니오브 제품. 니오븀 및 니오븀 제품. 주제에 대한 도움이 필요합니다

탄탈륨과 함께 니오븀 및 탄탈로니오븀 합금을 생산하는 것은 두 귀금속의 통합 사용 관점에서 경제적으로 매우 중요합니다.
많은 경우에, 동일한 효과를 갖는 탄탈륨 대신에, 탄탈륨과 니오븀의 특성 또는 합금에서 그것에 가까운 니오븀을 사용할 수 있습니다. 이러한 금속은 특성이 모금속에 가까운 일련의 고용체를 형성하기 때문입니다.
탄탈과 니오븀의 합금은 별도로 얻은 탄탈과 니오븀의 분말을 혼합한 다음 혼합물을 압축하고 진공에서 소결함으로써 얻을 수 있을 뿐만 아니라 탄탈과 니오븀 화합물의 혼합물, 예를 들어 착화합물의 혼합물을 동시에 환원함으로써 얻을 수 있습니다. 불화물 K2TaF7 및 K2NbF7, 염화물의 혼합물, 산화물의 혼합물 등 .. P.
일반적으로 탄탈륨과 니오븀을 분리하는 불화수소산법에서 후자는 플루오르옥시니오브산 K2NbOF5*H2O 형태로 분리된다.
이 소금은 다음 두 가지 이유로 나트륨 감소에 적합하지 않습니다.
a) 이 염의 일부인 결정화수는 나트륨과 반응하여 폭발을 일으킬 수 있습니다.
b) 염의 일부이고 니오븀과 결합된 산소는 나트륨에 의해 환원되지 않고 환원 생성물에 산화물 불순물 형태로 남아 있다.
따라서 플루오르옥시니오브산칼륨은 HF 농도가 10% 이상인 불화수소산 용액을 통해 재결정화되어 나트륨 환원에 적합한 K2NbF7 염이 형성되어야 합니다.
니오븀은 탄탈륨 생산에 대해 설명한 것과 유사한 조건에서 전기분해를 통해 생산할 수도 있습니다. 탄탈륨의 전해 생산보다 전류 효율이 낮을 뿐만 아니라 원자가가 다른 니오븀 화합물의 전해질에서 눈에 띄는 용해도와 관련된 어려움이 있습니다.
분해 성분으로서 Ta2O5 + Nb2O5와 용매로서 K2TaF7의 혼합물을 함유하는 혼합욕으로부터의 전기분해도 가능하다. 이 경우 니오븀과 탄탈륨의 합금이 얻어진다.
니오븀을 얻기 위해 진공에서 5산화 니오븀을 탄소 환원하는 방법이 제안되었습니다.

탄소를 이용한 오산화니오븀 환원


니오븀을 얻기 위해 K. Bolke는 다음 반응에 따라 진공에서 니오븀 카바이드를 사용하여 5산화 니오븀을 환원시키는 방법을 개발했습니다.

본질적으로, 이 과정은 5산화 니오븀을 탄소로 환원시키는 것으로 환원됩니다.
오산화니오븀은 화학적 강도가 높기 때문에 대기압에서 탄소 환원을 위해서는 고온(약 1800-1900 °)이 필요하며 이는 흑연관로에서 얻을 수 있다. 니오븀 카바이드 -ΔF ° = 38.2 kcal ), 따라서 용광로에 탄소질 가스가 존재하고 이러한 고온에서 발생하는 고체상에서 높은 확산 속도에서 니오븀은 니오븀 카바이드로 오염된 것으로 판명되었습니다. 반응에 따라 일괄 처리하는 경우

진공 상태에서 탄소와의 환원 반응은 더 낮은 온도(1600-1700°)에서 진행되며,
연탄은 5산화 니오븀과 그을음의 혼합물로 제조되며, 반응에 따라 화학양론적 비율로 취합니다.

압연은 보호 분위기(수소, 아르곤)의 흑연 관로에서 1800-1900°로 수행되거나 CO 방출이 중단될 때까지 1600° 온도의 진공에서 수행됩니다. 결과 제품은 회색 분말 탄화물 입자로 구성된 가볍게 소결된 연탄입니다. 탄화물을 볼 밀에서 분쇄하고 반응 (1)에 해당하는 비율로 오산화탄소와 혼합합니다. Nb2O5 + NbC 혼합물의 연탄은 약 1600°의 온도에서 진공에서 다시 하소됩니다.
CO 형태의 탄소를 땀으로 제거하려면 Nb2O5 + NbC 전하의 구성에 소량의 과량의 오산화니오븀을 도입해야 합니다. 분말 금속 니오븀에서 압축된 막대의 후속적인 고온 소결(용접) 작업에서 과량의 오산화 니오븀이 제거됩니다. 니오븀 산화물(및 탄탈륨)은 금속 융점 미만의 온도에서 진공에서 증발하기 때문입니다.
진공을 생성하고 제품을 냉각하는 데 소요되는 불가피한 시간으로 인해 초기 니오븀 카바이드의 제조에서 진공로의 생산성은 대기압에서 작동하는 흑연 관로의 생산성보다 훨씬 낮습니다. 공정은 Nb2O5 + C 혼합물의 연탄으로 카트리지를 전진시켜 수행할 수 있습니다. 따라서 1800-1900 °의 온도에서도 대기압에서 흑연 관로에서 NbC를 연속적으로 얻는 것이 더 편리합니다.
충전물에 약간 과량의 Nb2O5를 사용하여 반응 (2)에 따라 오산화물을 그을음과 반응시켜 진공로에서 금속 니오븀을 직접 얻을 수 있습니다. 그러나 Nb2O5 + 5NbC 혼합물을 진공로에 로딩할 때 Nb2O5 + SNbC 혼합물이 Nb2O5 + 5C 혼합물( 57.2 %) 또한, 제1 혼합물은 제2 혼합물(각각 6.25g/cm3 및 3.7g/cm3)보다 1.7배 더 큰 첨가제 비중을 갖는다.
또한, Nb2O5 + 5NbC 혼합물의 주요 부분을 구성하는 니오븀 카바이드는 분산된 Nb2O5 분말 및 카본 블랙보다 입자가 더 거칠다는 점을 고려해야 합니다. 이는 Nb2O5의 더 높은 벌크 중량에 대한 추가적인 이유입니다 Nb2O5 + 5C 혼합물보다 + 5NbC 혼합물.
이 모든 결과로 Nb2O5 + 5NbC 혼합물의 연탄 형태의 2.5-3배 더 많은 재료(니오븀 함량 기준)가 Nb2O5 + 5C 혼합물의 연탄보다 카트리지의 단위 부피에 들어갈 수 있습니다.
Bolke의 연구에서는 진공 용광로에 로드된 그가 권장하는 Nb2O5 + 5NbC 혼합물의 구성을 엄격하게 준수할 필요가 있다는 충분히 강력한 증거가 없습니다.
Nb2O5 + 5C 혼합물을 대기압에서 탄소 튜브로에서 소성하면 탄소 혼합물이 적은 금속 니오븀 조성에 가까운 생산성이 높은 제품(연속 공정)을 얻을 수 있습니다. 비중이 높고 부피 밀도가 높은 이 니오븀이 풍부한 분말은 적절한 양의 Nb2O5(니오븀의 등가 탄소 불순물 함량에 비해 약간 과량의 Nb2O5 포함)와 혼합될 수 있으며 진공로에서 하소된 연탄 혼합물을 제거하여 제거할 수 있습니다. CO 형태의 탄소.
이 옵션을 사용하면 진공로의 용량과 생산성이 가장 높아집니다. 니오븀의 추가 고온 소결 동안 소량의 남은 과잉 Nb2O5가 증발하고 후자는 소형 가단성 금속으로 변합니다.
오산화 니오븀과의 상호 작용을 위해 탄화 니오븀 대신 저탄소 니오븀을 사용할 때 몇 가지 기술적 문제가 발생할 수 있습니다. 사실은 흑연 관로의 반응 공간에서 대기압에서 저탄소 니오븀을 얻을 때 노에 들어갈 수 있는 공기로부터 질소 혼합물의 존재가 항상 가능하다는 것입니다. 질소에 대한 친화력이 높은 니오븀은 이를 적극적으로 흡수합니다. 니오븀 카바이드를 얻을 때 질소보다 탄소에 대한 니오븀의 친화력이 더 크기 때문에 질소로 제품이 오염될 가능성이 훨씬 적습니다.
따라서 저탄소 니오븀을 출발 물질로 하여 금속 니오븀을 생산하는 것은 질소가 반응 공간에 들어갈 가능성을 배제하는 조건을 만들어야 하므로 복잡하다. 대기. 용광로에서 질소를 제거하려면 용광로를 순수 수소 또는 아르곤으로 조심스럽게 채우고, 케이싱의 기밀성을 관찰하고, Nb2O5 + 5C 혼합물이 있는 카트리지를 장전할 때와 니오븀을 내릴 때 반응 튜브로 공기를 흡입하는 것을 피해야 합니다. , 등.
따라서 대기압에서 니오븀 카바이드 또는 저탄소 니오븀의 예비 생산 변형의 이점에 대한 질문(진공에서 Nb2O5와 혼합물에서 이러한 제품의 후속 하소 포함)은 각각의 개별 사례에서 실용적인 가능성으로 해결할 수 있습니다.
설명된 옵션 중 하나에 따른 니오븀의 탄소 환원 공정의 장점은 그을음 ​​형태의 저렴한 환원제의 사용과 완성된 금속으로 니오븀의 높은 직접 회수율입니다.
탄탈륨과 니오븀 산화물의 특성이 유사하기 때문에 가단성 탄탈륨 생산에 설명된 방법을 사용할 수 있습니다.

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1년 후, 스웨덴 화학자 Ekeberg는 탄탈륨이라고 하는 콜럼바이트에서 또 다른 새로운 원소의 산화물을 분리했습니다. 콜롬비아와 탄탈륨 화합물의 유사성은 너무 커서 40년 동안 대부분의 화학자들은 탄탈륨과 콜럼븀이 동일한 원소라고 믿었습니다.

