ニオブは光沢のある白い金属で、通常、空気に触れると表面に膜を形成し、Chemicoolによると、青、緑、または黄色の色合いに変わります。低刺激性のジュエリーからジェットエンジン、超伝導磁石まで、幅広い用途があります。
事実だけ
- 原子番号（核内のプロトンの数）：41
- 原子記号（上元素の周期表）：Nb
- 原子重量（原子の平均質量）：92.906
- 密度：8.57グラム/立方センチメートル
- 部屋での相温度：固体
- 融点：4,491度Fahrenheit（2,477度Celsius）
- 沸点：8,571度F（4,744度C）
- 原子番号（中性子の数が異なる同じ元素の原子）：35
- 最も一般的な同位体：Nb-93（100％自然存在量）
歴史
ニオブには複雑な歴史があります。ジョンウィンスロップは1734年にマサチューセッツで鉱石を発見し、それをイギリスに送りました。鉱物は、1801年にチャールズハチェットによって分析されるまで、大英博物館のコレクションに何年も保管されていました。彼は鉱石に新しい元素を発見し、アメリカの詩的な名前であるコロンビアにちなんでコロンビウムと名付けました。 1809年、英国の化学者であるウィリアムハイドウォラストンは、コルンブ石を別の鉱物であるタンタル石と比較し、コロンビウムは実際には元素タンタルであると宣言しました。 2つの元素は非常に類似しており、常に一緒に検出され、分離が困難です。
1844年、ハインリヒローズは、コルンブ石とタンタル石のサンプルを処理して、2つの新しい別個の、しかし非常に類似した酸を生成しました。彼はニオビン酸とペロピン酸と名付けました。彼は元素の名前をニオブに変更しました。 20年後、スイスの化学者ジャン・チャールズ・ガリサード・デ・マリニャックは、水素雰囲気で塩化物を加熱することにより金属ニオブを分離しました。
この元素は、米国では約100年間コロンビウム（記号Cb）と呼ばれていました。ヨーロッパではニオブと呼ばれていました。 1949年、国際純正応用化学連合は、ヨーロッパでの使用法を尊重して、元素の名前としてニオブを妥協し、正式に採用しました。次に、同盟は、元素番号74の名前としてウルフラムではなくタングステンを受け入れました（アメリカの用法に敬意を表して、記号W）が付いています。ただし、多くの冶金学者や金属学会は、依然としてニオブをコロンビウムと呼んでいます。
誰が知っていましたか？
- ニオブの名前はギリシャの涙の女神、タンタルス王の娘であったニオブは、王立化学協会によると、元素がタンタルム（王にちなんで名付けられた）と類似しているためです。
- ニオブと米国地質調査（USGS）によると、ほとんどの場合、タングステンは自然界で一緒に発見されます。
- ロスアラモス国立研究所によると、国際純正応用化学連合は1950年に正式にニオブという名前を採用しました。ただし、この元素の別名であるコロンビウムは、今日でも広く使用されています。
- USGSによると、ほぼすべてのニオブがブラジルとカナダで採掘されています。地球の地殻に含まれるニオブの推定量
- Lenntechによると、ニオブダストの一部の化合物は目や皮膚の炎症を引き起こす可能性がありますが、ニオブを使用した場合の深刻な影響の事例は知られていません。ニオブの既知の環境への影響もありません。
- USGSによると、ニオブの80％近くが鉄鋼業界で高張力低合金鋼の製造に使用されています。これらの合金にニオブを使用すると、鋼の機械的および高温強度、強靭性、耐食性が向上します。
- Chemicoolによると、ニオブの他の用途には、パイプライン構造、耐熱機器用の超合金などがあります。 Chemicoolによると、ニオブ、タングステン、モリブデン、タンタル、レニウムは5つの高融点金属として知られています。これらの金属はすべて、耐熱性と耐摩耗性が非常に高いです。
現在の研究
ニオブは、その多様な特性により、いくつかの研究分野で使用されています。そのような研究の1つは、磁石の作成です。で最も強力な超伝導磁石の1つです。国立高磁場研究所によると、世界ではニオブスズやニオブチタンなどのニオブ合金線が使用されています。2.3トンの磁石は3種類の線のコイルでできており、2つはニオブを含み、32テスラの磁場強度に達します。 （地球の磁場の強さ惑星の表面は30から60マイクロテスラ強または30×10-6から60×10-6テスラの範囲です。
超伝導磁石のそのような用途の1つは、磁気共鳴画像法（MRI）または分光法（MRS）です。 2018年の特許に。 超電導磁石は、ニオブチタンワイヤーコイルを使用して初期磁場を作成し、ニオブスズワイヤーの追加コイルを使用して二次磁場を作成します。 2つの磁場が組み合わさって、従来のニオブチタン超伝導磁石よりも強い磁場が生成されます。