Niobio (NB) -rakenne, ominaisuudet, käyttää, saada

Hän niobium Se on kemiallinen elementti, joka kuuluu Oeriódica -taulukon ryhmälle V. Se kuuluu toisen siirtymäjoukon metalleihin. Sen kemiallinen symboli on NB. Suurin osa sen ominaisuuksista ja käyttäytymisistä vastaa metallin ominaisuuksia, mutta jotkut sen kemiallisista ominaisuuksista hapettumisessa +5 ovat hyvin samanlaisia ​​kuin ei -metallissa.

Kun se löydettiin vuonna 1801, Columbion nimi nimitettiin Christopher Columbuksen kunniaksi, koska hän oli osa Amerikasta tuotettua mineraaliostoa Englantiin.

Niobion sijainti kemiallisten elementtien jaksollisessa taulukossa. Kirjoittaja: Ahoersteeer. Vektorisointi: Sushant Savla. Lähde: Wikimedia Commons.

Jonkin aikaa Columbioa (CB) ja tantaliumia (TA) pidettiin samana elementinä, kunnes monien vaikeuksien jälkeen näiden kahden väliset erot tunnistettiin.

Columbio oli silloin sen samankaltaisuuden takia Tantalion kanssa, nimeltään Niobio, termi, joka on johdettu Niobesta, Tantaluksen tytär, joka on kreikkalaisen mytologian hahmo, joka on tuomittu iankaikkiseen turhautumiseen ja Jumalan Jupiterin poika,. Yhdysvaltojen metallurgisessa teollisuudessa Niobio kutsutaan edelleen Columbioksi.

Niobiumin atomiluku, symboli ja atomipaino. Lähde: ME/CC BY-S (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/2.5). Lähde: Wikimedia Commons.

Se on tulenkestävä metalli, joten se vastustaa erittäin korkeita lämpötiloja sulattamatta tai hajottamatta. Kun valettu voidaan sekoittaa missä tahansa suhteessa rautaan.

Siksi sitä käytetään teräksen tuotannossa erilaisiin sovelluksiin, mukaan lukien ilmailu- ja ilmailuteollisuus. Sitä käytetään myös luuimplantteissa sen biologisen yhteensopivuuden vuoksi elävien kudosten kanssa.

[TOC]

Elektroninen rakenne ja kokoonpano

Tämän elementin sähköinen kokoonpano on:

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d -d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d -d⁴ 5s¹,

tai myös:

[KR] 4d -d⁴ 5s¹,

Tämä kokoonpano selittää, että sen vahvin hapettumistila on +5, koska kun se menettää 5 elektronia uloimmista kerroksistaan ​​(4d -d⁴ 5s¹) Hanki Noble Gas Kriptonin (KR) vakaa kokoonpano (KR). Siinä on kuitenkin myös muita valensseja.

Niobiumin kiteinen rakenne on keskitetty kuutiometriä, mikä tarkoittaa, että 8 atomia sijaitsee kuution muodostaessa ja tämän keskellä on myös atomi.

Se voi palvella sinua: Cyclopentano (C5H10): rakenne, ominaisuudet ja käytötNiobio -kiteet. Voit nähdä kuutiomuodon. Alchemist-HP (keskustelu) (www.Pse-Mendelejew.) [fal tai gfdl 1.2 (http: // www.GNU.Org/lisenssit/vanhojen lisenssit/FDL-1.2.HTML)]. Lähde: Wikimedia Commons.

Nimikkeistö

• Niobio, NB -kemiallinen symboli
• Columbio, CB -kemiallinen symboli

Ominaisuudet

Atominumero

41

Fyysinen tila

Metallinen kiinteä kiinteä kiinteä.

Niobio -sylinteri. W -. OELEN/CC BY-SA (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/3.0). Lähde: Wikimedia Commons.