1844년 독일 화학자 하인리히 로제(Heinrich Rose)는 바이에른에서 발견된 콜럼바이트 샘플을 조사했습니다. 그는 두 금속의 산화물을 다시 발견했습니다. 그 중 하나는 이미 알려진 탄탈륨의 산화물이었습니다. 산화물은 유사했으며 유사성을 강조하여 로제는 신화적인 순교자 탄탈루스의 딸인 니오베의 이름을 따서 두 번째 산화물 니오븀을 형성하는 원소를 니오븀이라고 명명했습니다.

그러나 Rose는 Hatchet과 마찬가지로 자유 상태에서 이 요소를 얻는 데 실패했습니다.

금속성 니오븀은 1866년에 처음으로 얻어졌습니다.. 니오븀 클로라이드를 수소로 환원하는 동안 스웨덴 과학자 Blomstrand. XIX 세기 말. 이었다; 이 요소를 얻는 두 가지 방법을 더 찾았습니다. Moissan은 먼저 전기로에서 니오븀 산화물을 탄소로 환원하여 이를 얻었고 Goldschmidt는 동일한 원소를 알루미늄으로 환원하는 데 성공했습니다.

그리고 그들은 영국과 미국 - 콜롬비아, 다른 국가 - 니오븀과 같은 다른 국가에서 요소 번호 41을 계속 다르게 불렀습니다. 국제순수응용화학연맹(IUPAC)은 1950년에 이 불화를 종식시켰습니다. 모든 곳에서 원소 "니오븀"의 이름을 합법화하기로 결정했으며, 니오븀이라는 주요 광물에 "콜롬바이트"라는 이름이 할당되었습니다. 그 공식은 (Fe, Mn) (Nb,

원소 같은 니오브- 극도로 내화성(2468°C) 및 고비점(4927°C) 금속으로 많은 공격적인 환경에서 매우 강합니다. 불산을 제외한 모든 산은 그것에 작용하지 않습니다. 산화성 산은 니오븀을 "패시베이트"하여 보호 산화막(Nb 2 O 5)으로 덮습니다. 그러나 고온에서는 니오븀의 화학적 활성이 증가합니다. 150-200°C에서 금속의 작은 표면층만 산화되면 900-1200°C에서 산화막의 두께가 크게 증가합니다.

니오븀은 많은 비금속과 활발하게 반응합니다. 할로겐, 질소, 수소, 탄소, 황은 그것과 함께 화합물을 형성합니다. 이 경우 니오븀은 2에서 5까지 다른 원자가를 나타낼 수 있습니다. 그러나 이 요소의 주요 원자가는 5+입니다. 5가 니오븀은 41번 원소의 양쪽성 성질을 나타내는 양이온 및 음이온의 원소 중 하나로 염의 조성에 포함될 수 있습니다.

니오브산의 염을 니오브산염이라고 합니다. 그들은 오산화 니오븀과 소다의 융합 후 교환 반응의 결과로 얻어집니다.

Nb 2 O 5 + 3Na 2 CO 3 → 2Na 3 NbO 4 + 3CO 2.

여러 니오브산의 염, 주로 메탄 니오브산 HNbO 3 뿐만 아니라 디니오브산염 및 펜타니오브산염(K 4 Nb 2 O 7 , K 7 Nb 5 O 16 -rnH 2 O)에 대해 잘 연구되었습니다. 그리고 41번 원소가 양이온으로 작용하는 염은 일반적으로 2Nb + 5Cl 2 → 2NbCl 5와 같은 단순 물질의 직접적인 상호작용에 의해 얻어진다.

니오븀 펜타할라이드(NbCl 5 - 노란색, NbBr 5 - 보라색-빨간색)의 밝은 색상의 바늘 모양 결정은 클로로포름, 에테르, 알코올과 같은 유기 용매에 쉽게 용해됩니다. 그러나 물에 용해되면 이러한 화합물이 완전히 분해되고 니오브산염이 형성되면서 가수분해됩니다.

NbCl 5 + 4H 2 O → 5HCl + H 3 NbO 4.

가수분해는 수용액에 약간의 강산을 첨가하여 방지할 수 있습니다. 이러한 용액에서 니오븀 펜타할라이드는 가수분해 없이 용해됩니다.

니오븀은 이중 염과 복합 화합물을 형성하며 가장 쉽게 불소를 형성합니다. Fluoroniobates는 이러한 이중 염의 이름입니다. 그들은 니오브산 및 불화수소산 용액에 금속의 불화물을 첨가하여 얻습니다.

복잡한 화합물의 조성은 용액에서 반응하는 성분의 비율에 따라 다릅니다. 이들 화합물 중 하나의 X-선 분석은 화학식 K 2 NbF 7 에 상응하는 구조를 나타내었다. 니오븀의 옥소 화합물도 형성될 수 있습니다(예: 옥소플루오로니오브산칼륨 K 2 NbOF 5 *H 2 O).

물론 원소의 화학적 특성은 이 정보에 국한되지 않습니다. 오늘날 가장 중요한 41번 원소의 화합물은 다른 금속과의 화합물입니다.

니오븀과 초전도

전도체의 온도가 감소하면 전기 저항이 갑자기 사라지는 초전도 현상의 놀라운 현상은 1911년 네덜란드 물리학자 G. Kamerling-Onnes에 의해 처음 관찰되었습니다. 그러나 니오븀과 니오븀의 일부 금속간 화합물은 기술적으로 중요한 최초의 초전도 물질이 될 운명이었습니다.

초전도체의 두 가지 특성은 실질적으로 중요합니다. 초전도 상태로의 전이가 발생하는 임계 온도 값과 임계 자기장(Kamerling-Onnes도 충분히 강한 자기장에 노출되었을 때 초전도체가 초전도 손실을 관찰함) 들).

이제 2000개 이상의 초전도 금속, 재료 및 화합물이 이미 알려져 있지만, 이들 중 대다수는 위에서 언급한 임계 매개변수의 극히 낮은 값 때문에 또는 허용되지 않는 기술적 특성. 실제적으로 중요한 초전도체 중에서 니오븀-티타늄 합금이 특히 유명합니다. 오늘날 사용되는 대부분의 초전도 자석은 이 자석으로 만들어집니다. 그들은 플라스틱이며 복잡한 모양의 기술 장치와 도체를 만드는 데 사용할 수 있습니다.

테이프 초전도체의 재료로서 1954년에 발견된 주석 Nb 3 Sn, 니오븀 스태나이드와 니오븀의 합금이 가치가 있습니다. 이러한 연선 초전도 도체는 새로운 Tokomak-15 열핵 설비에 사용하기 위한 것입니다.

니오븀의 또 다른 금속간 화합물인 Nb 3 Ge는 실습에 관심이 있습니다. 이 구성의 박막은 24.3K의 기록적인 높은 임계 온도를 가지고 있습니다. 사실, 주조 Nb 3 Ge의 임계 온도는 6K에 불과하며 이 재료로 초전도 요소를 제조하는 기술은 상당히 복잡합니다.

삼원 합금은 니오븀-게르마늄-알루미늄과 바나듐의 일부 금속간 화합물과 같이 다소 높은 임계 온도를 가지고 있습니다. 그러나 초전도체 전문가들의 가장 큰 희망은 니오븀과 그 화합물과 관련이 있습니다.

니오븀 금속

니오븀 금속은 염화 니오븀 또는 플루오로니오브산 칼륨과 같은 화합물을 고온에서 환원하여 얻을 수 있습니다.

K 2 NbF 7 + 5Na → Nb + 2KF + 5NaF.

그러나 이 본질적으로 생산의 마지막 단계에 도달하기 전에 니오븀 광석은 많은 가공 단계를 거칩니다. 첫 번째는 광석 선광으로 정광을 얻는 것입니다. 농축액은 가성 소다 또는 소다와 같은 다양한 플럭스와 융합됩니다. 결과 합금이 침출됩니다. 그러나 완전히 용해되지는 않습니다. 불용성 침전물은 니오븀입니다. 사실, 여기에는 여전히 수산화물의 조성에 있으며 하위 그룹 인 탄탈륨의 유사체에서 분리되지 않고 일부 불순물에서 정제되지 않았습니다.

1866년까지 생산 조건에 적합한 탄탈륨과 니오븀을 분리하는 단일 방법이 없었습니다. 이러한 극도로 유사한 요소를 분리하는 첫 번째 방법은 Jean Charles Galissard de Marignac에 의해 제안되었습니다. 이 방법은 이러한 금속의 복합 화합물의 다양한 용해도를 기반으로 하며 불화물이라고 합니다. 복합 탄탈륨 불화물은 물에 불용성인 반면, 유사한 니오븀 화합물은 용해됩니다.

불화물 방법은 복잡하고 니오븀과 탄탈륨의 완전한 분리를 허용하지 않습니다. 따라서 오늘날에는 거의 사용되지 않습니다. 그것은 선택적 추출, 이온 교환, 할로겐화물의 정류 등의 방법으로 대체되었습니다. 이러한 방법은 5가 니오븀의 산화물과 염화물을 생성합니다.

니오븀과 탄탈륨이 분리된 후 주요 작업인 회수가 발생합니다. 오산화 니오븀 Nb 2 O 5 는 Nb 2 O 5 를 탄소와 반응시켜 얻은 알루미늄, 나트륨, 카본 블랙 또는 니오븀 카바이드로 환원됩니다. 오염화니오븀은 금속 나트륨 또는 아말감 나트륨으로 환원됩니다. 이것이 분말 니오븀을 얻는 방법이며, 모놀리스로 변환되어 플라스틱으로 만들어지며 가공에 적합합니다. 다른 내화 금속과 마찬가지로 니오븀 - 단일체는 분말 야금에 의해 얻어지며 그 본질은 다음과 같습니다.

고압(1 t/cm 2 ) 하에서 생성된 금속 분말로부터 직사각형 또는 정사각형 단면의 소위 막대를 눌렀다. 2300°C의 진공에서 이 막대를 소결하고 막대로 결합하여 진공 아크로에서 녹이고 이 용해로의 막대가 전극 역할을 합니다. 이 과정을 소모성 전극 용융이라고 합니다.

