Ниобийн болор тор. Ниобиум. Ниобийн шинж чанарууд. Ниобийн хэрэглээ. ОХУ дахь ниобийн үйлдвэрлэл
Ниобиум
Ниобий -Би бол; м [лат. Ниобиум] Химийн элемент (Nb), хатуу саарал өнгөтэй, тэсвэртэй, уян хатан металл (химийн тэсвэртэй, халуунд тэсвэртэй ган үйлдвэрлэхэд ашигладаг).
◁ Ниобиум; ниобиум, тэ, тэ.
ниоби(лат. Niobium), үечилсэн системийн V бүлгийн химийн элемент юм. Энэ нь домог танталын охин (Nb ба Ta-ийн шинж чанаруудын ойролцоо) Niobe-д зориулагдсан юм. Хөнгөн саарал галд тэсвэртэй металл, нягтрал 8.57 г / см 3, т pl 2477 ° C, хэт дамжуулагч төлөвт шилжих температур нь 9.28 K. Химийн хувьд маш тэсвэртэй байдаг. Ашигт малтмал: пирохлор, колумбит, лопарит гэх мэт. Химийн болон халуунд тэсвэртэй гангийн бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд үүнд пуужин, тийрэлтэт хөдөлгүүр, химийн болон газрын тос боловсруулах тоног төхөөрөмж орно. Ниобиум ба түүний хайлш нь цөмийн реакторын түлшний элементүүдийг (түлшний элементүүд) хамардаг. Станнида Nb 3 Sn, германид Nb 3 Ge, Sn, Ti, Zr бүхий ниобийн хайлшууд нь хэт дамжуулагч соленоидыг үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг (Nb 3 Ge бол 23.2 K-ийн хэт давтамжтай байдалд шилжих температуртай хэт дамжуулагч юм).
НиобийNIOBIUM (лат. Niobium, Niobe-ийн нэрийн өмнөөс (см. НИОБА)), Nb ("ниобий" -г уншина уу), 41-р атомын химийн элемент, атомын масс 92.9064. Байгалийн ниоби нь нэг тогтвортой изотопоос бүрдэнэ 93 Nb. Хоёр гадаад тохиргоог тохируулах электрон давхаргууд 4ийн 2
p 6
г. 4
5с 1
Байна. Исэлдэлтийн төлөв нь +5, +4, +3, +2 ба +1 (валентүүд V IV, III, II ба I). VB бүлэгт байрладаг, үечилсэн системийн элементүүдийн 5-р үед.
Атомын радиус нь 0.145 нм, Nb 5+ ионы радиус нь 0.062 нм (зохицуулалтын дугаар 4) -ээс 0.088 нм (8), Nb 4+ ионы хэмжээ 0.082-ээс 0.092 нм, Nb 3+ ионы хэмжээ 0.086 нм, Nb 2+ ион байна. 0.085 нм байна. Дараалсан иончлолын энерги нь 6.88, 14.32, 25.05, 38.3 ба 50.6 эВ байна. Электрон ажлын функц нь 4.01 eV байна. Цахилгаан эрчим хүч (см. Паулин Линус) 1,6.
Нээх нээлтийн түүх
1801 онд Х. Хэтчэт нээсэн (см. HUTCHET Чарльз)Байна. Америкаас илгээгдсэн хар эрдэсийг судалж байхдаа тэрээр шинэ элементийн ислийг тусгаарлаж, түүнийг колумбиа хэмээх эрдэс бодис агуулжээ. Жилийн дараа ижил ашигт малтмалаас A. G. Ekeberg (см. EKEBERG Андерс Густав) өөр нэг оксид тусгаарлаж түүнийг тантал гэдэг (см. TANTAL (химийн элемент))Байна. Колумби, Та хоёрын шинж чанарууд нь маш ойрхон байсан тул тэдгээрийг удаан хугацааны туршид нэг элемент болгон авч үздэг байв. 1844 онд Г.Роуз (см. ROSE (Германы эрдэмтэд, ахан дүүс) эдгээр нь хоёр өөр элемент гэдгийг нотолсон. Тэрбээр тантал, нөгөө нь ниоби гэсэн нэртэй байв. Зөвхөн 1950 онд IUPAC (Дэлхийн химичдийн байгууллага) ниобийд 41-р элементийг хуваарилав. Металл Nb-ийг анх 1866 онд К.Бломстранд хүлээн авсан (см. БЛОМСТРАНД Кристиан Вильгельм).