Atomipaino

92,9

Sulamispiste

2477 ºC

Kiehumispiste

4741 ºC

Tiheys

8,57 g/cm³

Liukoisuus

Nestemäisessä tilassa, toisin sanoen sulaa, se on täysin sekoittumassa raudan kanssa. Se on liukenematon veteen.

Kemialliset ominaisuudet

Sillä on korkea korroosionkestävyys ja monia kemikaaleja. Tästä syystä se on hyvin kestävä hapoille, mutta sitä hyökkää fluoriarhorihappo (HF) ja reagoi voimakkaasti tämän seoksen kanssa typpihapolla (HNO₃-A.

Se liukenee hitaasti natriumhydroksidiin (NaOH) tai sulaan kaliumhydroksidiin, mutta on resistentti ammoniakkiliuoksille (NH₃-A.

Hapetustila +5 on se, joka tuottaa tämän elementin stabiilimmat yhdisteet, kuten fluoridi, tartraatti, oksalaatti ja peroksidi. Siinä on kuitenkin myös yhdisteitä muiden valenssien kanssa.

Mekaaniset ominaisuudet

Puhtaudesta riippuen, sillä voi olla hyvin taipuisa, ts. Se voidaan muodonmuutokselle helposti sallimalla jopa johtimien hankkiminen. Kuitenkin lisäämällä materiaalin pidentymistä, muuttuu kuitenkin vaikeammaksi ja kestävämmaksi, menettäen sivemmin, mutta olematta hauras.

Niobiolanka. 盧樂 Lu le/cc by-Sa (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/3.0). Lähde: Wikimedia Commons.

Se on erittäin lämmönkestävä materiaali, joka tukee erittäin korkeita lämpötiloja sulamattoman tai hajottamatta, ylläpitäen sen mekaanisia ominaisuuksia, joten se kuuluu tulenkestävien metallien luokkaan.

Muut ominaisuudet

Sillä on suprajohteita, mikä tarkoittaa, että tietyn lämpötilan alapuolella jäähdytettyä ei tarjoa vastustuskykyä sähkövirran läpikulkulle, ja siitä tulee täydellinen sähköjohdin.

Saada

Tämän elementin tärkeimmät lähteet ovat Columbita -mineraalit, joita kutsutaan myös niobitaksi tai ferrocolumbitaksi ja pyrochloro. Columbita sisältää myös Tantalio (TA), joten sinun on erotettava NB mainitusta metallista.

Se voi palvella sinua: perkloorihappo: kaava, ominaisuudet ja käytöt

Yksi uuttomenetelmistä perustuu kloridin ja TA: n kiehumispisteiden eroon. Mineraali käynnistetään kloorikaasulla (CL₂), niin että metallikloridit muodostuvat.

Sitten tislaus suoritetaan; Tantaliokloridi (TACL₅) kiehumispiste on 236 ° C, kun taas NBCL₅ kiehua 248 ° C: ssa. Siksi kun seosta lämmitetään ennen tantaliokloridia ja sitten niobioa.

NB luodaan myös toissijaisena tuotteena tinan uuttamisen aikana.

Sovellukset

Metallurgisessa teollisuudessa

Se on erittäin hyödyllinen teräksen valmistuksessa, jossa korkeissa lämpötiloissa se yhdistetään hiilen ja typen kanssa, jotta muodostuu erittäin ohuita hiukkasia niobiumkarbidia (NBC) ja niobium -nitruroa (NBN).

Siksi sen läsnäolo tässä materiaalissa auttaa hallitsemaan viljan kokoa ja parantamaan korroosionkestävyyttä.

Se lisää myös seosten mekaanista resistanssia, etenkin alhaisissa lämpötiloissa, joten se on hyödyllinen ilmailuteollisuudessa, missä sitä käytetään raketteissa ja suihkumoottoreissa. Lisäetuna tässä sovelluksessa tulenkestävän metallien joukossa on alhaisin tiheys.

Niobio -seoksia käytetään rakettien valmistuksessa. Kirjoittaja: Wikiimages. Lähde: Pixabay.