단결정 플라스틱 니오븀은 도가니가 없는 영역 전자빔 용융에 의해 얻습니다. 그 본질은 강력한 전자빔이 분말을 녹이는 분말 니오븀(압착 및 소결 작업은 제외됩니다!)으로 향한다는 것입니다. 금속 방울이 니오븀 잉곳 위로 흐르며 점차 성장하여 작업실에서 제거됩니다.

보시다시피, 광석에서 금속으로 니오븀의 경로는 어쨌든 상당히 길고 생산 방법이 복잡합니다.

니오븀의 사용에 관한 이야기는 야금으로 시작하는 것이 가장 논리적입니다. 야금에서 가장 폭넓게 적용되기 때문입니다. 그리고 비철 야금과 철.

니오븀과 합금강은 내식성이 좋습니다. "그래서 뭐? - 또 다른 세련된 독자가 말할 것입니다. "크롬은 또한 강철의 내식성을 증가시키며 니오븀보다 훨씬 저렴합니다." 이 독자는 옳기도 하고 그르기도 하다. 한 가지를 잊어버렸기 때문에 틀렸습니다.

크롬-니켈강에는 다른 것과 마찬가지로 항상 탄소가 있습니다. 그러나 탄소는 크롬과 결합하여 탄화물을 형성하여 강철을 더 부서지기 쉽게 만듭니다. 니오븀은 크롬보다 탄소에 대한 친화력이 더 큽니다. 따라서 강에 니오븀을 첨가하면 필연적으로 니오븀 탄화물이 형성된다. 니오븀과 합금강은 높은 내식성을 얻고 연성을 잃지 않습니다. 강철 1톤에 금속성 니오븀 200g만 첨가하면 원하는 효과를 얻을 수 있습니다. 그리고 크롬-망간강 니오븀은 높은 내마모성을 제공합니다.

많은 비철금속도 니오븀과 합금됩니다. 따라서 알칼리에 쉽게 용해되는 알루미늄은 0.05% 니오븀만 첨가하면 알칼리와 반응하지 않습니다. 그리고 부드러움으로 유명한 구리와 많은 합금인 니오븀은 단단해 보입니다. 티타늄, 몰리브덴, 지르코늄과 같은 금속의 강도를 높이는 동시에 내열성과 내열성을 높입니다.

이제 니오븀의 특성과 능력은 항공, 기계 공학, 무선 공학, 화학 산업 및 원자력 분야에서 높이 평가됩니다. 그들 모두는 니오븀의 소비자가 되었습니다.

독특한 특성 - 최대 1100 ° C의 온도에서 니오븀과 우라늄의 눈에 띄는 상호 작용이없고 또한 우수한 열전도율, 열 중성자의 작은 유효 흡수 단면으로 인해 니오븀은 다음에서 인식되는 금속에 대한 심각한 경쟁자가되었습니다. 원자력 산업 - 알루미늄, 베릴륨 및 지르코늄. 또한, 니오븀의 인공(유도) 방사능은 낮습니다. 따라서 방사성폐기물을 저장하기 위한 용기나 그 사용을 위한 설비를 만드는데 사용될 수 있다.

화학 산업은 상대적으로 적은 양의 니오븀을 소비하지만 이는 희소성으로만 설명할 수 있습니다. 니오븀 함유 합금과 덜 자주 시트 니오븀에서 고순도 산 생산 장비가 때때로 만들어집니다. 일부 화학 반응의 속도에 영향을 미치는 니오븀의 능력은 예를 들어 부타디엔에서 알코올을 합성하는 데 사용됩니다.

41번 원소의 소비자 역시 로켓과 우주 기술이었다. 이 원소의 일부가 이미 지구 근처 궤도에서 회전하고 있다는 것은 비밀이 아닙니다. 니오븀 함유 합금과 순수한 니오븀 중에서 로켓의 일부와 인공 지구 인공위성의 탑재 장비가 만들어집니다.

니오븀 광물. 콜럼바이트(Fe, Mn)(Nb, Ta) 2 O 6은 인류에게 알려진 최초의 니오븀 광물입니다. 그리고 이 동일한 광물은 41번 원소가 가장 풍부합니다. 니오븀과 탄탈륨 산화물은 콜럼바이트 중량의 최대 80%를 차지합니다. 파이로클로어 (Ca, Na) 2 (Nb, Ta, Ti) 2 O 6 (O, OH, F) 및 추가 증기 (Na, Ce, Ca) 2 (Nb, Ti) 2 O 6 에는 훨씬 적은 니오븀이 있습니다. 니오븀을 포함하여 총 100가지 이상의 미네랄이 알려져 있습니다. 미국, 캐나다, 노르웨이, 핀란드와 같은 여러 국가에 그러한 광물의 상당한 매장량이 있지만 나이지리아의 아프리카 국가는 세계 시장에 니오븀 정광의 가장 큰 공급 업체가되었습니다. 러시아에는 로파라이트 매장량이 많으며 콜라 반도에서 발견됩니다.

핑크 카바이드. 니오븀 모노카바이드 NbC는 분홍빛이 도는 독특한 광택이 있는 플라스틱 물질입니다. 이 중요한 화합물은 금속성 니오븀과 탄화수소의 상호작용에 의해 아주 쉽게 형성됩니다. 좋은 "외관"과 우수한 연성 및 고온 저항의 조합으로 니오븀 모노카바이드는 귀중한 코팅 재료가 되었습니다. 두께가 0.5mm에 불과한 이 물질의 층은 고온에서 많은 재료, 특히 다른 코팅에 의해 사실상 보호되지 않는 흑연 부식으로부터 많은 재료를 안정적으로 보호합니다. NbC는 로켓 및 터빈 제조의 구조 재료로도 사용됩니다.

니오븀으로 안감 처리된 신경. 니오븀의 높은 내식성으로 인해 의료용으로 사용할 수 있게 되었습니다. 니오븀 필라멘트는 살아있는 조직을 자극하지 않으며 잘 융합됩니다. 재건 수술은 찢어진 힘줄, 혈관, 심지어 신경까지 복구하기 위해 이러한 봉합사를 성공적으로 사용했습니다.

외모는 속이지 않습니다. 니오븀은 기술에 필요한 일련의 속성을 가질 뿐만 아니라 매우 아름답게 보입니다. 보석상들은 이 흰색 반짝이는 금속을 사용하여 시계 케이스를 만들려고 했습니다. 텅스텐 또는 레늄과 니오븀의 합금은 때때로 금, 백금, 이리듐과 같은 귀금속을 대체합니다. 후자는 니오븀과 레늄의 합금이 금속성 이리듐처럼 보일 뿐만 아니라 거의 내마모성을 갖기 때문에 특히 중요합니다. 이를 통해 일부 국가에서는 만년필용 납땜 생산에서 값비싼 이리듐 없이도 할 수 있었습니다.

니오븀과 용접. 우리 세기의 20 년대 말에 전기 및 가스 용접이 구성 요소와 부품을 연결하는 리벳 및 기타 방법을 대체하기 시작했습니다. 용접은 제품의 품질을 향상시키고 조립 프로세스의 비용을 가속화하고 줄였습니다. 부식성 환경이나 고압에서 작동하는 대규모 설비를 설치하는 동안 용접이 특히 유망해 보였습니다. 그러나 스테인리스 강을 용접할 때 용접의 강도가 강 자체보다 훨씬 낮다는 것이 밝혀졌습니다. 솔기의 특성을 개선하기 위해 다양한 첨가제가 "스테인리스 스틸"에 도입되기 시작했습니다. 그 중 최고는 니오븀이었습니다.

숫자를 줄였습니다. 니오븀이 희귀 원소로 간주되는 것은 우연이 아닙니다. 실제로 자주 그리고 소량으로 발생하지 않으며 항상 광물의 형태로 존재하며 결코 천연 상태가 아닙니다. 흥미로운 세부 사항: 다른 참고 간행물에서 니오븀의 클라크(지각의 함량)가 다릅니다. 이것은 주로 최근 몇 년 동안 아프리카 국가에서 니오븀을 함유한 새로운 광물 매장량이 발견되었기 때문입니다. "Handbook of a chemist", vol. I(M., "Chemistry", 1963)에서 수치는 3.2-10 -5%, 1 * 10 -3% 및 2.4 * 10 -3%로 제공됩니다. 그러나 최신 수치조차도 과소 평가되었습니다. 최근 몇 년 동안 발견된 아프리카 광상은 여기에 포함되지 않습니다. 그럼에도 불구하고, 약 150만 톤의 금속 니오븀이 이미 알려진 퇴적물의 광물에서 제련될 수 있는 것으로 추정됩니다.

우랄 주립 광업 대학


주제: 니오븀의 속성


그룹: M-13-3

학생: Mokhnashin Nikita



1. 요소에 대한 일반 정보

니오븀의 물리적 특성

니오븀의 화학적 성질

자유 상태의 니오븀

니오븀 산화물 및 그 염

니오븀 화합물

니오븀 생산을 주도하는 국가들


1. 요소에 대한 일반 정보


주기율표에서 41번째 칸을 차지하는 원소는 오래전부터 인류에게 알려져 왔다. 현재 이름인 니오븀(niobium)의 나이는 거의 반세기 미만입니다. 요소 #41이 두 번 열렸습니다. 처음으로 - 1801년에 영국 과학자 Charles Hatchet은 미국에서 대영 박물관으로 보내진 올바른 광물 샘플을 조사했습니다. 이 광물에서 그는 이전에 알려지지 않은 원소의 산화물을 분리했습니다. Hatchet은 새로운 요소에 컬럼비아라는 이름을 붙여 대서양 횡단 기원을 표시했습니다. 그리고 검은 광물은 콜럼바이트라고합니다. 1년 후, 스웨덴 화학자 Ekeberg는 탄탈륨이라고 하는 콜럼바이트에서 또 다른 새로운 원소의 산화물을 분리했습니다. 콜롬비아와 탄탈륨 화합물의 유사성은 너무 커서 40년 동안 대부분의 화학자들은 탄탈륨과 콜럼븀이 동일한 원소라고 믿었습니다.

