Niobio, el llamado metal biofílico

El niobio es el elemento número 41 de la tabla periódica.

El niobio fue aislado en 1801 por el químico inglés Hatchett, que estudiaba un trozo de mineral de hierro en el Museo Británico de Londres, y fue producido por primera vez por un químico suizo en 1864 mediante la reducción de cloruros con hidrógeno, y en 1951 el Comité de Nomenclatura. de la Asociación Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) decidió unificar el nombre del elemento con niobio.

El niobio se utilizó inicialmente para fabricar filamentos para lámparas incandescentes, pero pronto fue reemplazado por el tungsteno, que tenía un punto de fusión más alto y era más adecuado para la fabricación de lámparas incandescentes. En la década de 1920se descubrió que el niobio podía aumentar la resistencia del acero, lo que llevó a impulsar su uso en acero y, de hecho, a la adición de solo 0,03-0.05%. La adición de niobio al acero aumentó el límite elástico del acero en un 30% o más. o más. La adición de niobio no cambia la estructura del hierro, sino que se combina con el carbono, el nitrógeno y el azufre del acero para cambiar la microestructura del acero. No solo eso, el niobio también mejora la tenacidad del acero, la resistencia a la oxidación a alta temperatura, la resistencia a la corrosión y reduce la temperatura de transición frágil del acero, lo que resulta en buenas propiedades de soldabilidad y moldeo.

Los científicos de Bell Labs han descubierto que las aleaciones de niobio y estaño aún pueden mantener propiedades superconductoras en entornos con fuertes campos eléctricos y magnéticos, y el niobio es una de las temperaturas críticas más altas, lo que convierte a las aleaciones de niobio en los materiales superconductores más importantes en la actualidad.

Alguien diseñó un tren de levitación de alta velocidad, en sus ruedas se instalaron imanes superconductores, está hecho de aleaciones que contienen niobio, que pueden producir un campo magnético fuerte y estable, de modo que todo el tren levitaba sobre la vía a una altura de unos 10 centímetros. Al no haber fricción entre el tren y la vía y, por tanto, requerir muy poca energía, se puede permitir que el tren alcance velocidades de más de 500 kilómetros por hora. También se han utilizado materiales superconductores de niobio y titanio para fabricar un generador de corriente continua, que es pequeño, liviano, de bajo costo y genera 100 veces más energía que un generador del mismo tamaño.

El niobio también ocupa un lugar importante en la medicina quirúrgica, tiene una excelente resistencia a la corrosión, no interactúa con diversos líquidos en el cuerpo humano, pero tampoco daña en absoluto los tejidos biológicos, se adapta a cualquier método de esterilización y se puede combinar con tejidos orgánicos para permanecen mucho tiempo y sin causar daño en el cuerpo humano. Así, se utilizaron láminas de niobio para compensar los daños sufridos en el cráneo, alambre de niobio para coser nervios y tendones, tiras de niobio para reemplazar huesos y articulaciones rotas, y para compensar se utilizaron hilos de niobio o mallas de niobio hechas de alambre de niobio. para los músculos como si hubieran crecido sobre huesos reales. Por eso el niobio también se conoce como "metal biofílico".

El niobio tiene una capa exterior de electrones de valencia de 5 electrones, por lo que es rico en propiedades redox. Su valencia puede variar de -1 a +5, y cuando la capa de electrones de valencia se elimina por completo, revela un núcleo de kriptonita altamente compatible con el oxígeno, que puede usarse como convertidor de haluro, oxidante e incluso activar. enlaces carbono-hidrógeno. Un estudio reciente ha demostrado que las fuertes propiedades oxidantes del niobio pentavalente pueden usarse para purificar gases venenosos, y que incluso el temido gas mostaza puede transformarse fácilmente en algo no tóxico mediante la arcilla de saponita de niobio.

En 2003, los austriacos también descubrieron un hermoso arte químico relacionado con el niobio. La superficie del metal de niobio a través de la galvanoplastia de la película de óxido de niobio puede ser una superficie refractiva y brillante, diferentes espesores de la película también pueden producir diferentes colores, por lo que hicieron una variedad de colores diferentes. de monedas, lo que aumenta el valor de colección de estas monedas.