نیوبیم ( Niobium )
نیوبیم صیقلی ، سفید ،
نرم و فلزی رسانا است . و زمانی که در معرض هوا در دمای
اتاق قرار می گیرد رنگ مایل به آبی به خود می گیرد و در
درجه حرارت بالا اکسید می شود . این عنصر در سال 1801 توسط
Charles Hatchet دانشمند انگلیسی کشف گردید .
این فلز
اولین بار توسط Blomstrand از واکنش کلرید نیوبیم با
هیدروژن اتمسفر توسط گرما تولید شد.
این عنصر در کانی
های نیوبیت ، تانتالیت- نیوبیت، پاروکلر و یوزنیت یافت می
شود. نهشته ها و معادن بزرگ نیوبیم در کربناتیتها که از
اجزا تشکیل دهنده کانی پاروکلر هستند پیدا می شود. ذخایر
پهناور نیوبیم در کانادا، برزیل، نیجریه، زئیرو روسیه یافت
می شود.
نیوبیم ، نرم و دارای خاصیت مفتول شدن است و
این عنصر در دمای 200 درجه در مجاورت هوا اکسید می شود و
در درجه حرارت متوسط به عنوان یک عامل حفاظتی عمل می کند.
نیوبیم در جوشکاری های قوسی برای تثبیت درجه فولاد
ضدزنگ استفاده می شود. نیوبیم در مقیاس بزرگ برای سیستمهای
پیشرفته هوا مثل سیستم Geminiکابرد دارد. این عنصر دارای
خصوصیات فوق رسانا می باشد سیمهای ترکیبی نیوبیم –
زیرکونیم دارای خاصیت مغناطیسی قوی است که میدان مغناطیسی
شدید دارد. کاربرد این نوع از نیوبیم در تولید نیروی
الکتریکی قوی است. نیوبیم همچنین در جواهرسازی کاربرد
دارد.
هجده نوع ایزوتوپ برای نیوبیم شناخته شده است.
این فلز می تواند از تانتالیم توسط روشهای مختلف جداسازی
شود.
قیمت فلز نیوبیم با خلوص 99.5 درصد حدود 75 دلار
در یک پوند است.
ساختار
بلوري عنصر نيوبيوم
اثرات نیوبیم بر روی
سلامتی
نیوبیم، به ویژه وقتی استنشاق شود، در ریه و در
وهله بعد در استخوانها باقی می ماند. نیوبیم با کلسیم
واکنش داده و بهعنوان فعال کننده سیستم آنزیمی عمل می کند.
در جانوران آزمایشگاهی، استنشاق 40 میلی گرم در مترمکعب
نیترید و/یا پنتاکسید نیوبیم باعث زخم شدن ریه ها می شود.
اثرات زیست محیطی نیوبیمنیوبیم بر روی محیط
زیست اثر منفی ندارد.
عنصر
نيوبيوم در طبيعت
خواص فیزیکی و
شیمیایی عنصر نیوبیم :
عدد اتمی: 41 جرم
اتمی:92.90638
نقطه ذوب : C° 24.77
نقطه جوش : C°
4744
شعاع اتمی : Å 2.08
ظرفیت: 3و5
رنگ: خاکستری
متالیک
حالت استاندارد: جامد
نام گروه:5
انرژی
یونیزاسیون : Kj/mol 652.1
شکل الکترونی:
Kr]5s14d4]
شعاع یونی : Å 0.69
الکترونگاتیوی:
1.6
حالت اکسیداسیون: 5و3
دانسیته:8.570
گرمای
فروپاشی : Kj/mol 26.4
گرمای تبخیر : Kj/mol
696.6
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.000000144
گرمای
ویژه: J/g Ko 0.26
شماره سطح انرژی : 5
اولین
انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی :
18
چهارمین انرژی : 12
پنجمین انرژی : 1
ایزوتوپ
:
ایزوتوپ نیمه عمر
Nb-90 14.6 ساعت
Nb-91 700.0
سال
Nb-91m 62.0 روز
Nb-92 3.6E7 سال
Nb-92m
10.13 روز
Nb-93 پایدار
Nb-93m 16.1 سال
Nb-94
20000.0 سال
Nb-94m 6.26 دقیقه
Nb-95 34.97
روز
Nb-95m 3.61 روز
Nb-96 23.4 ساعت
Nb-97 1.23
ساعت
Nb-97m 58.1 ثانیه
اشکال دیگر :هیدرید
نیوبیم NbH و دی هیدرید نیوبیم NbH2
اکسید نیوبیم NbO ،
دی اکسید نیوبیم NbO2 و پنتا اکسید دی نیوبیم Nb2O5
تری
کلرید نیوبیم NbCl3 ، تترا کلرید نیوبیم NbCl4 و پنتا
کلرید نیوبیم NbCl5
منابع :
کانی کلمبیت
کاربرد : برای تهیه آلیاژهای فولاد ضد زنگ ، راکتورهای
اتمی ، جت ، موشک ، ابزار برش ، خط لوله و ریلهای جوش
خوردنی مورد استفاده قرار می گیرد .