Байгальд байх
Дэлхийн царцдас дахь жин нь 2 · 10 -3% жинтэй байдаг. Чөлөөт хэлбэрээр ниоби үүсдэггүй, байгальд энэ нь тантал дагалддаг. Хүдэрээс хамгийн чухал нь колумбит танталит юм (см. COLUMBIT) (Fe, Mn) (Nb, Ta) 2 O 6, пирохлор (см. ПИРОЧЛОР) ба лопарит (см. LOPARIT).
Авч байна
Nb-ийн 95% -ийг пирохлор, колумбит-танталит, лопаритын хүдрээс авдаг. Хүдэр нь таталцлын аргаар болон флотацийн аргаар баяждаг (см. FLOTATION)Байна. 60% хүртэлх Nb 2 O 5 агууламжтай баяжмалыг ферронобиоби (төмөр ба ниобийн хайлш), цэвэр Nb 2 O 5 эсвэл NbCl 5 руу боловсруулдаг. Ниобиум нь исэл, фторид эсвэл хлоридоос хөнгөн цагаан эсвэл карботермиар буурдаг. Ялангуяа цэвэр ниобийг устөрөгчтэй дэгдэмхий NbCl 5-ийн өндөр температурт бууруулах замаар олж авдаг.
Олдсон ниобийн нунтагыг шахмал түлшээр шахаж, цахилгаан нуман эсвэл электрон цацраг зууханд вакуунд хуваана.
Физик ба химийн шинж чанар
Нобиум нь гялалзсан мөнгөн саарал метал бөгөөд куб хэмжээ бүхий төв хэсэгт байрладаг a-Fe болор тор юм. ба \u003d 0.3294 нм байна. Хайлах цэг 2477 ° C, буцалгах цэг 4760 ° C, нягтрал 8.57 кг / дм 3.
Химийн хувьд ниоби нь нэлээд тогтвортой байдаг. Агаарт кальцилахдаа Nb 2 O 5 хүртэл исэлддэг. Энэ оксидын 10 орчим талст өөрчлөлтийг дүрсэлсэн болно. Ердийн даралтын үед Nb 2 O 5-ийн b хэлбэр нь тогтвортой байна. Nb 2 O 5-ийг янз бүрийн оксидоор хайлуулбал ниобатыг олж авна: Ti 2 Nb 10 O 29, FeNb 49 O 124. Ниобатыг гипотетик ниобийн хүчлийн давс гэж үзэж болно. Тэдгээрийг MNbO 3 метаниобат, M 3 NbO 4 ортониобат, M 4 Nb 2 O 7 пирониобат, эсвэл M 2 O · полиниобат гэж хуваадаг. nNb 2 O 5 (M нь дан цэнэглэгдсэн катион бөгөөд n \u003d 2-12). Хоёр ба гурав дахин цэнэглэгдсэн катионуудын ниобатууд мэдэгдэж байна. Ниобатууд HF-тай урвалд орж, шүлтлэг металын гидрофторидууд (KHF 2), аммонийн (см. АММОНИУМ (химийн чиглэлээр))Байна. M 2 O / Nb 2 O 5-ийн өндөр харьцаатай зарим ниобатууд гидролиздэнэ.
6Na 3 NbO 4 + 5H 2 O \u003d Na 8 Nb 6 O 19 + 10NaOH байна
Ниобиум нь NbO 2, NbO ба NbO 2.42 ба NbO 2.50-ийн хоорондох завсрын исэлүүд ба b хэлбэртэй Nb 2 O 5-тэй төстэй.
