ನಿಯೋಬಿಯಂನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು
ಪರಮಾಣು ಸಂಖ್ಯೆ | 41 |
CAS ಸಂಖ್ಯೆ | 7440-03-1 |
ಪರಮಾಣು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ | 92.91 समानिका समानी |
ಕರಗುವ ಬಿಂದು | 2 468 °C |
ಕುದಿಯುವ ಬಿಂದು | 4 900 °C |
ಪರಮಾಣು ಪರಿಮಾಣ | 0.0180 ಎನ್ಎಂ3 |
20 °C ನಲ್ಲಿ ಸಾಂದ್ರತೆ | 8.55 ಗ್ರಾಂ/ಸೆಂ³ |
ಸ್ಫಟಿಕ ರಚನೆ | ದೇಹ-ಕೇಂದ್ರಿತ ಘನ |
ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕ | 0.3294 [ಎನ್ಎಂ] |
ಭೂಮಿಯ ಹೊರಪದರದಲ್ಲಿ ಸಮೃದ್ಧಿ | ೨೦.೦ [ಗ್ರಾಂ/ಟಿ] |
ಶಬ್ದದ ವೇಗ | 3480 ಮೀ/ಸೆಕೆಂಡ್ (ಆರ್ಟಿ) (ತೆಳುವಾದ ರಾಡ್) |
ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣೆ | 7.3 µm/(m·K) (25 °C ನಲ್ಲಿ) |
ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ | 53.7W/(ಮೀ·ಕೆ) |
ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತಿರೋಧಕತೆ | ೧೫೨ nΩ·m (೨೦ °C ನಲ್ಲಿ) |
ಮೊಹ್ಸ್ ಗಡಸುತನ | 6.0 |
ವಿಕರ್ಸ್ ಗಡಸುತನ | 870-1320ಎಂಪಿಎ |
ಬ್ರಿನೆಲ್ ಗಡಸುತನ | 1735-2450ಎಂಪಿಎ |
ಹಿಂದೆ ಕೊಲಂಬಿಯಂ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತಿದ್ದ ನಿಯೋಬಿಯಂ, Nb (ಹಿಂದೆ Cb) ಚಿಹ್ನೆ ಮತ್ತು ಪರಮಾಣು ಸಂಖ್ಯೆ 41 ಹೊಂದಿರುವ ರಾಸಾಯನಿಕ ಅಂಶವಾಗಿದೆ. ಇದು ಮೃದುವಾದ, ಬೂದು ಬಣ್ಣದ, ಸ್ಫಟಿಕದಂತಹ, ಮೆತುವಾದ ಪರಿವರ್ತನಾ ಲೋಹವಾಗಿದ್ದು, ಪೈರೋಕ್ಲೋರ್ ಮತ್ತು ಕೊಲಂಬೈಟ್ ಖನಿಜಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಹಿಂದಿನ ಹೆಸರು "ಕೊಲಂಬಿಯಂ". ಇದರ ಹೆಸರು ಗ್ರೀಕ್ ಪುರಾಣಗಳಿಂದ ಬಂದಿದೆ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ನಿಯೋಬ್, ಅವರು ಟ್ಯಾಂಟಲಸ್ನ ಮಗಳು, ಟ್ಯಾಂಟಲಮ್ನ ಹೆಸರು. ಈ ಹೆಸರು ಎರಡು ಅಂಶಗಳ ನಡುವಿನ ಭೌತಿಕ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ನಡುವಿನ ದೊಡ್ಡ ಹೋಲಿಕೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಅವುಗಳನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲು ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿಸುತ್ತದೆ.
