V mnohých prípadoch je možné namiesto tantalu s rovnakým účinkom použiť jemu blízky niób vo vlastnostiach alebo zliatinách tantalu s nióbom, pretože tieto kovy tvoria súvislý rad tuhých roztokov, ktorých vlastnosti sú blízke vlastnostiam základných kovov.
Zliatinu tantalu s nióbom možno získať zmiešaním oddelene získaných práškov tantalu a nióbu, po čom nasleduje lisovanie zmesi a spekanie vo vákuu, ako aj súčasná redukcia zmesi tantalu a zlúčenín nióbu, napríklad zmesi komplexu fluoridy K2TaF7 a K2NbF7, zmes chloridov, zmes oxidov atď.. P.
Pri metóde oddeľovania tantalu a nióbu kyselinou fluorovodíkovou sa niób zvyčajne oddeľuje vo forme fluoroxyniobátu K2NbOF5*H20.
Táto soľ nie je vhodná na redukciu sodíka z dvoch dôvodov:
a) kryštalizačná voda, ktorá je súčasťou tejto soli, môže pri reakcii so sodíkom viesť k výbuchu,
b) kyslík, ktorý je súčasťou soli a je spojený s nióbom, nie je redukovaný sodíkom a zostáva vo forme oxidovej nečistoty v redukčnom produkte.
Preto musí byť fluoroxynioban draselný rekryštalizovaný cez roztok kyseliny fluorovodíkovej s koncentráciou HF nad 10 %, čo vedie k vytvoreniu soli K2NbF7 vhodnej na redukciu sodíka.
Niób sa môže vyrábať aj elektrolýzou za podmienok podobných tým, ktoré sú opísané pri výrobe tantalu. Je tu nižšia prúdová účinnosť ako pri elektrolytickej výrobe tantalu, ako aj ťažkosti spojené s výraznou rozpustnosťou v elektrolyte zlúčenín nióbu rôznych mocností.
Je možná aj elektrolýza zo zmiešaného kúpeľa obsahujúceho zmes Ta2O5 + Nb2O5 ako rozkladné zložky a K2TaF7 ako rozpúšťadlo. V tomto prípade sa získa zliatina nióbu a tantalu.
Na získanie nióbu bol navrhnutý spôsob redukcie uhlíka oxidu nióbového vo vákuu.
Redukcia oxidu nióbového uhlíkom
Na získanie nióbu vyvinul K. Bolke metódu redukcie oxidu nióbového karbidom nióbu vo vákuu podľa reakcie:
V podstate sa tento proces redukuje na redukciu oxidu nióbového uhlíkom.
Vzhľadom na vysokú chemickú pevnosť oxidu nióbového si redukcia uhlíka pri atmosférickom tlaku vyžaduje vysokú teplotu (asi 1800-1900 °), ktorú je možné získať v grafitovej rúrovej peci.Niób má vysokú afinitu k uhlíku (voľná energia tvorby karbid nióbu -ΔF° = 38,2 kcal ), preto sa v prítomnosti uhlíkatých plynov v peci a pri vysokej rýchlosti difúzie v tuhej fáze vyvíjajúcej sa pri tak vysokej teplote ukáže, že niób je kontaminovaný karbidom nióbu, a to aj v prípad dávkovania na základe reakcie
Vo vákuu prebieha redukčná reakcia s uhlíkom pri nižšej teplote (1600-1700°),
Brikety sa pripravujú zo zmesi oxidu nióbového a sadzí v stechiometrických pomeroch na základe reakcie
Valcovanie sa vykonáva pri 1800-1900° v grafitovej rúrovej peci v ochrannej atmosfére (vodík, argón) alebo vo vákuu pri teplote 1600° až do ukončenia emisií CO. Výsledným produktom sú jemne spekané brikety pozostávajúce zo šedých práškových karbidových častíc. Karbid sa rozdrví na prášok v guľovom mlyne a zmieša sa s oxidom v pomeroch zodpovedajúcich reakcii (1). Brikety zo zmesi Nb2O5 + NbC sa opäť kalcinujú vo vákuu pri teplote asi 1600°.
Aby sa zabezpečilo odstránenie uhlíka vo forme CO potu, mal by sa do zloženia vsádzky Nb2O5 + NbC zaviesť malý nadbytok oxidu nióbového. Pri následnej operácii vysokoteplotného spekania (zvárania) tyčí lisovaných z práškového kovového nióbu sa nadbytok oxidu nióbového odstráni, pretože oxidy nióbu (rovnako ako tantal) sa odparujú vo vákuu pri teplote pod teplotou topenia kovu.
V dôsledku nevyhnutného času stráveného vytváraním vákua a chladením produktu v ňom je produktivita vákuovej pece pri výrobe počiatočného karbidu nióbu oveľa nižšia ako produktivita pece s grafitovými rúrami pracujúcej pri atmosférickom tlaku, v ktorej je kontinuálna proces sa môže uskutočniť posúvaním patrón s briketami zo zmesi Nb2O5 + C. Preto je účelnejšie získavať NbC kontinuálne v grafitovej rúrovej peci pri atmosférickom tlaku, aj keď pri teplotách 1800-1900 °.
Kovový niób by bolo možné získať vo vákuovej peci priamo reakciou oxidu pentoxidu so sadzami podľa reakcie (2) s miernym prebytkom Nb2O5 vo vsádzke. Pri vkladaní zmesi Nb2O5 + 5NbC do vákuovej pece sa však jej produktivita výrazne zvyšuje v porovnaní so zavádzaním zmesi Nb2O5 + 5C, keďže zmes Nb2O5 + SNbC obsahuje 1,5-krát viac nióbu (82,4 %) ako zmes Nb2O5 + 5C ( 57,2 %) Okrem toho má prvá zmes aditívnu špecifickú hmotnosť 1,7-krát väčšiu ako druhá zmes (6,25 g/cm3 a 3,7 g/cm3).
Okrem toho je potrebné vziať do úvahy, že karbid nióbu, ktorý tvorí prevažnú časť zmesi Nb2O5 + 5NbC, je hrubšie zrnitý ako disperzné prášky Nb2O5 a sadze, čo je ďalší dôvod vyššej objemovej hmotnosti Nb2O5. zmes + 5NbC ako zmes Nb2O5 + 5C.
Vďaka tomu všetkému sa do jednotkového objemu kartuše zmestí 2,5-3x viac materiálu (vztiahnuté na obsah nióbu) vo forme brikiet zmesi Nb2O5 + 5NbC ako brikiet zmesi Nb2O5 + 5C.
V Bolkeho práci neexistuje dostatočne silný dôkaz o potrebe striktne dodržiavať ním odporúčané zloženie Nb2O5 + 5NbC zmesi, naloženej do vákuovej pece.
Kalcináciou zmesi Nb2O5 + 5C v uhlíkovej rúrovej peci pri atmosférickom tlaku je možné získať produkt s vysokou produktivitou (pri kontinuálnom procese), ktorý sa zložením blíži kovovému nióbu s malou prímesou uhlíka. Tento prášok bohatý na niób s vysokou špecifickou hmotnosťou a objemovou hustotou sa potom môže zmiešať s primeraným množstvom Nb2O5 (s miernym prebytkom Nb2O5 vzhľadom na ekvivalentný obsah uhlíkových nečistôt nióbu) a briketovaná zmes sa kalcinuje vo vákuovej peci, aby sa odstránila uhlík vo forme CO.
Pri tejto možnosti bude kapacita a následne aj produktivita vákuovej pece najvyššia. Malý zostávajúci prebytok Nb2O5 sa pri ďalšom vysokoteplotnom spekaní nióbu vyparí a ten sa zmení na kompaktný kujný kov.
Pri použití nízkouhlíkového nióbu namiesto karbidu nióbu na interakciu s oxidom pentoxidom môžu nastať určité technologické komplikácie. Faktom je, že pri získavaní nióbu s nízkym obsahom uhlíka pri atmosférickom tlaku v reakčnom priestore pece s grafitovými rúrami je vždy možná prítomnosť prímesi dusíka zo vzduchu, ktorý sa môže dostať do pece. Niób, ktorý má vysokú afinitu k dusíku, ho aktívne absorbuje. Pri získavaní karbidu nióbu je možnosť kontaminácie produktu dusíkom oveľa menšia v dôsledku väčšej afinity nióbu k uhlíku ako k dusíku.
Preto je výroba kovového nióbu s použitím nízkouhlíkového nióbu ako východiskového materiálu komplikovaná potrebou vytvoriť podmienky, ktoré vylučujú možnosť vstupu dusíka do reakčného priestoru, čo je ťažké dosiahnuť v grafitovej rúrovej peci voľne pripojenej k atmosféru. Na odstránenie dusíka z pece je potrebné pec opatrne naplniť čistým vodíkom alebo argónom, dodržať tesnosť plášťa, vyhnúť sa nasávaniu vzduchu do reakčnej trubice pri vkladaní patrón so zmesou Nb2O5 + 5C do nej a pri vykladaní nióbu , atď.
Otázku výhodnosti variantu predvýroby karbidu nióbu alebo nízkouhlíkového nióbu pri atmosférickom tlaku (s následnou kalcináciou týchto produktov v zmesi s Nb2O5 vo vákuu) je preto možné vyriešiť praktickými možnosťami v každom jednotlivom prípade.
Výhody procesu uhlíkovej redukcie nióbu podľa jednej z opísaných možností sú: použitie lacného redukčného činidla vo forme sadzí a vysoká priama výťažnosť nióbu do hotového kovu
Podobnosť vlastností oxidov tantalu a nióbu umožňuje použiť opísaný spôsob výroby kujného tantalu.
17.03.2020
Vytváranie trojrozmerných modelov je dnes relevantné nielen pre animáciu, ale aj pre technické účely. Taktiež často pomocou 3D modelovania vytvárajte modely interiérov....
16.03.2020
Rovnako ako v súčasnosti obľúbené laminátové podlahy, aj moderné parketové dosky sa inštalujú pomerne jednoducho. Položte ho na podlahu v obytnej alebo technickej miestnosti u majiteľa...
