Niobio

Una atractiva aplicación del Niobio es como elemento para joyería, ya que puede adquirir tonos iridiscentes de hermosos colores rojos, azules, dorados y verdes. Asimismo, suele usarse en la industria petroquímica, metalúrgica, aeroespacial, de vidrio, entre otras. Aprende sobre cómo sus ventajosas propiedades físicas y químicas lo convierten en un elemento muy versátil.

¿Qué es el Niobio?

El elemento químico Niobio, al que también se le conoce con el nombre de Columbio, es un metal de transición blando, dúctil, maleable, resistente a la corrosión y a elevadas temperaturas. Además, se trata de un superconductor eléctrico de color grisáceo blanquecino. 

Símbolo del Niobio

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El símbolo del Niobio deriva de la mitología griega con la palabra Níobe cuyo significado es Hija de Tántalo. Se le designó el nombre Niobium cuando fue aislado del elemento Tantalita, en honor a la hija del rey griego Tantalus, heroína de las lágrimas. Sin embargo, como algunos todavía llaman al metal Columbio, también, adquiere la simbología Cb.

Características del Niobio

Se destaca por su elevada resistencia a la corrosión y a los ácidos. Sin embargo, suele ser atacado por agentes oxidantes, alcalinos y ácido fluorhídrico. Asimismo, puede formar capas de óxido dieléctrico. Por otro lado, su número de oxidación +5 genera el Tartrato, Fluoruro, Peróxido y Oxalato. Otras peculiaridades son:

  • Reactividad química: Suele reaccionar con el Carbono, Oxígeno, Nitrógeno, Halógenos y Azufre.
  • Solubilidad: En fase fundida es miscible con el Hierro, pero no es soluble con el agua.
  • Fusión y ebullición: Aunque tiene un alto punto de fusión posee una densidad baja comparada con otros metales.
  • Ductilidad: Con facilidad puede deformarse hasta obtener alambres, aunque al alargarlo se vuelve resistente y duro sin ser quebradizo.
  • Estado: Su estado de agregación ordinaria es sólido.
  • Color: Presenta un aspecto brillante, plateado y metálico, pero el metal a temperatura ambiente exhibe una tonalidad azulada.
  • Superconductor: Es un conductor eléctrico perfecto, ya que resiste bien el paso de la corriente eléctrica.
  • Estructura cristalina: La estructura es cúbica centrada, quiere decir que 8 de sus átomos forman un cubo y dentro de este se halla un solo átomo.
  • Temperatura: Resiste muy bien las altas temperaturas sin descomponerse, ni fundirse.
  • Orden magnético: Es un elemento paramagnético.

Propiedades químicas y físicas del Niobio

  1. Número atómico: 41
  2. Radio atómico (Å): 198 pm
  3. Densidad (g/ml): 8570 kg/m³
  4. Radio covalente (Å): 137 pm
  5. Punto de ebullición: 4744 °C (5017 K)
  6. Primer potencial de ionización (eV): 652,1 kJ/mol
  7. Velocidad del sonido: 3480 m/s a 293,15 K
  8. Punto de fusión: 2477 °C (2750 K)
  9. Estados de oxidación: +5, +3, +2, +4
  10. Configuración electrónica: [Kr]4d4 5s1
  11. Masa atómica (g/mol): 92,90638
  12. Entalpía de vaporización: 696,6 kJ/mol
  13. Electronegatividad: 1,6
  14. Óxido: Levemente ácido
  15. Calor específico: 265 J/(K-kg)
  16. Entalpía de fusión: 26,4 kJ/mol
  17. Electrones por nivel: 2, 8, 18, 12, 1

Origen del Niobio

Según la historia del Niobio John Winthrop descubrió en Massachusetts, Estados Unidos, un extraño mineral durante el año 1734. Entonces se dispuso a enviarlo al territorio británico, lugar donde fue expuesto, examinado y estudiado por el químico Charles Hatchett en el año 1801. Luego de numerosas observaciones y análisis el inglés le asignó el nombre Columbio, y así se convirtió en el descubridor del Niobio. Más adelante, el físico William Hyde Wollaston en el año 1809 lo comparó con otros elementos y erróneamente concluyó que el Columbio y Tántalo eran iguales. 

Posteriormente, el químico alemán Heinrich Rose en el año 1844 trabajó con la columbita y tantalita y separó cada muestra en formas ácidas a lo que denominó Ácido Nióbico. Posteriormente, el suizo Jean Charles de Marignac logró aislar el Niobio metálico al calentarlo con cloruro. Luego, en 1949 fue adoptado su nombre oficial.

¿Para qué sirve el Niobio?

Su principal uso es en la producción de acero, ya que se utiliza para ligar los compuestos con el objetivo de elevar la fuerza y resistencia ante las altas temperaturas y la corrosión. Asimismo, la aleación Niobio-Acero se emplea para la industria química, aeroespacial, automotriz, entre otras. Checa otras aplicaciones: 

  • Imanes superconductores: En aleación con Titanio, Estaño y Aluminio se realiza la extrusión del elemento en un alambre y son moldeados hasta formar imanes superconductores.
  • Lentes y pantallas de cristal: Se recubre el cristal con un polvo fino del metal para difundir la luz, sin retractarse ni absorber, y que tenga mayor resistencia al reflejo.
  • Aceleradores de partículas: Algunos aceleradores de electrones contienen cámaras moldeadas del elemento Niobio aleado o puro. 
  • Lámparas de vapor de sodio: La aleación Niobio-Zirconio es usada en la base metálica de estas lámparas.
  • Monedas: Es usado en la fabricación de monedas bimetálicas, debido a su propiedad para cambiar de color.
  • Joyería: Cuando se calienta o pasa por un campo eléctrico adquiere hermosas tonalidades para crear broches, aros, pendientes, tachas y prendedores.

En resumen, el Niobio es un metal de transición férreo a la corrosión, maleable, dúctil, blando y resistente a temperaturas altas. Además, reacciona con el Oxígeno, Carbono, Azufre, Halógenos y Nitrógeno. Asimismo, es un elemento paramagnético, superconductor eléctrico e insoluble en agua.

Otros elementos de la tabla periódica: