Laboratório de Controle e Processos de Polimerização

Esse artigo foi desenvolvido pela Dr.ª Leticia Alves da Costa Laqua e a Dr.ª Karina Andrade, resultante de uma parceria entre a Universidade Federal de Santa Catarina e a Anjo Tintas.

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A nanotecnologia é um campo interdisciplinar que envolve manipulação e controle de materiais em escala nanométrica, ou seja, em uma escala extremamente pequena, medida na ordem de nanômetros. Na escala nanométrica, as propriedades físicas e químicas dos materiais podem se tornar diferentes daquelas observadas em escalas maiores. Na nanotcnologia é possível a manipulação de materiais em nível atômico e molecular, abrindo caminho para a criação de novos materiais, dispositivos e sistemas com propriedades únicas e melhorias significativas em diversas áreas, como eletrônica, medicina, energia, materiais, entre outras.

Essa tecnologia possui inúmeras aplicações, incluindo a produção de materiais mais leves e resistentes, além de diversas outras inovações. Na indústria de tintas, ela tem proporcionado avanços notáveis, culminando em produtos com propriedades aprimoradas e funcionalidades inéditas. A incorporação de nanopartículas nas formulações permite a alteração de características como durabilidade, resistência, aderência e transparência, entre outras. D

O nióbio tem uma história de dois séculos e, há meio século, suas principais reservas foram localizadas.

O nióbio (Nb) é um elemento de número atômico 41, pertencente à classe dos metais de transição do grupo 5 da tabela periódica. Este minério foi identificado em 1801 por Charles Hatchett, que o nomeou colúmbio. No entanto, ele não foi reconhecido corretamente como um elemento distinto até 1844, quando Heinrich Rose o renomeou como nióbio. A duplicidade do nome perdurou até 1950, ano em que a IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) definiu oficialmente o nome nióbio para o metal de transição.

Historicamente, a columbita-tantalita [(Fe,Mn)(Nb,Ta)₂O₆] foi uma das fontes de nióbio, mas hoje a principal fonte comercial é o pirocloro [(Na,Ca)₂Nb₂O₆(OH,F)], encontrado em grande quantidade no Brasil. Três anos após a oficialização do nome nióbio pela IUPAC, o geólogo Djalma Guimarães encontrou os primeiros cristais de pandaíta no município de Araxá, em Minas Gerais. Tal fato levou à descoberta das jazidas de pirocloro [(Na,Ca)2Nb2O6(OH,F)] e, consequentemente, a mudança radical nos preços de nióbio no mercado mundial, que antes era extraído em minerais menos comuns como a columbita e tantalita.

O pirocloro é o principal mineral de onde se extrai o nióbio, encontrado em rochas ígneas no Brasil, especialmente em Araxá (MG) e Catalão (GO). Composto principalmente por óxido de nióbio (Nb₂O₅), é processado por britagem, moagem e tratamento químico para obter nióbio metálico ou ferro-nióbio, usado na indústria siderúrgica e de supercondutores. Já a columbita-tantalita é mais relevante para a extração de tântalo, utilizado na indústria eletrônica. Embora também contenha nióbio, o pirocloro é mais eficiente e econômico para sua produção, sendo amplamente utilizado nas ligas metálicas para a indústria siderúrgica.

Onde encontramos o Nióbio?

Brasil – Líder absoluto, responsável por cerca de 90% da produção global.

Os três principais países produtores de nióbio no mundo são:

• Brasil – Líder absoluto, responsável por cerca de 90% da produção global. As principais minas estão em Araxá (MG), Catalão (GO) e São Gabriel da Cachoeira (AM).
• Canadá – Produz cerca de 8% a 10% do nióbio mundial. A principal operação está localizada na mina Niobec, em Quebec, operada pela Magris Resources.
• Austrália – Responsável por uma parcela pequena da produção global, ainda em desenvolvimento. Há reservas conhecidas, mas a exploração comercial ainda não é tão significativa.

Em suma, no Brasil, o nióbio é encontrado predominantemente na forma do mineral pirocloro, sendo este a principal fonte comercial de nióbio no país, especialmente nas grandes jazidas de Araxá (MG) e Catalão (GO). Já a columbita-tantalita (ou coltan), que contém nióbio e tântalo, ocorre em menor quantidade no Brasil e é mais comum em depósitos da África. O nióbio extraído da columbita-tantalita não é tão relevante economicamente para o Brasil quanto o proveniente do pirocloro.

Polivalente, o nióbio oferece amplas possibilidades de inovação em diversas indústrias.

“O nióbio é um metal estratégico, essencial para diversas indústrias devido às suas propriedades inovadoras e sustentáveis.” afirmam a Dr.a Leticia Alves da Costa Laqua e a Dr.a Karina Luzia Andrade da Universidade Federal de Santa Catarina – UFSC.

• Indústria Siderúrgica;
• Aeroespacial e Defesa;
• Eletrônica e Supercondutores;
• Energias Renováveis;
• Indústria de Tintas.

Pesquisas recentes indicam que o nióbio pode ser um material promissor para a indústria de tintas, especialmente devido às suas propriedades anticorrosivas e fotocatalíticas. No entanto, seu uso ainda está em fase de desenvolvimento e validação para aplicações comerciais em larga escala. O uso de óxidos e nanopartículas de nióbio nas formulações de tintas e vernizes pode trazer benefícios como:

i.            Aumento da durabilidade e resistência;

ii.            Propriedades fotocatalíticas e autolimpantes;

iii.           Melhoria na condutividade elétrica e térmica;

iv.           Sustentabilidade e eficiência energética;

O nióbio é um metal estratégico, essencial para diversas indústrias devido às suas propriedades inovadoras e sustentáveis.

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