16.03.2020
Registrácia na portáli je takmer okamžitá, môžete si vytvoriť účet zadaním e-mailovej adresy alebo použiť vlastný účet v jednom z 20...
16.03.2020
Bez ohľadu na to, aký gadget máte, môžete hrať cez mobilnú verziu aj z najstaršieho smartfónu. Pre spustenie hry sa musíte najskôr zaregistrovať....
16.03.2020
Spomedzi podlahových krytín zaujme predovšetkým koberec, ktorý spája vynikajúce izolačné vlastnosti, luxusný vzhľad a jednoduchú technológiu pokládky....
16.03.2020
Najprv musíte pochopiť, ako fungujú priemyselné chladiče. Takéto zariadenie sa podobá bežnej chladničke, špeciálne čerpadlo odčerpáva kvapalinu, chladí ...
15.03.2020
Pri plánovaní opráv vo vašej domácnosti sa musíte najskôr rozhodnúť pre spektrum pôsobenia. V závislosti od stavu priestorov, oblasti, bude závisieť ...
O rok neskôr švédsky chemik Ekeberg izoloval z kolumbitu oxid ďalšieho nového prvku, nazývaného tantal. Podobnosť zlúčenín Columbia a tantalu bola taká veľká, že 40 rokov väčšina chemikov verila, že tantal a kolumbium sú jedným a tým istým prvkom.
V roku 1844 nemecký chemik Heinrich Rose skúmal vzorky kolumbitu nájdené v Bavorsku. Opäť objavil oxidy dvoch kovov. Jedným z nich bol oxid už známeho tantalu. Oxidy boli podobné a zdôrazňujúc ich podobnosť, Rosé pomenoval prvok tvoriaci druhý oxid niób podľa mena Niobe, dcéry mytologického mučeníka Tantala.
Rose sa však podobne ako Hatchetovi nepodarilo získať tento prvok v slobodnom stave.
Kovový niób bol prvýkrát získaný až v roku 1866.. Švédsky vedec Blomstrand počas redukcie chloridu nióbového vodíkom. Na konci XIX storočia. boli; našli ďalšie dva spôsoby, ako tento prvok získať. Moissan ho najskôr získal v elektrickej peci redukciou oxidu nióbu uhlíkom a potom sa Goldschmidtovi podarilo redukovať rovnaký prvok hliníkom.
A naďalej v rôznych krajinách nazývali prvok č. 41 inak: v Anglicku a USA - Kolumbia, v iných krajinách - niób. Medzinárodná únia pre čistú a aplikovanú chémiu (IUPAC) ukončila nezhody v roku 1950. Bolo rozhodnuté všade zlegalizovať názov prvku „niób“ a hlavnému minerálu nióbu bol priradený názov „columbite“. Jeho vzorec je (Fe, Mn) (Nb,
elementárny niób- extrémne žiaruvzdorný (2468°C) a vysokovrúci (4927°C) kov, veľmi odolný v mnohých agresívnych prostrediach. Všetky kyseliny, s výnimkou fluorovodíkovej, naň nepôsobia. Oxidačné kyseliny „pasivujú“ niób a pokrývajú ho ochranným oxidovým filmom (Nb 2 O 5). Ale pri vysokých teplotách sa chemická aktivita nióbu zvyšuje. Ak sa pri 150-200°C zoxiduje len malá povrchová vrstva kovu, potom pri 900-1200°C hrúbka oxidového filmu výrazne narastie.
Niób aktívne reaguje s mnohými nekovmi. Halogény, dusík, vodík, uhlík, síra s ním tvoria zlúčeniny. V tomto prípade môže niób vykazovať rôzne valencie - od dvoch do piatich. Ale hlavná valencia tohto prvku je 5+. Päťmocný niób môže byť súčasťou zloženia soli ako katión, tak aj ako jeden z prvkov aniónu, čo naznačuje amfotérny charakter prvku č.41.
Soli niobových kyselín sa nazývajú niobáty. Získavajú sa ako výsledok výmenných reakcií po fúzii oxidu nióbového so sódou:
Nb205 + 3Na2C03 → 2Na3Nb04 + 3CO2.
Soli niekoľkých nióbových kyselín, predovšetkým metanióbnych HNb03, ako aj diniobátov a pentaniobátov (K4Nb207, K7Nb5016-rnH20) sú celkom dobre študované. A soli, v ktorých prvok č.41 pôsobí ako katión, sa zvyčajne získavajú priamou interakciou jednoduchých látok, napríklad 2Nb + 5Cl 2 → 2NbCl 5.
Pestrofarebné ihličkovité kryštály pentahalidov nióbu (NbCl 5 - žltý, NbBr 5 - purpurovočervený) sa ľahko rozpúšťajú v organických rozpúšťadlách - chloroform, éter, alkohol. Keď sa však tieto zlúčeniny rozpustia vo vode, úplne sa rozložia, hydrolyzujú za vzniku niobátov:
NbCl5 + 4H20 -> 5HCl + H3Nb04.
Hydrolýze možno zabrániť pridaním určitej silnej kyseliny do vodného roztoku. V takýchto roztokoch sa halogenidy nióbu rozpúšťajú bez hydrolýzy.
Niób tvorí dvojité soli a komplexné zlúčeniny, najjednoduchšie - fluór. Fluoroniobáty sú názvy týchto dvojitých solí. Získavajú sa pridaním fluoridu akéhokoľvek kovu do roztoku kyseliny nióbovej a fluorovodíkovej.
Zloženie komplexnej zlúčeniny závisí od pomeru zložiek reagujúcich v roztoku. Rôntgenová analýza jednej z týchto zlúčenín ukázala štruktúru zodpovedajúcu vzorcu K2NbF7. Môžu sa vytvoriť aj oxo zlúčeniny nióbu, napríklad oxofluórniobát draselný K2NbOF5*H20.
Chemická charakterizácia prvku sa samozrejme neobmedzuje len na tieto informácie. Dnes sú najdôležitejšie zlúčeniny prvku 41 jeho zlúčeniny s inými kovmi.
Niób a supravodivosť
Úžasný fenomén supravodivosti, keď v nej pri poklese teploty vodiča nastáva náhly zánik elektrického odporu, prvýkrát pozoroval holandský fyzik G. Kamerling-Onnes v roku 1911. Prvým supravodičom sa ukázalo byť, ale nie jej, ale niób a niektoré intermetalické zlúčeniny nióbu boli predurčené stať sa prvými technicky dôležitými supravodivými materiálmi.
Prakticky dôležité sú dve charakteristiky supravodičov: hodnota kritickej teploty, pri ktorej dochádza k prechodu do stavu supravodivosti, a kritické magnetické pole (dokonca aj Kamerling-Onnes pozoroval stratu supravodivosti supravodiča pri vystavení dostatočne silnému magnetickému lúka).
Teraz je už známych viac ako 2000 supravodivých kovov, materiálov a zlúčenín, no veľká väčšina z nich neprišla a zrejme ani nikdy nevstúpi do technológie, či už z dôvodu extrémne nízkych hodnôt kritických parametrov uvedených vyššie, alebo z dôvodu neprijateľné technologické vlastnosti. Medzi supravodičmi praktického významu sú obzvlášť obľúbené zliatiny nióbu a titánu. Väčšina dnes používaných supravodivých magnetov je vyrobená z nich. Sú plastové, dajú sa z nich vyrobiť technické zariadenia a vodiče zložitých tvarov.
Ako materiál pre páskové supravodiče je cenná zliatina nióbu s cínom Nb 3 Sn, stannidom nióbu, objavená už v roku 1954. Takéto splietané supravodivé vodiče sú určené na použitie v nových termonukleárnych zariadeniach Tokomak-15.
Pre prax je zaujímavá ďalšia intermetalická zlúčenina nióbu, Nb 3 Ge. Tenký film tohto zloženia má rekordne vysokú kritickú teplotu 24,3 K. Pravda, liaty Nb 3 Ge má kritickú teplotu len 6 K a technológia prípravy supravodivých prvkov z tohto materiálu je pomerne komplikovaná.
Ternárne zliatiny majú pomerne vysoké kritické teploty: niób - germánium - hliník, ako aj niektoré intermetalické zlúčeniny vanádu. A predsa práve s nióbom a jeho zlúčeninami sa spájajú najväčšie nádeje špecialistov na supravodiče.
Nióbový kov
Kovový niób možno získať redukciou jeho zlúčenín, ako je chlorid nióbový alebo fluoronioban draselný, pri vysokej teplote:
K2NbF7 + 5Na → Nb + 2KF + 5NaF.
Pred dosiahnutím tejto v podstate poslednej fázy výroby však nióbová ruda prechádza mnohými fázami spracovania. Prvým z nich je zúrodňovanie rudy, získavanie koncentrátov. Koncentrát sa spája s rôznymi tavidlami: lúh sodný alebo sóda. Výsledná zliatina sa vylúhuje. Ale nerozpustí sa úplne. Nerozpustnou zrazeninou je niób. Je pravda, že tu je stále v zložení hydroxidu, nie je oddelený od svojho analógu v podskupine - tantalu - a nebol čistený od niektorých nečistôt.
Až do roku 1866 neexistovala jediná metóda separácie tantalu a nióbu vhodná pre výrobné podmienky. Prvú metódu na oddelenie týchto extrémne podobných prvkov navrhol Jean Charles Galissard de Marignac. Metóda je založená na rozdielnej rozpustnosti komplexných zlúčenín týchto kovov a nazýva sa fluorid. Komplex fluoridu tantalu je nerozpustný vo vode, zatiaľ čo analogická zlúčenina nióbu je rozpustná.
Fluoridová metóda je komplikovaná a neumožňuje úplné oddelenie nióbu a tantalu. Preto sa v dnešnej dobe takmer vôbec nepoužíva. Nahradili ho metódy selektívnej extrakcie, iónovej výmeny, rektifikácie halogenidov a pod. Tieto metódy produkujú oxid a chlorid päťmocného nióbu.
Po oddelení nióbu a tantalu nastáva hlavná operácia – regenerácia. Oxid nióbový Nb205 sa redukuje hliníkom, sodíkom, sadzami alebo karbidom nióbu získaným reakciou Nb205 s uhlíkom; Chlorid nióbový sa redukuje kovovým sodíkom alebo amalgámom sodným. Takto sa získa práškový niób, ktorý sa potom musí premeniť na monolit, urobiť plastický, kompaktný, vhodný na spracovanie. Podobne ako ostatné žiaruvzdorné kovy sa práškovou metalurgiou získava niób - monolit, ktorého podstata je nasledovná.
Z výsledného kovového prášku sa pod vysokým tlakom (1 t/cm 2) lisovali takzvané tyče obdĺžnikového alebo štvorcového prierezu. Vo vákuu pri 2300°C sa tieto tyče spekajú, spájajú do tyčí, ktoré sa tavia vo vákuových oblúkových peciach a tyče v týchto peciach fungujú ako elektróda. Tento proces sa nazýva tavenie spotrebnej elektródy.
Jednokryštálový plastový niób sa získava tavením elektrónovým lúčom v zóne bez téglika. Jeho podstatou je, že silný elektrónový lúč je nasmerovaný na práškový niób (vylučujú sa operácie lisovania a spekania!), ktorý prášok roztaví. Kvapky kovu stekajú na nióbový ingot, ktorý postupne rastie a je odstraňovaný z pracovnej komory.
Ako vidíte, cesta nióbu od rudy ku kovu je v každom prípade dosť dlhá a spôsoby výroby sú zložité.
Príbeh o použití nióbu je najlogickejší začať s metalurgiou, pretože práve v metalurgii našiel najširšie uplatnenie. A v neželeznej metalurgii a v železnej.
Oceľ legovaná nióbom má dobrú odolnosť proti korózii. "No a čo? - povie iný sofistikovaný čitateľ. "Chróm tiež zvyšuje odolnosť ocele proti korózii a je oveľa lacnejší ako niób." Tento čitateľ má pravdu a zároveň sa mýli. Omyl, lebo som zabudol na jednu vec.
V chrómniklovej oceli, rovnako ako v každej inej, je vždy uhlík. Uhlík sa však spája s chrómom a vytvára karbid, vďaka čomu je oceľ krehkejšia. Niób má väčšiu afinitu k uhlíku ako chróm. Preto, keď sa do ocele pridá niób, nevyhnutne sa vytvorí karbid nióbu. Oceľ legovaná nióbom získava vysoké antikorózne vlastnosti a nestráca svoju ťažnosť. Požadovaný efekt sa dosiahne, keď sa k tone ocele pridá iba 200 g kovového nióbu. A chróm-mangánová oceľ niób poskytuje vysokú odolnosť proti opotrebovaniu.
Mnohé neželezné kovy sú tiež legované nióbom. Takže hliník, ktorý je ľahko rozpustný v zásadách, s nimi nereaguje, ak sa k nemu pridá iba 0,05% nióbu. Zdá sa, že meď, známa svojou mäkkosťou, a mnohé z jej zliatin, niób tvrdne. Zvyšuje pevnosť kovov ako je titán, molybdén, zirkónium a zároveň zvyšuje ich tepelnú odolnosť a tepelnú odolnosť.
Teraz vlastnosti a schopnosti nióbu oceňuje letectvo, strojárstvo, rádiotechnika, chemický priemysel a jadrová energetika. Všetci sa stali konzumentmi nióbu.
Jedinečná vlastnosť – absencia výraznej interakcie nióbu s uránom pri teplotách do 1100 °C a navyše dobrá tepelná vodivosť, malý účinný absorpčný prierez tepelných neutrónov, urobili z nióbu vážneho konkurenta kovov uznávaných v jadrový priemysel - hliník, berýlium a zirkónium. Okrem toho je umelá (indukovaná) rádioaktivita nióbu nízka. Preto sa z neho dajú vyrobiť kontajnery na skladovanie rádioaktívneho odpadu alebo zariadenia na ich využitie.
Chemický priemysel spotrebúva relatívne málo nióbu, ale to možno vysvetliť len jeho nedostatkom. Zo zliatin obsahujúcich niób a menej často z plechového nióbu sa niekedy vyrábajú zariadenia na výrobu vysoko čistých kyselín. Schopnosť nióbu ovplyvňovať rýchlosť niektorých chemických reakcií sa využíva napríklad pri syntéze alkoholu z butadiénu.
Spotrebiteľmi prvku č.41 boli aj raketová a vesmírna technika. Nie je žiadnym tajomstvom, že niektoré množstvá tohto prvku už rotujú na obežných dráhach v blízkosti Zeme. Zo zliatin obsahujúcich niób a čistého nióbu sa vyrábajú niektoré časti rakiet a palubné vybavenie umelých družíc Zeme.
NIÓBOVÉ MINERÁLY. Columbit (Fe, Mn) (Nb, Ta) 2 O 6 bol prvý nióbový minerál známy ľudstvu. A tento istý minerál je najbohatší na prvok č. 41. Oxidy nióbu a tantalu tvoria až 80 % hmotnosti kolumbitu. Oveľa menej nióbu je v pyrochlóre (Ca, Na) 2 (Nb, Ta, Ti) 2 O 6 (O, OH, F) a ďalších parách (Na, Ce, Ca) 2 (Nb, Ti) 2 O 6 . Celkovo je známych viac ako 100 minerálov, medzi ktoré patrí aj niób. Významné ložiská takýchto nerastov sú v rôznych krajinách: USA, Kanada, Nórsko, Fínsko, no najväčším dodávateľom nióbových koncentrátov na svetový trh sa stal africký štát Nigéria. V Rusku sú veľké zásoby loparitu, ktoré sa nachádzajú na polostrove Kola.
RUŽOVÝ KARBID. Monokarbid nióbu NbC je plastická látka s charakteristickým ružovkastým leskom. Táto dôležitá zlúčenina sa celkom ľahko vytvára interakciou kovového nióbu s uhľovodíkmi. Kombinácia dobrej ťažnosti a odolnosti voči vysokej teplote s príjemným „vzhľadom“ urobila z monokarbidu nióbu hodnotný náterový materiál. Vrstvy tejto látky s hrúbkou len 0,5 mm spoľahlivo chránia mnohé materiály pred koróziou pri vysokých teplotách, najmä grafit, ktorý je prakticky nechránený inými nátermi. NbC sa tiež používa ako konštrukčný materiál pri výrobe rakiet a turbín.
NERV OBLOŽENÝ NIOBIOM. Vysoká odolnosť nióbu proti korózii umožnila jeho využitie v medicíne. Nióbové vlákna nedráždia živé tkanivo a dobre sa s ním spájajú. Rekonštrukčná chirurgia úspešne použila takéto stehy na opravu roztrhnutých šliach, krvných ciev a dokonca aj nervov.
ZDANIE NEKLAMÁ. Niób má nielen súbor vlastností požadovaných technikou, ale tiež vyzerá celkom krásne. Tento biely lesklý kov sa klenotníci snažili použiť na výrobu puzdier na hodinky. Zliatiny nióbu s volfrámom alebo réniom niekedy nahrádzajú ušľachtilé kovy: zlato, platinu, irídium. To posledné je obzvlášť dôležité, pretože zliatina nióbu s réniom nielenže vyzerá ako kovové irídium, ale je takmer rovnako odolná voči opotrebovaniu. To umožnilo niektorým krajinám zaobísť sa bez drahého irídia pri výrobe spájkovania pre hroty fontán.
NIOBIUM A ZVÁRANIE. Koncom 20. rokov nášho storočia začalo elektrické a plynové zváranie vytláčať nitovanie a iné spôsoby spájania komponentov a dielov. Zváranie zlepšilo kvalitu výrobkov, urýchlilo a zlacnilo ich montážne procesy. Zváranie sa javilo obzvlášť sľubné počas inštalácie veľkých zariadení pracujúcich v korozívnom prostredí alebo pod vysokým tlakom. Potom sa však ukázalo, že pri zváraní nehrdzavejúcej ocele má zvar oveľa nižšiu pevnosť ako samotná oceľ. Na zlepšenie vlastností švu sa do "nehrdzavejúcej ocele" začali zavádzať rôzne prísady. Najlepší z nich bol niób.
ZNÍŽENÉ ČÍSLA. Nie je náhoda, že niób je považovaný za vzácny prvok: naozaj sa nevyskytuje často a v malom množstve a vždy vo forme minerálov a nikdy nie v prirodzenom stave. Zaujímavý detail: v rôznych referenčných publikáciách je clarke (obsah v zemskej kôre) nióbu odlišný. Je to spôsobené najmä tým, že v posledných rokoch sa v afrických krajinách našli nové ložiská nerastov s obsahom nióbu. V "Handbook of a chemist", zväzok I (M., "Chemistry", 1963), sú uvedené čísla: 3,2-10-5%, 1*10-3% a 2,4*10-3%. Ale aj najnovšie čísla sú podhodnotené: nie sú tu zahrnuté africké ložiská objavené v posledných rokoch. Napriek tomu sa odhaduje, že z minerálov už známych ložísk možno vytaviť asi 1,5 milióna ton kovového nióbu.
Uralská štátna banícka univerzita
K téme: Vlastnosti nióbu
Skupina: M-13-3
Študent: Mokhnashin Nikita
1. Všeobecné informácie o prvku
Fyzikálne vlastnosti nióbu
Chemické vlastnosti nióbu
Niób vo voľnom stave
Oxidy nióbu a ich soli
Zlúčeniny nióbu
Krajiny vedúce vo výrobe nióbu
1. Všeobecné informácie o prvku
Prvok, ktorý zaberá 41. bunku periodickej tabuľky, je ľudstvu známy už dlho. Vek jeho súčasného názvu – niób – je takmer o pol storočia nižší. Stalo sa, že prvok #41 bol otvorený dvakrát. Prvýkrát - v roku 1801, anglický vedec Charles Hatchet preskúmal vzorku správneho minerálu zaslaného do Britského múzea z Ameriky. Z tohto minerálu izoloval oxid dovtedy neznámeho prvku. Hatchet pomenoval nový prvok columbia, čím označil jeho transatlantický pôvod. A čierny minerál sa nazýva kolumbit. O rok neskôr švédsky chemik Ekeberg izoloval z kolumbitu oxid ďalšieho nového prvku, nazývaného tantal. Podobnosť zlúčenín Columbia a tantalu bola taká veľká, že 40 rokov väčšina chemikov verila, že tantal a kolumbium sú jedným a tým istým prvkom.
V roku 1844 nemecký chemik Heinrich Rose skúmal vzorky kolumbitu nájdené v Bavorsku. Opäť objavil oxidy dvoch kovov. Jedným z nich bol oxid už známeho tantalu. Oxidy boli podobné a zdôrazňujúc ich podobnosť, Rosé pomenoval prvok tvoriaci druhý oxid niób podľa mena Niobe, dcéry mytologického mučeníka Tantala. Rose sa však podobne ako Hatchetovi nepodarilo získať tento prvok v slobodnom stave. Kovový niób prvýkrát získal až v roku 1866 švédsky vedec Blomstrand pri redukcii chloridu nióbového vodíkom. Na konci XIX storočia. našli sa ďalšie dva spôsoby získania tohto prvku. Moissan ho najskôr získal v elektrickej peci redukciou oxidu nióbu uhlíkom a potom sa Goldschmidtovi podarilo redukovať rovnaký prvok hliníkom. A naďalej v rôznych krajinách nazývali prvok č. 41 inak: v Anglicku a USA - Kolumbia, v iných krajinách - niób. Medzinárodná únia pre čistú a aplikovanú chémiu (IUPAC) ukončila tieto nezhody v roku 1950. Bolo rozhodnuté všade zlegalizovať názov prvku „niób“ a hlavnému minerálu nióbu bol priradený názov „columbite“. Jeho vzorec je (Fe, Mn) (Nb, Ta)2 O 6.
Nie je náhoda, že niób je považovaný za vzácny prvok: naozaj sa nevyskytuje často a v malom množstve a vždy vo forme minerálov a nikdy nie v prirodzenom stave. Zaujímavý detail: v rôznych referenčných publikáciách je clarke (obsah v zemskej kôre) nióbu odlišný. Je to spôsobené najmä tým, že v posledných rokoch sa v afrických krajinách našli nové ložiská nerastov s obsahom nióbu. V "Príručke chemika", zväzok 1 (M., "Chemistry", 1963), sú uvedené nasledujúce čísla: 3,2 10-5% (1939), 1 10-3% (1949) a 2, 4 10-3 % (1954). Ale aj najnovšie čísla sú podhodnotené: nie sú tu zahrnuté africké ložiská objavené v posledných rokoch. Napriek tomu sa odhaduje, že z minerálov už známych ložísk možno vytaviť približne 1,5 milióna ton kovového nióbu.
Fyzikálne vlastnosti nióbu
Niób je lesklý, strieborno-šedý kov.
Elementárny niób je extrémne žiaruvzdorný (2468°C) a vysokovrúci (4927°C) kov, veľmi odolný v mnohých agresívnych prostrediach. Všetky kyseliny, s výnimkou fluorovodíkovej, naň nepôsobia. Oxidačné kyseliny „pasivujú“ niób a pokrývajú ho ochranným oxidovým filmom (č. 205). Ale pri vysokých teplotách sa chemická aktivita nióbu zvyšuje. Ak sa pri 150...200°C zoxiduje len malá povrchová vrstva kovu, potom pri 900...1200°C hrúbka oxidového filmu výrazne narastie.
Kryštalická mriežka nióbu je kubická so stredom tela s parametrom a = 3,294 Á.
Čistý kov je tvárny a za studena je možné ho bez medzižíhania valcovať na tenký plech (do hrúbky 0,01 mm).
Je možné zaznamenať také vlastnosti nióbu, ako je vysoká teplota topenia a varu, nižšia funkcia práce elektrónov v porovnaní s inými žiaruvzdornými kovmi - volfrámom a molybdénom. Posledná uvedená vlastnosť charakterizuje schopnosť elektrónovej emisie (emisie elektrónov), ktorá sa využíva na využitie nióbu v elektrovákuovej technológii. Niób má tiež vysokú teplotu supravodivého prechodu.
Hustota 8,57 g/cm 3(20 °C); t pl 2500 °С; t kip 4927 °С; tlak pár (v mm Hg; 1 mm Hg = 133,3 N/m 2) 110 -5(2194 °С), 110 -4(2355 °С), 6.10 -4(na t pl ), 110-3 (2539 °C).
Pri bežných teplotách je niób na vzduchu stabilný. Začiatok oxidácie (farebný film) sa pozoruje pri zahriatí kovu na 200 - 300 °C. Nad 500° nastáva rýchla oxidácia s tvorbou oxidu Nb2 O 5.
Tepelná vodivosť vo W / (m K) pri 0 ° C a 600 ° C, v tomto poradí, 51,4 a 56,2, rovnaká v cal / (cm s ° C) 0,125 a 0,156. Merný objemový elektrický odpor pri 0°C 15,22 10 -8ohm m (15,22 10 -6ohm cm). Teplota prechodu do supravodivého stavu je 9,25 K. Niób je paramagnetický. Pracovná funkcia elektrónov je 4,01 eV.
Čistý niób sa ľahko spracováva tlakom za studena a pri vysokých teplotách si zachováva uspokojivé mechanické vlastnosti. Jeho medzná pevnosť pri 20 a 800 °C je 342 a 312 MN/m. 2, to isté v kgf/mm 234,2 a 31,2; relatívne predĺženie pri 20 a 800 °C, v tomto poradí, 19,2 a 20,7 %. Tvrdosť čistého nióbu podľa Brinella 450, technická 750-1800 MN/m 2. Nečistoty niektorých prvkov, najmä vodík, dusík, uhlík a kyslík, výrazne zhoršujú plasticitu a zvyšujú tvrdosť nióbu.
3. Chemické vlastnosti nióbu
Niób je cenený najmä pre svoju odolnosť voči pôsobeniu anorganických a organických látok.
Existuje rozdiel v chemickom správaní práškového a kusovitého kovu. Ten druhý je stabilnejší. Kovy naň nepôsobia, aj keď sú zahriate na vysoké teploty. Kvapalné alkalické kovy a ich zliatiny, bizmut, olovo, ortuť, cín môžu byť dlhodobo v kontakte s nióbom bez zmeny jeho vlastností. Nič s tým nedokážu urobiť ani také silné oxidačné činidlá ako kyselina chloristá, „kráľovská vodka“, nehovoriac o dusičnej, sírovej, chlorovodíkovej a všetkých ostatných. Alkalické roztoky tiež nemajú žiadny vplyv na niób.
Existujú však tri činidlá, ktoré dokážu premeniť kovový niób na chemické zlúčeniny. Jedným z nich je tavenina hydroxidu alkalického kovu:
Nb + 4NaOH + 5O2 \u003d 4NaNbO3 + 2H2O
Ďalšie dve sú kyselina fluorovodíková (HF) alebo jej zmes s kyselinou dusičnou (HF+HNO). V tomto prípade vznikajú fluoridové komplexy, ktorých zloženie do značnej miery závisí od reakčných podmienok. V každom prípade je prvok súčasťou aniónu typu 2- alebo 2-.
Ak vezmeme práškový niób, potom je o niečo aktívnejší. Napríklad v roztavenom dusičnane sodnom sa dokonca vznieti a zmení sa na oxid. Kompaktný niób začína oxidovať pri zahriatí nad 200 °C a prášok je pokrytý oxidovým filmom už pri 150 °C. V tomto prípade sa prejavuje jedna z úžasných vlastností tohto kovu - zachováva si plasticitu.
Vo forme pilín pri zahriatí nad 900°C úplne zhorí na Nb2O5. Silne horí v prúde chlóru:
Nb + 5Cl2 = 2NbCl5
Pri zahrievaní reaguje so sírou. S väčšinou kovov sa ťažko leguje. Výnimky sú snáď len dve: železo, s ktorým vznikajú tuhé roztoky rôznych pomerov a hliník, ktorý má zlúčeninu Al2Nb s nióbom.
Aké vlastnosti nióbu mu pomáhajú odolávať pôsobeniu najsilnejších oxidačných kyselín? Ukazuje sa, že sa to netýka vlastností kovu, ale vlastností jeho oxidov. Pri kontakte s oxidačnými činidlami sa na povrchu kovu objaví veľmi tenká (a teda neviditeľná), ale veľmi hustá vrstva oxidov. Táto vrstva sa stáva neprekonateľnou bariérou na ceste oxidačného činidla k čistému kovovému povrchu. Cez ňu môžu preniknúť iba niektoré chemické činidlá, najmä anión fluóru. Preto je kov v podstate oxidovaný, ale prakticky výsledky oxidácie sú nepostrehnuteľné v dôsledku prítomnosti tenkého ochranného filmu. Pasivita vo vzťahu k zriedenej kyseline sírovej sa používa na vytvorenie usmerňovača striedavého prúdu. Je usporiadaný jednoducho: platinové a nióbové platne sú ponorené do 0,05 m roztoku kyseliny sírovej. Niób v pasivovanom stave môže viesť prúd, ak ide o zápornú elektródu - katódu, t.j. elektróny môžu prechádzať vrstvou oxidu iba zo strany kovu. Z roztoku je cesta pre elektróny uzavretá. Preto, keď takýmto zariadením prechádza striedavý prúd, prechádza iba jedna fáza, pre ktorú je platina anódou a niób je katódou.
nióbový kovový halogén
4. Niób vo voľnom stave
Je taká krásna, že sa z nej svojho času pokúšali vyrábať šperky: niób svojou svetlosivou farbou pripomína platinu. Napriek vysokým bodom topenia (2500 °C) a bodom varu (4840 °C) sa z neho dá ľahko vyrobiť akýkoľvek výrobok. Kov je taký ťažný, že ho možno spracovať za studena. Je veľmi dôležité, aby si niób zachoval svoje mechanické vlastnosti pri vysokých teplotách. Pravda, ako v prípade vanádu, aj malé nečistoty vodíka, dusíka, uhlíka a kyslíka výrazne znižujú ťažnosť a zvyšujú tvrdosť. Niób sa stáva krehkým pri teplotách v rozmedzí od -100 do -200 °C.
Získanie nióbu v ultračistej a kompaktnej forme bolo možné vďaka zapojeniu technológie v posledných rokoch. Celý technologický proces je zložitý a časovo náročný. V zásade je rozdelená do 4 etáp:
1.získanie koncentrátu: feronióbu alebo ferotantalonióbu;
.otvorenie koncentrátu - premena nióbu (a tantalu) na akékoľvek nerozpustné zlúčeniny, aby sa oddelil od hlavnej hmoty koncentrátu;
.separácia nióbu a tantalu a získanie ich jednotlivých zlúčenín;
.získavanie a rafinácia kovov.
Prvé dve fázy sú celkom jednoduché a bežné, aj keď časovo náročné. Stupeň oddelenia nióbu a tantalu je určený tretím stupňom. Túžba získať čo najviac nióbu a najmä tantalu vyvolala potrebu nájsť najnovšie separačné metódy: selektívnu extrakciu, iónovú výmenu a rektifikáciu zlúčenín týchto prvkov halogénmi. V dôsledku toho sa oddelene získajú buď oxid alebo chloridy tantalu a nióbu. V poslednom stupni sa použije redukcia uhlíkom (sadzami) v prúde vodíka pri 1800 °C a potom sa teplota zvýši na 1900 °C a zníži sa tlak. Karbid získaný interakciou s uhlím reaguje s Nb2O5:
2Nb205 + 5NbC = 9Nb + 5CO3,
a objaví sa nióbový prášok. Ak sa v dôsledku oddelenia nióbu od tantalu nezíska oxid, ale soľ, potom sa spracuje kovovým sodíkom pri 1000 ° C a získa sa aj práškový niób. Preto sa pri ďalšej premene prášku na kompaktný monolit uskutočňuje pretavenie v oblúkovej peci a na získanie monokryštálov vysoko čistého nióbu sa používa elektrónové lúče a zónové tavenie.
Oxidy nióbu a ich soli
Počet zlúčenín s kyslíkom v nióbu je malý, oveľa menší ako vo vanáde. Vysvetľuje to skutočnosť, že v zlúčeninách zodpovedajúcich oxidačnému stavu +4, +3 a +2 je niób extrémne nestabilný. Ak atóm tohto prvku začal darovať elektróny, potom má tendenciu vzdať sa všetkých piatich, aby odhalil stabilnú elektronickú konfiguráciu.
Ak porovnáme ióny rovnakého oxidačného stavu dvoch susedov v skupine - vanádu a nióbu, zistíme zvýšenie vlastností voči kovom. Kyslý charakter oxidu Nb2O5 je výrazne slabší ako kysličník vanádu (V). Po rozpustení nevytvára kyselinu. Jeho kyslé vlastnosti sa prejavia iba pri fúzii s alkáliami alebo uhličitanmi:
05 + 3Na2C03 = 2Na3Nb04 + 3C02
Táto soľ - ortoniobát sodný - je podobná rovnakým soliam kyseliny ortofosforečnej a kyseliny ortovanádovej. Avšak fosfor a arzén majú najstabilnejšiu orto formu a pokusy získať čistý ortoniobát zlyhávajú. Keď sa zliatina spracuje vodou, neuvoľňuje sa soľ Na3NbO4, ale metaniobát NaNbO3. Je to bezfarebný jemne kryštalický prášok, ťažko rozpustný v studenej vode. V dôsledku toho je v nióbe v najvyššom oxidačnom stave stabilnejšia nie orto-, ale meta-forma zlúčenín.
Z ďalších zlúčenín oxidu nióbu (V) so zásaditými oxidmi sú známe diniobáty K4Nb2O7, pripomínajúce pyrokyseliny, a polyniobany (ako tieň kyseliny polyfosforečnej a polyvanádovej) s približnými vzorcami K7Nb5O16.nH2O a K8Nb6O19.mH2O. Vyššie uvedené soli zodpovedajúce vyššiemu oxidu nióbu obsahujú tento prvok v zložení aniónu. Tvar týchto solí nám umožňuje považovať ich za deriváty solí nióbu. kyseliny. Tieto kyseliny nie je možné získať v čistej forme, pretože ich možno považovať skôr za oxidy, ktoré majú väzbu s molekulami vody. Napríklad meta forma je Nb2O5. H2O, zatiaľ čo orgo forma je Nb2O5. 3H20. Spolu s týmto druhom zlúčenín má niób aj ďalšie, kde je už súčasťou katiónu. Niób netvorí jednoduché soli ako sírany, dusičnany a pod. Pri interakcii s hydrosíranom sodným NaHSO4 alebo s oxidom dusnatým N2O4 vznikajú látky s komplexným katiónom: Nb2O2 (SO4) 3. Katióny v týchto soliach sa podobajú na katión vanádu, len s tým rozdielom, že tu je ión s piatimi nábojmi, zatiaľ čo vo vanáde je oxidačný stav vo vanadylovom ióne štyri. Rovnaký katión NbO3+ je obsiahnutý v niektorých komplexných soliach. Oxid Nb2O5 je celkom ľahko rozpustný vo vodnej kyseline fluorovodíkovej. Z takýchto roztokov možno izolovať komplexnú soľ K2. H2O.
Na základe uvažovaných reakcií možno usúdiť, že niób v najvyššom oxidačnom stave môže byť zahrnutý ako do zloženia aniónov, tak aj do zloženia katiónu. To znamená, že päťmocný niób je amfotérny, no stále s výraznou prevahou kyslých vlastností.
Existuje niekoľko spôsobov, ako získať Nb2O5. Po prvé, interakcia nióbu s kyslíkom počas zahrievania. Po druhé, kalcinácia solí nióbu na vzduchu: sulfid, nitrid alebo karbid. Po tretie, najbežnejšou metódou je dehydratácia hydrátov. Hydratovaný oxid Nb2O5 sa vyzráža z vodných roztokov solí s koncentrovanými kyselinami. xH20. Potom, keď sa roztoky zriedia, vznikne zrazenina bieleho oxidu. Dehydratácia zrazeniny Nb2O5 xH2O je sprevádzaná uvoľňovaním tepla. Celá hmota sa zahrieva. K tomu dochádza v dôsledku premeny amorfného oxidu na kryštalickú formu. Oxid nióbu môže mať dve farby. Za normálnych podmienok je biela, ale pri zahriatí zožltne. Po ochladení oxidu však farba zmizne. Oxid je žiaruvzdorný (teplota topenia = 1460 °C) a neprchavý.
Nižšie oxidačné stavy nióbu zodpovedajú NbO2 a NbO. Prvý z týchto dvoch je čierny prášok s modrým odtieňom. NbO2 sa získava z Nb2O5 odstránením kyslíka horčíkom alebo vodíkom pri teplote asi tisíc stupňov:
05 + H2 = 2Nb02 + H20
Na vzduchu sa táto zlúčenina ľahko premení späť na vyšší oxid Nb2O5. Jeho charakter je skôr tajný, pretože oxid je nerozpustný ani vo vode, ani v kyselinách. Napriek tomu sa mu pripisuje kyslý charakter na základe interakcie s horúcou vodnou zásadou; v tomto prípade však nastáva oxidácia na päťnabitý ión.
Zdalo by sa, že rozdiel jedného elektrónu nie je až taký veľký, ale na rozdiel od Nb2O5 oxid NbO2 vedie elektrický prúd. Je zrejmé, že v tejto zlúčenine existuje väzba kov-kov. Ak využijete túto kvalitu, potom pri zahrievaní silným striedavým prúdom môžete prinútiť NbO2, aby sa vzdal svojho kyslíka.
So stratou kyslíka prechádza NbO2 na oxid NbO a potom sa všetok kyslík pomerne rýchlo eliminuje. O nižšom oxide nióbu NbO je známe len málo. Má kovový lesk a vyzerá podobne ako kov. Vynikajúci vodič elektriny. Jedným slovom sa chová, ako keby v jeho zložení nebol vôbec žiadny kyslík. Dokonca, ako typický kov, pri zahrievaní prudko reaguje s chlórom a mení sa na oxychlorid:
2NbO + 3Cl2=2NbOCl3
Vytláča vodík z kyseliny chlorovodíkovej (ako keby to vôbec nebol oxid, ale kov ako zinok):
NbO + 6HCl = 2NbOCl3 + 3H2
Čistý NbO je možné získať kalcináciou už spomínanej komplexnej soli K2 kovovým sodíkom:
K2 + 3Na = NbO + 2KF + 3NaF
Oxid NbO má najvyššiu teplotu topenia zo všetkých oxidov nióbu pri 1935 °C. Na čistenie nióbu od kyslíka sa teplota zvýši na 2300 - 2350 ° C, potom sa súčasne s odparovaním NbO rozkladá na kyslík a kov. Dochádza k rafinácii (čisteniu) kovu.
Zlúčeniny nióbu
Príbeh o prvku by nebol úplný bez zmienky o jeho zlúčeninách s halogénmi, karbidmi a nitridmi. Je to dôležité z dvoch dôvodov. Po prvé, vďaka fluoridovým komplexom je možné oddeliť niób od jeho večného spoločníka tantalu. Po druhé, tieto zlúčeniny nám odhaľujú vlastnosti nióbu ako kovu.
Interakcia halogénov s kovovým nióbom:
Je možné získať Nb + 5Cl2 = 2NbCl5, všetky možné halogenidy nióbu.
Pentafluorid NbF5 (teplota topenia = 76 °C) v kvapalnom skupenstve a v pare je bezfarebný. Podobne ako fluorid vanadičný je v kvapalnom stave polymérny. Atómy nióbu sú navzájom spojené prostredníctvom atómov fluóru. V tuhej forme má štruktúru pozostávajúcu zo štyroch molekúl (obr. 2).
