Ниобиум

Својства ниобијума

Атомски број 41
ЦАС број 7440-03-1
Атомска маса 92.91
Тачка топљења 2 468 °Ц
Тачка кључања 4 900 °Ц
Атомска запремина 0,0180 нм3
Густина на 20 °Ц 8,55 г/цм³
Кристална структура кубни центар са телом
Константа решетке 0,3294 [нм]
Обиље у Земљиној кори 20,0 [г/т]
Брзина звука 3480 м/с (на ст) (танак штап)
Топлотно ширење 7,3 µм/(м·К) (на 25 °Ц)
Топлотна проводљивост 53,7В/(м·К)
Електрична отпорност 152 нΩ·м (на 20 °Ц)
Мохсова тврдоћа 6.0
Викерсова тврдоћа 870-1320Мпа
Тврдоћа по Бринелу 1735-2450Мпа

Ниобијум, раније познат као колумијум, је хемијски елемент са симболом Нб (раније Цб) и атомским бројем 41. То је меки, сиви, кристални, дуктилни прелазни метал, који се често налази у минералима пирохлору и колумбиту, отуда и некадашњи назив " колумбијум“. Његово име потиче из грчке митологије, тачније Ниобе, која је била ћерка Тантала, имењака тантала. Име одражава велику сличност између два елемента у њиховим физичким и хемијским својствима, што их чини тешким за разликовање.

Енглески хемичар Цхарлес Хатцхетт је 1801. године пријавио нови елемент сличан танталу и назвао га колумијум. Године 1809. енглески хемичар Вилијам Хајд Воластон погрешно је закључио да су тантал и колумијум идентични. Немачки хемичар Хајнрих Роуз утврдио је 1846. да руде тантала садрже други елемент, који је назвао ниобијум. Године 1864. и 1865. низ научних открића је разјаснио да су ниобијум и колумијум исти елемент (за разлику од тантала), а током једног века оба имена су се користила наизменично. Ниобијум је званично усвојен као назив елемента 1949. године, али назив колумијум остаје у тренутној употреби у металургији у Сједињеним Државама.

Ниобиум

Тек почетком 20. века ниобијум је први пут комерцијално коришћен. Бразил је водећи произвођач ниобијума и ферониобијума, легуре од 60–70% ниобијума са гвожђем. Ниобијум се највише користи у легурама, највећи део у специјалном челику какав се користи у гасоводима. Иако ове легуре садрже највише 0,1%, мали проценат ниобијума повећава чврстоћу челика. Температурна стабилност суперлегура које садрже ниобијум је важна за њихову употребу у млазним и ракетним моторима.

Ниобијум се користи у разним суперпроводним материјалима. Ове суперпроводне легуре, које такође садрже титанијум и калај, широко се користе у суперпроводним магнетима МРИ скенера. Друге примене ниобијума укључују заваривање, нуклеарну индустрију, електронику, оптику, нумизматику и накит. У последње две примене, ниска токсичност и иридесценција произведена анодизацијом су веома пожељна својства. Ниобијум се сматра технолошки критичним елементом.

Физичке карактеристике

Ниобијум је сјајан, сиви, дуктилни, парамагнетни метал у групи 5 периодног система (види табелу), са конфигурацијом електрона у крајњим љускама нетипичном за групу 5. (Ово се може приметити у близини рутенијума (44), родијум (45) и паладијум (46).

Иако се сматра да има кубичну кристалну структуру усредсређену на тело од апсолутне нуле до тачке топљења, мерења топлотне експанзије високе резолуције дуж три кристалографске осе откривају анизотропије које нису у складу са кубичном структуром.[28] Стога се очекују даља истраживања и открића у овој области.

Ниобијум постаје суперпроводник на криогеним температурама. На атмосферском притиску, он има највишу критичну температуру елементарних суперпроводника на 9,2 К. Ниобијум има највећу дубину магнетне пенетрације од било ког елемента. Поред тога, један је од три елементарна суперпроводника типа ИИ, заједно са ванадијумом и технецијумом. Суперпроводна својства снажно зависе од чистоће метала ниобијума.

Када је веома чист, релативно је мекан и дуктилан, али га нечистоће отежавају.

Метал има низак попречни пресек хватања топлотних неутрона; стога се користи у нуклеарној индустрији где су пожељне неутронске транспарентне структуре.

Хемијске карактеристике

Метал поприма плавичасту нијансу када је изложен ваздуху на собној температури током дужег периода. Упркос високој тачки топљења у елементарном облику (2.468 °Ц), има нижу густину од других ватросталних метала. Штавише, отпоран је на корозију, показује својства суперпроводљивости и формира слојеве диелектричног оксида.

Ниобијум је нешто мање електропозитиван и компактнији од свог претходника у периодичној табели, цирконијума, док је практично идентичан по величини са тежим атомима тантала, као резултат контракције лантанида. Као резултат тога, хемијска својства ниобијума су веома слична онима за тантал, који се појављује директно испод ниобијума у ​​периодичној табели. Иако његова отпорност на корозију није тако изузетна као код тантала, нижа цена и већа доступност чине ниобијум привлачним за мање захтевне примене, као што су облоге бачви у хемијским постројењима.

Врући производи ниобијума

Напишите своју поруку овде и пошаљите нам је