Struktur niobio (nb), sifat, penggunaan, mendapatkan

Dia niobium Ini adalah elemen kimia yang dimiliki kelompok V dari tabel Oeriódica. Itu milik logam dari seri transisi kedua. Simbol kimianya adalah NB. Sebagian besar karakteristik dan perilakunya sesuai dengan logam, namun, beberapa sifat kimianya dalam oksidasi +5 sangat mirip dengan yang dari non -logam.

Ketika ditemukan pada tahun 1801, nama Columbio ditugaskan, untuk menghormati Christopher Columbus, karena ia adalah bagian dari contoh mineral yang dibawa dari Amerika ke Inggris.

Lokasi niobio dalam tabel periodik elemen kimia. Penulis: Ahoerstemeier. Vektorisasi: Sushant Savla. Sumber: Wikimedia Commons.

Untuk beberapa waktu Columbio (CB) dan Tantalium (TA) dianggap elemen yang sama, sampai setelah banyak kesulitan perbedaan antara keduanya diidentifikasi.

Columbio saat itu, karena kesamaannya dengan Tantalio, yang disebut Niobio, sebuah istilah yang berasal dari Niobe, putri Tantalus, yang merupakan karakter mitologi Yunani yang dikutuk untuk frustrasi abadi dan putra dewa Jupiter. Di industri metalurgi Amerika Serikat, Niobio masih disebut Columbio.

Nomor atom, simbol dan berat atom niobium. Sumber: Me/CC BYS-S (https: // CreationCommons.Org/lisensi/by-sa/2.5). Sumber: Wikimedia Commons.

Ini adalah logam refraktori, jadi tahan suhu yang sangat tinggi tanpa mencair atau membusuk. Saat gips dapat dicampur dalam proporsi apa pun dengan besi.

Oleh karena itu, ini digunakan dalam produksi baja untuk berbagai aplikasi, termasuk industri penerbangan dan kedirgantaraan. Ini juga digunakan dalam implan tulang karena biokompatibilitasnya dengan jaringan hidup.

[TOC]

Struktur dan konfigurasi elektronik

Konfigurasi elektronik elemen ini adalah:

1S² 2S² 2P⁶ 3S² 3P⁶ 3D¹⁰ 4S² 4P⁶ 4D⁴ 5S¹,

atau juga:

[Kr] 4D⁴ 5S¹,

Konfigurasi ini menjelaskan bahwa status oksidasi terkuatnya adalah +5, karena ketika kehilangan 5 elektron dari lapisan terluar (4D⁴ 5S¹) memperoleh konfigurasi stabil dari Gas Kripton (KR). Namun, ia juga memiliki valensi lain.

Struktur kristal niobium dipusatkan menjadi kubik, yang berarti bahwa 8 atom terletak membentuk kubus dan di tengah ini ada juga atom.

Itu dapat melayani Anda: cyclopentano (c5h10): struktur, sifat dan penggunaanKristal Niobio. Anda dapat melihat bentuk kubik Anda. Alchemist-HP (bicara) (www.PSE-Mendelejew.dari) [fal atau gfdl 1.2 (http: // www.gnu.Org/lisensi/lisensi lama/FDL-1.2.html)]. Sumber: Wikimedia Commons.

Tata nama

• Niobio, simbol kimia NB
• Simbol Kimia Columbio, CB

Properti

Nomor atom

41

Keadaan fisik

Solid logam dengan kecerahan perak.

Silinder niobio. W. Oelen/CC BY-SA (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/3.0). Sumber: Wikimedia Commons.

Berat atom

92.9

Titik lebur

2477 ºC

Titik didih

4741 ºC

Kepadatan

8.57 g/cm³

Kelarutan

Saat dalam keadaan cair, yaitu, cair, itu benar -benar larut dengan besi. Itu tidak larut dalam air.

Sifat kimia

Ini memiliki resistensi korosi yang tinggi dan banyak bahan kimia. Untuk alasan ini sangat tahan terhadap asam, bagaimanapun, diserang oleh asam fluorhororat (HF) dan bereaksi dengan kuat dengan campuran ini dengan asam nitrat (HNO₃).

Larutan secara perlahan dalam natrium hidroksida (NaOH) atau kalium cair hidroksida, tetapi tahan terhadap larutan amonia (NH₃).

Keadaan oksidasi +5 adalah yang menghasilkan senyawa yang paling stabil dari elemen ini, seperti fluorida, tartrat, oksalat dan peroksida. Namun, itu juga memiliki senyawa dengan valensi lain.

Peralatan mekanis

Bergantung pada kemurniannya, ia dapat memiliki menjadi sangat ulet, yaitu, dapat mengalami deformasi dengan mudah memungkinkan bahkan mendapatkan kabel. Namun, dengan meningkatkan perpanjangan material, menjadi lebih sulit dan lebih tahan, kehilangan keuletan, tetapi tanpa rapuh.

Niobio Wire. 盧樂 lu le/cc by-sa (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/3.0). Sumber: Wikimedia Commons.

Ini adalah bahan yang sangat tahan panas, mendukung suhu yang sangat tinggi tanpa meleleh atau membusuk, mempertahankan sifat mekaniknya, jadi itu milik kelas logam refraktori.

Properti lainnya

Ini memiliki sifat superkonduktor, yang berarti bahwa ketika didinginkan di bawah suhu tertentu tidak menawarkan resistensi terhadap lewatnya arus listrik, menjadi konduktor listrik yang sempurna.

Memperoleh

Sumber terpenting dari elemen ini adalah Columbita Minerals, juga disebut Niobita atau Ferrocolumbita, dan Pyrochloro. Columbita juga mengandung tantalio (TA), jadi Anda harus memisahkan NB dari logam tersebut.

Itu dapat melayani Anda: asam perklorik: formula, karakteristik dan penggunaan

Salah satu metode ekstraksi didasarkan pada perbedaan titik didih antara NB klorida dan TA. Mineral dimulai dengan gas klorin (CL₂), sehingga logam klorida terbentuk.

Kemudian distilasi dilakukan; Tantalio chloride (TACL₅) memiliki titik didih 236 ° C, sedangkan NBCL₅ mendidih pada suhu 248 ° C. Oleh karena itu ketika campuran dipanaskan sebelum tantalio klorida dan kemudian niobio.

NB juga dihasilkan sebagai produk sekunder selama ekstraksi timah.

Aplikasi

Di industri metalurgi

Sangat berguna dalam pembuatan baja, di mana pada suhu tinggi dikombinasikan dengan karbon dan nitrogen untuk membentuk partikel yang sangat tipis dari niobium karbida (NBC) dan niobium nitruro (NBN).

Oleh karena itu, keberadaannya dalam bahan ini membantu mengendalikan ukuran butir dan meningkatkan ketahanan korosi.

Ini juga meningkatkan resistensi mekanis paduan, terutama pada suhu rendah, sehingga berguna dalam industri penerbangan, di mana ia digunakan dalam roket dan mesin jet. Sebagai keuntungan tambahan dalam aplikasi ini, di antara logam refraktori adalah yang memiliki kepadatan terendah.

Paduan niobio digunakan dalam pembuatan roket. Penulis: Wikiimages. Sumber: Pixabay.

Paduannya digunakan dalam balok untuk struktur bangunan dan platform ekstraksi minyak, dan di pipa gas dan saluran pipa. Beberapa paduan niobium dengan baja kromium dan molibdenum digunakan dalam aplikasi untuk suhu tinggi sebagai bisul.

Ini juga memiliki penggunaan baja untuk alat yang tahan pakaian dan abrasi. Dan karena keuletannya yang tinggi dapat digunakan dalam proses pembentukan, di antaranya penekanan, fleksi, dan pencetakan dapat disebutkan.

Lembar Niobium. Mauro Caleb/CC By-Sa (https: // CreativeCommons.Org/lisensi/by-sa/3.0). Sumber: Wikimedia Commons.

Dalam elektromagnet

Karena sifat superkonduksi, digunakan untuk memproduksi magnet superkonduktor yang digunakan dalam akselerator partikel, yang digunakan oleh para peneliti dalam fisika partikel subatomik.

Dapat melayani Anda: karbonGambar bagian dalam seseorang yang diperoleh dengan resonansi magnetik. Niobio memungkinkan pembuatan magneto atau magnet dengan bantuan yang dilakukan jenis ujian medis ini. Penulis: Ranveig. Sumber: Wikimedia Commons.

Magnet ini juga digunakan dalam peralatan resonansi magnetik nuklir untuk analisis struktur senyawa kimia dan pemindai gambar resonansi magnetik, yang berfungsi untuk mendapatkan gambar tubuh manusia internal dengan tujuan diagnosis medis.

Dalam kacamata untuk lensa

Niobium oksida ditambahkan ke persiapan kaca untuk lensa korektif untuk meningkatkan indeks refraksi mereka dan memungkinkan elaborasi kaca yang lebih tipis.

Aplikasi lain

Melalui proses anodisasi, lapisan oksida yang padat dengan zat -zat tertentu diterapkan pada logam ini, yang memungkinkan warna -warna menarik bersinar dan dengan cara ini kabel dekoratif diproduksi dan juga dimasukkan pada koin.

Niobio anodized. Mauro Caleb/CC By-Sa (https: // CreativeCommons.Org/lisensi/by-sa/3.0). Sumber: Wikimedia Commons.

Dengan niobio ada wadah untuk penguapan yang tahan terhadap korosi yang berguna dalam teknologi pelapisan. Crosol khusus juga diproduksi.

Ini juga digunakan dalam bahan yang berfungsi untuk implan tulang, karena sangat biokompatibel dengan jaringan organisme manusia.

Referensi

1. Royal Society of Chemistry. (2020). Tabel periode. Niobium. RSC pulih.org.
2. Kapas, f. Albert dan Wilkinson, Geoffrey. (1980). Kimia anorganik canggih. Edisi keempat. John Wiley & Sons.
3. Gasik, m.yo. (2013). Teknologi Niobium Ferroallys. Sifat niobium. Dalam Buku Pegangan Ferroil. Pulih dari scientedirect.com.
4. Marczenko, Z. dan Balkcak, m. (2000). Pemisahan, prekonsentrasi dan spektrofotometri dalam analisis anorganik. Niobium. Dalam perpustakaan spektroskopi analitik. Pulih dari scientedirect.com.
5. Agulyansky, a. (2004). Perkenalan. Proses pemurnian. Dalam kimia senyawa tantalum dan niobium fluoride. Pulih dari scientedirect.com.
6. Rencana SE. (2020). Niobium. Pulih dari plasee.com.
7. Lyon, s.B. (2010). Korosi dan degradasi bahan teknik. Informasi Sejarah. Dalam korosi Sheir. Pulih dari scientedirect.com.