2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31
Il niobio è un elemento chimico con 41 numeri di serie. Fu scoperto per la prima volta all'inizio del XIX secolo, ma il suo riconoscimento fu ritardato di 150 anni. Solo nel 1950, per decisione dell'Unione Internazionale di Chimica Applicata e Teorica, all'atomo fu assegnata una propria cella nel sistema periodico di Mendeleev.
Per utilizzare le qualità utili dell'elemento nell'industria, ne viene ricavata una striscia di niobio. Di per sé, non ha nulla di unico. Il suo pieno potenziale si rivela quando si creano leghe, soluzioni e altre composizioni.
Estrazione di niobio
L'arricchimento dei minerali di niobio è un processo molto complesso e costoso. Questo perché il suo contenuto in una tonnellata di roccia non supera i 24 grammi. Inoltre, l'elemento è molto difficile da distinguere dal tantalio a causa delle proprietà chimiche simili.
In condizioni naturali, si presenta solo in forma sparsa - nelle rocce e nei cristalli ignei, nonché nella composizione di alcuni minerali - pirocloro, loparite, columbite-tantalite. Questo elemento della tavola periodica viene estratto principalmente dacomposti presentati. La produzione del niobio si compone di tre fasi:
- Esplora rocce ad alto contenuto di niobio.
- Separazione del niobio dal tantalio, ottenendo i loro composti puri.
- Ripristino e purificazione del metallo e delle sue leghe dalle impurità.
Il ciclo produttivo si basa su processi termici ad alta temperatura che utilizzano alluminio, sodio o carbonio. Direttamente le strisce di niobio si ottengono pressando la polvere, sinterizzando i "cubi" di polvere sotto vuoto, nonché fondendo ad arco con raggio elettrico.
Proprietà utili
A causa delle sue eccezionali caratteristiche, il niobio è utilizzato in molti settori. Per facilitare il processo di introduzione dell'elemento nella formula della composizione di base, vengono fabbricati vari prodotti laminati, inclusa una striscia di niobio. Il principale ingrediente attivo in questo caso è il carburo di niobio, che ha un effetto benefico sulle proprietà meccaniche dei materiali.
Ci vogliono solo 200 grammi di niobio per legare una tonnellata di acciaio. La lega risultante si distingue per elevata durezza e duttilità, bassa fragilità e migliore resistenza alla corrosione. L'elemento viene utilizzato anche per la protezione di metalli non ferrosi, in particolare alluminio, da alcali e acidi.
Uso di niobio
Il nastro di niobio viene spesso utilizzato come additivo di lega nella creazione di leghe da metalli sia non ferrosi che ferrosi. Le principali aree di applicazione del niobio sono la scienza missilistica, l'ingegneria radio ed elettronica, la chimicaingegneria degli apparati, ingegneria aeronautica e spaziale.
L'uso del niobio metallico, o puro, è dovuto ad alcune delle sue utili proprietà. Tra questi spiccano la refrattarietà, la resistenza alla corrosione, la capacità di aumentare la resistenza al calore dei materiali e la loro capacità conduttiva.
La qualità unica della striscia di niobio è un'interazione quasi nulla con gli isotopi di uranio a temperature fino a 1100 gradi Celsius. Inoltre, l'atomo ha una bassa radioattività artificiale. Tutto ciò gli consente di essere utilizzato per proteggere i reattori nucleari, nonché i contenitori per lo stoccaggio del combustibile radioattivo esaurito.
Prodotti al niobio
I prodotti in metallo niobio vengono utilizzati principalmente per soddisfare le esigenze dell'industria nucleare. Qui si ottengono gusci per elementi combustibili di uranio e plutonio, contenitori per lo stoccaggio di metalli liquidi, scorie radioattive.
I prodotti Niobium vengono utilizzati per creare apparecchiature informatiche per impieghi gravosi. Con il suo aiuto, la resistenza dei conduttori viene ridotta, ottenendo così criotroni - elementi di computer ad altissima conduttività. In Austria, una lega di argento e niobio veniva usata per coniare monete da collezione.
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