Niyobyum

Niyobyumun ilginç bir uygulaması, güzel kırmızı, mavi, altın ve yeşil renklerin yanardöner tonlarını elde edebildiği için takı unsuru olarak kullanılmasıdır. Benzer şekilde petrokimya, metalurji, havacılık ve cam endüstrilerinde de sıklıkla kullanılmaktadır. Avantajlı fiziksel ve kimyasal özelliklerinin onu nasıl çok yönlü bir element haline getirdiğini keşfedin.

Niyobyum nedir?

Columbium olarak da bilinen niyobyum kimyasal elementi, korozyona ve yüksek sıcaklıklara dayanıklı, yumuşak, sünek ve dövülebilir bir geçiş metalidir. Ayrıca beyazımsı-grimsi bir elektriksel süper iletkendir.

Niyobyum sembolü

Nb Niyobyumun simgesi Yunan mitolojisinden Tantalus’un Kızı anlamına gelen Niobe sözcüğünden gelmektedir. Niyobyum adı, gözyaşlarının kahramanı Yunan kralı Tantalus’un kızının onuruna, Tantalit elementinden izole edildiğinde verilmiştir. Bununla birlikte, bazılarının hala Columbio metali dediği gibi, Cb sembolojisini benimser.

Niyobyumun özellikleri

Korozyona ve asitlere karşı yüksek dayanıklılığı ile ön plana çıkar. Bununla birlikte, genellikle oksitleyici maddeler, alkaliler ve hidroflorik asit tarafından saldırıya uğrar. Ayrıca dielektrik oksit katmanları da oluşturabilir. Öte yandan oksidasyon numarası +5, Tartrat, Florür, Peroksit ve Oksalat üretir. Diğer özellikler şunlardır:

  • Kimyasal Reaktivite : Tipik olarak karbon, oksijen, nitrojen, halojenler ve kükürt ile reaksiyona girer.
  • Çözünürlük : Erimiş halde demirle karışabilir ancak suda çözünmez.
  • Erime ve Kaynama : Yüksek erime noktasına sahip olmasına rağmen yoğunluğu diğer metallere göre düşüktür.
  • Süneklik : Kolayca iplik şeklinde deforme olabilir, ancak gerildiğinde kırılgan olmadan dayanıklı ve sert hale gelir.
  • Durum : Sıradan toplanma durumu sağlamdır.
  • Renk : Parlak, gümüşi ve metalik görünür ancak oda sıcaklığında metalin mavimsi bir tonu vardır.
  • Süperiletken : Elektrik akımının geçişine iyi direnç gösterdiği için mükemmel bir elektrik iletkenidir.
  • Kristal yapı : Yapısı kübik merkezlidir, yani 8 atomu bir küp oluşturur ve içinde tek bir atom bulunur.
  • Sıcaklık : Yüksek sıcaklıklara, ayrışmadan ve erimeden çok iyi dayanır.
  • Manyetik düzen : Paramanyetik bir elementtir.

Niyobyumun kimyasal ve fiziksel özellikleri

  1. Atom numarası : 41
  2. Atom yarıçapı (Å) : 198 pm
  3. Yoğunluk (g/ml) : 8570 kg/m³
  4. Kovalent yarıçap (Å) : 137 pm
  5. Kaynama noktası : 4744 °C (5017 K)
  6. Birinci iyonlaşma potansiyeli (eV) : 652,1 kJ/mol
  7. Ses hızı : 293,15 K’da 3480 m/s
  8. Erime noktası : 2477°C (2750K)
  9. Oksidasyon durumları : +5, +3, +2, +4
  10. Elektronik konfigürasyon : [Kr]4d 4 5s 1
  11. Atom kütlesi (g/mol) : 92.90638
  12. Buharlaşma entalpisi : 696,6 kJ/mol
  13. Elektronegatiflik : 1.6
  14. Oksit : Hafif asidik
  15. Özgül ısı : 265 J/(K-kg)
  16. Füzyon entalpisi : 26,4 kJ/mol
  17. Seviye başına elektronlar : 2, 8, 18, 12, 1

Niyobyumun kökeni

Niyobyumun geçmişine göre John Winthrop, 1734 yılında Amerika Birleşik Devletleri’nin Massachusetts kentinde garip bir mineral keşfetti. Daha sonra onu Britanya topraklarına göndermeye hazırlandı ve orada yıl boyunca kimyager Charles Hatchett tarafından açığa çıkarıldı, incelendi ve üzerinde çalışıldı. 1801. Daha sonra İngilizler, birçok gözlem ve analizden sonra ona Columbio adını verdiler ve böylece Niyobyum’un kaşifi oldular. Daha sonra fizikçi William Hyde Wollaston, 1809’da onu diğer elementlerle karşılaştırdı ve yanlışlıkla Kolomb ve Tantal’ın aynı olduğu sonucuna vardı.

Daha sonra Alman kimyager Heinrich Rose, 1844 yılında kolumbit ve tantalit ile çalıştı ve her numuneyi, niyobik asit adını verdiği asidik formlara ayırdı. Daha sonra İsviçreli Jean Charles de Marignac metalik Niyobyumu klorürle ısıtarak izole etmeyi başardı. Daha sonra 1949’da resmi adı kabul edildi.

Niyobyum ne için kullanılır?

Ana kullanımı çelik üretimindedir, çünkü mukavemeti ve yüksek sıcaklıklara ve korozyona karşı direnci arttırmak amacıyla bileşikleri bağlamak için kullanılır. Benzer şekilde, Niyobyum-Çelik alaşımı diğerlerinin yanı sıra kimya, havacılık ve otomotiv endüstrilerinde kullanılmaktadır. Diğer uygulamaları keşfedin:

  • Süper İletken Mıknatıslar: Titanyum, kalay ve alüminyumdan oluşan bir alaşımdaki element, süper iletken mıknatıslar oluşturmak üzere tel haline getirilir ve dökülür.
  • Cam mercekler ve ekranlar: Cam, ışığı geri çekmeden veya absorbe etmeden yaymak ve yansımaya karşı daha fazla direnç sağlamak için ince bir metal tozuyla kaplanmıştır.
  • Parçacık hızlandırıcıları: Bazı elektron hızlandırıcıları, alaşımlı veya saf element niyobyumdan kalıplanmış odalar içerir.
  • Sodyum Buharlı Lambalar: Bu lambaların metal tabanında niyobyum-zirkonyum alaşımı kullanılmaktadır.
  • Madeni paralar: Renk değiştirme özelliğinden dolayı bimetalik madeni paraların yapımında kullanılır.
  • Takı: Isıtıldığında veya bir elektrik alanından geçirildiğinde broşlar, halkalar, küpeler, çiviler ve iğneler oluşturmak için güzel tonlar elde eder.

Özetle niyobyum, yüksek sıcaklıklara dayanıklı, korozyona dayanıklı, dövülebilir, sünek, yumuşak, demirli bir geçiş metalidir. Ayrıca oksijen, karbon, kükürt, halojenler ve nitrojen ile reaksiyona girer. Aynı şekilde paramanyetik bir elementtir, elektriksel süper iletkendir ve suda çözünmez.