니오븀의 흥미로운 응용은 아름다운 빨간색, 파란색, 금색 및 녹색의 무지개 빛깔의 톤을 얻을 수 있기 때문에 보석의 요소로 사용되는 것입니다. 마찬가지로 석유화학, 야금, 항공우주, 유리 산업 등에서도 자주 사용됩니다. 그것의 유리한 물리적, 화학적 특성이 어떻게 매우 다양한 요소가 되는지 알아보세요.
니오븀이란 무엇입니까?
컬럼븀(Columbium)이라고도 알려진 화학 원소인 니오븀(Niobium)은 부드럽고 연성이며 가단성이 있는 전이 금속으로 부식과 고온에 강합니다. 또한, 이는 희끄무레한 회색의 전기 초전도체입니다.
니오브 기호
Nb 니오비움의 상징은 그리스 신화에서 탄탈루스의 딸이라는 의미를 지닌 니오베 라는 단어에서 유래되었습니다. 니오븀 이라는 이름은 탄탈라이트 원소에서 분리되었을 때 눈물의 여주인공인 그리스 왕 탄탈루스의 딸을 기리기 위해 지정되었습니다. 그러나 일부 사람들은 여전히 금속 Columbio라고 부르기 때문에 Cb 기호를 채택합니다.
니오븀의 특성
부식과 산에 대한 높은 저항성이 특징입니다. 그러나 일반적으로 산화제, 알칼리 및 불화수소산에 의해 공격을 받습니다. 또한 유전체 산화물 층을 형성할 수도 있습니다. 반면, 산화수 +5는 주석산염, 불화물, 과산화물 및 옥살산염을 생성합니다. 다른 특징은 다음과 같습니다:
- 화학적 반응성 : 일반적으로 탄소, 산소, 질소, 할로겐 및 황과 반응합니다.
- 용해도 : 용융상에서는 철과 섞일 수 있지만 물에는 녹지 않습니다.
- 녹고 끓는점 : 녹는점이 높지만 다른 금속에 비해 밀도가 낮습니다.
- 연성 : 쉽게 실 모양으로 변형될 수 있지만, 늘어나면 부서지지 않고 저항력이 있고 단단해집니다.
- 조건 : 일반적인 집계 상태가 견고합니다.
- 색상 : 광택이 있고 은색이며 금속성으로 보이지만 상온에서 금속은 푸른색을 띠고 있습니다.
- 초전도체 : 전류의 흐름에 잘 저항하므로 완벽한 전기 전도체입니다.
- 결정 구조 : 구조는 중심 입방체입니다. 즉, 8개의 원자가 입방체를 형성하고 내부에는 단일 원자가 있음을 의미합니다.
- 온도 : 분해되거나 녹지 않고 고온에 매우 잘 견딘다.
- 자기 순서 : 상자성 요소입니다.
니오븀의 화학적, 물리적 성질
- 원자번호 : 41
- 원자 반경(Å) : 198pm
- 밀도(g/ml) : 8570kg/m³
- 공유결합 반경(Å) : 137pm
- 끓는점 : 4744 °C (5017 K)
- 1차 이온화 전위(eV) : 652.1 kJ/mol
- 소리의 속도 : 293.15K에서 3480m/s
- 융점 : 2477°C (2750K)
- 산화 상태 : +5, +3, +2, +4
- 전자 구성 : [Kr]4d 4 5s 1
- 원자질량(g/mol) : 92.90638
- 기화엔탈피 : 696.6 kJ/mol
- 전기음성도 : 1.6
- 산화물 : 약산성
- 비열 : 265 J/(K-kg)
- 융합엔탈피 : 26.4 kJ/mol
- 레벨당 전자 수 : 2, 8, 18, 12, 1
니오븀의 유래
니오븀의 역사에 따르면, 존 윈스럽(John Winthrop)은 1734년 미국 매사추세츠에서 이상한 광물을 발견했습니다. 그런 다음 그는 그것을 영국 영토로 보낼 준비를 했고, 그곳에서 그 해에 화학자 찰스 해쳇(Charles Hatchett)이 이 광물을 노출하고 검사하고 연구했습니다. 1801년. 수많은 관찰과 분석 끝에 영국인들은 그에게 콜럼비오(Columbio) 라는 이름을 붙여 니오븀(Niobium)의 발견자가 되었습니다. 나중에 물리학자 William Hyde Wollaston은 1809년에 이를 다른 원소와 비교하여 컬럼븀과 탄탈륨이 동일하다고 잘못된 결론을 내렸습니다.
나중에 독일의 화학자 하인리히 로즈(Heinrich Rose)는 1844년 콜럼바이트와 탄탈라이트를 연구하여 각 샘플을 산성 형태로 분리했는데, 이를 그는 니오브산이라고 불렀습니다. 이후 스위스의 장 샤를 드 마리냑(Jean Charles de Marignac)은 염화물과 함께 가열하여 금속 니오븀을 분리하는 데 성공했습니다. 그러다가 1949년에 공식 명칭이 채택되었습니다.
니오브는 무엇을 위해 사용됩니까?
주요 용도는 철강 생산입니다. 강도와 고온 및 부식에 대한 저항성을 높이기 위해 화합물을 결합하는 데 사용되기 때문입니다. 마찬가지로 니오븀-강 합금은 특히 화학, 항공우주, 자동차 산업에서 사용됩니다. 다른 앱을 찾아보세요:
- 초전도 자석: 티타늄, 주석, 알루미늄 합금의 원소를 압출 성형하여 와이어로 만들고 주조하여 초전도 자석을 만듭니다.
- 유리 렌즈 및 스크린: 유리는 미세한 금속 분말로 코팅되어 빛을 수축하거나 흡수하지 않고 빛을 확산시키고 반사에 대한 저항력을 높입니다.
- 입자 가속기: 일부 전자 가속기에는 합금 또는 순수 원소 니오븀으로 성형된 챔버가 포함되어 있습니다.
- 나트륨 증기 램프: 이 램프의 금속 베이스에는 니오븀-지르코늄 합금이 사용됩니다.
- 동전: 색상이 변하는 특성으로 인해 바이메탈 동전 제조에 사용됩니다.
- 주얼리: 가열되거나 전기장을 통과하면 아름다운 색조를 얻어 브로치, 후프, 귀걸이, 스터드 및 핀을 만듭니다.
요약하면, 니오븀은 내식성, 가단성, 연성, 연질, 고온에 강한 철 전이 금속입니다. 또한 산소, 탄소, 황, 할로겐 및 질소와 반응합니다. 마찬가지로, 이는 상자성 원소, 전기 초전도체이며 물에 불용성입니다.