Movatterモバイル変換


[0]ホーム

URL:


Spring til indhold
WikipediaDen frie encyklopædi
Søg

Niobium

Fra Wikipedia, den frie encyklopædi
Niobium
Gråligt metal
Periodiske system
Generelt
AtomtegnNb
Atomnummer41
Elektronkonfiguration2, 8, 18, 12, 1Elektroner i hver skal: 2, 8, 18, 12, 1. Klik for større billede.
Gruppe5 (Overgangsmetal)
Periode5
Blokd
Atomare egenskaber
Atommasse92,90638(2)
Kovalent radius137 pm
Elektronkonfiguration[Kr] 4d4 5s1
Elektroner i hver skal2, 8, 18, 12, 1
Kemiske egenskaber
Oxidationstrin5, 3 (svagtsurt oxid)
Elektronegativitet1,6 (Paulings skala)
Fysiske egenskaber
TilstandsformFast
KrystalstrukturKubisk rumcentreret
Massefylde (fast stof)8,57 g/cm3
Smeltepunkt2477 °C
Smeltevarme30kJ/mol
Fordampningsvarme689,9 kJ/mol
Varmefylde(25 °C) 24,60 J·mol–1K–1
Varmeledningsevne(300 K) 53,7 W·m–1K–1
Varmeudvidelseskoeff.(25 °C) 7,3 μm/m·K
Magnetiske egenskaberIkke oplyst
Mekaniske egenskaber
Youngs modul105 GPa
Forskydningsmodul38 GPa
Kompressibilitetsmodul170 GPa
Poissons forhold0,40
Hårdhed (Mohs' skala)6,0
Hårdhed (Vickers)1320 MPa
Hårdhed (Brinell)736 MPa

Niobium (opkaldt efterTantalos' datterNiobe i dengræske mytologi), tidligere kaldetniob, er det41.grundstof i detperiodiske system, og har detkemiske symbolNb. Under normaletemperatur- ogtrykforhold optræder detteovergangsmetal som et blødt, formbart og temmelig tungt gråligtmetal.

Egenskaber

[redigér |rediger kildetekst]

Niobiums egenskaber er næsten identiske med egenskaberne fortantal, som står umiddelbart under niobium i det periodiske system. Vedstuetemperatur angribes niobium ganske langsomt afatmosfærisk luft, og antager derved et svagt blåligt skær, men allerede ved 200 °C angribes metallet hurtigt af luftensilt, hvilket nødvendiggør en iltfri atmosfære hvis niobiumet skal forarbejdes ved selv moderate temperaturer.

Niobium ersuperledende ved temperaturer helt op til 9,3kelvin; dette er den højestekritiske temperatur for superledning blandt alle grundstofferne. Når det er superledende, har niobium desuden rekorden for magnetisk penetrationsdybde; det er den superleder der lader eksternemagnetfelter trænge længst ind. Niobium er et af de tre grundstoffer der er såkaldtetype II-superledere; modsattype I-superledere bliver niobium samtvanadium ogtechnetium ved med at være superledende, selv om man "udsætter" dem for stærke magnetfelter.

Ikemiske forbindelse optræder niobium oftest medoxidationstrin +5 og +3, men er også set med en lang række andre oxidationstrin; −3, −1, 0, +1, +2, og +4.

Tekniske anvendelser

[redigér |rediger kildetekst]

Niobium indgår i en rækkelegeringer, blandt mange andrerustfrit stål; niobiumholdige legeringer er ganske stærke, og bruges i anseelige mængder til rørledninger samt til kritiske komponenter ijet- ograketmotorer der skal kunne modstå høje store mekaniske belastninger og høje temperaturer. Niobium har desuden et lavtneutronindfangningstværsnit, hvilket gør det velegnet til en række komponenter der bruges iatomreaktorer.

Såvel rent niobium som en række niobiumholdige legeringer bruges til smykker ogimplantater som f.eks.pacemakere, fordi det ikke irriterer det levende væv. Når det ætses mednatriumhydroxid danner niobium endda en porøs overflade som lettere "vokser sammen" medknoglevæv. Lige somtitan,tantal ogaluminium kan niobium farves ved varmebehandling ogeloxering i næsten enhverfarve.

Niobium bruges som et tilsætningsstof til glas, hvor det forøger materialetsbrydningsindeks; det gør det muligt at opnå større styrke i f.eks. brilleglas uden at forøge deres tykkelse.

Historie

[redigér |rediger kildetekst]

Opdagelsen af grundstoffet niobium tilskrivesCharles Hatchett, som i1801 fandt det i nogle prøver afmineraletcolumbit der var blevet sendt tilEngland i1750'erne afJohn Winthrop, den førsteguvernør idelstatenConnecticut; han kaldte stoffet forcolumbium og gav det det kemiske symbol Cb. Da niobium har der i høj grad ligner et andet grundstof, tantal, var det til at begynde med meget svært at skelne de to stoffer. Først i1846 daHeinrich Rose ogJean Charles Galissard de Marignac "genopdagede" niobium, fik man klarhed over de to stoffers egenskaber. Rose kendte intet til Hatchetts arbejde, og valgte et andet navn til det nye grundstof; niobium efter den græske sagnfigurNiobe, datter afTantalos, som grundstoffettantal (Ta) er opkaldt efter.

IUSA blev mange kilder ved med at omtale dette grundstof som columbium, og selv i dag bruger de fleste kommercielle leverandører af stoffet betegnelsen columbium. IEuropa vandt betegnelsen niobium udbredelse i stedet. En tilsvarende "navnestrid" eksisterede omkring grundstoffet wolfram, der i USA kaldes for "tungsten", og i1950 besluttedeIUPAC sig for et kompromis der gjorde det "europæiske" navn niobium, og det "amerikanske" navn tungsten til de officielle betegnelser for grundstof nummer henholdsvis 41 og 74.

Det første metalliske niobium blev isoloeret afChristian Blomstrand, som i1864reducerede niobiumklorid til frit metal i en atmosfære afbrint.

Forekomst og udvinding

[redigér |rediger kildetekst]

Niobium findes aldrig i fri, metallisk form i naturen, men indgår i en række forskellige mineraler, herunder columbit ogeuxenit. På grund af de temmelig ens kemiske egenskaber optræder niobium de samme steder som tantal.Brasilien ogCanada er de primære producenter af niobiumholdige mineralkoncentrater. Desuden råderNigeria, denDemokratiske Republik Congo ogRusland over betydelige aflejringer af niobiumholdige mineraler.

Isotoper af niobium

[redigér |rediger kildetekst]

Naturligt forekommende niobium består af én enkelt stabilisotop; niobium-93. Dertil kender man til 26radioaktive isotoper, hvoraf niobium-92 er den mest "sejlivede" med enhalveringstid på 34,7millionerår. Niobium-94 har en halveringstid på 20.300 år, og niobium-91 680 år. De øvrige radioaktive isotoper har halveringstider på få timer.

Wikimedia Commons har medier relateret til:
Autoritetsdata
Hentet fra "https://da.wikipedia.org/w/index.php?title=Niobium&oldid=10446213"
Kategori:
Skjulte kategorier:

[8]ページ先頭

©2009-2025 Movatter.jp