Niob er et skinnende, hvitt metall som vanligvis danner en film på overflaten når den utsettes for luft, og blir nyanser av blått, grønt eller gult, ifølge Chemicool. Den har et bredt spekter av bruksområder, fra bruk i allergivenlige smykker til jetmotorer til superledende magneter.
Bare fakta
- Atomnummer (antall protoner i kjernen): 41
- Atomsymbol (på det periodiske elementet): Nb
- Atomvekt (atommets gjennomsnittlige masse): 92,906
- Tetthet: 8,57 gram per kubikkcentimeter
- Fase ved rom temperatur: Fast
- Smeltepunkt: 4491 grader Celsius
- Kokepunkt: 4771 grader C
- Antall isotoper ( atomer av samme element med et annet antall nøytroner): 35
- Vanligste isotoper: Nb-93 (100 prosent naturlig overflod)
Historie
Niob har en kronglete historie. John Winthrop oppdaget en malm i Massachusetts i 1734 og sendte den til England. Mineralet satt i British Museum-samlingen i årevis til det ble analysert i 1801 av Charles Hatchett. Han oppdaget et nytt element i malmen og kalte det columbium etter Columbia, det poetiske navnet på Amerika. I 1809 sammenlignet William Hyde Wollaston, en engelsk kjemiker columbite med et annet mineral, tantalitt, og erklærte at columbium faktisk var elementet tantal. De to elementene er veldig like, finnes alltid sammen og er vanskelige å isolere.
I 1844 produserte Heinrich Rose, som arbeidet med prøver av columbite og tantalite, to nye separate, men veldig like syrer, som han kalte niobinsyre og pelopsyre. Han ga nytt navn til elementet niob. Tjue år senere isolerte den sveitsiske kjemikeren Jean Charles Galissard de Marignac metallisk niob ved å varme opp kloridet i en hydrogenatmosfære.
Elementet ble kalt columbium (symbol Cb) i USA i omtrent 100 år, mens det ble kalt niob i Europa. I 1949 kompromitterte Den internasjonale unionen for ren og anvendt kjemi og vedtok offisielt niob som elementets navn, i respekt for europeisk bruk. I sin tur aksepterte unionen wolfram snarere enn wolfram som navnet på element nr. 74 (som fortsatt bærer symbolet W), med henvisning til amerikansk bruk. Mange metallurgister og metallsamfunn refererer imidlertid fremdeles til niob som columbium.
Hvem visste?
- Niob heter for den greske tåregudinnen, Niobe, som var datter av kong Tantalus, ifølge Royal Society of Chemistry, på grunn av elementets likheter med tantal (oppkalt etter kongen).
- Niobium og tantal finnes nesten alltid sammen i naturen, ifølge US Geological Survey (USGS).
- International Union of Pure and Applied Chemistry vedtok offisielt navnet niob i 1950, ifølge Los Alamos National Laboratory. Imidlertid er elementets andre navn, columbium, fortsatt mye brukt i dag.
- Ifølge USGS utvinnes nesten alt niob i Brasil og Canada. Den estimerte mengden niob i jordskorpen. antas å vare de neste fem århundrene.
- I følge Lenntech, mens noen forbindelser av niobstøv kan forårsake øye- og hudirritasjon, er det ingen kjente tilfeller av noen alvorlige effekter av arbeid med niob. Det er heller ingen kjente miljøeffekter av niob.
- I følge USGS brukes nesten 80 prosent av niob i stålindustrien til å lage høyfast stål med lav legering. Bruken av niob i disse legeringene øker stålets «mekaniske styrke og høy temperatur styrke, seighet og korrosjonsbestandighet.
- Andre anvendelser av niob, ifølge Chemicool, inkluderer rørledningskonstruksjon, superlegeringer for varmebestandig utstyr inkludert jetmotorer, og i smykker.
- Niob, wolfram, molybden, tantal og rhenium er ifølge Chemicool kjent som de fem ildfaste metaller. Disse metallene har alle veldig høy motstand mot varme og slitasje.
Gjeldende forskning
Niob, på grunn av sitt mangfold av egenskaper, brukes i flere forskningsområder. En slik forskning er å lage magneter. En av de sterkeste superledende magneter i verden bruker nioblegeringstråder, som niob-tinn og niob-titan, ifølge National High Magnetic Field Laboratory. 2,3-tonnsmagneten er laget av spoler av tre typer tråd, to med niob, og når feltstyrker på 32 teslas (styrken til jordens magnetfelt på overflaten på planeten varierer fra 30 til litt over 60 mikroteslas eller 30×10-6 til 60×10-6 teslas).
En slik bruk for en superledende magnet er i magnetisk resonansavbildning (MRI) eller spektroskopi (MRS), ifølge til et patent fra 2018. Den superledende magneten bruker niob-titan-trådspoler for å skape et innledende magnetfelt og ytterligere spoler av niob-tinntråd for å skape et sekundært magnetfelt. De to feltene kombinerer for å skape et sterkere magnetfelt som den mer tradisjonelle superledende magneten av niob-titan.