일반
니오븀(후 니오베의 딸 탄탈륨)화학 요소와 요소의 상징 Nb 며 원자 수 41. 그것은 하나의 전이금속에서 정기적인 테이블에서 제 5 기간과 5 부분군(5)또는 바나듐 그룹입니다.,
에서 앵글로 색슨 언어 영역이 아직도 오늘날 많은 야금술자,재료 공급 업체 및 개인에 사용하는 오래 오래된 지정 니오븀 및 약어 Cb 사용됩니다.
드물게 발생하는 중금속은 회색 색깔에서 쉽고 연성이 있습니다. 니오브는 미네랄 콜럼바이트,콜탄(콜럼바이트-탄탈 라이트)및 로파라이트에서 추출될 수 있다. 그것은 특별한 강철을 만들고 용접성을 개량하기 위하여 야금술에서 주로 사용됩니다.
니오브는 1801 년 Charles Hatchett 에 의해 발견되었습니다., 그는 1700 년경 존 윈스 롭에 의해 영국으로 보내진 콜럼바이트 광석(콜롬비아의 강바닥에서 처음 발견됨)에서 그것을 발견했습니다. Hatchett 는 요소 columbium 을 명명했습니다. 까지 19 세기의 한가운데 그것이었다고 가정한 니오븀,탄탈륨,발견 1802 년에,같은 요소 때문에,그들은 거의 항상 함께 발생하는 미네랄(paragenesis).
하지 않 1844 는 베를린 교수는 하인리히 상승을 보였는 니오븀 및 tantalic 산은 서로 다른 물질입니다., 에 대한 정보를 알지 못하 Hatchett”s 품의 명명,그 이의 재발견하는 요소의 유사성 때문에 탄탈륨 후 니오베의 딸 루.
하지 않는 100 년 동안의 논의하는 국제 연합의 순수 및 응용화학(IUPAC)앞으로 1950 년에 니오븀 공식 이름의 요소입니다.
1864 년 Christian Wilhelm Blomstrand 는 열에서 수소로 염화 니오븀을 환원하여 금속 니오븀을 생산하는 데 성공했습니다. 1866 년 Charles Marignac 은 탄탈륨을 별도의 요소로 확인했습니다.,
1907 년 베르너 폰 볼튼은 아주 순수한 니오븀를 감소시킴으로써 heptafluoroniobate 와 나트륨이다.
발생
니오븀은 드물 요소와의 공유 1,8·10 지구에서”s 지각 3%. 그것은 품위있는 것처럼 보이지 않습니다. 유사한 이온 반경으로 인해 니오브와 탄탈륨은 항상 형제입니다. 가장 중요한 무기물은 columbite(Fe,Mn)(Nb,Ta)2O6,로 알려져 있 niobite 또는 탄탈에 따라 내용의 니오븀 또는 탄탈륨뿐만 아니라,pyrochlore(NaCaNb2O6F).,
다른 대부분 희귀 미네랄은 다음과 같습니다.
- Euxenite.
- Olmsteadit(KFe2(Nb,Ta)2·H2O)그리고
- Samarskit((Y,그는)43)
니오븀 예금 carbonatites,어디 pyrochlore 을 축적하고 있에서 풍 토양,의 경제적 관심이다. 2006 년 연간 생산량은 거의 60.000t 였고 그 중 90%는 브라질에서 채굴되었습니다. 최근 몇 년 동안 생산량이 크게 증가했습니다. 브라질과 캐나다는 니오브 함유 미네랄 농축 물의 주요 생산국입니다., 대규모 광석 매장지는 나이지리아,콩고 민주 공화국 및 러시아에도 있습니다.
추출 및 프레젠테이션
이후로 니오븀,탄탈륨 항상 함께 발생,니오븀,탄탈륨광은 처음 소화가 함께한 다음 분리 분수에 의해 결정화 또는 다른 가용성에 유기 용제. 최초의 이러한 산업 분리 공정은 1866 년 Galissard de Marignac 에 의해 개발되었습니다.,
먼저,광석은 50-80℃에서 농축 된 황산과 불화 수소산의 혼합물에 노출된다.
