Niobiul este un metal strălucitor, alb, care formează de obicei un film pe suprafața sa atunci când este expus la aer, transformând nuanțe de albastru, verde sau galben, conform Chemicool. Are o gamă largă de utilizări, de la utilizarea în bijuteriile hipoalergenice la motoarele cu reacție la magneții supraconductori.
Doar faptele
- Număr atomic (numărul de protoni din nucleu): 41
- Simbol atomic (pe tabelul periodic al elementelor): Nb
- Greutatea atomică (masa medie a atomului): 92.906
- Densitatea: 8,57 grame pe centimetru cub
- Faza în cameră temperatura: solidă
- Punctul de topire: 2.497 grade Celsius) 4.491 grade Fahrenheit
- Punctul de fierbere: 4.744 grade C (8.571 grade F)
- Numărul de izotopi ( atomi ai aceluiași element cu un număr diferit de neutroni): 35
- Cei mai comuni izotopi: Nb-93 (100% abundență naturală)
Istorie
Niobium are o istorie complicată. John Winthrop a descoperit un minereu în Massachusetts în 1734 și l-a trimis în Anglia. Mineralul a stat ani de zile în colecția British Museum până când a fost analizat în 1801 de Charles Hatchett. El a descoperit un nou element în minereu și l-a numit columbium după Columbia, numele poetic pentru America. În 1809, William Hyde Wollaston, chimist englez, a comparat columbitul cu un alt mineral, tantalitul, și a declarat că columbiul este de fapt elementul tantal. Cele două elemente sunt foarte asemănătoare, se găsesc întotdeauna împreună și sunt dificil de izolat. el a numit acid niobic și acid pelopic. El a redenumit elementul niobiu. Douăzeci de ani mai târziu, chimistul elvețian Jean Charles Galissard de Marignac a izolat niobiu metalic încălzind clorura într-o atmosferă de hidrogen.
Elementul a fost numit columbiu (simbol Cb) în Statele Unite timp de aproximativ 100 de ani, în timp ce a fost numit niobiu în Europa. În 1949, Uniunea Internațională de Chimie Pură și Aplicată a compromis și a adoptat oficial niobiul ca nume al elementului, în respectarea utilizării europene. La rândul său, uniunea a acceptat mai degrabă tungstenul decât wolframul ca denumire pentru elementul nr. poartă simbolul W), în respectarea utilizării americane. Mulți metalurgieni și societățile metalice, totuși, se referă încă la niobiu drept columbiu.
Cine știa?
- Niobiul este numit pentru zeița greacă a lacrimilor, Niobe, care era fiica regelui Tantal, conform Societății Regale de Chimie, datorită similitudinilor elementului cu tantalul (numit după rege).
- Niobium și tantalul se găsește aproape întotdeauna împreună în natură, potrivit US Geological Survey (USGS).
- Uniunea Internațională de Chimie Pură și Aplicată a adoptat oficial denumirea de niobiu în 1950, potrivit Los Alamos National Laboratory. Cu toate acestea, alt nume al elementului, columbium, este încă utilizat pe scară largă astăzi.
- Potrivit USGS, aproape tot niobiul este extras în Brazilia și Canada. Cantitatea estimată de niobiu în scoarța Pământului se crede că va rezista în următoarele cinci secole.
- Potrivit lui Lenntech, în timp ce unii compuși de praf de niobiu pot provoca iritații ale ochilor și pielii, nu se cunosc cazuri de efecte grave ale lucrului cu niobiu. De asemenea, nu se cunosc efecte niobiale asupra mediului.
- Potrivit USGS, aproape 80% din niobiu este utilizat în industria siderurgică pentru a crea oțeluri de înaltă rezistență, cu aliaj slab. Utilizarea niobiului în aceste aliaje crește rezistența mecanică și la temperaturi ridicate, rezistența și rezistența la coroziune a oțelurilor.
- Alte utilizări ale niobiului, conform Chemicool, includ construcția de conducte, superaliaje pentru echipamente rezistente la căldură, inclusiv motoarele cu reacție și în bijuterii.
- Niobiul, tungstenul, molibdenul, tantalul și reniul sunt cunoscute sub numele de cele cinci metale refractare, conform Chemicool. Aceste metale au toate o rezistență foarte mare la căldură și uzură.
Cercetarea actuală
Niobiul, datorită varietății sale de proprietăți, este utilizat în mai multe domenii de cercetare. O astfel de cercetare este crearea de magneți. Unul dintre cei mai puternici magneți supraconductori din Lumea folosește fire din aliaj de niobiu, cum ar fi niobiu-staniu și niobiu-titan, conform Laboratorului Național cu Câmp Magnetic Magnet. Magnetul de 2,3 tone este format din bobine de trei tipuri de sârmă, două cu niobiu și atinge puteri de 32 tesle (puterea câmpului magnetic al Pământului pe suprafața planetei variază de la 30 la puțin peste 60 microteslas sau 30×10-6 până la 60×10-6 teslas).
O astfel de utilizare pentru un magnet supraconductor este în imagistica prin rezonanță magnetică (RMN) sau spectroscopie (MRS), conform la un brevet din 2018. Magnetul supraconductor folosește bobine de sârmă de niobiu-titan pentru a crea un câmp magnetic inițial și bobine suplimentare de sârmă de niobiu-staniu pentru a crea un câmp magnetic secundar. Cele două câmpuri se combină pentru a crea un câmp magnetic mai puternic decât cel mai tradițional magnet supraconductor niobiu-titan.