Trabalho sobre o Nióbio

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QUÍMICA DOS ELEMENTOS
Bruno Martins, Bruno Melo, Ricardo Fernandes
NIÓBIO
 Processo de obtenção 
O processo de obtenção do nióbio metálico e feito por redução aluminotérmica. Processo este que é utilizado em processos industriais.
O Nióbio que e encontrado precisa passar por processos para ser obtido em uma maior concentração devido a sua mistura com o óxido Ta2O5 tântalo e nióbio Nb2O5. Os óxidos são misturados com Ácido fluorídrico. Devido as diferentes solubilidades dos complexos são separados com a utilização de solvente orgânico. É utilizado o fluoreto de potássio (KI) para precipitar o complexo. Na precipitação do óxido em maior concentração é utilizado o hidróxido de amônio (NH4OH) que reage com o flúor (F) precipitando o Nb2O5.
Ta2O5 + 14 HF → 2 H2[TaF7] + 5 H2O
 Nb2O5 + 10 HF → 2 H2[NbOF5] + 3 H2O
H2[NbOF5] + 2 KF → K2[NbOF5]↓ + 2 HF
2 H2[NbOF5] + 10 NH4OH → Nb2O5↓ + 10 NH4F + 7 H2O
MO + Al M + AlO (reação genérica óxido metálico e alumínio ).
3 + 10Al 6Nb + 5
A mistura de partículas nanométricas de e partículas manométricas de Al , preparada de forma estequiométrica é moída por moagem de alta energia e levada a câmara de redução.
O processo de aluminotérmica é uma reação de redução exotérmica autossustentada ou auto-propagante, onde é fornecido apenas a energia de ativação necessária para ocorrer a mistura do oxido metálico com o alumínio. O alumínio é usado devido seu trabalho como agente redutor e também por causa da sua remoção durante a suas etapas de refino com uma temperatura de fusão baixa, 2045 °C que possibilita a separação metal-escória.
No caso especifico desse trabalho a reação de propagação dá-se da superfície para o centro do material a ser reduzido, através de uma onda de combustão gerada por ignição a plasma.
NIÓBIO NO CENÁRIO BRASILEIRO E MUNDIAL
O nióbio é um elemento químico pertencente ao grupo 5 da tabela periódica e é um metal com alto ponto de fusão, senda essa uma das suas propriedades mais importantes, pois a estabilidade térmica das superligas que contém nióbio é amplamente usada em processos tecnológicos. Todas essas propriedades fazem esse metal ser supervalorizado no mercado internacional e o Brasil possui um “monopólio” de cerca de 98% das minas desse minério no mundo. Em 2014, por exemplo, nosso país foi responsável por cerca de 53000 toneladas da produção de nióbio no mundo e o nosso único concorrente, o Canadá produziu apenas 5000 toneladas
Porém nem tudo é tão bom como parece já que o Brasil tem a capacidade de explorar muito mais esse minério, porém temos esbarrado em uma legislação que não deixa claro e não estabelece limites para os termos de extração no qual muitas empresas internacionais têm se aproveitado disso e acabam surrupiando nossas riquezas por uma incompetência dos nossos gestores. Os principais minerais deste elemento metálico são a Columbita e o Pirocloro onde a Columbita é a mistura isomórfica de niobita e tantalita (Nb2O5; Ta2O5), já o Pirocloro é a mistura de (Ca,Na)2(Nb, Ti,Ta)2O6(OH,F,O) compondo 90 %da produção mundial de Nb. 
APLICAÇÕES
Hipoalergênicas: por ser um metal inerte e com características hipoalergênicas é usado em marca-passo.
Jóias: após ser misturados com outros metais com alumínio, titânio o nióbio pode ser aquecido eletricamente e anodizado, resultando em diversas colorações.
Eletrocerâmicas: o nobato de lítio é um material com propriedades ferromagnéticas isso significa que ele pode formar ímãs permanentes.
Ímãs supercondutores: estes ímãs são utilizados em maquinas de imagem por ressonância magnética.
Ligas metálicas: por ser um metal leve e com propriedades físicas diferenciadas aplica-se em ligas metálicas desde os anos 60.
Setor aeroespacial: nos módulos lunares Apollo foi usado uma liga de nióbio C-103 como revestimento de proteção além de ser usado na construção de motores à jato.
 
 Figura 1: Desenho esquemático do sistema de redução
 
	 Figura 2: Esquema do processo de redução