Галогентэй хамт (см. HALOGENS) Nb нь NbHal 5 пентахалид, NbHal 4 тетрахалид, 2.67 -NbHal 3 + x NbHal фазууд үүсгэдэг бөгөөд үүнд Nb 3 эсвэл Nb 2 бүлэг байдаг. Ниобиум пентахалид нь усаар амархан гидролизддэг. Пентахлорид, пентабромид ба ниобий пентаодидын хайлах цэгүүд нь 205, 267.5, 310 ° C байна. 200-250 хэмээс дээш температурт эдгээр пенталидууд дэгдэмхий байдаг.
Ус ба хүчилтөрөгчийн уур байгаа тохиолдолд NbCl 5 ба NbBr 5 нь оксибалид NbOCl 3 (NbOBr 3) үүсгэдэг - сул хөвөн шиг бодис.
Nb ба бал чулуу, Nb 2 C ба NbC-ийн карбидын харилцан үйлчлэлд хатуу халуунд тэсвэртэй нэгдлүүд үүсдэг. Nb - N системд хувьсах найрлага, нитрид Nb 2 N ба NbN хэд хэдэн үе шат байдаг. Nb нь фосфор, хүнцэл бүхий системд ижил төстэй үйл ажиллагаа явуулдаг. Nb-ийн хүхэртэй харилцан үйлчлэхэд сульфид үүссэн: NbS, NbS 2 ба NbS 3. Давхар фторид Nb ба K (Na) - K 2 нийлэгжсэн.
Програм
Үйлдвэрлэсэн ниобийн 50% -ийг микро хайлуулах ган, 20-30% -ийг зэвэрдэггүй, халуунд тэсвэртэй хайлш үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Ниобийн интерметалидууд (Nb 3 Sn ба Nb 3 Ge) нь хэт цахилгаан дамжуулагч төхөөрөмжүүдийн соленоид үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг. Niobium nitride NbN нь телевизийн хоолой дамжуулах зориулалттай үйлдвэрлэлд ашиглагддаг. Ниобийн исэл нь галд тэсвэртэй материал, кермет, шилний өндөр үзүүлэлттэй шилний бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Давхар фторидууд - ниобийг байгалийн гаралтай түүхий эдээс тусгаарлах, ниобийн металлын үйлдвэрлэлд. Ниобатууд нь лазер материал болгон акусто болон оптоэлектроникуудад ашиглагддаг.
Физиологийн нөлөө
Ниобийн нэгдлүүд нь хортой байдаг. Усан дахь MPC ниобий 0.01 мг / л.
нэвтэрхий толь бичиг. 2009 .
Синонимууд:"Ниобиум" бусад толь бичгүүдэд юу байгааг үзнэ үү.
- (шинэ лат. niobium). Танталитаас олдсон ховор металлын нэг. Орос хэлэнд орсон гадаад үгсийн толь бичиг. Чудинов А.Н., 1910. Ховор ашигт малтмал дахь исэл хэлбэрээр олдсон ниобийн метал нь практик ач холбогдолгүй байдаг ... Орос хэлний гадаад үгсийн толь бичиг
- (Niobium), Nb, үечилсэн системийн V бүлгийн химийн элемент, атомын дугаар 41, атомын масс 92.9064; металл, м.к. 2477 bC Ниобиум нь ган хайлуулах, халуунд тэсвэртэй, хатуу ба бусад хайлшийг авахад ашигладаг. Ниобиум нь англи хэл дээр нээлттэй байна ... ... Орчин үеийн нэвтэрхий толь бичиг
Ниобиум - (Niobium), Nb, үечилсэн системийн V бүлгийн химийн элемент, атомын дугаар 41, атомын масс 92.9064; металл, м.к. 2477 ° C. Ниобиум нь ган хайлуулах, халуунд тэсвэртэй, хатуу ба бусад хайлшийг авахад ашигладаг. Ниобиум нь англи хэл дээр нээлттэй байна ... ... Зурган нэвтэрхий толь бичиг
