Niob je lesklý bílý kov, který po vystavení vzduchu obvykle vytváří na svém povrchu film, který podle Chemicool mění odstíny modré, zelené nebo žluté. Má širokou škálu použití od použití v hypoalergenních špercích přes proudové motory až po supravodivé magnety.
Pouze fakta
- Atomové číslo (počet protonů v jádře): 41
- Atomový symbol (na periodická tabulka prvků): Nb
- Atomová hmotnost (průměrná hmotnost atomu): 92,906
- Hustota: 8,57 gramů na kubický centimetr
- Fáze v místnosti teplota: pevná látka
- Bod tání: 4 491 stupňů Fahrenheita (2 477 stupňů Celsia)
- Bod varu: 8 571 stupňů F (4 744 stupňů C)
- Počet izotopů ( atomy stejného prvku s různým počtem neutronů): 35
- Nejběžnější izotopy: Nb-93 (100% přirozená hojnost)
Historie
Niobium má spletitou historii. John Winthrop objevil rudu v Massachusetts v roce 1734 a poslal ji do Anglie. Minerál roky seděl ve sbírce Britského muzea, než jej v roce 1801 analyzoval Charles Hatchett. Objevil nový prvek v rudě a nazval jej columbium podle Columbie, poetického jména pro Ameriku. V roce 1809 William Hyde Wollaston, anglický chemik, porovnával kolumbit s jiným minerálem, tantalitem, a prohlásil, že columbium je ve skutečnosti prvek tantal. Tyto dva prvky jsou si velmi podobné, nacházejí se vždy společně a je obtížné je izolovat.
V roce 1844 vyrobil Heinrich Rose, který pracoval se vzorky kolumbitu a tantalitu, dvě nové oddělené, ale velmi podobné kyseliny, které pojmenoval kyselinu niobovou a kyselinu pelopovou. Přejmenoval prvek niob. O dvacet let později izoloval švýcarský chemik Jean Charles Galissard de Marignac kovové niob zahříváním chloridu ve vodíkové atmosféře.
Tento prvek se ve Spojených státech po dobu přibližně 100 let nazýval columbium (symbol Cb). byl v Evropě nazýván niob. V roce 1949 Mezinárodní unie pro čistou a aplikovanou chemii kompromitovala a oficiálně přijala niob jako název prvku, v úctě k evropskému použití. Na druhé straně unie přijala wolfram namísto wolframu jako název pro prvek č. 74 (který stále nese symbol W), v úctě k americkému použití. Mnoho metalurgů a kovových společností však niob stále označuje jako kolumbium.
Kdo to věděl?
- Niobium se jmenuje pro řeckou bohyni slz Niobe, která byla podle Královské společnosti chemie dcerou krále Tantala, kvůli podobnosti prvku s tantalem (pojmenovaným pro krále).
- Niobium a tantal se podle americké geologické služby (USGS) téměř vždy vyskytuje společně v přírodě.
- Mezinárodní unie pro čistou a aplikovanou chemii oficiálně přijala název niob v roce 1950, uvádí Los Alamos National Laboratory. Jiný název prvku, kolumbium, je však dodnes široce používán.
- Podle USGS se téměř veškerý niob těží v Brazílii a Kanadě. Odhadované množství niobu v zemské kůře Předpokládá se, že vydrží dalších pět století.
- Podle Lenntechu mohou některé sloučeniny niobového prachu způsobit podráždění očí a kůže, ale nejsou známy žádné případy závažných účinků práce s niobem. Rovněž nejsou známy žádné účinky niobu na životní prostředí.
- Podle USGS se téměř 80 procent niobu používá v ocelářském průmyslu k výrobě vysoce pevných nízkolegovaných ocelí. Použití niobu v těchto slitinách zvyšuje mechanickou a vysokoteplotní pevnost, houževnatost a odolnost proti korozi.
- Další použití niobu podle Chemicool zahrnuje konstrukci potrubí, vysoce legované slitiny pro tepelně odolná zařízení proudové motory a šperky.
- Niob, wolfram, molybden, tantal a rhenium jsou podle Chemicool známé jako pět žáruvzdorných kovů. Všechny tyto kovy mají velmi vysokou odolnost vůči teplu a opotřebení.
Současný výzkum
Niob se díky své rozmanitosti vlastností používá v několika oblastech výzkumu. Jedním z takových výzkumů je vytváření magnetů. Jeden z nejsilnějších supravodivých magnetů v svět používá dráty ze slitiny niobu, jako je niob-cín a niob-titan, podle National High Magnetic Field Laboratory. 2,3tunový magnet je vyroben z cívek ze tří typů drátu, dva s niobem, a dosahuje intenzity pole 32 teslas (síla magnetického pole Země na povrch planety se pohybuje od 30 do něco přes 60 mikrotelas nebo 30×10-6 až 60×10-6 teslas).
Jedním z takových použití pro supravodivý magnet je magnetické rezonance (MRI) nebo spektroskopie (MRS), podle k patentu z roku 2018. Supravodivý magnet používá cívky niob-titanového drátu k vytvoření počátečního magnetického pole a další cívky drátu niob-cín k vytvoření sekundárního magnetického pole. Kombinace těchto dvou polí vytváří silnější magnetické pole než tradiční niob-titanový supravodivý magnet.