ਨਿਓਬੀਅਮ ਦੇ ਗੁਣ
ਪਰਮਾਣੂ ਸੰਖਿਆ | 41 |
CAS ਨੰਬਰ | 7440-03-1 |
ਪਰਮਾਣੂ ਪੁੰਜ | 92.91 |
ਪਿਘਲਣ ਬਿੰਦੂ | 2 468 ਡਿਗਰੀ ਸੈਲਸੀਅਸ |
ਉਬਾਲ ਦਰਜਾ | 4 900 ਡਿਗਰੀ ਸੈਲਸੀਅਸ |
ਪਰਮਾਣੂ ਆਇਤਨ | 0.0180 ਐਨਐਮ3 |
20 °C 'ਤੇ ਘਣਤਾ | 8.55 ਗ੍ਰਾਮ/ਸੈ.ਮੀ.³ |
ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਬਣਤਰ | ਸਰੀਰ-ਕੇਂਦਰਿਤ ਘਣ |
ਜਾਲੀ ਸਥਿਰਾਂਕ | 0.3294 [nm] |
ਧਰਤੀ ਦੀ ਪੇਪੜੀ ਵਿੱਚ ਭਰਪੂਰਤਾ | 20.0 [ਗ੍ਰਾ/ਟੀ] |
ਆਵਾਜ਼ ਦੀ ਗਤੀ | 3480 ਮੀਟਰ/ਸਕਿੰਟ (rt ਤੇ) (ਪਤਲਾ ਡੰਡਾ) |
ਥਰਮਲ ਵਿਸਥਾਰ | 7.3 µm/(m·K) (25 °C 'ਤੇ) |
ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ | 53.7W/(ਮੀਟਰ·ਕੇ) |
ਬਿਜਲੀ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧਕਤਾ | 152 nΩ·m (20 °C 'ਤੇ) |
ਮੋਹਸ ਕਠੋਰਤਾ | 6.0 |
ਵਿਕਰਸ ਕਠੋਰਤਾ | 870-1320 ਐਮਪੀਏ |
ਬ੍ਰਿਨੇਲ ਕਠੋਰਤਾ | 1735-2450 ਐਮਪੀਏ |
ਨਿਓਬੀਅਮ, ਜਿਸਨੂੰ ਪਹਿਲਾਂ ਕੋਲੰਬੀਅਮ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਸੀ, ਇੱਕ ਰਸਾਇਣਕ ਤੱਤ ਹੈ ਜਿਸਦਾ ਪ੍ਰਤੀਕ Nb (ਪਹਿਲਾਂ Cb) ਅਤੇ ਪਰਮਾਣੂ ਸੰਖਿਆ 41 ਹੈ। ਇਹ ਇੱਕ ਨਰਮ, ਸਲੇਟੀ, ਕ੍ਰਿਸਟਲਿਨ, ਲਚਕੀਲਾ ਪਰਿਵਰਤਨ ਧਾਤ ਹੈ, ਜੋ ਅਕਸਰ ਖਣਿਜ ਪਾਈਰੋਕਲੋਰ ਅਤੇ ਕੋਲੰਬਾਈਟ ਵਿੱਚ ਪਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਇਸਦਾ ਪੁਰਾਣਾ ਨਾਮ "ਕੋਲੰਬੀਅਮ" ਹੈ। ਇਸਦਾ ਨਾਮ ਯੂਨਾਨੀ ਮਿਥਿਹਾਸ ਤੋਂ ਆਇਆ ਹੈ, ਖਾਸ ਕਰਕੇ ਨਿਓਬ, ਜੋ ਟੈਂਟਲਸ ਦੀ ਧੀ ਸੀ, ਜੋ ਕਿ ਟੈਂਟਲਮ ਦਾ ਨਾਮ ਸੀ। ਇਹ ਨਾਮ ਦੋਵਾਂ ਤੱਤਾਂ ਦੇ ਭੌਤਿਕ ਅਤੇ ਰਸਾਇਣਕ ਗੁਣਾਂ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਸਮਾਨਤਾ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਕਾਰਨ ਉਹਨਾਂ ਵਿੱਚ ਫਰਕ ਕਰਨਾ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
ਅੰਗਰੇਜ਼ੀ ਰਸਾਇਣ ਵਿਗਿਆਨੀ ਚਾਰਲਸ ਹੈਚੇਟ ਨੇ 1801 ਵਿੱਚ ਟੈਂਟਲਮ ਦੇ ਸਮਾਨ ਇੱਕ ਨਵੇਂ ਤੱਤ ਦੀ ਰਿਪੋਰਟ ਕੀਤੀ ਅਤੇ ਇਸਨੂੰ ਕੋਲੰਬੀਅਮ ਨਾਮ ਦਿੱਤਾ। 1809 ਵਿੱਚ, ਅੰਗਰੇਜ਼ੀ ਰਸਾਇਣ ਵਿਗਿਆਨੀ ਵਿਲੀਅਮ ਹਾਈਡ ਵੋਲਾਸਟਨ ਨੇ ਗਲਤ ਸਿੱਟਾ ਕੱਢਿਆ ਕਿ ਟੈਂਟਲਮ ਅਤੇ ਕੋਲੰਬੀਅਮ ਇੱਕੋ ਜਿਹੇ ਸਨ। ਜਰਮਨ ਰਸਾਇਣ ਵਿਗਿਆਨੀ ਹੇਨਰਿਕ ਰੋਜ਼ ਨੇ 1846 ਵਿੱਚ ਇਹ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕੀਤਾ ਕਿ ਟੈਂਟਲਮ ਧਾਤ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਦੂਜਾ ਤੱਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸਨੂੰ ਉਸਨੇ ਨਿਓਬੀਅਮ ਨਾਮ ਦਿੱਤਾ। 1864 ਅਤੇ 1865 ਵਿੱਚ, ਵਿਗਿਆਨਕ ਖੋਜਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਲੜੀ ਨੇ ਸਪੱਸ਼ਟ ਕੀਤਾ ਕਿ ਨਿਓਬੀਅਮ ਅਤੇ ਕੋਲੰਬੀਅਮ ਇੱਕੋ ਤੱਤ ਸਨ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਟੈਂਟਲਮ ਤੋਂ ਵੱਖਰਾ ਹੈ), ਅਤੇ ਇੱਕ ਸਦੀ ਲਈ ਦੋਵੇਂ ਨਾਮ ਇੱਕ ਦੂਜੇ ਦੇ ਬਦਲੇ ਵਰਤੇ ਜਾਂਦੇ ਰਹੇ। ਨਿਓਬੀਅਮ ਨੂੰ ਅਧਿਕਾਰਤ ਤੌਰ 'ਤੇ 1949 ਵਿੱਚ ਤੱਤ ਦੇ ਨਾਮ ਵਜੋਂ ਅਪਣਾਇਆ ਗਿਆ ਸੀ, ਪਰ ਸੰਯੁਕਤ ਰਾਜ ਅਮਰੀਕਾ ਵਿੱਚ ਧਾਤੂ ਵਿਗਿਆਨ ਵਿੱਚ ਕੋਲੰਬੀਅਮ ਨਾਮ ਮੌਜੂਦਾ ਵਰਤੋਂ ਵਿੱਚ ਰਹਿੰਦਾ ਹੈ।
20ਵੀਂ ਸਦੀ ਦੇ ਸ਼ੁਰੂ ਵਿੱਚ ਹੀ ਨਾਈਓਬੀਅਮ ਦੀ ਪਹਿਲੀ ਵਾਰ ਵਪਾਰਕ ਵਰਤੋਂ ਹੋਈ ਸੀ। ਬ੍ਰਾਜ਼ੀਲ ਨਾਈਓਬੀਅਮ ਅਤੇ ਫੈਰੋਨੀਓਬੀਅਮ ਦਾ ਮੋਹਰੀ ਉਤਪਾਦਕ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ 60-70% ਨਾਈਓਬੀਅਮ ਅਤੇ ਲੋਹੇ ਦਾ ਮਿਸ਼ਰਤ ਧਾਤ ਹੈ। ਨਾਈਓਬੀਅਮ ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਮਿਸ਼ਰਤ ਧਾਤ ਵਿੱਚ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਖਾਸ ਸਟੀਲ ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਡਾ ਹਿੱਸਾ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਗੈਸ ਪਾਈਪਲਾਈਨਾਂ ਵਿੱਚ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ ਇਹਨਾਂ ਮਿਸ਼ਰਤ ਧਾਤ ਵਿੱਚ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ 0.1% ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਨਾਈਓਬੀਅਮ ਦਾ ਛੋਟਾ ਪ੍ਰਤੀਸ਼ਤ ਸਟੀਲ ਦੀ ਤਾਕਤ ਨੂੰ ਵਧਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਜੈੱਟ ਅਤੇ ਰਾਕੇਟ ਇੰਜਣਾਂ ਵਿੱਚ ਇਸਦੀ ਵਰਤੋਂ ਲਈ ਨਾਈਓਬੀਅਮ-ਯੁਕਤ ਸੁਪਰਅਲੌਏ ਦੀ ਤਾਪਮਾਨ ਸਥਿਰਤਾ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ।
ਨਾਈਓਬੀਅਮ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਸੁਪਰਕੰਡਕਟਿੰਗ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਵਿੱਚ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਸੁਪਰਕੰਡਕਟਿੰਗ ਮਿਸ਼ਰਤ, ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਵਿੱਚ ਟਾਈਟੇਨੀਅਮ ਅਤੇ ਟੀਨ ਵੀ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਐਮਆਰਆਈ ਸਕੈਨਰਾਂ ਦੇ ਸੁਪਰਕੰਡਕਟਿੰਗ ਚੁੰਬਕਾਂ ਵਿੱਚ ਵਿਆਪਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਰਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਨਾਈਓਬੀਅਮ ਦੇ ਹੋਰ ਉਪਯੋਗਾਂ ਵਿੱਚ ਵੈਲਡਿੰਗ, ਪ੍ਰਮਾਣੂ ਉਦਯੋਗ, ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕਸ, ਆਪਟਿਕਸ, ਸਿੱਕਾ ਵਿਗਿਆਨ ਅਤੇ ਗਹਿਣੇ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ। ਪਿਛਲੇ ਦੋ ਉਪਯੋਗਾਂ ਵਿੱਚ, ਐਨੋਡਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਦੁਆਰਾ ਪੈਦਾ ਕੀਤੀ ਗਈ ਘੱਟ ਜ਼ਹਿਰੀਲੀਤਾ ਅਤੇ ਇਰਾਈਡਸੈਂਸ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਲੋੜੀਂਦੀਆਂ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਹਨ। ਨਾਈਓਬੀਅਮ ਨੂੰ ਇੱਕ ਤਕਨਾਲੋਜੀ-ਨਾਜ਼ੁਕ ਤੱਤ ਮੰਨਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
ਸਰੀਰਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ
ਨਾਈਓਬੀਅਮ ਆਵਰਤੀ ਸਾਰਣੀ (ਸਾਰਣੀ ਵੇਖੋ) ਦੇ ਸਮੂਹ 5 ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਚਮਕਦਾਰ, ਸਲੇਟੀ, ਨਰਮ, ਪੈਰਾਮੈਗਨੈਟਿਕ ਧਾਤ ਹੈ, ਜਿਸਦੇ ਬਾਹਰੀ ਸ਼ੈੱਲਾਂ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਸੰਰਚਨਾ ਹੈ ਜੋ ਸਮੂਹ 5 ਲਈ ਅਸਾਧਾਰਨ ਹੈ। (ਇਹ ਰੂਥੇਨੀਅਮ (44), ਰੋਡੀਅਮ (45), ਅਤੇ ਪੈਲੇਡੀਅਮ (46) ਦੇ ਆਂਢ-ਗੁਆਂਢ ਵਿੱਚ ਦੇਖਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਹਾਲਾਂਕਿ ਇਹ ਮੰਨਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਇਸਦਾ ਸਰੀਰ-ਕੇਂਦ੍ਰਿਤ ਘਣ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਢਾਂਚਾ ਪੂਰਨ ਜ਼ੀਰੋ ਤੋਂ ਇਸਦੇ ਪਿਘਲਣ ਬਿੰਦੂ ਤੱਕ ਹੈ, ਤਿੰਨ ਕ੍ਰਿਸਟਲੋਗ੍ਰਾਫਿਕ ਧੁਰਿਆਂ ਦੇ ਨਾਲ ਥਰਮਲ ਵਿਸਥਾਰ ਦੇ ਉੱਚ-ਰੈਜ਼ੋਲੂਸ਼ਨ ਮਾਪ ਐਨੀਸੋਟ੍ਰੋਪੀਜ਼ ਨੂੰ ਪ੍ਰਗਟ ਕਰਦੇ ਹਨ ਜੋ ਕਿ ਘਣ ਬਣਤਰ ਨਾਲ ਅਸੰਗਤ ਹਨ। [28] ਇਸ ਲਈ, ਇਸ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਹੋਰ ਖੋਜ ਅਤੇ ਖੋਜ ਦੀ ਉਮੀਦ ਹੈ।
ਕ੍ਰਾਇਓਜੇਨਿਕ ਤਾਪਮਾਨ 'ਤੇ ਨਾਈਓਬੀਅਮ ਇੱਕ ਸੁਪਰਕੰਡਕਟਰ ਬਣ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਵਾਯੂਮੰਡਲ ਦੇ ਦਬਾਅ 'ਤੇ, ਇਸਦਾ ਐਲੀਮੈਂਟਲ ਸੁਪਰਕੰਡਕਟਰਾਂ ਦਾ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਤਾਪਮਾਨ 9.2 K ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਨਾਈਓਬੀਅਮ ਵਿੱਚ ਕਿਸੇ ਵੀ ਤੱਤ ਦੀ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਚੁੰਬਕੀ ਪ੍ਰਵੇਸ਼ ਡੂੰਘਾਈ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਇਹ ਵੈਨੇਡੀਅਮ ਅਤੇ ਟੈਕਨੇਟੀਅਮ ਦੇ ਨਾਲ, ਤਿੰਨ ਐਲੀਮੈਂਟਲ ਟਾਈਪ II ਸੁਪਰਕੰਡਕਟਰਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ ਹੈ। ਸੁਪਰਕੰਡਕਟਿਵ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਨਾਈਓਬੀਅਮ ਧਾਤ ਦੀ ਸ਼ੁੱਧਤਾ 'ਤੇ ਬਹੁਤ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ।