- (тэмдэг Nb), гялалзсан саарал цагаан өнгийн шилжилтийн химийн элемент, металл. Үүнийг 1801 онд нээсэн. Дүрмээр бол пироклорын хүдэр олддог. Зөөлөн, уян хатан металл учраас ниобийг тусгай зэвэрдэггүй ган, хайлш үйлдвэрлэхэд ашигладаг ... Шинжлэх ухаан, техникийн нэвтэрхий толь бичиг
Nb (Латин: Ниобиум; Грекийн бусад домог зүйд Танталын охин Ниобийн нэрнээс. A. Niobium; niob, Niobium; f. Niobium; ба. Niobio), хим. V бүлгийн элемент үечилсэн Менделеев систем,. n 41, д. M. 92.9064 дугаартай. Энэ нь нэг байгалийн изотоп 93Nb ... ... ... Геологийн нэвтэрхий толь бичиг
Химичдийн олж мэдсэн металлын нэг болох НИОБИУМ. Даллын тайлбар толь бичиг. БОЛОН. Дал. 1863 1866 он ... Даллын тайлбар толь бичиг
Ниобий - химийн. элемент, тэмдэг Nb (лат. niobium), at. n 41, д. м 92.90; цайвар саарал металл, нягтрал 8570 кг / м3, t \u003d 2500 ° C; химийн өндөр агууламжтай. эсэргүүцэл. Энэ нь байгальд эрдэс бодис, тантал агуулсан байдаг бөгөөд салгахад ... Том политехникийн нэвтэрхий толь бичиг
- (Латин Niobium) Nb, үечилсэн системийн V бүлгийн химийн элемент, атомын дугаар 41, атомын масс 92.9064. Домогт танталын охин Ниобийн нэрээр нэрлэгдсэн (Nb ба Ta-ийн шинж чанаруудын ойролцоо байдал). Хөнгөн саарал галд тэсвэртэй металл, нягтрал 8.57 ... ... Том нэвтэрхий толь бичиг
- (Niobium), Nb, химийн ... Физик нэвтэрхий толь
Одоо байгаа., Ижил утгатай тоо: 2 метал (86) элемент (159) ASIS синоним толь бичиг. V.N. Тришин. 2013 он ... Синоним толь бичиг
- (Франц, Англи хэл дэх Niobium, Niob Герман; хими.), Nb \u003d: 94. элементүүдийн давтамжийн системийн V бүлэгт молибден, вольфрамтай төстэй хромтой төстэй ванадийд багтдаг N. itantal гэсэн хоёр ховор металл байдаг; сүүлийн гурван металл гишүүн ... ... Брокхаус, Ефрон нарын нэвтэрхий толь бичиг
Үүнтэй ижил эффект бүхий танталын оронд, түүний ойролцоо байгаа ниобийг шинж чанараараа эсвэл ниобит бүхий танталын хайлшийг ашиглаж болно, учир нь эдгээр металлын шинж чанарууд нь шинж чанар нь эхлэх металлын шинж чанарт ойрхон үргэлжилсэн хатуу уусмал үүсгэдэг.
Нобоби бүхий танталын хайлшийг тусад нь авсан тантал ба ниобийн нунтаг холих замаар хольцыг шахаж вакуумд хуваах, түүнчлэн тантал ба ниобийн нэгдлүүдийн холимог, жишээлбэл, цогц фторидын K2TaF7 ба K2NbFlor, хольцын нэгдэл, хольцыг нэг дор нэгтгэх замаар авч болно. .П.
Ихэвчлэн тантал ба ниобийн устөрөгчийн хүчил ялгах аргыг ашиглан сүүлчийнх нь K2NbOF5 * H2O фтороксиниобат хэлбэрээр тусгаарлагддаг.
Энэхүү давс нь хоёр шалтгааны улмаас натри бууруулахад тохиромжгүй:
a) давсны нэг хэсэг болох натритай урвалд орж, талстжих ус дэлбэрч болно.
б) давсны нэг хэсэг бөгөөд ниобид холбогддог хүчилтөрөгч нь натриар буурдаггүй ба буурах бүтээгдэхүүн дэх исэлдсэн хольц хэлбэрээр үлддэг.
Тиймээс калийн фтороксиниобатыг 10% -иас дээш HF агууламжтай устөрөгчийн хүчлийн уусмалаар дахин боловсруулж натри багасахад тохиромжтой K2NbF7 давс үүснэ.