1844년 독일 화학자 하인리히 로제(Heinrich Rose)는 바이에른에서 발견된 콜럼바이트 샘플을 조사했습니다. 그는 두 금속의 산화물을 다시 발견했습니다. 그 중 하나는 이미 알려진 탄탈륨의 산화물이었습니다. 산화물은 유사했으며 유사성을 강조하여 로제는 신화적인 순교자 탄탈루스의 딸인 니오베의 이름을 따서 두 번째 산화물 니오븀을 형성하는 원소를 니오븀이라고 명명했습니다. 그러나 Rose는 Hatchet과 마찬가지로 자유 상태에서 이 요소를 얻는 데 실패했습니다. 금속 니오븀은 1866년 스웨덴 과학자 Blomstrand가 염화 니오븀을 수소로 환원하는 동안 처음으로 얻었습니다. XIX 세기 말. 이 요소를 얻는 두 가지 방법이 더 있습니다. Moissan은 먼저 전기로에서 니오븀 산화물을 탄소로 환원하여 이를 얻었고 Goldschmidt는 동일한 원소를 알루미늄으로 환원하는 데 성공했습니다. 그리고 그들은 영국과 미국 - 콜롬비아, 다른 국가 - 니오븀과 같은 다른 국가에서 요소 번호 41을 계속 다르게 불렀습니다. 국제순수응용화학연맹(IUPAC)은 1950년 이 불화를 종식시켰습니다. 모든 곳에서 원소 "니오븀"의 이름을 합법화하기로 결정했으며, 니오븀의 주요 광물에 "콜롬바이트"라는 이름이 할당되었습니다. 공식은 (Fe, Mn) (Nb, Ta)2 영형 6.

니오븀이 희귀 원소로 간주되는 것은 우연이 아닙니다. 실제로 자주 그리고 소량으로 발생하지 않으며 항상 광물의 형태로 존재하며 결코 천연 상태가 아닙니다. 흥미로운 세부 사항: 다른 참고 간행물에서 니오븀의 클라크(지각의 함량)가 다릅니다. 이것은 주로 최근 몇 년 동안 아프리카 국가에서 니오븀을 함유한 새로운 광물 매장량이 발견되었기 때문입니다. "Handbook of a chemist", vol.1(M., "Chemistry", 1963)에서 다음 수치가 제공됩니다: 3.2 10-5%(1939), 1 10-3%(1949) 및 2, 4 10-3%(1954). 그러나 최신 수치조차도 과소 평가되었습니다. 최근 몇 년 동안 발견된 아프리카 광상은 여기에 포함되지 않습니다. 그럼에도 불구하고, 약 150만 톤의 금속성 니오븀이 이미 알려진 매장지의 광물에서 제련될 수 있는 것으로 추정됩니다.


니오븀의 물리적 특성


니오븀은 반짝이는 은회색 금속입니다.

원소 니오븀은 극도로 내화성(2468°C) 및 고비점(4927°C) 금속으로 많은 공격적인 환경에서 매우 내성이 있습니다. 불산을 제외한 모든 산은 그것에 작용하지 않습니다. 산화성 산은 니오븀을 "패시베이트"하여 보호 산화막(No. 205)으로 덮습니다. 그러나 고온에서는 니오븀의 화학적 활성이 증가합니다. 150...200°C에서 금속의 작은 표면층만 산화되면 900...1200°C에서 산화막의 두께가 크게 증가합니다.

니오븀의 결정 격자는 매개변수 a = 3.294Å인 체심 입방체입니다.

순수한 금속은 연성이 있으며 중간 어닐링 없이 차가운 상태에서 얇은 시트(최대 두께 0.01mm)로 압연될 수 있습니다.

텅스텐 및 몰리브덴과 같은 다른 내화 금속과 비교하여 높은 융점 및 끓는점, 낮은 전자 일 함수와 같은 니오븀의 특성에 주목하는 것이 가능합니다. 후자의 특성은 전기 진공 기술에서 니오븀을 사용하는 데 사용되는 전자 방출(전자 방출) 능력을 특징으로 합니다. 니오븀은 또한 높은 초전도 전이 온도를 가지고 있습니다.

밀도 8.57g/cm 3(20 °C); 티 pl 2500 °C; 티 자다 4927 °C; 증기압(mm Hg 단위, 1mm Hg = 133.3 N/m 2) 1 10 -5(2194 °C), 1 10 -4(2355 °C), 6 10 -4(t에서 pl ), 1 10-3 (2539 °C).

상온에서 니오븀은 공기 중에서 안정합니다. 금속이 200~300°C로 가열될 때 산화(틴트 필름)의 시작이 관찰됩니다. 500° 이상에서는 Nb2 산화물의 형성과 함께 빠른 산화가 발생합니다. 영형 5.

0 ° C 및 600 ° C에서 W / (m K)의 열전도율은 각각 51.4 및 56.2이며 cal / (cm s ° C) 0.125 및 0.156에서 동일합니다. 0°C에서 비체적 전기 저항 15.22 10 -8옴 m(15.22 10 -6옴 cm). 초전도 상태로의 전이 온도는 9.25K입니다. 니오븀은 상자성입니다. 전자 일함수는 4.01eV이다.

순수한 니오븀은 냉압에 의해 쉽게 처리되고 고온에서 만족스러운 기계적 특성을 유지합니다. 20 및 800°C에서의 극한 강도는 각각 342 및 312 MN/m입니다. 2, kgf/mm 단위 동일 234.2 및 31.2; 20 및 800°C에서의 상대 연신율은 각각 19.2% 및 20.7%입니다. Brinell 450, 기술 750-1800 MN/m에 따른 순수 니오븀의 경도 2. 일부 원소, 특히 수소, 질소, 탄소 및 산소의 불순물은 가소성을 크게 손상시키고 니오븀의 경도를 증가시킵니다.


3. 니오븀의 화학적 성질


니오븀은 무기 및 유기 물질의 작용에 대한 내성으로 특히 가치가 있습니다.

분말 및 덩어리 금속의 화학적 거동에는 차이가 있습니다. 후자가 더 안정적입니다. 금속은 고온으로 가열되더라도 금속에 작용하지 않습니다. 액체 알칼리 금속 및 그 합금, 비스무트, 납, 수은, 주석은 특성을 변경하지 않고 오랫동안 니오븀과 접촉할 수 있습니다. 질산, 황산, 염산 및 기타 모든 것은 말할 것도 없고 과염소산, "로열 보드카"와 같은 강력한 산화제조차도 그것으로 아무것도 할 수 없습니다. 알칼리 용액은 또한 니오븀에 영향을 미치지 않습니다.

그러나 니오븀 금속을 화합물로 전환할 수 있는 세 가지 시약이 있습니다. 그 중 하나는 알칼리 금속 수산화물의 용융물입니다.


Nb + 4NaOH + 5O2 \u003d 4NaNbO3 + 2H2O


다른 두 가지는 불산(HF) 또는 질산과의 혼합물(HF+HNO)입니다. 이 경우 불화물 착물이 형성되며 그 조성은 반응 조건에 크게 좌우됩니다. 어떤 경우든 원소는 2형 또는 2형 음이온의 일부입니다.

분말 니오븀을 섭취하면 다소 더 활성화됩니다. 예를 들어, 녹은 질산나트륨에서는 발화되어 산화물로 변합니다. 소형 니오븀은 200°C 이상으로 가열되면 산화되기 시작하며 분말은 이미 150°C에서 산화 피막으로 덮여 있습니다. 이 경우이 금속의 놀라운 특성 중 하나가 나타납니다. 가소성을 유지합니다.

톱밥 형태로 900°C 이상으로 가열하면 Nb2O5로 완전히 연소됩니다. 염소 흐름에서 격렬하게 연소:


Nb + 5Cl2 = 2NbCl5


가열하면 황과 반응합니다. 대부분의 금속에서는 합금이 어렵습니다. 다른 비율의 고용체가 형성되는 철과 니오븀과 Al2Nb 화합물이 결합된 알루미늄의 두 가지 예외만 있을 수 있습니다.

니오븀의 어떤 특성이 가장 강한 산화성 산의 작용에 저항하는 데 도움이 됩니까? 이것은 금속의 특성이 아니라 산화물의 특성을 나타내는 것으로 나타났습니다. 산화제와 접촉하면 매우 얇지만(따라서 보이지 않음) 매우 조밀한 산화물 층이 금속 표면에 나타납니다. 이 층은 산화제가 깨끗한 금속 표면으로 가는 도중에 극복할 수 없는 장벽이 됩니다. 일부 화학 시약, 특히 불소 음이온만 통과할 수 있습니다. 따라서 본질적으로 금속은 산화되지만 얇은 보호막이 있기 때문에 실질적으로 산화 결과를 감지할 수 없습니다. 묽은 황산과 관련된 수동성은 교류 정류기를 만드는 데 사용됩니다. 그것은 간단하게 배열됩니다: 백금 및 니오븀 판은 황산의 0.05m 용액에 담가집니다. 부동태화된 상태의 니오븀은 음극인 경우 전류를 전도할 수 있습니다. 즉, 전자는 금속 측면에서만 산화물 층을 통과할 수 있습니다. 솔루션에서 전자의 경로는 닫힙니다. 따라서 이러한 장치에 교류가 흐를 때 백금이 양극이고 니오븀이 음극인 단 하나의 상만 통과합니다.

니오븀 금속 할로겐


4. 자유 상태의 니오븀


그것은 너무 아름다워서 한때 보석을 만들려고했습니다. 밝은 회색 색상으로 니오븀은 백금과 비슷합니다. 높은 융점(2500°C)과 끓는점(4840°C)에도 불구하고 모든 제품을 쉽게 만들 수 있습니다. 금속은 매우 연성이어서 추위에서 처리될 수 있습니다. 니오븀이 고온에서 기계적 특성을 유지하는 것이 매우 중요합니다. 사실, 바나듐의 경우와 마찬가지로 수소, 질소, 탄소 및 산소의 작은 불순물이라도 연성을 크게 감소시키고 경도를 증가시킵니다. 니오븀은 -100 ~ -200°C 범위의 온도에서 부서지기 쉽습니다.

