O nióbio é um elemento químico, de símbolo Nb, número atômico 41 (41 prótons e 41 elétrons) e massa atómica 92,9 u. É um elemento de transição pertencente ao grupo 5 ou 5B da classificação periódica dos elementos. O nome deriva da deusa grega Níobe, filha de Dione e Tântalo — este último, por sua vez deu nome a outro elemento da família 5B, o tântalo.[1] É usado principalmente em ligas de aço para a produção de tubos condutores de fluidos. Em condições normais, é sólido. Foi descoberto em 1801 pelo inglês Charles Hatchett.[2]
O nióbio tem propriedades físicas e químicas similares ao do elemento químico tântalo e os dois, portanto, são difíceis de distinguir. Em 1801, o químico inglês Charles Hatchett relatou a descoberta de um material similar ao tântalo e o denominou colúmbio. Em 1809, o químico inglês William Hyde Wollaston erroneamente concluiu que o tântalo e o colúmbio eram idênticos. O químico alemão Heinrich Rose estabeleceu em 1846 que os minérios de tântalo continham um segundo elemento que foi batizado como nióbio. Entre 1864 e 1865, ficou esclarecido que “nióbio” e “colúmbio” eram dois nomes do mesmo elemento. Por quase um século estes nomes foram utilizados de forma intercambiável. O nióbio foi oficialmente reconhecido como um elemento químico em 1949, mas o termo colúmbio ainda é utilizado na metalurgia estadunidense.
As primeiras aplicações comerciais deste elemento datam de começos do século XX. Existem poucas minas de nióbio com viabilidade econômica. O Brasil é historicamente o primeiro produtor mundial de nióbio e ferronióbio (uma liga de nióbio e ferro) e é responsável por 75% da produção mundial do elemento.[3][4]
É muito utilizado nas ligas metálicas, em especial na produção de aços especiais utilizados em tubos de gasodutos. Embora estas ligas contenham no máximo 0,1 % de nióbio, esta pequena porcentagem confere uma grande resistência mecânica ao aço.
A estabilidade térmica das superligas que contêm nióbio é importante para a produção de motores de aeroplanos, na propulsão de foguetes e em vários materiais supercondutores. As ligas supercondutoras do tipo II, também contendo titânio e estanho, são geralmente usadas nos ímãs supercondutores usados na obtenção das imagens por ressonância magnética. Outras aplicações incluem a soldagem, a indústria nuclear, a eletrônica, a óptica, a numismática e a produção de joias. Nestas duas últimas aplicações ele é utilizado pela sua baixa toxicidade e pela possibilidade de coloração por anodização.
Desde 2013, a Companhia Brasileira de Alumínio controla aproximadamente 85% da produção mundial de nióbio.[75] As estimativas do Serviço Geológico dos Estados Unidos que a produção cresceu de 38.700 toneladas em 2005 para 44.500 toneladas em 2006.[76][77]Estima-se que os recursos mundiais sejam de 4.400.000 toneladas de nióbio.[77] Durante a década entre 1995 e 2005, a produção mais que dobrou, que no ano de 1995 produziu 17.800 toneladas .[78] Desde 2009 a produção se estabilizou na marca de 63.000 toneladas por ano.[79]
País | 2000 | 2001 | 2002 | 2003 | 2004 | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 |
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Brasil | 30.000 | 22.000 | 26.000 | 29.000 | 29.900 | 35.000 | 40.000 | 57.300 | 58.000 | 58.000 | 58.000 | 58.000 | 63.000 | 45.000 | 53.000 |
Austrália | 160 | 230 | 290 | 230 | 200 | 200 | 200 | N/D | N/D | N/D | N/D | N/D | N/D | N/D | N/D |
Canadá | 2.290 | 3.200 | 3.410 | 3.280 | 3.400 | 3.310 | 4.167 | 3.020 | 4.380 | 4.330 | 4.420 | 4.400 | 5.000 | 5.000 | 5.000 |
República Democrática do Congo | N/D | 50 | 50 | 13 | 52 | 25 | N/D | N/D | N/D | N/D | N/D | N/D | N/D | N/D | N/D |
Moçambique | N/D | N/D | 5 | 34 | 130 | 34 | 29 | N/D | N/D | N/D | N/D | N/D | N/D | N/D | N/D |
Nigéria | 35 | 30 | 30 | 190 | 170 | 40 | 35 | N/D | N/D | N/D | N/D | N/D | N/D | N/D | N/D |
Ruanda | 28 | 120 | 76 | 22 | 63 | 63 | 80 | N/D | N/D | N/D | N/D | N/D | N/D | N/D | N/D |
Produção mundial | 32.600 | 25.600 | 29.900 | 32.800 | 34.000 | 38.700 | 44.500 | 60.400 | 62.900 | 62.900 | 62.900 | 63.000 | 69.000 | 51.000 | 59.000 |
Pequenas minas de nióbio foram encontradas nas minas de Kanyika no Malawi.
O bocal do foguete do Apollo 15 CSM na órbita lunar utiliza liga de nióbio-titânio.