Ryža. 2. Štruktúra NbF5 a TaF5 v tuhej forme pozostáva zo štyroch molekúl.
Roztoky v kyseline fluorovodíkovej H2F2 obsahujú rôzne komplexné ióny:
H2F2 \u003d H2; + H2O \u003d H2
Draselná soľ K2. H2O je dôležitá na oddelenie nióbu od tantalu, pretože na rozdiel od tantalovej soli je vysoko rozpustná.
Zvyšné nióbové pentahalidy sú jasne sfarbené: NbCl5 žltý, NbBr5 purpurovočervený, NbI2 hnedý. Všetky sublimujú bez rozkladu v atmosfére zodpovedajúceho halogénu; keď sú spárované, sú to monoméry. Ich teplota topenia a varu sa zvyšuje s prechodom z chlóru na bróm a jód. Niektoré zo spôsobov, ako získať pentahalidy, sú nasledovné:
2Nb+5I2 2NbI5;05+5C+5Cl22NbCl5+5CO;.
2NbCl5+5F22NbF5+5Cl2
Pentahalidy sa dobre rozpúšťajú v organických rozpúšťadlách: éter, chloroform, alkohol. Voda sa však úplne rozloží – hydrolyzuje. V dôsledku hydrolýzy sa získajú dve kyseliny - halogenovodíková a nióbová. Napríklad,
4H20 = 5HCl + H3Nb04
Keď je hydrolýza nežiaduca, potom sa zavedie trochu silnej kyseliny a rovnováha postupu opísaného vyššie sa posunie smerom k NbCl5. V tomto prípade sa pentahalid rozpúšťa bez toho, aby prešiel hydrolýzou,
Osobitné ocenenie od metalurgov si zaslúžil karbid nióbu. V každej oceli je uhlík; niób, ktorý ho viaže na karbid, zlepšuje kvalitu legovanej ocele. Zvyčajne pri zváraní nehrdzavejúcej ocele má zvar menšiu pevnosť. Zavedenie nióbu v množstve 200 g na tonu pomáha napraviť tento nedostatok. Niób pri zahrievaní tvorí pred všetkými ostatnými oceľovými kovmi zlúčeninu s uhlíkom - karbid. Táto zmes je celkom plastická a zároveň schopná odolať teplotám až 3500°C. Na ochranu kovov a hlavne grafitu pred koróziou stačí vrstva karbidu hrubá len pol milimetra. Karbid možno získať zahrievaním oxidu kovu alebo nióbu (V) s uhlíkom alebo plynmi obsahujúcimi uhlík (CH4, CO).
Niobiumnitrid je zlúčenina, ktorá nie je ovplyvnená žiadnymi kyselinami a dokonca ani „kráľovskou vodkou“ pri varení; odolný voči vode. Jediná vec, s ktorou môže byť prinútená k interakcii, je vriaca zásada. V tomto prípade sa rozkladá s uvoľňovaním amoniaku.
Nitrid NbN je svetlosivý so žltkastým odtieňom. Je žiaruvzdorný (tepl. pl. 2300 °C), má pozoruhodnú vlastnosť – pri teplote blízkej absolútnej nule (15,6 K, resp. -267,4 °C) má supravodivosť.
Zo zlúčenín obsahujúcich niób v nižšom oxidačnom stave sú najznámejšie halogenidy. Všetky nižšie halogenidy sú tmavé kryštalické pevné látky (od tmavo červenej po čiernu). Ich stabilita klesá so znižovaním stupňa oxidácie kovu.
Použitie nióbu v rôznych priemyselných odvetviach
Použitie nióbu na legovanie kovov
Oceľ legovaná nióbom má dobrú odolnosť proti korózii. Chróm tiež zvyšuje odolnosť ocele proti korózii a je oveľa lacnejší ako niób. Tento čitateľ má pravdu a zároveň sa mýli. Omyl, lebo som zabudol na jednu vec.
V chrómniklovej oceli, rovnako ako v každej inej, je vždy uhlík. Uhlík sa však spája s chrómom a vytvára karbid, vďaka čomu je oceľ krehkejšia. Niób má väčšiu afinitu k uhlíku ako chróm. Preto, keď sa do ocele pridá niób, nevyhnutne sa vytvorí karbid nióbu. Oceľ legovaná nióbom získava vysoké antikorózne vlastnosti a nestráca svoju ťažnosť. Požadovaný efekt sa dosiahne, keď sa k tone ocele pridá iba 200 g kovového nióbu. A chróm-mangaová oceľ niób poskytuje vysokú odolnosť proti opotrebovaniu.
Mnohé neželezné kovy sú tiež legované nióbom. Takže hliník, ktorý je ľahko rozpustný v zásadách, s nimi nereaguje, ak sa k nemu pridá iba 0,05% nióbu. Zdá sa, že meď, známa svojou mäkkosťou, a mnohé z jej zliatin, niób tvrdne. Zvyšuje pevnosť kovov ako je titán, molybdén, zirkónium a zároveň zvyšuje ich tepelnú odolnosť a tepelnú odolnosť.
Teraz vlastnosti a schopnosti nióbu oceňuje letectvo, strojárstvo, rádiotechnika, chemický priemysel a jadrová energetika. Všetci sa stali konzumentmi nióbu.
Jedinečná vlastnosť – absencia výraznej interakcie nióbu s uránom pri teplotách do 1100 °C a navyše dobrá tepelná vodivosť, malý účinný absorpčný prierez tepelných neutrónov, urobili z nióbu vážneho konkurenta kovov uznávaných v jadrový priemysel - hliník, berýlium a zirkónium. Okrem toho je umelá (indukovaná) rádioaktivita nióbu nízka. Preto sa z neho dajú vyrobiť kontajnery na skladovanie rádioaktívneho odpadu alebo zariadenia na ich využitie.
Chemický priemysel spotrebúva relatívne málo nióbu, ale to možno vysvetliť len jeho nedostatkom. Zo zliatin obsahujúcich niób a menej často z plechového nióbu sa niekedy vyrábajú zariadenia na výrobu vysoko čistých kyselín. Schopnosť nióbu ovplyvňovať rýchlosť niektorých chemických reakcií sa využíva napríklad pri syntéze alkoholu z butadiénu.
Spotrebiteľmi prvku č.41 boli aj raketová a vesmírna technika. Nie je žiadnym tajomstvom, že niektoré množstvá tohto prvku už rotujú na obežných dráhach v blízkosti Zeme. Zo zliatin obsahujúcich niób a čistého nióbu sa vyrábajú niektoré časti rakiet a palubné vybavenie umelých družíc Zeme.
Využitie nióbu v iných priemyselných odvetviach
Z nióbových dosiek a tyčí sa vyrábajú „horúce armatúry“ (t. j. vyhrievané časti) - anódy, mriežky, nepriamo vyhrievané katódy a ďalšie časti elektronických lámp, najmä výkonné generátorové lampy.
Okrem čistého kovu sa na rovnaké účely používajú zliatiny tantalónia a óbu.
Niób sa používal na výrobu elektrolytických kondenzátorov a usmerňovačov. Tu sa využíva schopnosť nióbu vytvárať stabilný oxidový film počas anodickej oxidácie. Oxidový film je stabilný v kyslých elektrolytoch a prechádza prúdom iba v smere od elektrolytu ku kovu. Nióbové kondenzátory s pevným elektrolytom sa vyznačujú vysokou kapacitou pri malých rozmeroch, vysokým izolačným odporom.
Prvky nióbových kondenzátorov sú vyrobené z tenkej fólie alebo poréznych dosiek lisovaných z kovových práškov.
Odolnosť nióbu proti korózii v kyselinách a iných médiách v kombinácii s vysokou tepelnou vodivosťou a plasticitou z neho robí cenný konštrukčný materiál pre zariadenia v chemickom a hutníckom priemysle. Niób má kombináciu vlastností, ktoré spĺňajú požiadavky jadrovej energie na konštrukčné materiály.
Do 900°C niób slabo interaguje s uránom a je vhodný na výrobu ochranných plášťov pre uránové palivové články energetických reaktorov. V tomto prípade je možné použiť chladivá z tekutých kovov: sodík alebo zliatinu sodíka s draslíkom, s ktorou niób neinteraguje do 600 °C. Na zvýšenie životnosti uránových palivových prvkov sa urán leguje nióbom (~ 7 % nióbu). Prísada nióbu stabilizuje ochranný oxidový film na uráne, čo zvyšuje jeho odolnosť voči vodnej pare.
Niób je súčasťou rôznych žiaruvzdorných zliatin pre plynové turbíny prúdových motorov. Legovanie molybdénu, titánu, zirkónu, hliníka a medi s nióbom výrazne zlepšuje vlastnosti týchto kovov, ako aj ich zliatin. Ako konštrukčný materiál pre časti prúdových motorov a rakiet existujú žiaruvzdorné zliatiny na báze nióbu (výroba lopatiek turbín, nábežných hrán krídel, predných častí lietadiel a rakiet, plášťov rakiet). Niób a zliatiny na jeho báze je možné použiť pri prevádzkových teplotách 1000 - 1200°C.
Karbid nióbu je súčasťou niektorých druhov karbidov na báze karbidu volfrámu používaných na rezanie ocelí.
Niób je široko používaný ako legovací prísada do ocelí. Pridanie nióbu v množstve 6 až 10-násobku obsahu uhlíka v oceli eliminuje medzikryštalickú koróziu nehrdzavejúcej ocele a chráni zvary pred zničením.
Niób sa tiež zavádza do zloženia rôznych žiaruvzdorných ocelí (napríklad pre plynové turbíny), ako aj do zloženia nástrojových a magnetických ocelí.
Niób sa do ocele zavádza v zliatine so železom (feróniób) s obsahom až 60 % Nb. Okrem toho sa vo ferozliatine používa ferotantaloniób s rôznym pomerom medzi tantalom a nióbom.
V organickej syntéze sa niektoré zlúčeniny nióbu (komplexné soli fluóru, oxidy) používajú ako katalyzátory.
