Niobioaren propietateak
Zenbaki atomikoa | 41 |
CAS zenbakia | 7440-03-1 |
Masa atomikoa | 92,91 |
Urtze-puntua | 2 468 °C |
Irakite-puntua | 4 900 °C |
Bolumen atomikoa | 0,0180 nm3 |
Dentsitatea 20 °C-tan | 8,55 g/cm³ |
Kristalezko egitura | gorputzean zentratutako kubikoa |
Sarearen konstantea | 0,3294 [nm] |
Ugaritasuna Lurraren azalean | 20,0 [g/t] |
Soinuaren abiadura | 3480 m/s (rt) (hastaka mehea) |
Hedapen termikoa | 7,3 µm/(m·K) (25 °C-tan) |
Eroankortasun termikoa | 53,7 W/(m·K) |
Erresistentzia elektrikoa | 152 nΩ·m (20 °C-tan) |
Mohs gogortasuna | 6.0 |
Vickers gogortasuna | 870-1320Mpa |
Brinell gogortasuna | 1735-2450Mpa |
Niobioa, lehen kolunbioa, Nb ikurra (lehen Cb) eta 41 zenbaki atomikoa dituen elementu kimiko bat da. Trantsizio-metal biguna, grisa, kristalinoa eta harikorra da, pirokloro eta kolunbita mineraletan aurkitu ohi dena, hortik lehengo izena ". kolunbioa". Bere izena greziar mitologiatik dator, zehazki Niobe, Tantalusen alaba zen, tantalioaren izenarekin. Izenak bi elementuen arteko antzekotasun handia islatzen du propietate fisiko eta kimikoetan, eta zaila da bereiztea.
Charles Hatchett kimikari ingelesak tantalioaren antzeko elementu berri baten berri eman zuen 1801ean eta kolunbio izena jarri zion. 1809an, William Hyde Wollaston kimikari ingelesak tantalioa eta kolunbioa berdinak zirela ondorioztatu zuen gaizki. Heinrich Rose kimikari alemaniarrak 1846an zehaztu zuen tantalio-minek bigarren elementu bat dutela, niobio izena jarri zion. 1864an eta 1865ean, aurkikuntza zientifiko batzuek argitu zuten niobioa eta kolunbioa elementu bera zirela (tantalatik bereizten zen bezala), eta mende batez bi izenak elkarren artean erabili ziren. Niobioa 1949an onartu zen ofizialki elementuaren izen gisa, baina kolunbio izenak gaur egun erabiltzen jarraitzen du Estatu Batuetako metalurgian.
mendearen hasierara arte ez zen niobioa komertzialki erabili. Brasil da niobioaren eta ferroniobioaren ekoizle nagusia, niobioaren %60-70eko aleazio bat burdinarekin. Niobioa aleazioetan erabiltzen da gehienbat, altzairu berezietan zatirik handiena, hala nola gasbideetan erabiltzen dena. Aleazio hauek gehienez %0,1 eduki arren, niobioaren ehuneko txikiak altzairuaren erresistentzia areagotzen du. Niobioa duten superaleazioen tenperatura-egonkortasuna garrantzitsua da jet eta kohete motorretan erabiltzeko.
Niobioa hainbat material supereroaletan erabiltzen da. Aleazio supereroale hauek, titanioa eta eztainua ere badituzte, oso erabiliak dira MRI eskanerren iman supereroaleetan. Niobioaren beste aplikazio batzuk soldadura, industria nuklearrak, elektronika, optika, numismatika eta bitxiak dira. Azken bi aplikazioetan, anodizazioak sortutako toxikotasun baxua eta irideszentzia oso nahi diren propietateak dira. Niobioa elementu teknologiko kritikotzat hartzen da.
Ezaugarri fisikoak
Niobioa taula periodikoaren 5. taldeko metal distiratsu, gris, hakokor eta paramagnetiko bat da (ikus taula), 5. taldean kanpoko oskoletan elektroi-konfigurazio bat duena. (Hau rutenioaren (44) inguruan ikus daiteke). rodioa (45), eta paladioa (46).
Zero absolututik bere urtze-punturaino gorputzean zentratutako kristal-egitura kubikoa duela uste bada ere, hiru ardatz kristalografikoetan zehar hedapen termikoaren bereizmen handiko neurketak egitura kubiko batekin bat ez datozen anisotropiak agerian uzten ditu.[28] Horregatik, arlo honetan ikerketa eta aurkikuntza gehiago espero dira.
Niobioa supereroale bihurtzen da tenperatura kriogenikoetan. Presio atmosferikoan, elementu supereroaleen tenperatura kritiko handiena du 9,2 K-tan. Niobioak edozein elementuren barneratze magnetiko sakonera du. Horrez gain, II motako hiru supereroale elementaletako bat da, banadioarekin eta teknezioarekin batera. Propietate supereroaleak niobio metalaren purutasunaren menpe daude.
Oso purua denean, konparatiboki biguna eta harikorra da, baina ezpurutasunek gogorragoa egiten dute.
Metalak harrapatzeko ebakidura baxua du neutroi termikoentzat; horrela neutroi egitura gardenak nahi diren industria nuklearretan erabiltzen da.
Ezaugarri kimikoak
Metalak urdinxka kutsu bat hartzen du giro-tenperaturan airearen eraginpean denbora luzez. Forma elementalean urtze-puntu altua izan arren (2.468 °C), beste metal erregogor batzuk baino dentsitate txikiagoa du. Gainera, korrosioarekiko erresistentea da, supereroankortasun propietateak ditu eta oxido dielektriko geruza eratzen ditu.
Niobioa taula periodikoko aurrekoa baino zertxobait elektropositibo gutxiago eta trinkoagoa da zirkonioa, eta tantalio atomo astunenen tamaina ia berdina da, lantanidoen uzkurduraren ondorioz. Ondorioz, niobioaren propietate kimikoak tantalioaren oso antzekoak dira, niobioaren azpian agertzen dena taula periodikoan. Korrosioarekiko erresistentzia tantalioarena bezain nabarmena ez den arren, prezio baxuagoak eta erabilgarritasun handiagoak niobioa erakargarria egiten dute ez hain zorrotzak diren aplikazioetarako, hala nola landare kimikoetako kut-estaldurak.