Niobium

in Wikipedia, die vrye ensiklopedie
Spring na: navigasie, soek
41 sirkoniumniobiummolibdeen
V

Nb

Ta
Nb-TableImage.png
Algemeen
Naam, Simbool, Getal niobium, Nb, 41
Chemiese reeks oorgangsmetale
Groep, Periode, Blok 5, 5, d
Voorkoms metaalgrys
Atoommassa 92.90638 (2) g/mol
Elektronkonfigurasie [Kr] 4d4 5s1
Elektrone per skil 2, 8, 18, 12, 1
Fisiese Eienskappe
Toestand vastestof
Digtheid (naby k.t.) 8.57 g/cm³
Smeltpunt 2750 K
(2477 °C)
Kookpunt 5017 K
(4744 °C)
Smeltingswarmte 30 kJ/mol
Verdampingswarmte 689.9 kJ/mol
Warmtekapasiteit (25 °C) 24.60 J/(mol·K)
Dampdruk
P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k
teen T/K 2942 3207 3524 3910 4393 5013
Atoomeienskappe
Kristalstruktuur kubies vlakgesentreerd
Oksidasietoestande 5, 3
(effens suur oksied)
Elektronegatiwiteit 1.6 (Skaal van Pauling)
ionisasie-energieë 1ste: 652.1 kJ/mol
2de: 1380 kJ/mol
3rde: 2416 kJ/mol
Atoomradius 145 pm
Atoomradius (ber.) 198 pm
Kovalente radius 137 pm
Diverse
Magnetiese rangskikking geen data
Elektriese resistiwiteit (20 °C) 152 nΩ·m
Termiese geleidingsvermoë (300 K) 53.7 W/(m·K)
Termiese uitsetting (25 °C) 7.3 µm/(m·K)
Spoed van klank (dun staaf) (20 °C) 3480 m/s
Young se modulus 105 GPa
Skuifmodulus 38 GPa
Massamodulus 170 GPa
Poissonverhouding 0.40
Mohs se hardheid 6.0
Vickers hardheid 1320 MPa
Brinell hardheid 736 MPa
CAS-registernommer 7440-03-1


Vernaamste isotope
Hoofartikel: Isotope van Niobium
iso NV halfleeftyd VM VE (MeV) VP
91Nb sin 6.8×102 y e - 91Zr
91mNb sin 60.86 d IO 0.104e 91Nb
92Nb sin 10.15 d e - 92Zr
? 0.934 -
92Nb sin 3.47×107y e - 92Zr
? 0.561, 0.934 -
93Nb 100% Nb is stabiel met 52 neutrone
93mNb sin 16.13 y IO 0.031e 93Nb
94Nb sin 2.03×104 y ß- 0.471 94Mo
? 0.702, 0.871 -
95Nb sin 34.991 d ß- 0.159 95Mo
? 0.765 -
95mNb sin 3.61 d IO 0.235 95Nb
Verwysings

Niobium is 'n chemiese element in die periodieke tabel met die simbool Nb en atoomgetal van 41. Niobium is 'n seldsame sagte, grys, pletbare oorgangsmetaal wat in die mineraal niobiet aangetref word en word gebruik in verskeie legerings. Die bekendste legerings word gebruik om spesiale staalsoorte en sterk sweislaste te vervaardig. Niobium is in verskeie minerale ontdek wat aanvanklik as kolumbiete bekend gestaan het, nou niobiet genoem.

Kenmerkende eienskappe[wysig]

Niobiem is 'n blink grys, pletbare metaal wat 'n blouerige tint verkry wanneer dit by kamertemperatuur vir 'n verlengde periode aan lug blootgestel word. Niobium se chemiese eienskappe is bykans identies aan dié van tantaal, wat reg onder niobium op die periodieke tabel voorkom.

Wanneer dit verwerk word moet niobium onder 'n beskermende atmosfeer geplaas word selfs by lae temperature. Die metaal begin om in lug by 200 °C te oksideer; met mees algemene oksidasietoestande van +3 en +5. Ander toestande is wel ook bekend.

Gebruike[wysig]

Niobium het 'n aantal gebruike: dit is 'n bestandeel van sommige vlekvrye staalsoorte en in sommige nie-yster metaallegerings. Hierdie legerings is baie sterk en word dikwels gebruik in die konstruksie van pyplyne. Ander gebruike sluit in:

Niobium word 'n supergeleier by kriogeniese temperature. By atmosferiese druk het dit die hoogste kritieke temperatuur van die suiwer element supergeleiers: 9.3 K. Niobium het ook die grootste magnetiese penetrasie-diepte van enige element. Verder is dit een van slegs drie suiwer element supergeleiers (vanadium en tegnesium is die ander twee) wat Tipe II supergeleiers is, wat beteken dat dit 'n supergeleier bly wanneer dit blootgestel word aan sterk magnetiese velde. Niobium-tin en niobium-titaanlegerings word gebruik vir drade in supergeleiermagnete wat in staat is om buitengewoon sterk magnetiese velde te produseer. Niobium word ook in die suiwer vorm gebruik om supergeleidende komponente vir partikelversnellers te vervaardig.

Geskiedenis[wysig]

Niobium se naam is afkomstig uit Griekse mitologie en is vernoem na Niobe, die dogter van Tantalus. Die element is in 1801 deur Charles Hatchett ontdek. Hatchett het niobium in kolumbiet-erts ontdek wat in die 1750's deur John Winthrop, die eerste goewerneur van Connecticut na Engeland gestuur is. Daar het baie verwarring ontstaan oor die verskil tussen die nou-verwante niobium en tantaal en die probleem is eers in 1846 opgelos deur Heinrich Rose en Jean Charles Galissard wat die element toe herontdek het. Omdat Rose nie bewus was van Hatchett se werk nie, het hy die element 'n ander naam, Niobium gegee. In 1864 was Christian Blomstrand die eerste gewees om die suiwer metaal voor te berei deur niobiumchloried in 'n waterstof atmosfeer te reduseer.

Kolumbium (simbool Cb) was die aanvanklike naam wat Hatchett aan die element gegee het, maar Internasionale Vereniging van Suiwer en Toegepaste Chemie (IUPAC) het "niobium" as die amptelike naam vir element 41 in 1950 aanvaar meer as 'n 100 jaar na die omstredenheid ontstaan het.

Verspreiding[wysig]

Niobium metaal

Die element word nooit in sy suiwer vorm in die natuur aangetref nie, maar kom wel voor in die minerale kolumbiet ((Fe,Mn)(Nb,Ta)2O6), kolumbiet-tantaliet oftewel koltan ((Fe,Mn)(Ta,Nb)2O6), pirochlore ((Na,Ca)2Nb2O6OH,F) en eukseniet ((Y,Ca,Ce,U,Th)(Nb,Ta,Ti)2O6).

Niobium bevattende minerale bevat ook dikwels tantaal. Groot neerslae niobium is gevind saam met karbonatiet (koolstof-silikaat vulkaniese rotse) en ook as 'n bestandeel van pirochlore. Brasilië en Kanada is die hoofvervaardigers van niobium mineraalkonsentraat en groot reserwes bestaan ook in Nigerië, Kongo en in Rusland.


Verwysings[wysig]

Commons-logo.svg
Wikimedia Commons het meer media verwant aan:
Niobium (kategorie)
  1. Godley Reut, David Starosvetsky en Irena Gotman, 2004, Bonelike apatite formation on niobium metal treated in aqueous NaOH, Journal of Materials Science: Materials in Medicine volume = 15 bladsye = 1073–1077 PDF-formaat, afgelaai op 2006-09-07