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niobium
   

41
Nb
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
   
zirconium Niobium ← → molybdène
apparence
apparition de' src=
argent métallique
généralité
Nom, symbole, numéro atomique Niobium, Nb, 41
série les métaux de transition
groupe, période, serrure 5 (VB), 5, ré
densité 8570 kg / m³
dureté 6
configuration électronique
configuration électronique
propriétés atomiques
masse atomique 92,90638 
rayon atomique (Calc.) 145 (198) pm
rayon covalent 137 h
configuration électronique [Kr] 4d45 s1
et- pour niveau d'énergie 2, 8, 18, 12, 1
états d'oxydation 5,3 (faiblement acide)
la structure cristalline cubique centré
propriétés physiques
État de la matière solide
Point de fusion 2750 K (2477 ° C)
point d'ébullition 5017 K (4744 ° C)
Volume molaire 10,83 × 10-6  m³ / mol
Enthalpie de vaporisation 696,6 kJ / mol
La chaleur de fusion 26,4 kJ / mol
pression de vapeur 0,0755 Pennsylvanie à 2741 K
Vitesse du son 3480 m / s à 293,15 K
D'autres propriétés
CAS 7440-03-1
électronégativité 1,6 (échelle de Pauling)
chaleur spécifique 265 J / (kg · K)
conductivité électrique 6,93 × 106 / (M ·Ω)
La conductivité thermique 53,7 W / (m · K)
Energie de première ionisation 652,1 kJ / mol
Energie de deuxième ionisation 1 380 kJ / mol
Energie de troisième ionisation 2416 kJ / mol
e potentiel d'ionisation 3700 kJ / mol
e potentiel d'ionisation 4877 kJ / mol
e potentiel d'ionisation 9847 kJ / mol
septième énergie d'ionisation 12 100 kJ / mol
La plupart des isotopes stables
iso NA TD DM DE DP
91Nb synthétique 680 ans ε 1253 91Zr
92Nb synthétique 3,47 × 107  âge β-
ε
0,356
2,006
92Mo
92Zr
93Nb 100% Nb est stable avec 52 neutrons
objectif synthétique 16.13 ans IT 0031  
94Nb synthétique 20.300 ans β- 2045 94Mo
iso: isotope
NA: abondance dans la nature
TD: demi-vie
DM: mode de désintégration
DE: énergie de désintégration en MeV
DP: le produit de désintégration

la niobium, anciennement connu sous le nom de columbium Ils ont découvert avec tantale en minéraux colombo, est le 'élément chimique de numéro atomique 41. Son symbole est Nb. Il est métal de transition rare, doux, ductile, gris. Il est extrait de niobite et il est principalement utilisé dans la production de alliages de métaux soudures spéciales force et haute.

traits

Le niobium est un métal ductile gris brillant qui prend une teinte bleuâtre quand elle reste exposée à l'air à la température ambiante pendant des périodes prolongées. Les propriétés chimiques de niobium sont sensiblement similaires à celles de tantale, auquel elle appartient au même groupe de tableau périodique des éléments, cette similitude dans la réactivité de Nb et Ta est due au fait que leurs dimensions sont pratiquement identiques, un phénomène qui peut être expliqué par le contraction lantanidica.

Même à des températures plus élevées non, est traitée dans une atmosphère inerte, car ils déjà 200 ° C Il a tendance à souffrir oxydation.

son états d'oxydation les plus courants sont +2, +3 et +5.

applications

Niobium a de nombreuses applications: il est une composante de certains aciers inoxydables et d'alliages de métaux non ferreux; bon nombre de ces alliages sont caractérisés par une grande robustesse et sont employés dans la réalisation de conduits. Parmi les autres usages sont

  • l'utilisation dans l'industrie nucléaire, en raison de sa faible section avec neutrons thermique[citation nécessaire]
  • la réalisation d'électrodes pour soudage à l'arc de nombreux aciers spéciaux[citation nécessaire]
  • habituellement dans l'alliage, en raison de sa couleur bleue est également utilisé comme un motif esthétique perçant et des bijoux[citation nécessaire]. En 2003, il a été utilisé dans le monnayage de la pièce bimétallique (argent et niobium) 25 €, commémorant le 700e anniversaire de la ville de Hall in Tirol, siège de la tique Tyrol puis de 'Empire austro-hongrois. D'autres états suivent l'exemple de 'Autriche l'utilisation de niobium en numismatique. la Münze Österreich, la Monnaie autrichienne en 2006 a utilisé cet alliage métallique avec de l'argent, pour 25 € pièce, commémorant la système de positionnement européen.
  • en alliages de haute pureté avec fer, nickel et cobalt Il est utilisé dans le domaine aéronautique et aérospatiale pour la réalisation de pièces de moteurs à réaction, parties roquettes et les structures résistantes aux hautes températures. Dans les missions du projet Gemini Il a fait un large usage de ce matériel[citation nécessaire]
  • l'utilisation comme une alternative à tantale en condensateurs, encore à l'étude.
  • le niobate lithium, cristal uniaxe, a la propriété électro-optique à changer son indice de réfraction en fonction de la tension appliquée à celui-ci. Cet effet est exploité pour construire des modulateurs électro-optiques pour les émetteurs des systèmes de télécommunication, à fibres optiques à haute capacité (100 solbit / s et plus).[1][2]

