Niobium

Niobiumun xüsusiyyətləri

Atom nömrəsi 41
CAS nömrəsi 7440-03-1
Atom kütləsi 92.91
Ərimə nöqtəsi 2 468 °C
Qaynama nöqtəsi 4 900 °C
Atom həcmi 0.0180 nm3
20 °C-də sıxlıq 8.55 q/sm³
Kristal quruluşu bədən mərkəzli kub
Şəbəkə sabiti 0.3294 [nm]
Yer qabığında bolluq 20.0 [q/t]
Səs sürəti 3480 m/s (art-da) (nazik çubuq)
Termal genişlənmə 7.3 µm/(m·K) (25 °C-də)
İstilik keçiriciliyi 53.7W/(m·K)
Elektrik müqaviməti 152 nΩ·m (20 °C-də)
Mohs sərtliyi 6.0
Vickers sərtliyi 870-1320Mpa
Brinell sərtliyi 1735-2450Mpa

Əvvəllər kolumbium kimi tanınan Niobium, simvolu Nb (əvvəllər Cb) və atom nömrəsi 41 olan kimyəvi elementdir. Yumşaq, boz, kristal, elastik keçid metalıdır və tez-tez piroxlor və kolumbit minerallarında tapılır, buna görə də əvvəlki adı "kolumbium"dur. Adı yunan mifologiyasından, xüsusən də tantalın adını daşıyan Tantalın qızı Niobedən gəlir. Adı iki element arasındakı fiziki və kimyəvi xüsusiyyətlərdəki böyük oxşarlığı əks etdirir və onları ayırd etməyi çətinləşdirir.

İngilis kimyaçısı Çarlz Hetçett 1801-ci ildə tantala bənzər yeni bir element haqqında məlumat vermiş və onu kolumbium adlandırmışdır. 1809-cu ildə ingilis kimyaçısı Uilyam Hayd Vollaston səhvən tantal və kolumbiumun eyni olduğu qənaətinə gəlmişdir. Alman kimyaçısı Heinrich Rose 1846-cı ildə tantal filizlərinin tərkibində ikinci bir element olduğunu müəyyən etmiş və onu niobium adlandırmışdır. 1864 və 1865-ci illərdə bir sıra elmi tapıntılar niobium və kolumbiumun eyni element olduğunu (tantaldan fərqli olaraq) aydınlaşdırmış və bir əsr ərzində hər iki ad bir-birini əvəz edən şəkildə istifadə edilmişdir. Niobium rəsmi olaraq 1949-cu ildə elementin adı kimi qəbul edilmişdir, lakin kolumbium adı ABŞ-da metallurgiyada hazırda istifadədədir.

Niobium

Niobium ilk dəfə kommersiya məqsədləri üçün yalnız 20-ci əsrin əvvəllərində istifadə edilmişdir. Braziliya niobium və ferroniobiumun aparıcı istehsalçısıdır. Bu ərintinin 60-70%-i dəmirlə niobiumdan ibarətdir. Niobium əsasən ərintilərdə, qaz boru kəmərlərində istifadə olunan xüsusi poladda ən böyük hissəsi isə ərintilərdə istifadə olunur. Bu ərintilərdə maksimum 0,1% olsa da, niobiumun az faizi poladın möhkəmliyini artırır. Niobium tərkibli superərintilərin temperatur sabitliyi onun reaktiv və raket mühərriklərində istifadəsi üçün vacibdir.

Niobium müxtəlif ifratkeçirici materiallarda istifadə olunur. Titan və qalay da ehtiva edən bu ifratkeçirici ərintilər MRT skanerlərinin ifratkeçirici maqnitlərində geniş istifadə olunur. Niobiumun digər tətbiqlərinə qaynaq, nüvə sənayesi, elektronika, optika, numizmatika və zərgərlik daxildir. Son iki tətbiqdə anodlaşdırma nəticəsində yaranan aşağı toksiklik və işıqlanma çox arzuolunan xüsusiyyətlərdir. Niobium texnologiya baxımından vacib element hesab olunur.

Fiziki xüsusiyyətlər

Niobium, dövri cədvəlin 5-ci qrupunda yerləşən parlaq, boz, elastik, paramaqnit metaldır (cədvələ baxın), ən xarici qabıqlarında elektron konfiqurasiyası 5-ci qrup üçün tipik deyil. (Bu, rutenium (44), rodium (45) və palladium (46) qonşuluğunda müşahidə edilə bilər.)

Mütləq sıfırdan ərimə nöqtəsinə qədər bədən mərkəzli kub kristal quruluşuna malik olduğu düşünülsə də, üç kristalloqrafik ox boyunca istilik genişlənməsinin yüksək dəqiqlikli ölçmələri kub quruluşu ilə uyğun olmayan anizotropiyaları aşkar edir.[28] Buna görə də, bu sahədə daha çox tədqiqat və kəşf gözlənilir.

Niobium kriogen temperaturda superkeçiriciyə çevrilir. Atmosfer təzyiqində, elementar superkeçiricilərin ən yüksək kritik temperaturu 9,2 K-də olur. Niobium istənilən element arasında ən böyük maqnit nüfuzetmə dərinliyinə malikdir. Bundan əlavə, o, vanadium və texnesiumla birlikdə üç elementar II Tip superkeçiricilərdən biridir. Superkeçiricilik xüsusiyyətləri niobium metalının saflığından çox asılıdır.

Çox təmiz olduqda, nisbətən yumşaq və elastik olur, lakin çirklər onu daha da sərtləşdirir.

Metalın istilik neytronları üçün aşağı tutma kəsiyi var; buna görə də neytron şəffaf strukturlarının tələb olunduğu nüvə sənayesində istifadə olunur.

Kimyəvi xüsusiyyətlər

Metal uzun müddət otaq temperaturunda havaya məruz qaldıqda mavimsi rəng alır. Elementar formada yüksək ərimə nöqtəsinə (2468 °C) baxmayaraq, digər odadavamlı metallara nisbətən daha aşağı sıxlığa malikdir. Bundan əlavə, korroziyaya davamlıdır, superkeçiricilik xüsusiyyətləri nümayiş etdirir və dielektrik oksid təbəqələri əmələ gətirir.

Niobium dövri cədvəldəki sələfi sirkoniumdan bir qədər az elektropozitiv və daha kompaktdır, halbuki lantanoidlərin daralması nəticəsində daha ağır tantal atomları ilə ölçücə demək olar ki, eynidir. Nəticədə, niobiumun kimyəvi xüsusiyyətləri dövri cədvəldə niobiumun birbaşa altında yerləşən tantalın xüsusiyyətlərinə çox oxşardır. Korroziyaya davamlılığı tantalınkına qədər üstün olmasa da, aşağı qiyməti və daha çox mövcudluğu niobiumu kimyəvi zavodlardakı çən astarları kimi daha az tələbkar tətbiqlər üçün cəlbedici edir.

Niobiumun isti məhsulları

Mesajınızı buraya yazın və bizə göndərin