Využitie a výroba nióbu rýchlo narastá, čo je spôsobené kombináciou jeho vlastností ako je žiaruvzdornosť, malý prierez záchytu tepelných neutrónov, schopnosť vytvárať žiaruvzdorné, supravodivé a iné zliatiny, odolnosť voči korózii, vlastnosti getra, schopnosť tvoriť žiaruvzdorné, supravodivé a iné zliatiny. nízka pracovná funkcia elektrónov, dobrá spracovateľnosť za studena a zvárateľnosť. Hlavné oblasti použitia nióbu: raketová veda, letectvo a vesmírna technika, rádiotechnika, elektronika, stavba chemických prístrojov, jadrová energetika.
Aplikácie kovového nióbu
Časti lietadiel sú vyrobené z čistého nióbu alebo jeho zliatin; škrupiny na uránové a plutóniové palivové články; nádoby a potrubia; na tekuté kovy; podrobnosti o elektrolytických kondenzátoroch; "horúce" armatúry elektronických (pre radarové inštalácie) a výkonných generátorových lámp (anódy, katódy, mriežky atď.); zariadenia odolné voči korózii v chemickom priemysle.
Niób je legovaný s inými neželeznými kovmi vrátane uránu.
Niób sa používa v kryotrónoch - supravodivých prvkoch počítačov. Niób je známy aj pre svoje použitie v urýchľovacích štruktúrach Veľkého hadrónového urýchľovača.
Intermetalické zlúčeniny a zliatiny nióbu
Na výrobu supravodivých solenoidov sa používa stanid Nb3Sn a zliatiny nióbu s titánom a zirkónom.
Niób a zliatiny s tantalom v mnohých prípadoch nahrádzajú tantal, čo dáva veľký ekonomický efekt (niób je lacnejší a takmer dvakrát ľahší ako tantal).
Ferroniób sa pridáva do nehrdzavejúcich chrómniklových ocelí, aby sa zabránilo ich medzikryštalickej korózii a deštrukcii, a do iných druhov ocelí na zlepšenie ich vlastností.
Niób sa používa pri razení zberateľských mincí. Lotyšská banka teda tvrdí, že niób sa používa v zberateľských minciach v hodnote 1 lat spolu so striebrom.
Použitie katalyzátora nióbových zlúčenín O5 v chemickom priemysle;
pri výrobe žiaruvzdorných, cermetových, špeciálnych sklo, nitrid, karbid, niobáty.
Karbid nióbu (t.t. 3480 °C) v zliatine s karbidom zirkónia a karbidom uránu-235 je najdôležitejším konštrukčným materiálom pre palivové tyče prúdových jadrových motorov na tuhú fázu.
Nióbnitrid NbN sa používa na výrobu tenkých a ultratenkých supravodivých vrstiev s kritickou teplotou 5 až 10 K s úzkym prechodom, rádovo 0,1 K
Niób v medicíne
Vysoká odolnosť nióbu proti korózii umožnila jeho využitie v medicíne. Nióbové vlákna nedráždia živé tkanivo a dobre sa s ním spájajú. Rekonštrukčná chirurgia úspešne použila takéto stehy na opravu roztrhnutých šliach, krvných ciev a dokonca aj nervov.
Aplikácia v šperkoch
Niób má nielen súbor vlastností požadovaných technikou, ale tiež vyzerá celkom krásne. Tento biely lesklý kov sa klenotníci snažili použiť na výrobu puzdier na hodinky. Zliatiny nióbu s volfrámom alebo réniom niekedy nahrádzajú ušľachtilé kovy: zlato, platinu, irídium. To posledné je obzvlášť dôležité, pretože zliatina nióbu s réniom nielenže vyzerá ako kovové irídium, ale je takmer rovnako odolná voči opotrebovaniu. To umožnilo niektorým krajinám zaobísť sa bez drahého irídia pri výrobe spájkovania pre hroty fontán.
Ťažba nióbu v Rusku
Svetová produkcia nióbu sa v posledných rokoch pohybuje na úrovni 24-29 tisíc ton.Treba si uvedomiť, že svetový trh nióbu je výrazne monopolizovaný brazílskou spoločnosťou CBMM, ktorá tvorí asi 85% svetovej produkcie nióbu.
Japonsko je hlavným spotrebiteľom produktov obsahujúcich niób (predovšetkým feroniób). Táto krajina ročne dováža z Brazílie cez 4000 ton feronióbu. Preto sa japonské dovozné ceny výrobkov obsahujúcich niób môžu s veľkou istotou považovať za blízke svetovému priemeru. V posledných rokoch bol zaznamenaný trend rastu cien feronióbu. Je to spôsobené jeho rastúcim využitím na výrobu nízkolegovaných ocelí určených najmä pre ropovody a plynovody. Vo všeobecnosti je potrebné poznamenať, že za posledných 15 rokov sa svetová spotreba nióbu zvyšuje v priemere o 4-5% ročne.
S poľutovaním treba priznať, že Rusko stojí na okraji trhu s nióbom. Začiatkom 90. rokov sa podľa odhadov špecialistov Giredmet v bývalom ZSSR vyrobilo a spotrebovalo asi 2 000 ton nióbu (v prepočte na oxid nióbu). V súčasnosti spotreba výrobkov z nióbu ruským priemyslom nepresahuje len 100 - 200 ton.Treba si uvedomiť, že v bývalom ZSSR vznikli významné kapacity na výrobu nióbu, roztrúsené po rôznych republikách - Rusko, Estónsko, Kazachstan. . Táto tradičná črta rozvoja priemyslu v ZSSR postavila Rusko do veľmi ťažkej pozície, pokiaľ ide o mnohé druhy surovín a kovov. Trh s nióbom začína výrobou surovín obsahujúcich niób. Jeho hlavným typom v Rusku bol a zostáva koncentrát loparitu získaný v Lovozersky GOK (teraz - Sevredmet as, Murmansk región). Pred rozpadom ZSSR podnik vyrobil asi 23 tisíc ton koncentrátu loparitu (obsah oxidu nióbu v ňom je asi 8,5%). Následne výroba koncentrátu neustále klesala, v rokoch 1996-1998. spoločnosť bola opakovane zastavená z dôvodu nedostatku predaja. V súčasnosti je produkcia koncentrátu loparitu v podniku podľa odhadov na úrovni 700 - 800 ton mesačne.
Treba poznamenať, že podnik je pomerne prísne viazaný na svojho jediného spotrebiteľa - horčík v Solikamsku. Faktom je, že koncentrát loparitu je pomerne špecifický produkt, ktorý sa získava iba v Rusku. Technológia jeho spracovania je pomerne komplikovaná kvôli komplexu vzácnych kovov (niób, tantal, titán), ktoré sú v ňom obsiahnuté. Koncentrát je navyše rádioaktívny, a preto sa všetky pokusy dostať sa s týmto produktom na svetový trh skončili márne. Treba tiež poznamenať, že nie je možné získať feroniób z koncentrátu loparitu. V roku 2000 spustila spoločnosť Rosredmet v závode Sevredmet experimentálny závod na spracovanie koncentrátu loparitu s výrobou komerčných produktov obsahujúcich niób (oxid nióbový) okrem iných kovov.
Hlavnými trhmi pre nióbové produkty SMZ sú krajiny mimo SNŠ: dodávky sa uskutočňujú do USA, Japonska a európskych krajín. Podiel exportu na celkovej produkcii je vyše 90 %. Významné kapacity na výrobu nióbu v ZSSR boli sústredené v Estónsku - pri Združení chemickej a metalurgickej výroby Sillamäe (Sillamäe). Teraz sa estónsky podnik nazýva „Silmet“. V sovietskych časoch podnik spracovával koncentrát loparitu z Lovoozerského GOK, od roku 1992 bola jeho preprava zastavená. Teraz Silmet spracováva len malé množstvo hydroxidu nióbového z horčíkového závodu v Solikamsku. Väčšina surovín obsahujúcich niób sa v súčasnosti získava z Brazílie a Nigérie. Vedenie spoločnosti nevylučuje dodávky koncentrátu loparitu, spoločnosť "Sevredmet" sa však snaží presadzovať politiku jeho spracovania na mieste, pretože vývoz surovín je menej ziskový ako hotové výrobky.
Doučovanie
Potrebujete pomôcť s učením témy?
Naši odborníci vám poradia alebo poskytnú doučovacie služby na témy, ktoré vás zaujímajú.
Odoslať žiadosť s uvedením témy práve teraz, aby ste sa dozvedeli o možnosti konzultácie.
niób
NIOBIUM-I; m.[lat. niób] Chemický prvok (Nb), tvrdý žiaruvzdorný a kujný sivobiely kov (používaný pri výrobe chemicky odolných a žiaruvzdorných ocelí).
◁ niób; niób, -th, -th.
niób(lat. Niób), chemický prvok V. skupiny periodickej sústavy. Pomenovaný po Niobe - dcére mytologického Tantalu (blízkosť vlastností Nb a Ta). Svetlosivý žiaruvzdorný kov, hustota 8,57 g / cm 3, t 2477°C, teplota supravodivého prechodu 9,28 K. Veľmi chemicky odolný. Minerály: pyrochlór, columbit, loparit atď. Zložka chemicky odolných a žiaruvzdorných ocelí, z ktorých sa vyrábajú časti rakiet, prúdových motorov, zariadení chemických a ropných rafinérií. Niób a jeho zliatiny sú potiahnuté palivovými článkami (TVEL) jadrových reaktorov. Stannid Nb 3 Sn, germanid Nb 3 Ge, zliatiny nióbu s Sn, Ti a Zr sa používajú na výrobu supravodivých solenoidov (Nb 3 Ge je supravodič s teplotou supravodivého prechodu 23,2 K).
NIOBIUMNIOBIUM (lat. Niobium, v mene Niobe (cm. NIOBE)
), Nb (čítaj "niób"), chemický prvok s atómovým číslom 41, atómová hmotnosť 92,9064. Prírodný niób pozostáva z jedného stabilného izotopu 93 Nb. Konfigurácia dvoch vonkajších elektrónových vrstiev 4 s 2
p 6
d 4
5 s 1
. Oxidačné stavy +5, +4, +3, +2 a +1 (valencie V IV, III, II a I). Nachádza sa v skupine VB, v 5. období periodickej sústavy prvkov.
