Niobium

Sifat Niobium

Nombor atom 41
nombor CAS 7440-03-1
Jisim atom 92.91
Takat lebur 2 468 °C
Takat didih 4 900 °C
Isipadu atom 0.0180 nm3
Ketumpatan pada 20 °C 8.55g/cm³
Struktur kristal padu berpusat badan
Pemalar kekisi 0.3294 [nm]
Kelimpahan dalam kerak bumi 20.0 [g/t]
Kelajuan bunyi 3480 m/s (di rt)(batang nipis)
Pengembangan terma 7.3 µm/(m·K) (pada 25 °C)
Kekonduksian terma 53.7W/(m·K)
Kerintangan elektrik 152 nΩ·m (pada 20 °C)
Kekerasan Mohs 6.0
Kekerasan Vickers 870-1320Mpa
Kekerasan Brinell 1735-2450Mpa

Niobium, dahulunya dikenali sebagai columbium, ialah unsur kimia dengan simbol Nb (dahulunya Cb) dan nombor atom 41. Ia adalah logam peralihan yang lembut, kelabu, berhablur, mulur, sering dijumpai dalam mineral piroklor dan kolumbit, oleh itu nama dahulu " columbium". Namanya berasal dari mitologi Yunani, khususnya Niobe, yang merupakan anak perempuan Tantalus, senama tantalum. Nama itu mencerminkan persamaan besar antara kedua-dua unsur dalam sifat fizikal dan kimianya, menjadikannya sukar untuk dibezakan.

Ahli kimia Inggeris Charles Hatchett melaporkan unsur baru yang serupa dengan tantalum pada tahun 1801 dan menamakannya columbium. Pada tahun 1809, ahli kimia Inggeris William Hyde Wollaston tersilap membuat kesimpulan bahawa tantalum dan columbium adalah sama. Ahli kimia Jerman Heinrich Rose menentukan pada tahun 1846 bahawa bijih tantalum mengandungi unsur kedua, yang dinamakannya niobium. Pada tahun 1864 dan 1865, satu siri penemuan saintifik menjelaskan bahawa niobium dan kolumbium adalah unsur yang sama (seperti yang dibezakan daripada tantalum), dan selama satu abad kedua-dua nama itu digunakan secara bergantian. Niobium secara rasmi diterima pakai sebagai nama unsur pada tahun 1949, tetapi nama columbium kekal dalam penggunaan semasa dalam metalurgi di Amerika Syarikat.

Niobium

Ia tidak sehingga awal abad ke-20 bahawa niobium pertama kali digunakan secara komersial. Brazil ialah pengeluar utama niobium dan ferroniobium, aloi 60–70% niobium dengan besi. Niobium digunakan kebanyakannya dalam aloi, bahagian terbesar dalam keluli khas seperti yang digunakan dalam saluran paip gas. Walaupun aloi ini mengandungi maksimum 0.1%, peratusan kecil niobium meningkatkan kekuatan keluli. Kestabilan suhu superaloi yang mengandungi niobium adalah penting untuk kegunaannya dalam enjin jet dan roket.

Niobium digunakan dalam pelbagai bahan superkonduktor. Aloi superkonduktor ini, juga mengandungi titanium dan timah, digunakan secara meluas dalam magnet superkonduktor pengimbas MRI. Aplikasi lain niobium termasuk kimpalan, industri nuklear, elektronik, optik, numismatik dan barang kemas. Dalam dua aplikasi terakhir, ketoksikan rendah dan iridescence yang dihasilkan oleh anodisasi adalah sifat yang sangat dikehendaki. Niobium dianggap sebagai elemen kritikal teknologi.

Ciri-ciri fizikal

Niobium ialah logam berkilat, kelabu, mulur, paramagnet dalam kumpulan 5 jadual berkala (lihat jadual), dengan konfigurasi elektron dalam petala paling luar tidak tipikal untuk kumpulan 5. (Ini boleh diperhatikan dalam kejiranan ruthenium (44), rhodium (45), dan paladium (46).

Walaupun ia dianggap mempunyai struktur hablur padu berpusatkan badan dari sifar mutlak hingga takat leburnya, ukuran resolusi tinggi pengembangan haba sepanjang tiga paksi kristalografi mendedahkan anisotropi yang tidak konsisten dengan struktur padu.[28] Oleh itu, penyelidikan dan penemuan lanjut dalam bidang ini diharapkan.

Niobium menjadi superkonduktor pada suhu kriogenik. Pada tekanan atmosfera, ia mempunyai suhu kritikal tertinggi bagi superkonduktor unsur pada 9.2 K. Niobium mempunyai kedalaman penembusan magnet yang paling besar daripada mana-mana unsur. Di samping itu, ia adalah salah satu daripada tiga superkonduktor Jenis II unsur, bersama-sama dengan vanadium dan technetium. Sifat superkonduktif sangat bergantung pada ketulenan logam niobium.

Apabila sangat tulen, ia agak lembut dan mulur, tetapi kekotoran menjadikannya lebih keras.

Logam mempunyai keratan rentas tangkapan rendah untuk neutron haba; oleh itu ia digunakan dalam industri nuklear di mana struktur telus neutron dikehendaki.

Ciri-ciri kimia

Logam itu mempunyai warna kebiruan apabila terdedah kepada udara pada suhu bilik untuk tempoh yang lama. Walaupun mempunyai takat lebur yang tinggi dalam bentuk unsur (2,468 °C), ia mempunyai ketumpatan yang lebih rendah daripada logam refraktori lain. Tambahan pula, ia tahan kakisan, mempamerkan sifat superkonduktiviti, dan membentuk lapisan oksida dielektrik.

Niobium adalah kurang elektropositif sedikit dan lebih padat daripada pendahulunya dalam jadual berkala, zirkonium, sedangkan saiznya hampir sama dengan atom tantalum yang lebih berat, akibat daripada penguncupan lantanida. Akibatnya, sifat kimia niobium sangat serupa dengan tantalum, yang muncul terus di bawah niobium dalam jadual berkala. Walaupun rintangan kakisannya tidak begitu cemerlang seperti tantalum, harga yang lebih rendah dan ketersediaan yang lebih tinggi menjadikan niobium menarik untuk aplikasi yang kurang menuntut, seperti lapisan tong dalam loji kimia.

Produk Panas Niobium

Tulis mesej anda di sini dan hantar kepada kami