Niobio

Un’interessante applicazione del niobio è come elemento per la gioielleria, poiché può acquisire toni iridescenti di bellissimi colori rosso, blu, oro e verde. Allo stesso modo, viene spesso utilizzato, tra gli altri, nell’industria petrolchimica, metallurgica, aerospaziale e del vetro. Scopri come le sue vantaggiose proprietà fisiche e chimiche lo rendono un elemento molto versatile.

Cos’è il niobio?

L’elemento chimico Niobio, noto anche come Columbium, è un metallo di transizione morbido, duttile e malleabile, resistente alla corrosione e alle alte temperature. Inoltre, è un superconduttore elettrico biancastro-grigiastro.

Simbolo del niobio

Nb Il simbolo del Niobio deriva dalla mitologia greca con la parola Niobe il cui significato è Figlia di Tantalo . Il nome Niobium fu designato quando venne isolato dall’elemento Tantalite, in onore della figlia del re greco Tantalo, eroina delle lacrime. Tuttavia, come alcuni chiamano ancora il metallo Columbio, adotta la simbologia Cb.

Caratteristiche del niobio

Si distingue per l’elevata resistenza alla corrosione e agli acidi. Viene però generalmente attaccato dagli agenti ossidanti, dagli alcali e dall’acido fluoridrico. Può anche formare strati di ossido dielettrico. D’altra parte, il suo numero di ossidazione +5 genera Tartrato, Fluoruro, Perossido e Ossalato. Altre particolarità sono:

  • Reattività chimica : reagisce tipicamente con carbonio, ossigeno, azoto, alogeni e zolfo.
  • Solubilità : Nella fase fusa è miscibile con il ferro, ma non è solubile in acqua.
  • Fusione e ebollizione : sebbene abbia un punto di fusione elevato, ha una densità bassa rispetto ad altri metalli.
  • Duttilità : si deforma facilmente in fili, anche se allungato diventa resistente e duro senza essere fragile.
  • Condizione : Il suo stato di aggregazione ordinario è solido.
  • Colore : appare lucido, argentato e metallico, ma il metallo a temperatura ambiente ha una tinta bluastra.
  • Superconduttore : È un perfetto conduttore elettrico, poiché resiste bene al passaggio della corrente elettrica.
  • Struttura cristallina : La struttura è cubica centrata, il che significa che 8 dei suoi atomi formano un cubo e al suo interno c’è un singolo atomo.
  • Temperatura : Resiste molto bene alle alte temperature senza decomporsi o sciogliersi.
  • Ordine magnetico : è un elemento paramagnetico.

Proprietà chimiche e fisiche del niobio

  1. Numero atomico : 41
  2. Raggio atomico (Å) : 198 pm
  3. Densità (g/ml) : 8570 kg/m³
  4. Raggio covalente (Å) : 137 pm
  5. Punto di ebollizione : 4744 °C (5017 K)
  6. Potenziale di prima ionizzazione (eV) : 652,1 kJ/mol
  7. Velocità del suono : 3480 m/s a 293,15 K
  8. Punto di fusione : 2477°C (2750K)
  9. Stati di ossidazione : +5, +3, +2, +4
  10. Configurazione elettronica : [Kr]4d 4 5s 1
  11. Massa atomica (g/mol) : 92,90638
  12. Entalpia di vaporizzazione : 696,6 kJ/mol
  13. Elettronegatività : 1.6
  14. Ossido : leggermente acido
  15. Calore specifico : 265 J/(K-kg)
  16. Entalpia di fusione : 26,4 kJ/mol
  17. Elettroni per livello : 2, 8, 18, 12, 1

Origine del niobio

Secondo la storia del niobio, John Winthrop scoprì uno strano minerale nel Massachusetts, negli Stati Uniti, durante l’anno 1734. Si preparò quindi a inviarlo nel territorio britannico, dove durante l’anno fu esposto, esaminato e studiato dal chimico Charles Hatchett. 1801. Poi, dopo numerose osservazioni e analisi, gli inglesi gli diedero il nome Columbio , e divenne così lo scopritore del Niobium. Successivamente, nel 1809, il fisico William Hyde Wollaston lo paragonò ad altri elementi e concluse erroneamente che il Columbio e il Tantalio fossero la stessa cosa.

Successivamente, il chimico tedesco Heinrich Rose lavorò nel 1844 con columbite e tantalite e separò ciascun campione in forme acide, che chiamò acido niobico. Successivamente lo svizzero Jean Charles de Marignac riuscì a isolare il niobio metallico riscaldandolo con cloruro. Poi, nel 1949, fu adottato il nome ufficiale.

A cosa serve il niobio?

Il suo utilizzo principale è nella produzione dell’acciaio, poiché viene utilizzato per legare composti con l’obiettivo di aumentare la robustezza e la resistenza alle alte temperature e alla corrosione. Allo stesso modo, la lega niobio-acciaio viene utilizzata, tra gli altri, nell’industria chimica, aerospaziale e automobilistica. Scopri altre app:

  • Magneti superconduttori: in una lega di titanio, stagno e alluminio, l’elemento viene estruso in filo e fuso per formare magneti superconduttori.
  • Lenti e schermi in vetro: Il vetro è rivestito con una fine polvere metallica per diffondere la luce, senza ritrarla né assorbirla, e per avere maggiore resistenza alla riflessione.
  • Acceleratori di particelle: alcuni acceleratori di elettroni contengono camere modellate dall’elemento niobio legato o puro.
  • Lampade ai vapori di sodio: nella base metallica di queste lampade viene utilizzata una lega di niobio-zirconio.
  • Monete: viene utilizzato nella fabbricazione di monete bimetalliche, per la sua proprietà di cambiare colore.
  • Gioielli: se riscaldato o fatto passare attraverso un campo elettrico, acquisisce bellissime sfumature per creare spille, cerchi, orecchini, borchie e spille.

In sintesi, il niobio è un metallo di transizione ferroso resistente alla corrosione, malleabile, duttile, morbido e resistente alle alte temperature. Inoltre, reagisce con ossigeno, carbonio, zolfo, alogeni e azoto. Allo stesso modo, è un elemento paramagnetico, superconduttore elettrico e insolubile in acqua.