Niobium

Eegeschafte vun Niobium

Atomnummer 41
CAS Nummer 7440-03-1
Atommass 92,91
Schmëlzpunkt 2 468 °C
Kachpunkt 4900 °C
Atomvolumen 0,0180 nm3
Dicht bei 20 °C 8,55 g/cm³
Kristallstruktur Kierper-zentréiert Kubikzentimeter
Gitter konstant 0.3294 [nm]
Heefegkeet an der Äerdkrust 20,0 [g/t]
Geschwindegkeet vum Toun 3480 m/s (at rt) (dënn Staang)
Thermesch Expansioun 7,3 µm/(m·K) (bei 25 °C)
Wärmeleitung 53,7 W/(m·K)
Elektresch Resistivitéit 152 nΩ·m (bei 20 °C)
Mohs Hardness 6.0
Vickers Hardness 870-1320 MPa
Brinell Hardness 1735-2450 MPa

Niobium, fréier als Kolumbium bekannt, ass e chemescht Element mam Symbol Nb (fréier Cb) an Atomnummer 41. Et ass e mëllt, gro, kristallin, duktil Iwwergangsmetall, dacks an de Mineralstoffer Pyrochlor a Kolumbit fonnt, dohier de fréieren Numm " columbium".Säin Numm kënnt aus der griichescher Mythologie, speziell Niobe, deen d'Duechter vum Tantalus war, den Numm vum Tantal.Den Numm reflektéiert déi grouss Ähnlechkeet tëscht deenen zwee Elementer an hire physikaleschen a chemeschen Eegeschaften, sou datt se schwéier z'ënnerscheeden.

Den englesche Chemiker Charles Hatchett huet en neit Element ähnlech wéi Tantal am Joer 1801 gemellt an et Columbium genannt.Am Joer 1809 huet den englesche Chemiker William Hyde Wollaston falsch ofgeschloss datt Tantal a Kolumbium identesch waren.Den däitsche Chemiker Heinrich Rose huet 1846 festgestallt, datt Tantaläerz en zweet Element enthalen, dat hien Niob genannt huet.1864 an 1865 hunn eng Serie vu wëssenschaftleche Erkenntnisser gekläert datt Niob a Kolumbium datselwecht Element waren (wéi vum Tantal ënnerscheet), a fir ee Joerhonnerte goufen béid Nimm austauschbar benotzt.Niobium gouf offiziell als Numm vum Element am Joer 1949 ugeholl, awer den Numm Kolumbium bleift am aktuelle Gebrauch an der Metallurgie an den USA.

Niobium

Et war eréischt am fréien 20. Joerhonnert datt Niob fir d'éischt kommerziell benotzt gouf.Brasilien ass de féierende Produzent vu Niob a Ferroniob, eng Legierung vu 60-70% Niob mat Eisen.Niobium gëtt meeschtens an Legierungen benotzt, de gréissten Deel a spezielle Stol wéi dat a Gasleitungen.Obwuel dës Legierungen maximal 0,1% enthalen, verbessert de klenge Prozentsaz vun Niob d'Stäerkt vum Stol.D'Temperaturstabilitéit vun Niob-haltege Superlegierungen ass wichteg fir seng Notzung a Jet- a Rakéitemotoren.

Niobium gëtt a verschiddene Superleitungsmaterialien benotzt.Dës superleitend Legierungen, déi och Titan an Zinn enthalen, gi wäit an de Superleitungsmagnete vu MRI Scanner benotzt.Aner Uwendunge vun Niob enthalen Schweess, Nuklearindustrie, Elektronik, Optik, Numismatik, a Bijouen.An de leschten zwou Uwendungen sinn déi geréng Toxizitéit an Irideszenz produzéiert duerch Anodiséierung héich gewënschte Eegeschafte.Niobium gëtt als technologesch kritesch Element ugesinn.

Kierperlech Charakteristiken

Niobium ass e glänzend, gro, duktilt, paramagnetescht Metall an der Grupp 5 vum Periodeschen Dësch (kuckt Tabell), mat enger Elektronenkonfiguratioun an de baussenzege Muschelen, déi fir Grupp 5 atypesch ass. (Dëst kann an der Noperschaft vu Ruthenium observéiert ginn (44), Rhodium (45) a Palladium (46).

Obwuel et geduecht ass eng kierperzentréiert kubesch Kristallstruktur vun absoluter Null bis zu sengem Schmelzpunkt ze hunn, héichopléisende Miessunge vun der thermescher Expansioun laanscht déi dräi kristallographesch Achsen verroden Anisotropien, déi mat enger kubescher Struktur inkonsequent sinn.[28]Dofir gëtt weider Fuerschung an Entdeckung an dësem Beräich erwaart.

Niobium gëtt e Superleiter bei kryogenen Temperaturen.Beim Atmosphärendrock huet et déi héchst kritesch Temperatur vun den elementaren Superleiter bei 9,2 K. Niob huet déi gréisst magnetesch Penetratiounsdéift vun all Element.Zousätzlech ass et ee vun den dräi elementar Typ II Superleiter, zesumme mat Vanadium an Technetium.Déi superleitend Eegeschafte sinn staark ofhängeg vun der Rengheet vum Niobiummetall.

Wann et ganz reng ass, ass et relativ mëll an duktil, awer Gëftstoffer maachen et méi schwéier.

D'Metall huet eng niddereg Capture Querschnitt fir thermesch Neutronen;also ass et an der nuklear Industrien benotzt wou neutron transparent Strukturen gewënschte sinn.

Chemesch Charakteristiken

D'Metall kritt e bloe Tint wann se fir länger Zäit bei Raumtemperatur u Loft ausgesat ass.Trotz engem héije Schmelzpunkt an elementarer Form (2.468 °C), huet et eng méi niddreg Dicht wéi aner refractaire Metaller.Ausserdeem ass et korrosionsbeständeg, weist Superleitungseigenschaften a bildt dielektresch Oxidschichten.

Niobium ass liicht manner elektropositiv a méi kompakt wéi säi Virgänger am periodeschen Dësch, Zirkonium, wärend et quasi identesch a Gréisst ass wéi déi méi schwéier Tantalatome, als Resultat vun der Lanthanid Kontraktioun.Als Resultat sinn d'chemesch Eegeschafte vum Niob ganz ähnlech wéi déi fir Tantal, wat direkt ënner Niob an der Periodesch Tabell erschéngt.Och wa seng Korrosiounsbeständegkeet net sou aussergewéinlech ass wéi dee vum Tantal, de méi nidderegen Präis a méi grousser Disponibilitéit maachen Niob attraktiv fir manner usprochsvoll Uwendungen, sou wéi Tattooen a chemesche Planzen.