1801 ರಲ್ಲಿ ಇಂಗ್ಲಿಷ್ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ ಚಾರ್ಲ್ಸ್ ಹ್ಯಾಚೆಟ್ ಟ್ಯಾಂಟಲಮ್ ಅನ್ನು ಹೋಲುವ ಹೊಸ ಅಂಶವನ್ನು ವರದಿ ಮಾಡಿ ಅದಕ್ಕೆ ಕೊಲಂಬಿಯಂ ಎಂದು ಹೆಸರಿಸಿದರು. 1809 ರಲ್ಲಿ, ಇಂಗ್ಲಿಷ್ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ ವಿಲಿಯಂ ಹೈಡ್ ವೊಲಾಸ್ಟನ್ ಟ್ಯಾಂಟಲಮ್ ಮತ್ತು ಕೊಲಂಬಿಯಂ ಒಂದೇ ಎಂದು ತಪ್ಪಾಗಿ ತೀರ್ಮಾನಿಸಿದರು. ಜರ್ಮನ್ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ ಹೆನ್ರಿಕ್ ರೋಸ್ 1846 ರಲ್ಲಿ ಟ್ಯಾಂಟಲಮ್ ಅದಿರುಗಳು ಎರಡನೇ ಅಂಶವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ ಎಂದು ನಿರ್ಧರಿಸಿದರು, ಅದನ್ನು ಅವರು ನಿಯೋಬಿಯಂ ಎಂದು ಹೆಸರಿಸಿದರು. 1864 ಮತ್ತು 1865 ರಲ್ಲಿ, ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಸಂಶೋಧನೆಗಳ ಸರಣಿಯು ನಿಯೋಬಿಯಂ ಮತ್ತು ಕೊಲಂಬಿಯಂ ಒಂದೇ ಅಂಶವಾಗಿದೆ (ಟ್ಯಾಂಟಲಮ್ನಿಂದ ಭಿನ್ನವಾಗಿ), ಮತ್ತು ಒಂದು ಶತಮಾನದವರೆಗೆ ಎರಡೂ ಹೆಸರುಗಳನ್ನು ಪರಸ್ಪರ ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತಿತ್ತು ಎಂದು ಸ್ಪಷ್ಟಪಡಿಸಿತು. 1949 ರಲ್ಲಿ ನಿಯೋಬಿಯಂ ಅನ್ನು ಅಧಿಕೃತವಾಗಿ ಅಂಶದ ಹೆಸರಾಗಿ ಸ್ವೀಕರಿಸಲಾಯಿತು, ಆದರೆ ಯುನೈಟೆಡ್ ಸ್ಟೇಟ್ಸ್ನಲ್ಲಿ ಲೋಹಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಕೊಲಂಬಿಯಂ ಎಂಬ ಹೆಸರು ಪ್ರಸ್ತುತ ಬಳಕೆಯಲ್ಲಿದೆ.
20 ನೇ ಶತಮಾನದ ಆರಂಭದವರೆಗೂ ನಿಯೋಬಿಯಂ ಅನ್ನು ವಾಣಿಜ್ಯಿಕವಾಗಿ ಮೊದಲು ಬಳಸಲಾಗಲಿಲ್ಲ. ಬ್ರೆಜಿಲ್ ನಿಯೋಬಿಯಂ ಮತ್ತು ಫೆರೋನಿಯೋಬಿಯಂನ ಪ್ರಮುಖ ಉತ್ಪಾದಕ ರಾಷ್ಟ್ರವಾಗಿದೆ, ಇದು ಕಬ್ಬಿಣದೊಂದಿಗೆ 60-70% ನಿಯೋಬಿಯಂನ ಮಿಶ್ರಲೋಹವಾಗಿದೆ. ನಿಯೋಬಿಯಂ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅನಿಲ ಪೈಪ್ಲೈನ್ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸುವಂತಹ ವಿಶೇಷ ಉಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಇದು ಅತಿದೊಡ್ಡ ಭಾಗವಾಗಿದೆ. ಈ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳು ಗರಿಷ್ಠ 0.1% ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೂ, ಸಣ್ಣ ಶೇಕಡಾವಾರು ನಿಯೋಬಿಯಂ ಉಕ್ಕಿನ ಬಲವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ನಿಯೋಬಿಯಂ-ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಸೂಪರ್ಅಲಾಯ್ಗಳ ತಾಪಮಾನ ಸ್ಥಿರತೆಯು ಜೆಟ್ ಮತ್ತು ರಾಕೆಟ್ ಎಂಜಿನ್ಗಳಲ್ಲಿ ಅದರ ಬಳಕೆಗೆ ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ.
