Niobio

Propiedades do niobio

Número atómico 41
Número CAS 7440-03-1
Masa atómica 92,91
Punto de fusión 2 468 °C
Punto de ebulición 4 900 °C
Volume atómico 0,0180 nm3
Densidade a 20 °C 8,55 g/cm³
estrutura cristalina cúbica centrada no corpo
Constante de rede 0,3294 [nm]
Abundancia na codia terrestre 20,0 [g/t]
Velocidade do son 3480 m/s (a temperatura ambiente) (vara delgada)
Expansión térmica 7,3 µm/(m·K) (a 25 °C)
Condutividade térmica 53,7 W/(m·K)
resistividade eléctrica 152 nΩ·m (a 20 °C)
Dureza de Mohs 6.0
Dureza Vickers 870-1320 MPa
Dureza Brinell 1735-2450 MPa

O niobio, anteriormente coñecido como columbio, é un elemento químico co símbolo Nb (antes Cb) e número atómico 41. É un metal de transición brando, gris, cristalino e dúctil, que se atopa a miúdo nos minerais pirocloro e columbita, de aí o antigo nome "columbio". O seu nome provén da mitoloxía grega, concretamente de Níobe, que era a filla de Tántalo, o homónimo do tántalo. O nome reflicte a gran semellanza entre os dous elementos nas súas propiedades físicas e químicas, o que os fai difíciles de distinguir.

O químico inglés Charles Hatchett informou sobre un novo elemento similar ao tántalo en 1801 e chamouno columbio. En 1809, o químico inglés William Hyde Wollaston concluíu erroneamente que o tántalo e o columbio eran idénticos. O químico alemán Heinrich Rose determinou en 1846 que os minerais de tántalo conteñen un segundo elemento, ao que chamou niobio. En 1864 e 1865, unha serie de achados científicos aclararon que o niobio e o columbio eran o mesmo elemento (a diferenza do tántalo) e, durante un século, ambos os nomes usáronse indistintamente. O niobio adoptouse oficialmente como nome do elemento en 1949, pero o nome columbio segue a usarse actualmente na metalurxia nos Estados Unidos.

Niobio

Non foi ata principios do século XX que o niobio se usou por primeira vez comercialmente. O Brasil é o principal produtor de niobio e ferroniobio, unha aliaxe de 60–70 % de niobio con ferro. O niobio úsase principalmente en aliaxes, a maior parte en aceiros especiais como os que se usan nos gasodutos. Aínda que estas aliaxes conteñen un máximo do 0,1 %, a pequena porcentaxe de niobio mellora a resistencia do aceiro. A estabilidade á temperatura das superaliaxes que conteñen niobio é importante para o seu uso en motores a reacción e de foguetes.

O niobio utilízase en varios materiais supercondutores. Estas aliaxes supercondutoras, que tamén conteñen titanio e estaño, úsanse amplamente nos imáns supercondutores dos escáneres de resonancia magnética. Outras aplicacións do niobio inclúen a soldadura, as industrias nucleares, a electrónica, a óptica, a numismática e a xoiería. Nas dúas últimas aplicacións, a baixa toxicidade e a iridescencia producidas pola anodización son propiedades moi desexadas. O niobio considérase un elemento tecnoloxicamente crítico.

Características físicas

O niobio é un metal paramagnético brillante, gris, dúctil e do grupo 5 da táboa periódica (véxase a táboa), cunha configuración electrónica nas capas máis externas atípica para o grupo 5. (Isto pódese observar nas proximidades do rutenio (44), o rodio (45) e o paladio (46).

Aínda que se cre que ten unha estrutura cristalina cúbica centrada no corpo desde o cero absoluto ata o seu punto de fusión, as medicións de alta resolución da expansión térmica ao longo dos tres eixes cristalográficos revelan anisotropías que son inconsistentes cunha estrutura cúbica.[28] Polo tanto, espérase máis investigación e descubrimentos nesta área.

O niobio convértese nun supercondutor a temperaturas crioxénicas. A presión atmosférica, ten a temperatura crítica máis alta dos supercondutores elementais, con 9,2 K. O niobio ten a maior profundidade de penetración magnética de calquera elemento. Ademais, é un dos tres supercondutores elementais de tipo II, xunto co vanadio e o tecnecio. As propiedades supercondutoras dependen en gran medida da pureza do metal niobio.

Cando é moi puro, é comparativamente brando e dúctil, pero as impurezas fano máis duro.

O metal ten unha baixa sección transversal de captura para neutróns térmicos; polo tanto, utilízase nas industrias nucleares onde se desexan estruturas transparentes aos neutróns.

Características químicas

O metal adquire un ton azulado cando se expón ao aire a temperatura ambiente durante períodos prolongados. Malia ter un punto de fusión elevado en forma elemental (2.468 °C), ten unha densidade menor que outros metais refractarios. Ademais, é resistente á corrosión, presenta propiedades de supercondutividade e forma capas de óxido dieléctrico.

O niobio é lixeiramente menos electropositivo e máis compacto que o seu predecesor na táboa periódica, o circonio, mentres que o seu tamaño é practicamente idéntico aos átomos de tántalo, que son máis pesados, como resultado da contracción dos lantánidos. Como resultado, as propiedades químicas do niobio son moi semellantes ás do tántalo, que aparece directamente debaixo do niobio na táboa periódica. Aínda que a súa resistencia á corrosión non é tan destacada como a do tántalo, o seu prezo máis baixo e a súa maior dispoñibilidade fan que o niobio sexa atractivo para aplicacións menos esixentes, como os revestimentos de cubas en plantas químicas.

Produtos destacados de niobio

Escribe aquí a túa mensaxe e envíanosla