ਜਦੋਂ ਇਹ ਬਹੁਤ ਸ਼ੁੱਧ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਹ ਮੁਕਾਬਲਤਨ ਨਰਮ ਅਤੇ ਲਚਕੀਲਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਪਰ ਅਸ਼ੁੱਧੀਆਂ ਇਸਨੂੰ ਸਖ਼ਤ ਬਣਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ।
ਇਸ ਧਾਤ ਵਿੱਚ ਥਰਮਲ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਲਈ ਘੱਟ ਕੈਪਚਰ ਕਰਾਸ-ਸੈਕਸ਼ਨ ਹੈ; ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਇਸਦੀ ਵਰਤੋਂ ਨਿਊਕਲੀਅਰ ਉਦਯੋਗਾਂ ਵਿੱਚ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਜਿੱਥੇ ਨਿਊਟ੍ਰੋਨ ਪਾਰਦਰਸ਼ੀ ਢਾਂਚੇ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
ਰਸਾਇਣਕ ਗੁਣ
ਜਦੋਂ ਇਹ ਧਾਤ ਕਮਰੇ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ 'ਤੇ ਲੰਬੇ ਸਮੇਂ ਲਈ ਹਵਾ ਦੇ ਸੰਪਰਕ ਵਿੱਚ ਆਉਂਦੀ ਹੈ ਤਾਂ ਇਹ ਨੀਲੀ ਰੰਗਤ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰ ਲੈਂਦੀ ਹੈ। ਤੱਤ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਉੱਚ ਪਿਘਲਣ ਬਿੰਦੂ (2,468 °C) ਦੇ ਬਾਵਜੂਦ, ਇਸਦੀ ਘਣਤਾ ਹੋਰ ਰਿਫ੍ਰੈਕਟਰੀ ਧਾਤਾਂ ਨਾਲੋਂ ਘੱਟ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਇਹ ਖੋਰ-ਰੋਧਕ ਹੈ, ਸੁਪਰਕੰਡਕਟੀਵਿਟੀ ਗੁਣਾਂ ਨੂੰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕਰਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਡਾਈਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਆਕਸਾਈਡ ਪਰਤਾਂ ਬਣਾਉਂਦੀ ਹੈ।
ਨਿਓਬੀਅਮ ਆਵਰਤੀ ਸਾਰਣੀ ਵਿੱਚ ਆਪਣੇ ਪੂਰਵਗਾਮੀ, ਜ਼ੀਰਕੋਨੀਅਮ ਨਾਲੋਂ ਥੋੜ੍ਹਾ ਘੱਟ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਪੋਜ਼ਿਟਿਵ ਅਤੇ ਵਧੇਰੇ ਸੰਖੇਪ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਇਹ ਲੈਂਥਾਨਾਈਡ ਸੁੰਗੜਨ ਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ, ਭਾਰੀ ਟੈਂਟਲਮ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਦੇ ਆਕਾਰ ਵਿੱਚ ਲਗਭਗ ਇੱਕੋ ਜਿਹਾ ਹੈ। ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ, ਨਿਓਬੀਅਮ ਦੇ ਰਸਾਇਣਕ ਗੁਣ ਟੈਂਟਲਮ ਦੇ ਸਮਾਨ ਹਨ, ਜੋ ਆਵਰਤੀ ਸਾਰਣੀ ਵਿੱਚ ਨਿਓਬੀਅਮ ਦੇ ਸਿੱਧੇ ਹੇਠਾਂ ਦਿਖਾਈ ਦਿੰਦੇ ਹਨ। ਹਾਲਾਂਕਿ ਇਸਦਾ ਖੋਰ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਟੈਂਟਲਮ ਜਿੰਨਾ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਨਹੀਂ ਹੈ, ਘੱਟ ਕੀਮਤ ਅਤੇ ਵੱਧ ਉਪਲਬਧਤਾ ਘੱਟ ਮੰਗ ਵਾਲੇ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਲਈ ਨਿਓਬੀਅਮ ਨੂੰ ਆਕਰਸ਼ਕ ਬਣਾਉਂਦੀ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਰਸਾਇਣਕ ਪਲਾਂਟਾਂ ਵਿੱਚ ਵੈਟ ਲਾਈਨਿੰਗ।