최근 몇 년 동안 기술의 참여로 초순수 및 소형 형태의 니오븀을 얻는 것이 가능해졌습니다. 전체 기술 프로세스는 복잡하고 시간이 많이 걸립니다. 기본적으로 4단계로 나뉩니다.

1.농축물 획득: 페로니오븀 또는 페로탄탈로니오븀;

.농축액 개봉 - 농축액의 주요 덩어리에서 분리하기 위해 니오븀(및 탄탈륨)을 불용성 화합물로 옮기는 것;

.니오븀과 탄탈륨의 분리 및 개별 화합물 획득;

.금속을 얻고 정제합니다.

처음 두 단계는 시간이 많이 걸리지만 매우 간단하고 일반적입니다. 니오븀과 탄탈륨의 분리 정도는 세 번째 단계에서 결정됩니다. 가능한 한 많은 니오븀과 특히 탄탈륨을 얻으려는 열망으로 인해 선택적 추출, 이온 교환 및 할로겐으로 이들 원소의 화합물을 정류하는 최신 분리 방법을 찾아야 했습니다. 결과적으로 산화물 또는 탄탈륨과 5염화니오븀이 별도로 얻어진다. 마지막 단계에서 1800°C의 수소 기류에서 탄소(그을음)로 환원시킨 후 온도를 1900°C까지 올리고 압력을 낮춥니다. 석탄과의 상호 작용으로 얻은 탄화물은 Nb2O5와 반응합니다.

2Nb2O5 + 5NbC = 9Nb + 5CO3,


니오븀 분말이 나타납니다. 탄탈륨에서 니오븀을 분리한 결과 산화물이 아닌 염이 얻어지면 1000℃에서 금속 나트륨으로 처리하여 분말형 니오븀도 얻는다. 따라서 분말을 소형 모노리스로 추가 변형하는 동안 아크로에서 재용융이 수행되고 전자빔 및 존 용융을 사용하여 고순도 니오븀의 단결정을 얻습니다.


니오븀 산화물 및 그 염


니오븀에 산소가 있는 화합물의 수는 바나듐보다 훨씬 적습니다. 이것은 산화 상태 +4, +3 및 +2에 해당하는 화합물에서 니오븀이 극도로 불안정하다는 사실에 의해 설명됩니다. 이 원소의 원자가 전자를 제공하기 시작하면 안정적인 전자 구성을 노출하기 위해 5개 모두를 포기하는 경향이 있습니다.

바나듐과 니오븀이라는 그룹의 두 이웃의 동일한 산화 상태의 이온을 비교하면 금속에 대한 특성이 증가합니다. Nb2O5 산화물의 산성 성질은 바나듐(V) 산화물보다 눈에 띄게 약합니다. 용해될 때 산을 형성하지 않습니다. 알칼리 또는 탄산염과 융합되는 경우에만 산성 특성이 나타납니다.

O5 + 3Na2CO3 = 2Na3NbO4 + 3C02


이 염(소듐 오르소니오브산)은 오르토인산 및 오르토바나드산의 동일한 염과 유사합니다. 그러나, 인과 비소는 가장 안정적인 오르토 형태를 가지며 순수한 오르토니오브산염을 얻으려는 시도는 실패합니다. 합금을 물로 처리하면 Na3NbO4 염이 방출되지 않고 NaNbO3 메탄오브산염이 방출됩니다. 무색의 미세한 결정성 분말로 냉수에 거의 녹지 않습니다. 결과적으로, 가장 높은 산화 상태의 니오븀에서는 오르토 형태가 아니라 메타 형태의 화합물이 더 안정적입니다.

염기성 산화물을 갖는 산화니오븀(V)의 다른 화합물 중에서 피로산을 연상시키는 디니오브산염 K4Nb2O7, 근사식 K7Nb5O16.nH2O 및 K8Nb6O19.mH2O를 갖는 폴리니오브산염(폴리인산 및 폴리바나딘산의 그림자)이 알려져 있습니다. 니오븀의 고급 산화물에 해당하는 전술한 염은 음이온 조성에 이 원소를 함유합니다. 이 염의 모양을 보면 니오븀 염의 파생물이라고 생각할 수 있습니다. 산. 이 산은 오히려 물 분자와 결합하는 산화물로 간주될 수 있기 때문에 순수한 형태로 얻을 수 없습니다. 예를 들어 메타 형식은 Nb2O5입니다. H2O, 오르고 형태는 Nb2O5입니다. 3H2O. 이러한 종류의 화합물과 함께 니오븀에는 이미 양이온의 일부인 다른 화합물도 있습니다. 니오븀은 황산염, 질산염 등과 같은 단순한 염을 형성하지 않습니다. 황산수소나트륨 NaHSO4 또는 산화질소 N2O4와 상호작용할 때 복합 양이온을 가진 물질이 나타납니다: Nb2O2(SO4) 3. 이 염의 양이온은 바나듐 양이온과 유사하지만 유일한 차이점은 여기에서 이온이 5-전하를 띠는 반면 바나듐에서는 바나딜 이온의 산화 상태가 4라는 것입니다. 일부 복합염에는 동일한 NbO3+ 양이온이 포함되어 있습니다. 산화물 Nb2O5는 불산 수용액에 매우 쉽게 용해됩니다. 복합염 K2는 이러한 용액에서 분리될 수 있습니다. H2O.

고려된 반응에 기초하여 가장 높은 산화 상태의 니오븀이 음이온 조성과 양이온 조성 모두에 포함될 수 있다고 결론지을 수 있습니다. 이것은 5가 니오븀이 양쪽성이지만 여전히 산성 특성이 상당히 우세하다는 것을 의미합니다.

Nb2O5를 얻는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 첫째, 가열 중 니오븀과 산소의 상호 작용. 둘째, 니오븀 염의 공기 중에서 하소: 황화물, 질화물 또는 탄화물. 셋째, 가장 일반적인 방법은 수화물의 탈수입니다. 수화 된 산화물 Nb2O5는 농축 산과 염의 수용액에서 침전됩니다. xH2O. 그런 다음 용액을 희석하면 백색 산화물 침전이 생긴다. Nb2O5 xH2O 침전물의 탈수는 열 방출을 동반합니다. 전체 질량이 가열되고 있습니다. 이것은 비정질 산화물이 결정질 형태로 변형되기 때문에 발생합니다. 산화 니오븀은 두 가지 색상이 있습니다. 정상적인 상태에서는 흰색이지만 가열하면 노란색이 됩니다. 그러나 산화물이 냉각되면 색상이 사라집니다. 산화물은 내화성(tmelt=1460°C)이며 비휘발성입니다.

니오븀의 낮은 산화 상태는 NbO2 및 NbO에 해당합니다. 이 둘 중 첫 번째는 푸른 색조의 검은색 가루입니다. NbO2는 약 천 도의 온도에서 마그네슘 또는 수소로 산소를 제거하여 Nb2O5에서 얻습니다.

O5 + H2 = 2NbO2 + H2O


공기 중에서 이 화합물은 더 높은 산화물 Nb2O5로 쉽게 다시 변환됩니다. 산화물은 물이나 산에 녹지 않기 때문에 그 특성은 다소 비밀스럽습니다. 그러나 그는 뜨거운 수성 알칼리와의 상호 작용을 기반으로 산성 특성을 지닌 것으로 알려져 있습니다. 그러나 이 경우 5전하 이온으로의 산화가 발생합니다.

하나의 전자의 차이가 그렇게 크지 않은 것처럼 보이지만 Nb2O5와 달리 NbO2 산화물은 전류를 전도합니다. 분명히이 화합물에는 금속 - 금속 결합이 있습니다. 이 품질을 이용하면 강한 교류로 가열될 때 NbO2가 산소를 포기하게 할 수 있습니다.

산소 손실과 함께 NbO2는 NbO 산화물로 전달되고 모든 산소는 상당히 빠르게 제거됩니다. 저급 니오븀 산화물 NbO에 대해서는 알려진 바가 거의 없습니다. 금속성 광택이 있으며 금속과 유사합니다. 전기의 우수한 지휘자. 한마디로 구성에 산소가 전혀 없는 것처럼 행동합니다. 일반적인 금속과 마찬가지로 가열하면 염소와 격렬하게 반응하여 옥시염화물로 변합니다.

2NbO + 3Cl2=2NbOCl3


그것은 염산에서 수소를 대체합니다(그것이 산화물이 아니라 아연과 같은 금속인 것처럼):


NbO + 6HCl = 2NbOCl3 + 3H2


순수한 NbO는 이미 언급한 복합염 K2를 금속 나트륨으로 소성하여 얻을 수 있습니다.


K2 + 3Na = NbO + 2KF + 3NaF


NbO 산화물은 1935°C에서 모든 니오븀 산화물 중 가장 높은 융점을 갖습니다. 산소로부터 니오븀을 정제하기 위해 온도를 2300 - 2350 ° C로 올린 다음 증발과 동시에 NbO를 산소와 금속으로 분해합니다. 금속의 정제(세정)가 있습니다.


니오븀 화합물


원소에 대한 이야기는 할로겐, 탄화물 및 질화물과의 화합물을 언급하지 않고는 완전하지 않을 것입니다. 이것은 두 가지 이유로 중요합니다. 첫째, 불소 착물 덕분에 니오븀을 영원한 동반자 탄탈륨에서 분리할 수 있습니다. 둘째, 이러한 화합물은 금속으로서의 니오븀의 특성을 보여줍니다.

할로겐과 금속성 니오븀의 상호작용:

Nb + 5Cl2 = 2NbCl5, 가능한 모든 니오븀 펜타할라이드를 얻을 수 있습니다.

액체 상태 및 증기 상태의 Pentafluoride NbF5(tmelt = 76 °C)는 무색입니다. 바나듐 펜타플루오라이드와 마찬가지로 액체 상태에서 고분자입니다. 니오븀 원자는 불소 원자를 통해 서로 연결되어 있습니다. 고체 형태로 4개의 분자로 구성된 구조를 갖는다(그림 2).


쌀. 2. 고체 형태의 NbF5 및 TaF5의 구조는 4개의 분자로 구성됩니다.


불화수소산 H2F2의 용액에는 다양한 착이온이 포함되어 있습니다.

