Niobium

Sifat-sifat Niobium

Nombor atom 41
Nombor CAS 7440-03-1
Jisim atom 92.91
Takat lebur 2 468 °C
Takat didih 4 900 °C
Isipadu atom 0.0180 nm3
Ketumpatan pada 20 °C 8.55g/cm³
Struktur kristal kubik berpusatkan jasad
Pemalar kekisi 0.3294 [nm]
Kelimpahan di kerak Bumi 20.0 [g/t]
Kelajuan bunyi 3480 m/s (pada rt) (rod nipis)
Pengembangan haba 7.3 µm/(m·K) (pada 25 °C)
Kekonduksian terma 53.7W/(m·K)
Kerintangan elektrik 152 nΩ·m (pada 20 °C)
Kekerasan Mohs 6.0
Kekerasan Vickers 870-1320Mpa
Kekerasan Brinell 1735-2450Mpa

Niobium, dahulunya dikenali sebagai columbium, ialah unsur kimia dengan simbol Nb (dahulunya Cb) dan nombor atom 41. Ia merupakan logam peralihan mulur yang lembut, kelabu, berhablur, dan sering ditemui dalam mineral piroklor dan columbite, oleh itu nama asalnya "columbium". Namanya berasal daripada mitologi Yunani, khususnya Niobe, yang merupakan anak perempuan Tantalus, yang merupakan senama tantalum. Nama itu mencerminkan persamaan yang besar antara kedua-dua unsur dalam sifat fizikal dan kimianya, menjadikannya sukar untuk dibezakan.

Ahli kimia Inggeris Charles Hatchett melaporkan unsur baharu yang serupa dengan tantalum pada tahun 1801 dan menamakannya columbium. Pada tahun 1809, ahli kimia Inggeris William Hyde Wollaston telah membuat kesimpulan yang salah bahawa tantalum dan columbium adalah sama. Ahli kimia Jerman Heinrich Rose telah menentukan pada tahun 1846 bahawa bijih tantalum mengandungi unsur kedua, yang dinamakannya niobium. Pada tahun 1864 dan 1865, satu siri penemuan saintifik menjelaskan bahawa niobium dan columbium adalah unsur yang sama (dibezakan daripada tantalum), dan selama satu abad kedua-dua nama itu digunakan secara bergantian. Niobium secara rasminya diterima pakai sebagai nama unsur tersebut pada tahun 1949, tetapi nama columbium masih digunakan semasa dalam metalurgi di Amerika Syarikat.

Niobium

Niobium mula-mula digunakan secara komersial pada awal abad ke-20. Brazil merupakan pengeluar utama niobium dan ferroniobium, iaitu aloi 60–70% niobium dengan besi. Niobium kebanyakannya digunakan dalam aloi, bahagian terbesar dalam keluli khas seperti yang digunakan dalam saluran paip gas. Walaupun aloi ini mengandungi maksimum 0.1%, peratusan niobium yang kecil meningkatkan kekuatan keluli. Kestabilan suhu superaloi yang mengandungi niobium adalah penting untuk kegunaannya dalam enjin jet dan roket.

Niobium digunakan dalam pelbagai bahan superkonduktor. Aloi superkonduktor ini, yang juga mengandungi titanium dan timah, digunakan secara meluas dalam magnet superkonduktor pengimbas MRI. Aplikasi niobium lain termasuk kimpalan, industri nuklear, elektronik, optik, numismatik dan barang kemas. Dalam dua aplikasi terakhir, ketoksikan rendah dan iridescence yang dihasilkan oleh anodisasi adalah sifat yang sangat diingini. Niobium dianggap sebagai unsur kritikal teknologi.

Ciri-ciri fizikal

Niobium ialah logam paramagnet yang berkilau, kelabu, mulur, dalam kumpulan 5 jadual berkala (lihat jadual), dengan konfigurasi elektron dalam petala paling luar yang tidak tipikal untuk kumpulan 5. (Ini boleh diperhatikan di kawasan sekitar rutenium (44), rodium (45), dan paladium (46).

Walaupun ia dianggap mempunyai struktur kristal kubik berpusatkan jasad dari sifar mutlak hingga takat leburnya, pengukuran resolusi tinggi bagi pengembangan haba di sepanjang tiga paksi kristalografi mendedahkan anisotropi yang tidak konsisten dengan struktur kubik.[28] Oleh itu, penyelidikan dan penemuan lanjut dalam bidang ini dijangka.

Niobium menjadi superkonduktor pada suhu kriogenik. Pada tekanan atmosfera, ia mempunyai suhu kritikal tertinggi bagi superkonduktor unsur pada 9.2 K. Niobium mempunyai kedalaman penembusan magnet terbesar berbanding mana-mana unsur. Di samping itu, ia merupakan salah satu daripada tiga superkonduktor unsur Jenis II, bersama-sama dengan vanadium dan teknetium. Sifat superkonduktif sangat bergantung pada ketulenan logam niobium.

Apabila sangat tulen, ia agak lembut dan mulur, tetapi bendasing menjadikannya lebih keras.

Logam ini mempunyai keratan rentas penangkapan yang rendah untuk neutron terma; oleh itu ia digunakan dalam industri nuklear di mana struktur lutsinar neutron diperlukan.

Ciri-ciri kimia

Logam ini bertukar menjadi warna kebiruan apabila terdedah kepada udara pada suhu bilik untuk tempoh yang lama. Walaupun mempunyai takat lebur yang tinggi dalam bentuk unsur (2,468 °C), ia mempunyai ketumpatan yang lebih rendah berbanding logam refraktori yang lain. Tambahan pula, ia tahan kakisan, mempamerkan sifat superkonduktiviti, dan membentuk lapisan oksida dielektrik.

Niobium sedikit kurang elektropositif dan lebih padat daripada pendahulunya dalam jadual berkala, zirkonium, manakala saiznya hampir sama dengan atom tantalum yang lebih berat, hasil daripada pengecutan lantanida. Akibatnya, sifat kimia niobium sangat serupa dengan tantalum, yang muncul betul-betul di bawah niobium dalam jadual berkala. Walaupun rintangan kakisannya tidak begitu ketara seperti tantalum, harga yang lebih rendah dan ketersediaan yang lebih tinggi menjadikan niobium menarik untuk aplikasi yang kurang mencabar, seperti lapisan tong di loji kimia.

Produk Niobium Terhangat

Tulis mesej anda di sini dan hantarkannya kepada kami