Sen seoksia käytetään palkeissa rakennusrakenteisiin ja öljynpoistoalustoihin sekä kaasuputkistoihin ja putkistoihin. Joitakin kromiteräksistä ja molybdeeniä koskevista niobiumseoksista käytetään sovelluksissa korkeissa lämpötiloissa, kuten kiehuvat.

Sillä on myös teräskäyttöä kulutusresistenteihin työkaluihin ja hankaukseen. Ja korkean ulottuvuudensa vuoksi sitä voidaan käyttää muodostumisprosesseissa, joista puristaminen, taivutus ja tulostus voidaan mainita.

Niobiumlevyt. Mauro Caleb/CC By-Sa (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/3.0). Lähde: Wikimedia Commons.

Sähkömagneetteina

Supershonduktioominaisuuksiensa vuoksi sitä käytetään hiukkaskiihdyttimissä käytettyjen suprajohteiden magneettien valmistukseen, jota tutkijat käyttävät subatomisissa hiukkasfysiikassa.

Voi palvella sinua: hiiliKuva magneettikesonanssilla saadun henkilön sisäpuolelta. Niobio sallii magnetojen tai magneettien valmistuksen, jonka avulla tämäntyyppiset lääketieteelliset tutkimukset suoritetaan. Kirjoittaja: Ranveig. Lähde: Wikimedia Commons.

Näitä magneetteja käytetään myös ydinmagneettiresonanssilaitteissa kemiallisten yhdisteiden rakenteiden analysoimiseksi ja magneettikuvauskuvan skannereissa, jotka saavat ihmisen sisäiset kehon kuvat lääketieteellisillä diagnoositarkoituksilla.

Laseissa

Niobiumoksidit lisätään korjaavien linssien lasivalmisteisiin niiden taitekerroksen lisäämiseksi ja ohuemman lasin kehittämisen sallimiseksi.

Muut sovellukset

Anodisointiprosessin kautta tähän metalliin kohdistetaan tiheä oksidikerros tietyillä aineilla, mikä mahdollistaa houkuttelevat värit loistaa ja tällä tavalla koristeelliset johdot valmistetaan ja asetetaan myös kolikoihin.

Anodisoitu niobio. Mauro Caleb/CC By-Sa (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/3.0). Lähde: Wikimedia Commons.

Niobion kanssa on korroosion kestäviä haihdutusastiaa, jotka ovat hyödyllisiä pinnoitustekniikassa. Erityisiä risoleja valmistetaan myös.

Sitä käytetään myös materiaaleissa, jotka palvelevat luuimplantteja, koska se on erittäin biologisesti yhteensopiva ihmisen organismin kudosten kanssa.

Viitteet

1. Kuninkaallinen kemian yhdistys. (2020). Taulukon taulukko. Niobium. RSC toipunut.org.
2. Puuvilla, f. Albert ja Wilkinson, Geoffrey. (1980). Edistynyt epäorgaaninen kemia. Neljäs painos. John Wiley & Sons.
3. Gasik, m.Yllyttää. (2013). Niobium -ferroalysen tekniikka. Niobiumin ominaisuudet. Ferrolly -käsikirjassa. ScienEdirect.com.
4. Marczenko, Z. ja Balkcak, M. (2000). Erottelu, esikeskus ja spektrofotometria epäorgaanisessa analyysissä. Niobium. Analyyttisessä spektroskopiakirjastossa. ScienEdirect.com.
5. Agulyansky, a. (2004). Esittely. Jalostusprosessi. Tantalumin ja niobiumfluoriyhdisteiden kemiassa. ScienEdirect.com.
6. Plansee Se. (2020). Niobium. Palautunut plasista.com.
7. Lyon, S.B -. (2010). Tekniikan materiaalien korroosio ja hajoaminen. Historialliset tiedot. Sheirin korroosiossa. ScienEdirect.com.