ನಿಯೋಬಿಯಂ ಅನ್ನು ವಿವಿಧ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಟೈಟಾನಿಯಂ ಮತ್ತು ತವರವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಈ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳನ್ನು MRI ಸ್ಕ್ಯಾನರ್ಗಳ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಆಯಸ್ಕಾಂತಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ನಿಯೋಬಿಯಂನ ಇತರ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್, ಪರಮಾಣು ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳು, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್, ದೃಗ್ವಿಜ್ಞಾನ, ನಾಣ್ಯಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ಆಭರಣಗಳು ಸೇರಿವೆ. ಕೊನೆಯ ಎರಡು ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ, ಆನೋಡೈಸೇಶನ್ನಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಕಡಿಮೆ ವಿಷತ್ವ ಮತ್ತು ಇರಿಡೆಸೆನ್ಸ್ ಹೆಚ್ಚು ಅಪೇಕ್ಷಿತ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಾಗಿವೆ. ನಿಯೋಬಿಯಂ ಅನ್ನು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ-ನಿರ್ಣಾಯಕ ಅಂಶವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗಿದೆ.
ದೈಹಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು
ಆವರ್ತಕ ಕೋಷ್ಟಕದ 5 ನೇ ಗುಂಪಿನಲ್ಲಿರುವ (ಕೋಷ್ಟಕ ನೋಡಿ) ನಯೋಬಿಯಂ ಒಂದು ಹೊಳಪಿನ, ಬೂದು, ಮೆತುವಾದ, ಪ್ಯಾರಾಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಲೋಹವಾಗಿದ್ದು, ಹೊರಗಿನ ಚಿಪ್ಪುಗಳಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಂರಚನೆಯು ಗುಂಪು 5 ಕ್ಕೆ ವಿಶಿಷ್ಟವಲ್ಲ. (ಇದನ್ನು ರುಥೇನಿಯಮ್ (44), ರೋಡಿಯಂ (45) ಮತ್ತು ಪಲ್ಲಾಡಿಯಮ್ (46) ನೆರೆಹೊರೆಯಲ್ಲಿ ಗಮನಿಸಬಹುದು.
ಸಂಪೂರ್ಣ ಶೂನ್ಯದಿಂದ ಅದರ ಕರಗುವ ಬಿಂದುವಿನವರೆಗೆ ಇದು ದೇಹ-ಕೇಂದ್ರಿತ ಘನ ಸ್ಫಟಿಕ ರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ಭಾವಿಸಲಾಗಿದ್ದರೂ, ಮೂರು ಸ್ಫಟಿಕಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಅಕ್ಷಗಳ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣೆಯ ಹೆಚ್ಚಿನ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಮಾಪನಗಳು ಘನ ರಚನೆಯೊಂದಿಗೆ ಅಸಮಂಜಸವಾದ ಅನಿಸೊಟ್ರೊಪಿಗಳನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸುತ್ತವೆ. [28] ಆದ್ದರಿಂದ, ಈ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಶೋಧನೆ ಮತ್ತು ಆವಿಷ್ಕಾರವನ್ನು ನಿರೀಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಕ್ರಯೋಜೆನಿಕ್ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ನಿಯೋಬಿಯಂ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟರ್ ಆಗುತ್ತದೆ. ವಾತಾವರಣದ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ, ಇದು 9.2 K ನಲ್ಲಿ ಧಾತುರೂಪದ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟರ್ಗಳಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಧಿಕ ನಿರ್ಣಾಯಕ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ನಿಯೋಬಿಯಂ ಯಾವುದೇ ಅಂಶಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾಂತೀಯ ನುಗ್ಗುವ ಆಳವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಇದು ವನಾಡಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಟೆಕ್ನೆಟಿಯಂ ಜೊತೆಗೆ ಮೂರು ಧಾತುರೂಪದ ಟೈಪ್ II ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟರ್ಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ. ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿವ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ನಿಯೋಬಿಯಂ ಲೋಹದ ಶುದ್ಧತೆಯನ್ನು ಬಲವಾಗಿ ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ.