H2F2 \u003d H2, + H2O \u003d H2


칼륨염 K2. H2O는 탄탈륨 염과 달리 용해도가 높기 때문에 탄탈륨에서 니오븀을 분리하는 데 중요합니다.

나머지 니오븀 펜타할라이드는 밝은 색으로 나타납니다: NbCl5 노란색, NbBr5 보라색-빨간색, NbI2 갈색. 그들 모두는 해당 할로겐의 분위기에서 분해되지 않고 승화됩니다. 짝을 이루면 단량체입니다. 녹는점과 끓는점은 염소에서 브롬 및 요오드로의 전환과 함께 증가합니다. 펜타할로겐화물을 얻는 몇 가지 방법은 다음과 같습니다.


2Nb+5I2 2NbI5;O5+5C+5Cl22NbCl5+5CO;.

2NbCl5+5F22NbF5+5Cl2

펜타할라이드는 에테르, 클로로포름, 알코올과 같은 유기 용매에 잘 용해됩니다. 그러나 물은 완전히 분해되어 가수분해됩니다. 가수분해의 결과로 할로겐화수소산과 니오빅산의 두 가지 산이 생성됩니다. 예를 들어,

4H2O = 5HCl + H3NbO4


가수분해가 바람직하지 않은 경우 약간의 강산이 도입되고 위에서 설명한 공정의 평형이 NbCl5 쪽으로 이동합니다. 이 경우 pentahalide는 가수분해를 거치지 않고 용해되며,

니오븀 카바이드는 야금학자들로부터 특별한 평가를 받을 자격이 있습니다. 모든 강철에는 탄소가 있습니다. 니오븀은 탄화물에 결합하여 합금강의 품질을 향상시킵니다. 일반적으로 스테인리스 강을 용접할 때 용접 강도가 약합니다. 톤당 200g의 니오븀을 도입하면 이러한 결핍을 교정하는 데 도움이 됩니다. 가열되면 니오븀은 다른 모든 강철 금속보다 먼저 탄소 - 탄화물과 화합물을 형성합니다. 이 화합물은 상당히 플라스틱이며 동시에 최대 3500°C의 온도를 견딜 수 있습니다. 두께가 0.5밀리미터에 불과한 탄화물 층은 금속과 가장 중요한 흑연을 부식으로부터 보호하기에 충분합니다. 탄화물은 금속 또는 산화니오븀(V)을 탄소 또는 탄소 함유 가스(CH4, CO)로 가열하여 얻을 수 있습니다.

질화 니오븀은 어떤 산에도 영향을 받지 않는 화합물이며 끓일 때 "로열 보드카"도 마찬가지입니다. 물에 강하다. 그것이 강제로 상호 작용할 수있는 유일한 것은 끓는 알칼리입니다. 이 경우 암모니아가 방출되면서 분해됩니다.

NbN 질화물은 황색을 띠는 밝은 회색입니다. 내화성(온도 2300°C)이며 절대 영도(15.6K 또는 -267.4°C)에 가까운 온도에서 초전도성을 갖습니다.

낮은 산화 상태의 니오븀을 함유하는 화합물 중에서 할로겐화물이 가장 잘 알려져 있습니다. 모든 저급 할로겐화물은 어두운 결정성 고체입니다(진한 빨간색에서 검은색까지). 금속의 산화 정도가 감소함에 따라 안정성이 감소합니다.


다양한 산업 분야에서 니오븀의 사용


금속 합금을 위한 니오븀의 사용

니오븀과 합금강은 내식성이 좋습니다. 크롬은 또한 강철의 내식성을 증가시키며 니오븀보다 훨씬 저렴합니다. 이 독자는 옳기도 하고 그르기도 하다. 한 가지를 잊어버렸기 때문에 틀렸습니다.

크롬-니켈강에는 다른 것과 마찬가지로 항상 탄소가 있습니다. 그러나 탄소는 크롬과 결합하여 탄화물을 형성하여 강철을 더 부서지기 쉽게 만듭니다. 니오븀은 크롬보다 탄소에 대한 친화력이 더 큽니다. 따라서 강에 니오븀을 첨가하면 필연적으로 니오븀 탄화물이 형성된다. 니오븀과 합금강은 높은 내식성을 얻고 연성을 잃지 않습니다. 강철 1톤에 금속성 니오븀 200g만 첨가하면 원하는 효과를 얻을 수 있습니다. 그리고 크롬-망간강 니오븀은 높은 내마모성을 제공합니다.

많은 비철금속도 니오븀과 합금됩니다. 따라서 알칼리에 쉽게 용해되는 알루미늄은 0.05% 니오븀만 첨가하면 알칼리와 반응하지 않습니다. 그리고 부드러움으로 유명한 구리와 많은 합금인 니오븀은 단단해 보입니다. 티타늄, 몰리브덴, 지르코늄과 같은 금속의 강도를 높이는 동시에 내열성과 내열성을 높입니다.

이제 니오븀의 특성과 능력은 항공, 기계 공학, 무선 공학, 화학 산업 및 원자력 분야에서 높이 평가됩니다. 그들 모두는 니오븀의 소비자가 되었습니다.

독특한 특성 - 최대 1100 ° C의 온도에서 니오븀과 우라늄의 눈에 띄는 상호 작용이없고 또한 우수한 열전도율, 열 중성자의 작은 유효 흡수 단면으로 인해 니오븀은 다음에서 인식되는 금속에 대한 심각한 경쟁자가되었습니다. 원자력 산업 - 알루미늄, 베릴륨 및 지르코늄. 또한, 니오븀의 인공(유도) 방사능은 낮습니다. 따라서 방사성폐기물을 저장하기 위한 용기나 그 사용을 위한 설비를 만드는데 사용될 수 있다.

화학 산업은 상대적으로 적은 양의 니오븀을 소비하지만 이는 희소성으로만 설명할 수 있습니다. 니오븀 함유 합금과 덜 자주 시트 니오븀에서 고순도 산 생산 장비가 때때로 만들어집니다. 일부 화학 반응의 속도에 영향을 미치는 니오븀의 능력은 예를 들어 부타디엔에서 알코올을 합성하는 데 사용됩니다.

41번 원소의 소비자 역시 로켓과 우주 기술이었다. 이 원소의 일부가 이미 지구 근처 궤도에서 회전하고 있다는 것은 비밀이 아닙니다. 니오븀 함유 합금과 순수한 니오븀 중에서 로켓의 일부와 인공 지구 인공위성의 탑재 장비가 만들어집니다.

다른 산업에서 니오븀의 용도

니오븀 시트 및 막대에서 양극, 그리드, 간접적으로 가열된 음극 및 전자 램프의 기타 부품, 특히 강력한 발전기 램프와 같은 "핫 피팅"(즉, 가열 부품)이 만들어집니다.

순수한 금속 외에도 탄탈로늄-오븀 합금도 같은 용도로 사용됩니다.

니오븀은 전해 콘덴서와 정류기를 만드는 데 사용되었습니다. 여기서, 양극 산화 동안 안정적인 산화막을 형성하는 니오븀의 능력이 사용됩니다. 산화막은 산성 전해질에서 안정하며 전해질에서 금속 방향으로만 전류를 흘립니다. 고체 전해질이 포함된 니오븀 커패시터는 작은 크기에서 높은 정전 용량, 높은 절연 저항이 특징입니다.

니오븀 커패시터 소자는 금속 분말로 압착된 얇은 포일 또는 다공성 판으로 만들어집니다.

산 및 기타 매체에서 니오븀의 내부식성은 높은 열 전도성 및 가소성과 결합되어 화학 및 야금 산업 장비의 귀중한 구조 재료가 됩니다. 니오븀은 구조 재료에 대한 원자력 에너지 요구 사항을 충족하는 특성의 조합을 가지고 있습니다.

900°C까지 니오븀은 우라늄과 약하게 상호작용하며 동력로의 우라늄 연료 요소용 보호 쉘 제조에 적합합니다. 이 경우 액체 금속 냉각제를 사용할 수 있습니다: 나트륨 또는 나트륨과 칼륨의 합금. 니오븀은 600°C까지 상호 작용하지 않습니다. 우라늄 연료 요소의 생존성을 높이기 위해 우라늄은 니오븀(~ 7% 니오븀)과 합금됩니다. 니오븀 첨가제는 우라늄의 보호 산화막을 안정화시켜 수증기에 대한 내성을 높입니다.

니오븀은 제트 엔진의 가스터빈에 사용되는 다양한 내열합금의 성분입니다. 몰리브덴, 티타늄, 지르코늄, 알루미늄 및 구리를 니오븀과 합금하면 이러한 금속과 그 합금의 특성이 급격히 향상됩니다. 니오븀을 기반으로 하는 내열합금은 제트 엔진 및 로켓의 부품(터빈 블레이드 제조, 날개 앞전, 항공기 및 로켓의 노즈 엔드, 로켓 스킨)의 구조 재료로 사용됩니다. 니오븀 및 이를 기반으로 하는 합금은 1000 - 1200°C의 작동 온도에서 사용할 수 있습니다.

니오븀 카바이드는 강철 절단에 사용되는 일부 등급의 텅스텐 카바이드 기반 카바이드의 성분입니다.

니오븀은 철강의 합금 첨가물로 널리 사용됩니다. 강철 탄소 함량의 6~10배 양의 니오븀을 첨가하면 스테인리스강의 입계 부식을 제거하고 용접부가 파괴되지 않도록 보호합니다.

니오븀은 또한 다양한 내열강(예: 가스터빈용)의 구성뿐만 아니라 공구 및 자성강의 구성에도 도입됩니다.

니오븀은 최대 60%의 Nb를 함유하는 철(페로니오븀)과의 합금으로 강철에 도입됩니다. 또한, 페로탄탈로니오븀은 합금철에서 탄탈륨과 니오븀 사이의 다른 비율로 사용됩니다.

유기 합성에서는 일부 니오븀 화합물(불소 복합염, 산화물)이 촉매로 사용됩니다.

