Estados Unidos. Em 1844, um químico alemão, Heinrich Rose, descobriu o que considerou ser um novo elemento que ocorria junto com o tântalo e deu-lhe o nome de nióbio em homenagem a Niobe, a deusa mitológica que era filha de Tântalo. Após considerável controvérsia, decidiu-se que o columbium e o nióbio eram o mesmo elemento. Eventualmente, um acordo internacional (cerca de 1950) foi alcançado para adotar o nome de nióbio, embora o columbium tenha persistido na indústria metalúrgica dos EUA.
O nióbio é aproximadamente 10 vezes mais abundante na crosta terrestre do que o tântalo. Nióbio, mais abundante que o chumbo e menos abundante que o cobre na crosta terrestre, ocorre disperso, exceto por relativamente poucos minerais. Desses minerais, a série columbita-tantalita, na qual a columbita (FeNb2O6) e a tantalita (FeTa2O6) ocorrem em proporções altamente variáveis, é a principal fonte comercial. O pirocloro, um niobato de cálcio e sódio, também é a principal fonte comercial. O nióbio natural ocorre inteiramente como o isótopo estável nióbio-93.
Os procedimentos de produção do nióbio são complexos, sendo o principal problema sua separação do tântalo. A separação do tântalo, quando necessário, é efetuada por extração com solvente em um processo líquido-líquido; o nióbio é então precipitado e transformado em pentóxido de nióbio, que é reduzido a pó de nióbio por meio de processos metalotérmicos e de hidratação. O pó é consolidado e purificado por fusão por feixe de elétrons. A sinterização de pó a vácuo também é usada para consolidação. O nióbio também pode ser obtido por eletrólise de sais fundidos ou redução de complexos de flúor com um metal muito reativo como o sódio. (Para obter informações sobre mineração, recuperação e aplicações de nióbio, consulte processamento de nióbio.)
O metal puro é macio e dúctil; parece aço ou, quando polido, platina. Embora tenha excelente resistência à corrosão, o nióbio é suscetível à oxidação acima de cerca de 400 ° C (750 ° F). O nióbio pode ser dissolvido melhor em uma mistura de ácidos nítrico e fluorídrico. Completamente miscível com o ferro, é adicionado na forma de ferronióbio a alguns aços inoxidáveis para dar estabilidade na soldagem ou aquecimento. O nióbio é usado como o principal elemento de liga em superligas à base de níquel e como um aditivo secundário, mas importante, para aços de baixa liga e alta resistência. Devido à sua compatibilidade com o urânio, resistência à corrosão por refrigerantes de metal alcalino fundido e baixa seção transversal de nêutrons térmicos, tem sido usado sozinho ou ligado com zircônio em revestimentos de núcleos de reatores nucleares. Os carbonetos cimentados usados como matrizes de prensagem a quente e ferramentas de corte tornam-se mais duros e resistentes ao choque e à erosão pela presença de nióbio. Nióbio é útil na construção de dispositivos eletrônicos criogênicos (baixa temperatura) de baixo consumo de energia. O nióbio-estanho (Nb3Sn) é um supercondutor abaixo de 18,45 Kelvins (K), e o próprio nióbio metálico, abaixo de 9,15 K. Os compostos de nióbio são de importância relativamente menor. Aqueles encontrados na natureza têm o estado de oxidação +5, mas compostos de estados de oxidação mais baixos (+2 a +4) foram preparados. Nióbio quádruplamente carregado, por exemplo, na forma de carboneto, NbC, é usado para fazer carbonetos cimentados.