Niobium devient supraconducteur lorsqu'il est refroidi au-dessous de sa température critique, 9,25 K[citation nécessaire], dont il est le plus élevé parmi les élémentaires superconducteurs. En plus de cela, le niobium est un supraconducteur de type II, pour lesquels il possède un champ magnétique critique supérieur des supraconducteurs d'autres métaux purs. niobio- Liguesétang et niobio-titane Ils sont utilisés pour produire les enroulements d'aimants supraconducteurs capables de produire des champs magnétiques de forte intensité. Le niobium de haute pureté est utilisé dans la réalisation de cavités résonnantes pour supraconducteur des accélérateurs de particules.

Pour ses propriétés semi-conductrices, le niobium a été utilisé dans le projet NASA Gravity Probe B, celle mesurée pour la première fois les effets prévus la théorie de la relativité générale de Einstein pour la Terre.[3]

histoire

Niobium (le caractère du mythologie grecque de Niobe, fille de tantale) Il a été découvert par Charles Hatchett en 1801, qui a appelé columbium. Hatchett trouvé le niobium en minéraux colombo envoyé Angleterre autour 1650 de John Winthrop (1606-1676), premier gouverneur de Connecticut. Pendant longtemps, il était difficile de le distinguer du tantale, jusqu'à ce que Heinrich Rose et Jean Charles de Marignac Galissard Ils ont redécouvert dans 1846. Depuis Rose ignorait les travaux antérieurs de Hatchett, le nouveau nom a donné le niobium élément. en 1864 Christian Blomstrand a été le premier à obtenir le métal sous forme pure par chauffage du chlorure dans une atmosphère hydrogène.

Après un siècle de contestation sur le nom 1950 la UICPA Il a décidé d'adopter officiellement le nom du niobium. Cependant, l'utilisation de l'ancien nom, est parfois utilisé dans l'industrie métallurgique États-Unis même aujourd'hui.

disponibilité

Niobium ne se trouve jamais dans son état natif. Les minéraux dans lesquels il apparaît sont niobite (Fe, mn) (Nb, Ta)2OU6, la niobite-tantalite (Fe, Mn) (Ta, Nb)2OU6, la pyrochlore NaCalifornieNb2OU6fa et l 'euxenite (Y, Ca, Ce, U, th) (Nb, Ta, vous)2OU6.

Les minéraux qui contiennent du niobium contiennent souvent aussi le tantale. D'importants gisements de niobium ont été trouvés associés à carbonatites (roches carbone-siliceux) En tant que constituants du pyrochlore. Brésil et Canada sont les principaux producteurs de minéraux de niobium; d'autres sites avec d'importantes réserves de minéraux de niobium sont Nigeria, en République démocratique du Congo et Russie.

isotopes

Le niobium se trouve dans la nature, il se compose d'un isotope, 93Nb. Le radio-isotope le plus stable est connue 92Nb, qui a 'demi-vie 34,7 millions d'années. ils suivent 94Nb (20.300 ans) 91Nb (680 ans). Il existe aussi méta-état ayant une énergie 0031 MeV dont la demi-vie est de 16,13 ans[citation nécessaire].

Del niobium ont été identifiés 23 autres isotopes radioactifs, la plupart d'entre eux est divisé par deux en moins de deux heures, à l'exception de 95Nb (35 jours), 96Nb (23,4 heures) et 90Nb (14,6 heures).

Les isotopes les plus légers du bâtiment 93Nb principalement par la décomposition capture électronique, les plus lourds préfèrent plutôt le désintégration bêta. 104Nb, 109Nb et 110Nb au lieu pourrir d'abord par l'émission de neutrons.

précautions

Les composés du niobium sont tout à fait rare de rencontrer dans la vie quotidienne; Cependant, ils sont toxiques et doivent être manipulés avec la prudence nécessaire. La poudre de métal de niobium irrite la cuir et yeux et il peut prendre feu.

Niobium n'a pas connu le rôle biologique.

notes

  1. ^ site Oclaro, oclaro.com.
  2. ^ site Oclaro, oclaro.com.
  3. ^ Caterina Visco, Voici la preuve que Einstein avait raison sur la gravité, en Wired.it, 5 mai 2011. Récupéré 5 mai 2011.

bibliographie

D'autres projets

liens externes

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