ತುಂಬಾ ಶುದ್ಧವಾಗಿದ್ದಾಗ, ಅದು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಮೃದು ಮತ್ತು ಮೆತುವಾದದ್ದು, ಆದರೆ ಕಲ್ಮಶಗಳು ಅದನ್ನು ಗಟ್ಟಿಯಾಗಿಸುತ್ತದೆ.
ಈ ಲೋಹವು ಉಷ್ಣ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳಿಗೆ ಕಡಿಮೆ ಸೆರೆಹಿಡಿಯುವ ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ; ಆದ್ದರಿಂದ ಇದನ್ನು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಪಾರದರ್ಶಕ ರಚನೆಗಳು ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಪರಮಾಣು ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು
ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ ಗಾಳಿಗೆ ದೀರ್ಘಕಾಲದವರೆಗೆ ಒಡ್ಡಿಕೊಂಡಾಗ ಲೋಹವು ನೀಲಿ ಬಣ್ಣವನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ. ಧಾತುರೂಪದಲ್ಲಿ (2,468 °C) ಹೆಚ್ಚಿನ ಕರಗುವ ಬಿಂದುವಿನ ಹೊರತಾಗಿಯೂ, ಇದು ಇತರ ವಕ್ರೀಭವನ ಲೋಹಗಳಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಇದಲ್ಲದೆ, ಇದು ತುಕ್ಕು ನಿರೋಧಕವಾಗಿದೆ, ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿವಿಟಿ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಪದರಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ.
ಆವರ್ತಕ ಕೋಷ್ಟಕದಲ್ಲಿ ಅದರ ಪೂರ್ವವರ್ತಿ ಜಿರ್ಕೋನಿಯಂಗಿಂತ ನಿಯೋಬಿಯಂ ಸ್ವಲ್ಪ ಕಡಿಮೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಪಾಸಿಟಿವ್ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಸಾಂದ್ರವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಲ್ಯಾಂಥನೈಡ್ ಸಂಕೋಚನದ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಇದು ಭಾರವಾದ ಟ್ಯಾಂಟಲಮ್ ಪರಮಾಣುಗಳಿಗೆ ಗಾತ್ರದಲ್ಲಿ ಹೋಲುತ್ತದೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ನಿಯೋಬಿಯಂನ ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಆವರ್ತಕ ಕೋಷ್ಟಕದಲ್ಲಿ ನಿಯೋಬಿಯಂಗಿಂತ ನೇರವಾಗಿ ಕೆಳಗೆ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ಟ್ಯಾಂಟಲಮ್ಗೆ ಹೋಲುತ್ತವೆ. ಅದರ ತುಕ್ಕು ನಿರೋಧಕತೆಯು ಟ್ಯಾಂಟಲಮ್ನಂತೆ ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿಲ್ಲದಿದ್ದರೂ, ಕಡಿಮೆ ಬೆಲೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಲಭ್ಯತೆಯು ರಾಸಾಯನಿಕ ಸ್ಥಾವರಗಳಲ್ಲಿನ ವ್ಯಾಟ್ ಲೈನಿಂಗ್ಗಳಂತಹ ಕಡಿಮೆ ಬೇಡಿಕೆಯ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ನಿಯೋಬಿಯಂ ಅನ್ನು ಆಕರ್ಷಕವಾಗಿಸುತ್ತದೆ.