2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38
Niobium é um elemento químico com 41 números de série. Foi descoberto pela primeira vez no início do século 19, mas seu reconhecimento foi adiado por 150 anos. Somente em 1950, por decisão da União Internacional de Química Aplicada e Teórica, o átomo foi alocado em uma célula própria no sistema periódico de Mendeleev.
Para usar as qualidades úteis do elemento na indústria, é feita uma tira de nióbio. Por si só, não tem nada de único. Todo o seu potencial é revelado na criação de ligas, soluções e outras composições.
Mineração de Nióbio
O enriquecimento de minérios de nióbio é um processo muito complexo e caro. Isso porque seu conteúdo em uma tonelada de rocha não ultrapassa 24 gramas. Além disso, o elemento é muito difícil de distinguir do tântalo devido a propriedades químicas semelhantes.
Em condições naturais, ocorre apenas na forma dispersa - em rochas e cristais ígneos, bem como na composição de alguns minerais - pirocloro, loparita, columbita-tantalita. Este elemento da tabela periódica é extraído principalmente decompostos apresentados. A produção de nióbio consiste em três etapas:
- Explore rochas com alto teor de nióbio.
- Separação do nióbio do tântalo, obtendo seus compostos puros.
- Restauração e purificação de metais e suas ligas de impurezas.
O ciclo de produção é baseado em processos térmicos de alta temperatura utilizando alumínio, sódio ou carbono. Tiras diretamente de nióbio são obtidas por prensagem do pó, sinterização de "cubos" de pó em vácuo, bem como fusão a arco por feixe elétrico.
Propriedades úteis
Devido às suas características marcantes, o nióbio é utilizado em muitas indústrias. Para facilitar o processo de introdução do elemento na fórmula da composição base, vários produtos laminados são fabricados, incluindo uma tira de nióbio. O principal ingrediente ativo neste caso é o carboneto de nióbio, que tem um efeito benéfico nas propriedades mecânicas dos materiais.
É preciso apenas 200 gramas de nióbio para ligar uma tonelada de aço. A liga resultante se distingue pela alta dureza e ductilidade, baixa fragilidade e melhor resistência à corrosão. O elemento também é usado para proteger metais não ferrosos, em particular alumínio, de álcalis e ácidos.
Uso de nióbio
A tira de nióbio é mais frequentemente usada como aditivo de liga na criação de ligas de metais não ferrosos e ferrosos. As principais áreas de aplicação do nióbio são ciência de foguetes, engenharia de rádio e eletrônica, químicaengenharia de aparelhos, aviação e engenharia espacial.
A utilização do nióbio metálico, ou puro, deve-se a várias das suas propriedades úteis. Entre eles, destacam-se a refratariedade, a resistência à corrosão, a capacidade de aumentar a resistência ao calor dos materiais e sua capacidade condutiva.
A qualidade única que a tira de nióbio tem é quase zero de interação com isótopos de urânio em temperaturas de até 1100 graus Celsius. Além disso, o átomo tem baixa radioatividade artificial. Tudo isso permite que ele seja usado para proteger reatores nucleares, bem como recipientes para armazenamento de combustível radioativo usado.
Produtos de Nióbio
Os produtos de nióbio metálico são usados principalmente para atender às necessidades da indústria nuclear. Aqui, são obtidas conchas para elementos combustíveis de urânio e plutônio, recipientes para armazenar metais líquidos, resíduos radioativos.
Os produtos de nióbio são usados para criar equipamentos de computação para serviços pesados. Com sua ajuda, a resistência dos condutores é reduzida, obtendo-se criotrons - elementos de computador de alta condutividade. Na Áustria, uma liga de prata e nióbio era usada para cunhar moedas colecionáveis.
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