Le niobium est un métal blanc brillant qui forme généralement un film à sa surface lorsquil est exposé à lair, devenant des nuances de bleu, vert ou jaune, selon Chemicool. Il a un large éventail dutilisations allant de lutilisation dans les bijoux hypoallergéniques aux moteurs à réaction en passant par les aimants supraconducteurs.
Juste les faits
- Numéro atomique (nombre de protons dans le noyau): 41
- Symbole atomique (sur le tableau périodique des éléments): Nb
- Poids atomique (masse moyenne de latome): 92,906
- Densité: 8,57 grammes par centimètre cube
- Phase en salle température: Solide
- Point de fusion: 4491 degrés Fahrenheit (2477 degrés Celsius)
- Point débullition: 8,571 degrés F (4744 degrés C)
- Nombre disotopes ( atomes du même élément avec un nombre différent de neutrons): 35
- Isotopes les plus courants: Nb-93 (abondance naturelle à 100%)
Histoire
Le Niobium a une histoire compliquée. John Winthrop a découvert un minerai dans le Massachusetts en 1734 et la envoyé en Angleterre. Le minéral est resté dans la collection du British Museum pendant des années jusquà ce quil soit analysé en 1801 par Charles Hatchett. Il découvrit un nouvel élément dans le minerai et le nomma columbium après Columbia, le nom poétique de lAmérique. En 1809, William Hyde Wollaston, un chimiste anglais compara la colombite à un autre minéral, la tantalite, et déclara que le colombium était en fait lélément tantale. Les deux éléments sont très similaires, se trouvent toujours ensemble et sont difficiles à isoler.
En 1844, Heinrich Rose, travaillant avec des échantillons de colombite et de tantalite, a produit deux nouveaux acides séparés, mais très similaires, qui il a nommé lacide niobique et lacide pélopique. Il a renommé lélément niobium. Vingt ans plus tard, le chimiste suisse Jean Charles Galissard de Marignac a isolé le niobium métallique en chauffant le chlorure dans une atmosphère dhydrogène.
Lélément a été appelé columbium (symbole Cb) aux États-Unis pendant environ 100 ans, alors quil était appelé niobium en Europe. En 1949, lUnion internationale de chimie pure et appliquée a compromis et officiellement adopté le niobium comme nom de lélément, par déférence pour lusage européen. À son tour, lUnion a accepté le tungstène plutôt que le wolfram comme nom de lélément n ° 74 (qui porte le symbole W), par respect pour lusage américain. Cependant, de nombreux métallurgistes et sociétés métallurgiques se réfèrent encore au niobium sous le nom de columbium.
Qui savait?
- Le niobium est nommé pour la déesse grecque des larmes, Niobe, qui était la fille du roi Tantale, selon la Royal Society of Chemistry, en raison des similitudes de lélément avec le tantale (du nom du roi).
- Niobium et Le tantale se trouve presque toujours ensemble dans la nature, selon lUS Geological Survey (USGS).
- LUnion internationale de chimie pure et appliquée a officiellement adopté le nom de niobium en 1950, selon le Los Alamos National Laboratory. Cependant, lautre nom de lélément, le colombium, est encore largement utilisé aujourdhui.
- Selon lUSGS, presque tout le niobium est extrait au Brésil et au Canada. La quantité estimée de niobium dans la croûte terrestre On pense que cela durera pendant les cinq siècles à venir.
- Selon Lenntech, alors que certains composés de poussière de niobium peuvent provoquer une irritation des yeux et de la peau, il ny a aucun cas connu deffets graves du travail avec le niobium. Il ny a pas non plus deffets environnementaux connus du niobium.
- Selon lUSGS, près de 80 pour cent du niobium est utilisé dans lindustrie sidérurgique pour créer des aciers faiblement alliés à haute résistance. Lutilisation de niobium dans ces alliages augmente la résistance mécanique et à haute température, la ténacité et la résistance à la corrosion des aciers.
- Dautres utilisations du niobium, selon Chemicool, comprennent la construction de pipelines, les superalliages pour les équipements résistant à la chaleur, y compris moteurs à réaction, et dans les bijoux.
- Niobium, tungstène, molybdène, tantale et rhénium sont connus comme les cinq métaux réfractaires, selon Chemicool. Ces métaux ont tous une très haute résistance à la chaleur et à lusure.
Recherche actuelle
Le niobium, en raison de sa variété de propriétés, est utilisé dans plusieurs domaines de recherche. Lune de ces recherches consiste à créer des aimants. Lun des aimants supraconducteurs les plus puissants du world utilise des fils en alliage de niobium, tels que le niobium-étain et le niobium-titane, selon le National High Magnetic Field Laboratory. Laimant de 2,3 tonnes est composé de bobines de trois types de fil, deux avec du niobium, et atteint des intensités de champ de 32 teslas (la force du champ magnétique terrestre sur le surface de la planète varie de 30 à un peu plus de 60 microteslas ou 30×10-6 à 60×10-6 teslas).
Une de ces utilisations dun aimant supraconducteur est en imagerie par résonance magnétique (IRM) ou en spectroscopie (MRS), selon à un brevet 2018. Laimant supraconducteur utilise des bobines de fil de niobium-titane pour créer un champ magnétique initial et des bobines supplémentaires de fil de niobium-étain pour créer un champ magnétique secondaire. Les deux champs se combinent pour créer un champ magnétique plus fort que laimant supraconducteur en niobium-titane plus traditionnel.