Ниобиумыг тантал үйлдвэрлэхэд тодорхойлсонтой ижил нөхцөлд электролизээр авах боломжтой. Танталын электролитийн үйлдвэрлэлээс бага гүйдлийн үр ашиг, мөн электролит дэх янз бүрийн валентийн ниобийн нэгдлүүдийн мэдэгдэхүйц уусах чадвартай холбоотой бэрхшээлүүд ажиглагдаж байна.
Цайруулагч бүрэлдэхүүн хэсэг болох Ta2O5 + Nb2O5, холимог уусмал болгон K2TaF7 агуулсан холимог баннаас электролиз хийх боломжтой. Энэ тохиолдолд танталтай ниобийн хайлш авна.
Ниобиум авахын тулд ниобийн пентоксидийг вакуумд бууруулах аргыг санал болгов.
Ниобийн пентоксидын нүүрстөрөгчийг бууруулах
Ниобиум авахын тулд К.Болке нь ниобийн карбидыг ниобийн карбидын урвалаар вакуумд багасгах аргыг боловсруулав.
Үндсэндээ энэ үйл явц нь ниобийн пеноксидыг нүүрстөрөгчөөр бууруулахад хүргэдэг.
Ниобийн пентоксидын химийн өндөр хүчин чадалтай тул агаар мандлын даралтыг өндөр температурт (ойролцоогоор 1800-1900 ° C) шаарддаг бөгөөд үүнийг графит хоолойн зууханд авах боломжтой. Ниобиум нь нүүрстөрөгчтэй их холбоотой байдаг (ниобийн карбид үүсэхэд зориулсан чөлөөт энерги нь ΔF ° \u003d 38,2 ккал байна.) ), тиймийн тул, зууханд нүүрстөрөгчийн хий байгаа бөгөөд ийм өндөр температурт үүсдэг хатуу фаз дахь их хэмжээний сарниулах хурдтай үед урвалд суурилсан цэнэг бэлтгэсэн байсан ч гэсэн ниоби нь ниобийн карбидоор бохирддог.
Вакуумд нүүрстөрөгчийг багасгах урвал бага температурт (1600-1700 °)
Шахмал түлшийг ниобийн пеноксид ба нүүрстөрөгчийн хар өнгийн холимогоос урвалд үндэслэн стоициометрийн харьцаагаар авна
Rolling нь хамгаалалтын уур амьсгалд (устөрөгч, аргон) эсвэл вакуумд 1800-1900 хэмд графит хоолойн зууханд, СО ялгаралт зогсох хүртэл 1600 градусын температурт явагдана. Үүссэн бүтээгдэхүүн нь нунтаг саарал карбидын хэсгүүдээс бүрдсэн бага зэрэг шахсан шахмал түлш юм. Карбидийг бөмбөгний тээрэмд шахаж, урвалд (1) харьцаатай харьцаатай пентоксидтой холино. Nb2O5 + NbC хольцын шахмал түлшийг вакуумд 1600 хэмийн температурт дахин кальцилж авдаг.
Нүүрсхүчлийн хий нүүрстөрөгчийг хөлсөөр зайлуулахын тулд Nib2O5 + NbC цэнэгийн найрлагад ниобийн пентоксид бага хэмжээгээр илүүдэл оруулна. Металл ниобийн шахсан бөмбөлгүүдийг өндөр температурт задлах (гагнах) дараагийн үйл ажиллагаанд ниобийн оксид хэт исэл арилдаг тул ниобийн оксидууд (тантал гэх мэт) металл хайлах цэгээс доош температурт вакуумд ууршдаг.
Вакуум үүсгэх, түүнд агуулагдах бүтээгдэхүүнийг хөргөхөд зайлшгүй их цаг хугацаа зарцуулдаг тул анхны ниобийн карбид үйлдвэрлэхэд вакуум зуухны бүтээмж нь агаар мандлын даралтаар ажилладаг графит хоолой хоолойн зуухны гүйцэтгэлээс хамаагүй бага байдаг бөгөөд үүнийг Nb2O5 + C хольц бүхий гагнуураар зөөж картридж хийх замаар хийх боломжтой юм. Графит хоолойн зууханд тасралтгүй атмосферийн даралтанд, 1800-1900 хэмийн температуртай байдаг.