니오븀의 사용 및 생산은 내화성, 작은 열 중성자 포획 단면적, 내열성, 초전도 및 기타 합금 형성 능력, 내식성, 게터 특성, 낮은 전자 일 함수, 좋은 냉간 가공성 및 용접성. 니오븀의 주요 응용 분야: 로켓 과학, 항공 및 우주 기술, 무선 공학, 전자, 화학 기기 건물, 원자력 공학.

금속 니오븀의 응용

항공기 부품은 순수한 니오븀 또는 그 합금으로 만들어집니다. 우라늄 및 플루토늄 연료 요소용 포탄; 용기 및 파이프; 액체 금속의 경우; 전해 콘덴서의 세부 사항; 전자(레이더 설치용) 및 강력한 발전기 램프(양극, 음극, 그리드 등)의 "뜨거운" 부속품 화학 산업의 부식 방지 장비.

니오븀은 우라늄을 포함한 다른 비철금속과 합금됩니다.

니오븀은 컴퓨터의 초전도 요소인 cryotron에 사용됩니다. 니오븀은 또한 대형 강입자 충돌기의 가속 구조에 사용되는 것으로도 알려져 있습니다.

니오븀의 금속간 화합물 및 합금

Nb3Sn 주석화물 및 니오븀과 티타늄 및 지르코늄의 합금은 초전도 솔레노이드를 제조하는 데 사용됩니다.

니오븀 및 탄탈륨 합금은 많은 경우 탄탈륨을 대체하여 경제적 효과가 뛰어납니다(니오븀은 탄탈륨보다 저렴하고 거의 2배 가벼움).

페로니오븀은 스테인리스 크롬-니켈강에 도입되어 입계 부식 및 파괴를 방지하고 다른 유형의 철강에 도입하여 특성을 개선합니다.

니오븀은 수집용 동전을 주조하는 데 사용됩니다. 따라서 라트비아 은행은 니오븀이 은과 함께 1랏의 수집 동전에 사용된다고 주장합니다.

화학 산업에서 니오븀 화합물 O5 촉매의 사용;

내화물, 서멧, 특수 유리, 질화물, 탄화물, 니오베이트.

지르코늄 카바이드 및 우라늄-235 카바이드 합금의 니오븀 카바이드(mp. 3480 °C)는 고체상 핵 제트 엔진의 연료봉에 대한 가장 중요한 구조 재료입니다.

니오븀 질화물 NbN은 임계 온도가 5~10K이고 0.1K 정도의 좁은 전이를 갖는 얇고 초박형 초전도 필름의 생산에 사용됩니다.

의학에서의 니오븀

니오븀의 높은 내식성으로 인해 의료용으로 사용할 수 있게 되었습니다. 니오븀 필라멘트는 살아있는 조직을 자극하지 않으며 잘 융합됩니다. 재건 수술은 찢어진 힘줄, 혈관, 심지어 신경까지 복구하기 위해 이러한 봉합사를 성공적으로 사용했습니다.

보석에 응용

니오븀은 기술에 필요한 일련의 속성을 가질 뿐만 아니라 매우 아름답게 보입니다. 보석상들은 이 흰색 반짝이는 금속을 사용하여 시계 케이스를 만들려고 했습니다. 텅스텐 또는 레늄과 니오븀의 합금은 때때로 금, 백금, 이리듐과 같은 귀금속을 대체합니다. 후자는 니오븀과 레늄의 합금이 금속성 이리듐처럼 보일 뿐만 아니라 거의 내마모성을 갖기 때문에 특히 중요합니다. 이를 통해 일부 국가에서는 만년필용 납땜 생산에서 값비싼 이리듐 없이도 할 수 있었습니다.


러시아의 니오븀 채광


최근 몇 년 동안 세계 니오븀 생산량은 24-29천 톤 수준에 이르렀으며 세계 니오븀 시장은 세계 생산량의 약 85%를 차지하는 브라질 회사 CBMM이 현저하게 독점하고 있다는 점에 유의해야 합니다. 니오븀.

일본은 니오븀 함유 제품(주로 페로니오븀)의 주요 소비자입니다. 이 나라는 매년 브라질에서 4,000톤 이상의 페로니오븀을 수입합니다. 따라서 니오븀 함유 제품의 일본 수입 가격은 세계 평균에 가깝다고 자신 있게 받아들일 수 있습니다. 최근 몇 년 동안 페로니오븀의 가격이 상승하는 추세가 있었습니다. 이는 주로 석유 및 가스 파이프라인을 위한 저합금강 생산에 사용이 증가하고 있기 때문입니다. 일반적으로 지난 15년 동안 니오븀의 세계 소비량은 매년 평균 4-5%씩 증가하고 있습니다.

러시아가 니오븀 시장의 편에 서 있다는 점을 유감스럽게 인정해야 합니다. Giredmet 전문가에 따르면 1990년대 초반에 구 소련은 약 2,000톤의 니오븀(산화 니오븀으로 환산)을 생산하고 소비했습니다. 현재 러시아 산업의 니오븀 제품 소비량은 100-200톤을 초과하지 않습니다.구소련에서는 러시아, 에스토니아, 카자흐스탄과 같은 여러 공화국에 흩어져 있는 니오븀 생산을 위한 상당한 용량이 생성되었다는 점에 유의해야 합니다. . 소련에서 산업 발전의 이러한 전통적인 특징은 이제 러시아를 많은 유형의 원자재 및 금속과 관련하여 매우 어려운 위치에 놓이게 했습니다. 니오븀 시장은 니오븀을 함유한 원료의 생산으로 시작됩니다. 러시아의 주요 유형은 Lovozersky GOK (현재 - Sevredmet JSC, Murmansk 지역)에서 얻은 로파라이트 정광이었고 여전히 남아 있습니다. 소련이 붕괴되기 전에 기업은 약 23,000톤의 로파라이트 정광을 생산했습니다(산화 니오븀의 함량은 약 8.5%). 결과적으로 1996-1998년에 농축액 생산량은 지속적으로 감소했습니다. 회사는 매출 부족으로 여러 번 중단되었습니다. 현재 추정치에 따르면 기업의 로파라이트 정광 생산량은 월 700~800톤 수준입니다.

기업은 유일한 소비자 인 Solikamsk 마그네슘 공장과 매우 ​​엄격하게 연결되어 있습니다. 사실 로파라이트 농축물은 러시아에서만 얻을 수 있는 다소 특정한 제품입니다. 그 안에 포함된 희소 금속(니오븀, 탄탈륨, 티타늄)의 복합체로 인해 가공 기술이 다소 복잡합니다. 또한 농축액은 방사성 물질이기 때문에 이 제품으로 세계 시장에 진출하려는 모든 시도가 수포로 돌아갔습니다. 또한 로파라이트 정광에서 페로니오븀을 얻는 것이 불가능하다는 점에 유의해야 합니다. 2000년에 Sevredmet 공장에서 Rosredmet 회사는 다른 금속 중에서 상업용 니오븀 함유 제품(산화니오븀)을 생산하는 로파라이트 정광 처리를 위한 실험 공장을 시작했습니다.

SMZ의 니오븀 제품의 주요 시장은 비CIS 국가입니다. 배송은 미국, 일본 및 유럽 국가입니다. 전체 생산에서 수출이 차지하는 비중은 90% 이상입니다. 소련의 니오븀 생산을 위한 상당한 능력은 에스토니아에 집중되어 있었습니다. 이제 에스토니아 기업은 "Silmet"이라고 불립니다. 소비에트 시대에 기업은 Lovoozersky GOK의 로파라이트 정광을 처리했으며 1992년부터 선적이 중단되었습니다. 이제 Silmet은 Solikamsk 마그네슘 공장에서 소량의 수산화 니오븀만 처리합니다. 니오븀을 포함하는 대부분의 원료는 현재 브라질과 나이지리아에서 조달됩니다. 회사 경영진은 로파라이트 정광 공급을 배제하지 않지만 "Sevredmet"은 원자재 수출이 완제품보다 수익성이 낮기 때문에 즉석 가공 정책을 추구하려고합니다.


과외

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니오브

니오브-나; 중.[위도. 니오븀] 화학 원소(Nb), 단단하고 내화성이며 가단성이 있는 회백색 금속(내화학성 및 내열강 생산에 사용됨).

니오브; 니오븀, -일, -일.

니오브

(위도 니오븀), 주기율표 V족의 화학 원소. Niobe의 이름을 따서 명명되었습니다 - 신화적인 탄탈룸의 딸(Nb 및 Ta 속성의 근접성). 밝은 회색 내화 금속, 밀도 8.57g/cm3, mp 2477°C, 초전도 전이 온도 9.28 K. 매우 내화학성. 광물: 파이로클로어(pyrochlore), 콜럼바이트(columbite), 로파라이트(loparite) 등. 로켓, 제트 엔진, 화학 및 정유 장비의 부품이 만들어지는 내화학성 및 내열강의 구성요소. 니오븀 및 그 합금은 원자로의 연료 요소(TVEL)로 코팅됩니다. Stannide Nb 3 Sn, Germanide Nb 3 Ge, Sn, Ti 및 Zr과 니오븀의 합금은 초전도 솔레노이드 제조에 사용됩니다(Nb 3 Ge는 초전도 전이 온도가 23.2K인 초전도체입니다).