리 소금의 이러한 불화물 형성될 수 있으로 변환하여들을 수용액 단계에 추가하는 칼륨 불. 탄탈륨 불화물 만이 물 및 침전물에 드물게 용해됩니다. 따라서 쉽게 용해되는 니오븀 플루오라이드는 탄탈륨으로부터 분리될 수 있다. 그러나 요즘에는 메틸 이소 부틸 케톤과의 추출에 의한 분리가 일반적입니다., 분리의 세 번째 가능성은 염화물 NbCl5 및 TaCl5 의 분별 증류에 의한 것이다. 이들은 고온에서 광석,코크스 및 염소를 반응시켜 생산할 수 있습니다.
오산화 니오브는 먼저 산소와 반응하여 분리 된 불화 니오브로부터 생성됩니다. 이것은 하나로 니오븀 탄화물 탄소음 감소하는 금속 더 니오븀 산화에서 2000 년°C 에서 진공 또는 직접적으로 획득하여 aluminothermically., 대부분의 니오븀에 대한 철강 산업에서 생산되는 이 방법으로,철 산화되는 추가를 얻는 철-니오븀합금(60%니오븀). 할로겐이 환원을위한 출발 물질로 사용되는 경우,이는 환원제로서 나트륨으로 수행됩니다.
속성
니오븀은 연성이 있는 중금속으로 회색이고 광택입니다. 산화 상태 -3, -1, 0, +1, +2, +3, +4, +5 알려져있다. 주기율표에서 니오븀 이상인 바나듐과 마찬가지로+5 수준이 가장 일관성이 있습니다., 니오브의 화학적 거동은 주기율표에서 니오브 바로 아래에있는 탄탈륨과 거의 동일합니다.
패시브 층(보호 층)의 형성 결과,니오브는 공기에 매우 강합니다. 따라서 대부분의 산은 실온에서 그것을 공격하지 않습니다. 불화 수소산 만,특히 질산과 혼합하고 뜨겁고 농축 된 황산은 금속 니오브를 빠르게 부식시킵니다. 니오브는 또한 수동층을 용해시키기 때문에 뜨거운 알칼리에서 불안정합니다., 200°c 이상의 온도에서는 산소 존재 하에서 산화되기 시작합니다. 니오브의 용접 가공은 공기 중의 불안정성 때문에 보호 가스 분위기에서 이루어져야합니다.
니오브에 텅스텐과 몰리브덴을 첨가하면 내열성이 증가하고 알루미늄은 강도를 증가시킵니다.
높은 전이 온도 니오븀의 9,25K,아래하는 초전도와 그것의 기능을 쉽게 흡수하는 가스는 놀라운 있습니다., 니오브 1 그램은 이전에 진공관 기술에 사용 된 실온에서 100cm3 의 수소를 흡수 할 수 있습니다.
사용
니오브로 사용되는 합금의 첨가제를 위한 스테인레스 강철,특별한 스테인리스강(예:파이프에 대한 염산)및 비철 합금으로,니오븀합금 소재는 특징에 의해 증가된 기계적인 힘이 있습니다., 심지어 농도에서의 0,01 을 0,1 질량은 퍼센트,니오브와 함께 조합에 열 기계적 굴 크게 증가할 수 있습니다 강도 및 인성됩니다. 니오브를 합금 원소로 사용하려는 최초의 시도(텅스텐의 대체)는 1925 년 미국에서 일어났습니다. 이러한 방식으로 정제 된 강재는 종종 파이프 라인 건설에 사용됩니다. 강한 탄화물 이전으로,니오브는 또한 탄소를 묶는 용접 소모품에 추가됩니다.,
기타 용도는 다음을 포함합니다:
- 응용 프로그램에서 핵 기술 때문에 저 캡쳐 단면에 대한 열 중성자.
