Niobium

Mga Katangian ng Niobium

Atomic number 41
Numero ng CAS 7440-03-1
Mass ng atom 92.91
Natutunaw na punto 2 468 °C
Boiling point 4 900 °C
Dami ng atom 0.0180 nm3
Densidad sa 20 °C 8.55g/cm³
Istraktura ng kristal kubiko na nakasentro sa katawan
Pana-panahong sala-sala 0.3294 [nm]
Kasaganaan sa crust ng Earth 20.0 [g/t]
Bilis ng tunog 3480 m/s (sa rt)(manipis na baras)
Thermal expansion 7.3 µm/(m·K) (sa 25 °C)
Thermal conductivity 53.7W/(m·K)
Electrical resistivity 152 nΩ·m (sa 20 °C)
Mohs tigas 6.0
Vickers tigas 870-1320Mpa
Katigasan ng Brinell 1735-2450Mpa

Ang Niobium, na dating kilala bilang columbium, ay isang kemikal na elemento na may simbolong Nb (dating Cb) at atomic number na 41. Ito ay isang malambot, kulay abo, mala-kristal, ductile transition metal, kadalasang matatagpuan sa mga mineral na pyrochlore at columbite, kaya ang dating pangalan na " columbium". Ang pangalan nito ay nagmula sa mitolohiyang Griyego, partikular na si Niobe, na anak ni Tantalus, ang pangalan ng tantalum. Ang pangalan ay sumasalamin sa malaking pagkakatulad sa pagitan ng dalawang elemento sa kanilang pisikal at kemikal na mga katangian, na nagpapahirap sa kanila na makilala.

Ang Ingles na chemist na si Charles Hatchett ay nag-ulat ng isang bagong elemento na katulad ng tantalum noong 1801 at pinangalanan itong columbium. Noong 1809, mali ang konklusyon ng English chemist na si William Hyde Wollaston na ang tantalum at columbium ay magkapareho. Ang German chemist na si Heinrich Rose ay nagpasiya noong 1846 na ang tantalum ores ay naglalaman ng pangalawang elemento, na pinangalanan niyang niobium. Noong 1864 at 1865, isang serye ng mga siyentipikong natuklasan ang nilinaw na ang niobium at columbium ay iisang elemento (na naiiba sa tantalum), at sa loob ng isang siglo ang parehong mga pangalan ay ginamit nang palitan. Opisyal na pinagtibay ang Niobium bilang pangalan ng elemento noong 1949, ngunit ang pangalang columbium ay nananatiling kasalukuyang ginagamit sa metalurhiya sa Estados Unidos.

Niobium

Ito ay hindi hanggang sa unang bahagi ng ika-20 siglo na ang niobium ay unang ginamit sa komersyo. Ang Brazil ang nangungunang producer ng niobium at ferroniobium, isang haluang metal na 60–70% niobium na may bakal. Ang Niobium ay kadalasang ginagamit sa mga haluang metal, ang pinakamalaking bahagi sa espesyal na bakal tulad ng ginagamit sa mga pipeline ng gas. Bagaman ang mga haluang ito ay naglalaman ng maximum na 0.1%, ang maliit na porsyento ng niobium ay nagpapataas ng lakas ng bakal. Ang katatagan ng temperatura ng mga superalloy na naglalaman ng niobium ay mahalaga para sa paggamit nito sa mga makina ng jet at rocket.

Ang Niobium ay ginagamit sa iba't ibang superconducting na materyales. Ang mga superconducting alloy na ito, na naglalaman din ng titanium at lata, ay malawakang ginagamit sa mga superconducting magnet ng mga MRI scanner. Kabilang sa iba pang mga aplikasyon ng niobium ang welding, nuclear industries, electronics, optics, numismatics, at alahas. Sa huling dalawang aplikasyon, ang mababang toxicity at iridescence na ginawa ng anodization ay lubos na ninanais na mga katangian. Ang Niobium ay itinuturing na isang elementong kritikal sa teknolohiya.

Mga katangiang pisikal

Ang Niobium ay isang makintab, kulay-abo, ductile, paramagnetic na metal sa pangkat 5 ng periodic table (tingnan ang talahanayan), na may pagsasaayos ng elektron sa pinakalabas na mga shell na hindi tipikal para sa pangkat 5. (Maaari itong maobserbahan sa kapitbahayan ng ruthenium (44), rhodium (45), at palladium (46).

Bagama't ito ay naisip na may isang body-centered cubic crystal structure mula sa absolute zero hanggang sa punto ng pagkatunaw nito, ang mataas na resolution na mga sukat ng thermal expansion sa kahabaan ng tatlong crystallographic axes ay nagpapakita ng mga anisotropies na hindi naaayon sa isang cubic na istraktura.[28] Samakatuwid, inaasahan ang karagdagang pananaliksik at pagtuklas sa lugar na ito.

Nagiging superconductor ang Niobium sa mga cryogenic na temperatura. Sa atmospheric pressure, ito ay may pinakamataas na kritikal na temperatura ng mga elemental na superconductor sa 9.2 K. Ang Niobium ay may pinakamalaking magnetic penetration depth ng anumang elemento. Bilang karagdagan, ito ay isa sa tatlong elemental na Type II superconductor, kasama ang vanadium at technetium. Ang mga superconductive na katangian ay lubos na nakadepende sa kadalisayan ng niobium metal.

Kapag napakadalisay, ito ay medyo malambot at ductile, ngunit ang mga dumi ay nagpapahirap dito.

Ang metal ay may mababang capture cross-section para sa mga thermal neutron; kaya ginagamit ito sa mga industriyang nuklear kung saan nais ang mga neutron transparent na istruktura.

Mga katangian ng kemikal

Ang metal ay kumukuha ng isang mala-bughaw na kulay kapag nakalantad sa hangin sa temperatura ng silid sa mahabang panahon. Sa kabila ng mataas na punto ng pagkatunaw sa elemental na anyo (2,468 °C), mayroon itong mas mababang density kaysa sa iba pang mga refractory na metal. Higit pa rito, ito ay lumalaban sa kaagnasan, nagpapakita ng mga katangian ng superconductivity, at bumubuo ng mga layer ng dielectric oxide.

Ang Niobium ay bahagyang hindi gaanong electropositive at mas compact kaysa sa hinalinhan nito sa periodic table, zirconium, samantalang ito ay halos magkapareho sa laki sa mas mabibigat na tantalum atoms, bilang resulta ng lanthanide contraction. Bilang resulta, ang mga kemikal na katangian ng niobium ay halos kapareho sa para sa tantalum, na direktang lumilitaw sa ibaba ng niobium sa periodic table. Bagama't ang paglaban nito sa kaagnasan ay hindi kasinghusay ng tantalum, ang mas mababang presyo at mas mataas na kakayahang magamit ay ginagawang kaakit-akit ang niobium para sa hindi gaanong hinihingi na mga aplikasyon, tulad ng mga lining ng vat sa mga kemikal na halaman.

Mga Mainit na Produkto ng Niobium

Isulat ang iyong mensahe dito at ipadala ito sa amin