니오브

NIOBIUM(라트니오븀, Niobe를 대신하여 (센티미터. 니오베) ), Nb("니오븀"으로 읽음), 원자 번호 41, 원자 질량 92.9064의 화학 원소. 천연 니오븀은 하나의 안정 동위원소 93Nb로 구성됩니다. 2개의 외부 전자층의 구성 4 에스 2 6 4 5초 1 . 산화 상태는 +5, +4, +3, +2 및 +1(V IV, III, II 및 I 원자가)입니다. 원소 주기율표 5주기 VB족에 속한다.
원자의 반경은 0.145 nm이고, Nb 5+ 이온의 반경은 0.062 nm(배위 번호 4) ~ 0.088 nm(8), Nb 4+ 이온은 0.082 ~ 0.092 nm, Nb 3+ 이온은 는 0.086 nm이고, Nb 2+ 이온은 0.085 nm입니다. 순차 이온화 에너지는 6.88, 14.32, 25.05, 38.3 및 50.6 eV입니다. 전자 일함수는 4.01eV이다. Pauling에 따른 전기 음성도 (센티미터. 폴링 라이너스) 1,6.
발견 이력
1801년 C. Hatchet에 의해 발견됨 (센티미터. 해치 찰스) . 그는 미국에서 보내온 검은 광물을 조사하여 새로운 원소인 콜럼븀(columbium)의 산화물과 그것을 포함하는 광물인 콜럼바이트(columbite)를 분리했습니다. 1년 후 같은 광물 A. G. Ekeberg에서 (센티미터. EKEBERG 안데르스 구스타프) 그는 탄탈륨이라고 불렀던 또 다른 산화물을 분리했습니다. (센티미터. 탄탈륨(화학 원소)) . 콜럼븀과 Ta의 성질은 매우 가까우며 아주 오랫동안 하나의 원소로 여겨져 왔다. 1844년 G. 로즈 (센티미터. ROSE (독일 과학자, 형제)) 이 두 가지 다른 요소가 있음을 증명했습니다. 그는 탄탈륨이라는 이름을 유지했고 다른 하나는 니오븀이라고 이름을 지었습니다. 1950년에야 IUPAC(세계 화학자 기구)는 마침내 41번 원소에 니오븀이라는 이름을 할당했습니다. 금속성 Nb는 1866년 K. Blomstrand에 의해 처음 획득되었습니다. (센티미터. BLOMSTRAND 크리스티안 빌헬름) .
자연 속에서
지각의 함량은 2·10 -3 중량%입니다. 니오븀은 자유 형태로 발생하지 않으며 자연에서 탄탈륨을 동반합니다. 광석 중에서 콜럼바이트-탄탈라이트가 가장 중요합니다. (센티미터. 컬럼바이트) (Fe,Mn)(Nb,Ta) 2 O 6 , 파이로클로 (센티미터. 파이로클로르) 그리고 로파라이트 (센티미터. 로파릿) .
영수증
Nb의 약 95%는 파이로클로어, 콜럼바이트-탄탈라이트 및 로파라이트 광석에서 얻습니다. 광석은 중력 방법과 부양으로 농축됩니다. (센티미터. 주식 상장) . 최대 60% Nb 2 O 5 를 포함하는 농축액은 페로니오븀(철과 니오븀의 합금), 순수한 Nb 2 O 5 또는 NbCl 5 로 처리됩니다. 니오븀은 산화물, 불화물 또는 염화물에서 알루미늄이나 탄온열에 의해 환원됩니다. 고순도 니오븀은 휘발성 NbCl 5 를 수소로 고온 환원하여 얻습니다.
생성된 니오븀 분말은 전기 아크 또는 전자빔 용광로에서 진공 상태에서 연탄화되고 소결됩니다.
물리화학적 성질
니오븀은 a-Fe 유형의 입방체 중심 결정 격자를 가진 반짝이는 은회색 금속으로, = 0.3294nm. 녹는점 2477°C, 끓는점 4760°C, 밀도 8.57kg/dm 3 .
화학적으로 니오븀은 매우 안정적입니다. 공기 중에서 하소되면 Nb 2 O 5 로 산화됩니다. 이 산화물에 대해 약 10개의 결정 변형이 설명되었습니다. 상압에서 Nb 2 O 5 의 b형은 안정적입니다. Nb 2 O 5가 다양한 산화물과 융합되면 Ti 2 Nb 10 O 29, FeNb 49 O 124와 같은 니오베이트가 생성됩니다. 니오브산염은 가상의 니오브산의 염으로 간주될 수 있습니다. 그들은 메타니오베이트 MNbO 3, 오르소니오베이트 M 3 NbO 4, 피로니오베이트 M 4 Nb 2 O 7 또는 폴리니오베이트 M 2 O로 나뉩니다. N Nb 2 O 5 (M은 단일 전하 양이온이고, N= 2-12). 2- 및 3-전하 양이온의 니오베이트가 알려져 있다. 니오베이트는 HF, 알칼리 금속 불화수소화물(KHF 2) 및 암모늄의 용융물과 반응합니다. (센티미터. 암모늄(화학)) . M 2 O/Nb 2 O 5 비율이 높은 일부 니오베이트는 가수분해됩니다.
6Na 3 NbO 4 + 5H 2 O \u003d Na 8 Nb 6 O 19 + 10NaOH
니오븀은 NbO 2 , NbO 및 NbO 2.42와 NbO 2.50 사이의 중간체이며 b-형태 Nb 2 O 5 와 구조가 유사한 다수의 산화물을 형성합니다.
할로겐 포함 (센티미터. 할로겐) Nb는 NbHal 5 펜타할라이드, NbHal 4 테트라할라이드, 및 Nb 3 또는 Nb 2 기를 포함하는 NbHal 2,67 -NbHal 3+x 상을 형성합니다. 니오븀 펜타할라이드는 물에 의해 쉽게 가수분해됩니다. pentachloride, pentabromide 및 niobium pentiodide의 융점은 205, 267.5 및 310°C입니다. 200-250°C 이상에서 이러한 펜타할라이드는 휘발성입니다.
수증기와 산소가 있는 상태에서 NbCl 5 및 NbBr 5는 옥시할로겐화물 NbOCl 3(NbOBr 3) - 느슨한 면과 같은 물질을 형성합니다.
Nb와 흑연이 상호작용하면 고체 내열성 화합물인 Nb 2 C와 NbC 탄화물이 형성됩니다. Nb - N 시스템에는 다양한 조성과 질화물 Nb 2 N 및 NbN의 여러 상이 있습니다. Nb는 인과 비소가 있는 시스템에서 유사하게 거동합니다. Nb와 황의 상호 작용에서 NbS, NbS 2 및 NbS 3과 같은 황화물이 얻어졌습니다. 이중 불화물 Nb 및 K(Na)-K2가 합성되었습니다.
애플리케이션
생산된 니오븀의 50%는 강철의 미세 합금에 사용되며 20-30%는 스테인리스 및 내열 합금 생산에 사용됩니다. 니오븀 금속간화합물(Nb 3 Sn 및 Nb 3 Ge)은 초전도 장치용 솔레노이드 제조에 사용됩니다. 니오븀 질화물 NbN은 텔레비전 전송 튜브용 타겟 제조에 사용됩니다. 니오븀 산화물은 내화 재료, 서멧, 고굴절률 유리의 구성 요소입니다. 이중 불화물 - 천연 원료에서 니오븀 분리, 금속 니오븀 생산. Niobates는 음향 및 광전자공학에서 레이저 재료로 사용됩니다.
생리적 작용
니오븀 화합물은 유독합니다. 수중 니오븀의 MPC는 0.01 mg/l입니다.

백과사전. 2009 .

동의어:

다른 사전에 "니오븀"이 무엇인지 확인하십시오.

    - (새로운 위도 니오븀). 탄탈라이트에서 발견되는 희귀 금속 중 하나. 러시아어에 포함된 외국어 사전. Chudinov A.N., 1910. 희귀 광물에서 산화물 형태로 발견되는 NIOBIUM 금속은 실용적인 가치가 없습니다 ... 러시아어 외국어 사전

    - (니오븀), Nb, 주기율표 V족 화학 원소, 원자 번호 41, 원자 질량 92.9064; 금속, mp 2477 shC. 니오븀은 강철을 합금하여 내열성, 경질 및 기타 합금을 얻는 데 사용됩니다. 니오븀은 영어에 의해 발견되었습니다 ... ... 현대 백과사전

    니오브- (니오븀), Nb, 주기율표 V족 화학 원소, 원자 번호 41, 원자 질량 92.9064; 금속, mp 2477 °C. 니오븀은 강철을 합금하여 내열성, 경질 및 기타 합금을 얻는 데 사용됩니다. 니오븀은 영어에 의해 발견되었습니다 ... ... 일러스트 백과사전

    - (기호 Nb), 밝은 회백색 전이 화학 원소, 금속. 1801년에 발견되었습니다. 일반적으로 파이로클로어 광석에서 발견됩니다. 부드럽고 가단성 있는 금속인 니오븀은 특수 스테인리스강 및 합금 생산에 사용됩니다. 과학 및 기술 백과사전

    Nb(위도 니오븀, 다른 그리스 신화에 나오는 탄탈루스의 딸인 니오베의 이름에서 * a. 니오븀, n. 니오브, 니오븀, f. 니오븀, 그리고 니오비오), chem. 주기적 V족 원소. 멘델레예프 시스템, at. N. 41, 에. 92.9064. 그것은 하나의 천연 동위 원소 93Nb를 가지고 있습니다. . . . . . . . . . 지질 백과사전

    화학자들이 발견한 금속 중 하나인 니오븀. Dahl의 설명 사전. 에서 그리고. 달. 1863년 1866년 ... Dahl의 설명 사전

    니오브- 화학. 원소, 기호 Nb(위도 니오븀), at. N. 41, 에. 92.90m; 밝은 회색 금속, 밀도 8570 kg/m3, t = 2500 °C; 높은 화학 물질을 가지고 있습니다. 끈기. 자연에서는 탄탈륨과 함께 광물에서 발생하며 그 원인이 분리됩니다 ... ... 그레이트 폴리테크닉 백과사전

    - (위도 니오븀) Nb, 주기율표 V족 화학 원소, 원자 번호 41, 원자 질량 92.9064. 신화적인 탄탈루스(Nb와 Ta 속성의 근접성)의 딸인 Niobe의 이름을 따서 명명되었습니다. 밝은 회색 내화 금속, 밀도 8.57 ... ... 큰 백과사전

    - (니오븀), Nb, 화학... 물리적 백과사전

    존재, 동의어 수: 2 금속(86) 요소(159) ASIS 동의어 사전. V.N. 트리신. 2013년 ... 동의어 사전

    - (Niobium 프랑스어 및 영어, Niob 독일어, 화학), Nb =: 94. 원소 주기율표의 V족에는 몰리브덴과 텅스텐이 크롬과 관련된 것과 같은 방식으로 바나듐과 관련된 두 개의 희소 금속 H.와 탄탈이 있습니다. 마지막 3명의 메탈 멤버.... Brockhaus와 Efron의 백과사전