Niobi, l'anomenat metall biofílic

El niobi és l'element 41 de la taula periòdica.

El niobi va ser aïllat el 1801 pel químic anglès Hatchett, que estava estudiant una peça de mineral de ferro al Museu Britànic de Londres, i va ser produït per primera vegada per un químic suís el 1864 per la reducció de clorurs amb hidrogen, i el 1951 el Comitè de Nomenclatura. de l'Associació Internacional de Química Pura i Aplicada (IUPAC) va decidir unificar el nom de l'element amb el niobi.

El niobi es va utilitzar inicialment per fabricar filaments per a làmpades incandescents, però aviat va ser substituït pel tungstè, que tenia un punt de fusió més elevat i s'adaptava més a la fabricació de làmpades incandescents. A la dècada de 1920es va descobrir que el niobi podia augmentar la resistència de l'acer, la qual cosa va provocar un impuls per al seu ús en acer i, de fet, l'addició de només un 0.03-0,05% de niobi a acer va augmentar la resistència a la fluència de l'acer en un 30% o més. o més. L'addició de niobi no canvia l'estructura del ferro, sinó que es combina amb el carboni, el nitrogen i el sofre de l'acer per canviar la microestructura de l'acer. No només això, el niobi també millora la duresa de l'acer, la resistència a l'oxidació a alta temperatura, la resistència a la corrosió i redueix la temperatura de transició fràgil de l'acer, donant lloc a una bona soldabilitat i propietats d'emmotllament.

Els científics de Bell Labs han descobert que els aliatges de niobi encara poden mantenir propietats superconductores en entorns de camp elèctric i magnètic forts, i el niobi és una de les temperatures crítiques més altes, cosa que fa que els aliatges de niobi siguin els materials superconductors més importants actualment.

Algú va dissenyar un tren de levitació d'alta velocitat, les seves peces de rodes van instal·lar imants superconductors, està fet d'aliatges que contenen niobi, que poden produir un camp magnètic fort i estable, de manera que tot el tren va levitar a la via a una alçada d'uns 10 centímetres. , ja no es frega entre el tren i la via, i per tant requereix molt poca potència, es pot permetre que el tren assoleixi velocitats de més de 500 quilòmetres per hora. També s'han utilitzat materials superconductors de niobi i titani per fer un generador de corrent continu, que és petit, lleuger, de baix cost i genera 100 vegades més potència que un generador de la mateixa mida.

El niobi també ocupa un lloc important en la medicina quirúrgica, té una excel·lent resistència a la corrosió, no interacciona amb diversos líquids del cos humà, però tampoc danya els teixits biològics en absolut, s'adapta a qualsevol mètode d'esterilització, es pot combinar amb teixits orgànics per romandrà molt de temps i de manera inofensiva al cos humà. Així, s'utilitzaven làmines de niobi per compensar els danys al crani, filferro de niobi per cosir nervis i tendons, tires de niobi per substituir ossos i articulacions trencades i fil de niobi o malla de niobi feta amb filferro de niobi per compensar. per als músculs com si haguessin crescut sobre ossos reals. És per això que el niobi també es coneix com a "metall biofílic".

El niobi té una capa externa d'electrons de valència de 5 electrons, de manera que és ric en propietats redox. La seva valència pot variar de -1 a +5, i quan la capa d'electrons de valència s'elimina completament, revela un nucli de kriptonita molt amigable amb l'oxigen, que es pot utilitzar com a convertidor d'halogenurs, com a oxidant i fins i tot com a activador. enllaços carboni-hidrogen. Un estudi recent ha demostrat que les fortes propietats oxidants del niobi pentavalent es poden utilitzar per purificar gasos tòxics, i que fins i tot el temut gas mostassa es pot transformar fàcilment en no toxicitat per l'argila de saponita de niobi.

El 2003, els austríacs també van trobar un bell art químic relacionat amb el niobi, la superfície metàl·lica del niobi mitjançant la galvanoplastia de la pel·lícula d'òxid de niobi pot ser refractiva, la superfície brillant, el gruix diferent de la pel·lícula també pot produir diferents colors, de manera que es va fer una varietat de colors diferents. de monedes, la qual cosa augmenta el valor del col·leccionista d'aquestes monedes.