Polomer atómu je 0,145 nm, polomer iónu Nb 5+ je od 0,062 nm (koordinačné číslo 4) do 0,088 nm (8), iónu Nb 4+ je od 0,082 do 0,092 nm, iónu Nb 3+ je 0,086 nm, ión Nb2+ je 0,085 nm. Energie sekvenčnej ionizácie sú 6,88, 14,32, 25,05, 38,3 a 50,6 eV. Pracovná funkcia elektrónov je 4,01 eV. Elektronegativita podľa Paulinga (cm. PAULING Linus)
1,6.
História objavov
Objavený v roku 1801 C. Hatchetom (cm. SEKERA Charles)
. Pri skúmaní čierneho minerálu zaslaného z Ameriky izoloval oxid nového prvku, ktorý nazval kolumbium, a minerál, ktorý ho obsahuje, kolumbit. O rok neskôr z toho istého minerálu A. G. Ekeberg (cm. EKEBERG Anders Gustav)
izoloval ďalší oxid, ktorý nazval tantal (cm. tantal (chemický prvok))
. Vlastnosti kolumbia a Ta boli veľmi blízke a veľmi dlho sa považovali za jeden prvok. V roku 1844 G. Rose (cm. ROSE (nemeckí vedci, bratia))
dokázal, že ide o dva rôzne prvky. Ponechal si názov tantal, zatiaľ čo druhý pomenoval niób. Až v roku 1950 IUPAC (Svetová organizácia chemikov) konečne priradila prvku č. 41 názov niób. Kovový Nb prvýkrát získal v roku 1866 K. Blomstrand (cm. BLOMSTRAND Christian Wilhelm)
.
Byť v prírode
Obsah v zemskej kôre je 2,10 -3 % hmotnosti. Niób sa nevyskytuje vo voľnej forme, v prírode sprevádza tantal. Z rúd je najdôležitejší kolumbit-tantalit. (cm. COLUMBITE)
(Fe,Mn)(Nb,Ta)206, pyrochlór (cm. PYROCHLOR)
a loparit (cm. LOPARIT)
.
Potvrdenie
Asi 95 % Nb sa získava z pyrochlórových, kolumbit-tantalitových a loparitových rúd. Rudy sa obohacujú gravitačnými metódami a flotáciou (cm. FLOTATION)
. Koncentráty s obsahom až 60 % Nb 2 O 5 sa spracovávajú na feroniób (zliatina železa a nióbu), čistý Nb 2 O 5 alebo NbCl 5 . Niób sa redukuje zo svojho oxidu, fluoridu alebo chloridu hliníkom alebo karbotermou. Vysoko čistý niób sa získava vysokoteplotnou redukciou prchavého NbCl5 vodíkom.
Výsledný nióbový prášok sa briketuje, speká vo vákuu v elektrických oblúkových alebo elektrónových peciach.
Fyzikálne a chemické vlastnosti
Niób je lesklý strieborno-šedý kov s kubickou kryštálovou mriežkou typu a-Fe, centrovanou na telo, a= 0,3294 nm. Teplota topenia 2477 °C, teplota varu 4760 °C, hustota 8,57 kg/dm 3 .
Chemicky je niób celkom stabilný. Pri kalcinácii na vzduchu oxiduje na Nb 2 O 5 . Pre tento oxid bolo opísaných asi 10 kryštalických modifikácií. Pri normálnom tlaku je b-forma Nb 2 O 5 stabilná. Keď sa Nb205 taví s rôznymi oxidmi, získajú sa niobitany: Ti2Nb10029, FeNb490124. Niobáty možno považovať za soli hypotetických niobových kyselín. Delia sa na metaniobáty MNbO 3, ortoniobáty M 3 NbO 4, pyroniobáty M 4 Nb 2 O 7 alebo polyniobáty M 2 O. n Nb205 (M je jednoducho nabitý katión a n= 2-12). Sú známe niobáty s dvoj- a troj-nabitými katiónmi. Niobáty reagujú s HF, taveninami hydrofluoridov alkalických kovov (KHF 2) a amóniom (cm. AMONIUM (v chémii))
. Niektoré niobáty s vysokým pomerom M20/Nb205 sú hydrolyzované:
6Na3Nb04 + 5H20 \u003d Na8Nb6019 + 10NaOH
Niób tvorí Nb02, NbO a množstvo oxidov, ktoré sú medzi Nb02,42 a Nb02,50 a majú podobnú štruktúru ako b-forma Nb205.
S halogénmi (cm. HALOGÉNY)
Nb tvorí NbHal5 pentahalidy, NbHal4 tetrahalogenidy a NbHal 2,67 -NbHal 3+x fázy obsahujúce Nb3 alebo Nb2 skupiny. Pentahalidy nióbu sa ľahko hydrolyzujú vodou. Teploty topenia pentachloridu, pentabromidu a nióbpentiodidu sú 205, 267,5 a 310 °C. Nad 200-250 °C sú tieto pentahalogenidy prchavé.
V prítomnosti vodnej pary a kyslíka NbCl 5 a NbBr 5 tvoria oxyhalogenidy NbOCl 3 (NbOBr 3) - sypké látky podobné bavlne.
Pri interakcii Nb a grafitu vznikajú karbidy Nb2C a NbC, pevné zlúčeniny odolné voči teplu. V systéme Nb - N existuje niekoľko fáz rôzneho zloženia a nitridy Nb 2 N a NbN. Podobne sa Nb správa v systémoch s fosforom a arzénom. Pri interakcii Nb so sírou sa získali sulfidy: NbS, NbS 2 a NbS 3. Boli syntetizované dvojité fluoridy Nb a K (Na) - K2.
Aplikácia
50% vyrobeného nióbu sa používa na mikrolegovanie ocelí, 20-30% - na výrobu nehrdzavejúcich a žiaruvzdorných zliatin. Intermetalidy nióbu (Nb 3 Sn a Nb 3 Ge) sa používajú pri výrobe solenoidov pre supravodivé zariadenia. Nióbnitrid NbN sa používa pri výrobe terčov pre televízne vysielacie trubice. Oxidy nióbu sú zložky žiaruvzdorných materiálov, cermetov, skiel s vysokým indexom lomu. Dvojité fluoridy - pri izolácii nióbu z prírodných surovín, pri výrobe kovového nióbu. Niobáty sa používajú v akustickej a optoelektronike ako laserové materiály.
Fyziologické pôsobenie
Zlúčeniny nióbu sú jedovaté. MPC nióbu vo vode je 0,01 mg/l.
encyklopedický slovník. 2009 .
Synonymá:Pozrite sa, čo je „niób“ v iných slovníkoch:
- (nový lat. niób). Jeden zo vzácnych kovov nájdených v tantalite. Slovník cudzích slov zahrnutých v ruskom jazyku. Chudinov A.N., 1910. Kov NIOBIUM, vyskytuje sa vo forme oxidov vo vzácnych mineráloch, nemá praktický význam ... Slovník cudzích slov ruského jazyka
- (Niób), Nb, chemický prvok skupiny V periodickej sústavy, atómové číslo 41, atómová hmotnosť 92,9064; kov, teplota topenia 2477 shC. Niób sa používa na legovanie ocelí, získavanie žiaruvzdorných, tvrdých a iných zliatin. Niób bol objavený Angličanmi ... ... Moderná encyklopédia
niób- (Niób), Nb, chemický prvok skupiny V periodickej sústavy, atómové číslo 41, atómová hmotnosť 92,9064; kov, teplota topenia 2477 °C. Niób sa používa na legovanie ocelí, získavanie žiaruvzdorných, tvrdých a iných zliatin. Niób bol objavený Angličanmi ... ... Ilustrovaný encyklopedický slovník
- (symbol Nb), brilantný sivo-biely prechodový chemický prvok, kov. Objavený v roku 1801. Nachádza sa spravidla v pyrochlórových rudách. Ako mäkký a tvárny kov sa niób používa pri výrobe špeciálnych nehrdzavejúcich ocelí a zliatin ... ... Vedecko-technický encyklopedický slovník
Nb (lat. Niób; od mena Niobe, dcéry Tantala v inej gréckej mytológii * a. niób; n. Niob, niób; f. niób; a. niobio), chem. prvok skupiny V periodický. Mendelejevove systémy, at. n. 41, o. m, 92,9064. Má jeden prírodný izotop 93Nb. ... ... Geologická encyklopédia
NIOBIUM, jeden z kovov objavených chemikmi. Dahlov vysvetľujúci slovník. IN AND. Dal. 1863 1866 ... Dahlov vysvetľujúci slovník
NIOBIUM- chem. prvok, symbol Nb (lat. Niób), at. n. 41, o. m, 92,90; svetlosivý kov, hustota 8570 kg/m3, t = 2500 °C; má vysokú chem. húževnatosť. V prírode sa vyskytuje v mineráloch spolu s tantalom, ktorého oddelenie spôsobuje ... ... Veľká polytechnická encyklopédia
- (lat. Niób) Nb, chemický prvok skupiny V periodickej sústavy, atómové číslo 41, atómová hmotnosť 92,9064. Pomenovaný v mene Niobe, dcéry mytologického Tantala (blízkosť vlastností Nb a Ta). Svetlosivý žiaruvzdorný kov, hustota 8,57 ... ... Veľký encyklopedický slovník
- (Niób), Nb, chem... Fyzická encyklopédia
Exist., počet synoným: 2 kov (86) prvok (159) ASIS synonymický slovník. V.N. Trishin. 2013... Slovník synonym
- (Niób vo francúzštine a angličtine, niób v nemčine; chemický), Nb =: 94. v skupine V periodickej sústavy prvkov sú dva vzácne kovy, H. a tantal, ktoré súvisia s vanádom rovnako ako molybdén a volfrám s chrómom; poslední traja kovoví členovia..... Encyklopédia Brockhausa a Efrona