- 생산의 니오븀-안정화된 용접 전극으로 용접 충전물을 위한 스테인레스 강철,특별한 스테인레스강 및 니켈 합금
- 때문에 푸르스름한 컬러,사용에 대한 피어 싱 보석 보석 만들기.
- 니오브가있는 동전(바이메탈 동전)의 경우,니오브 코어의 색상은 물리적 공정(예:, 오스트리아에서 25 유로 동전).
- 상당한 양으로 사용되는 페로니오븀 및 니켈 니오븀 야금술 기업에서의 생산을 위한 초합금(니켈,코발트와 철 합금). 고정식 및 비행 가스 터빈 용 정적 부품,로켓 부품 및 노 건설 용 내열 부품이 이로부터 제조됩니다.
- 니오브는 니오브 전해 콘덴서의 양극 재료로 사용됩니다. 니오브의 산화물 인 니오브(V)산화물은 높은 유전 강도를 갖는다., 이것은 소위 성형 공정에서 니오브 양극의 표면에 적용되며이 커패시터의 유전체 역할을합니다. 니오브 전해 커패시터는보다 인기있는 탄탈 전해 커패시터와 경쟁합니다.
- 는 z.b. 니오브,텅스텐 필라멘트의 열 방사의 일부가 내부로 다시 반사되는 할로겐 전구의 유리 전구입니다. 결과적으로,더 높은 작동 온도 및 따라서 더 큰 발광 효율은 더 낮은 에너지 소비로 달성 될 수있다.
- 촉매로서(예, 에 염산 생산 및 생산의 알코올에서 부타디엔),
- 칼륨 niobate(화합물,칼륨 및 니오브 산소),사용되는 하나의 크리스탈에서 레이저 기술 그리고 비선형 광학 시스템
- 사용 전극소재 고압 나트륨 증기 램프
- 초전도:아래의 온도에서 9,5K,순수한 니오븀 유형 II 초전도체., 니오븀합금(N,O,Sn,윌 알지에 Ge)에 속하는 세 가지 순수한 요소 니오븀,바나듐과 테크네튬뿐만 아니라 유형 II 물질-초전도체는 전이 온도 이러한 합금의 사 18,05K(니오븀 주석,Nb3Sn)및 23,2K(니오븀 게르마늄,Nb3Ge). 니오브로 만든 초전도 캐비티 공진기는 입자 가속기(함부르크의 DESY 에서 XFEL 및 FLASH 포함)에 사용됩니다. 를 생성하는 높은 자기 분야의 최대 20 테슬라는,초전도 자석을 가진 철사로 만든 니오븀-주석 및 니오브-티타늄이 사용됩니다., 예를 들어,실험용 ITER 융합 반응기에 600 톤의 니오브-주석 및 250 톤의 니오브-티타늄이 사용된다. LHC 의 초전도 자석은 또한 니오브 합금으로 만들어집니다.
안전 지침
지만 니오븀 것으로 간주됩 비독성,금속 니오븀 먼지가 자극 눈 피부입니다. 니오브 먼지는 가연성이 높습니다.
니오브의 생리 학적 작용 방식은 알려져 있지 않다.,>
| 동위 원소 | NH | t1/2 | ZA | ZE(MeV) | ZP |
|---|---|---|---|---|---|
| 91Nb | {Syn.,} | 680 a | ε | 1,253 | 91Zr |
| 92Nb | {Syn.} | 3,47 · 107 a | ε | 2,006 | 92Zr |
| β- | 0,356 | 92Mo | |||
| 93Nb | 100 % | Stable | |||
| 93metaNb | {Syn.} | 16,13 a | IT | 0,031 | 93Nb |
| 94Nb | {Syn.} | 20300 a | β- | 2,045 | 94Mo |
| 95Nb | {Syn.,p>
Danger |
||||
| H and P phrases | H: 250 | ||||
| EUH: no EUH rates | |||||
| P: 222-231-422 | |||||
| Hazardous InformationPowder
Light- (F)
|
|||||
| R and S phrases | R: 11 | ||||
| S: 43 | |||||