Пеноксидийг нүүрстөрөгчийн хараар урвалд (2) цэнэглэхдээ Nb2O5-ээс бага хэмжээний илүүдэл авч шууд вакуум зууханд ниобийн металыг олж авах боломжтой болно. Гэсэн хэдий ч Nb2O5 + 5NbC хольцыг вакуум зууханд ачиж байх үед Nb2O5 + 5С хольцтой харьцуулахад түүний бүтээмж нь мэдэгдэхүйц нэмэгддэг, учир нь Nb2O5 + SNbC хольц нь ниобий (82.4%) Nb2O5 + 5С хольцоос 1.5 дахин их байна ( 57.2%) Үүнээс гадна эхний хольц нь хоёрдогч хольцоос 1.7 дахин их жинтэй (6.25 г / см3 ба 3.7 г / см3) тус тусад нь нэмэлт нэмэлттэй байна.
Үүнээс гадна Nb2O5 + 5NbC хольцын дийлэнх хэсгийг бүрдүүлдэг ниобийн карбид нь Nb2O5 ба нүүрстөрөгчийн хар нунтаг нь Nb2O5 + 5С холимогтой харьцуулахад их хэмжээний жинтэй байх нэмэлт шалтгаан болдог гэдгийг анхаарах хэрэгтэй.
Энэ бүхний үр дүнд хайрцагны хэмжээ нь Nb2O5 + 5C хольцын шахмалаас шахах шахмалаас Nb2O5 + 5NbC шахмал түлш хэлбэрээр 2.5-3 дахин их материал (ниобийн агууламжаар тооцоолсон) багтаах боломжтой.
Болькийн ажилд вакуум зууханд ачаалагдсан Nb2O5 + 5NbC хольцын санал болгосон найрлагыг чандлан мөрдөх шаардлагатай талаар хангалттай баттай нотолгоо байхгүй байна.
Агаар мандлын даралттай үед нүүрсний хоолойн зууханд Nb2O5 + 5C хольцыг найрлагад ойрхон бүтээмж бүхий бүтээгдэхүүн (тасралтгүй үйл явцаар) авч болно. Дараа нь өндөр өвөрмөц, бөөн нягтралтай ниобийн баялаг нунтаг хэмжээг зохих хэмжээгээр Nb2O5 (ниобийн агууламжтай нүүрстөрөгчийн агууламжтай харьцуулахад Nb2O5-ээс бага хэмжээгээр) хольж, шахсан хольцыг вакуум зууханд карбонатлагж нүүрстөрөгчийг CO хэлбэрээр гаргаж авна.
Энэ сонголтыг хийснээр хүчин чадал, улмаар вакуум зуухны бүтээмж хамгийн их байх болно. Үлдсэн бага хэмжээний Nb2O5 нь ниобийн цаашдын өндөр температурт нэвчүүлэх үед уурших бөгөөд сүүлчийнх нь авсаархан уян металл болж хувирах болно
Пентоксидтой харьцахдаа ниобийн карбидын оронд нүүрстөрөгч багатай ниобийг ашиглах үед зарим технологийн хүндрэл гарч болзошгүй юм. Баримт нь графит хоолойн зуухны урвалын орон зайд агаар мандлын даралт ихтэй нүүрстөрөгчийн ниобийг үйлдвэрлэхэд агаараас азотын хольц байх нь үргэлж боломжтой байдаг. Азотын өндөр харьцаатай Ниоби нь үүнийг идэвхтэй шингээдэг. Ниобийн карбид авахдаа азоттой харьцуулахад ниобийн нүүрстөрөгчийн хувьд илүү их харшилтай тул бүтээгдэхүүнийг азотоор бохирдуулах магадлал бага байдаг.
Тиймээс, нүүрстөрөгч багатай ниобийг анхдагч материал болгон ашиглаж байх үед ниобийн металлын үйлдвэрлэл нь азотын урвалын орон зайд орох боломжийг үгүйсгэх нөхцлийг бүрдүүлэх шаардлагатай тул агаар мандалд чөлөөтэй холбогдсон графит хоолойн зууханд хүрэхэд бэрхшээлтэй байдаг. Зуухнаас азотыг зайлуулахын тулд зуухыг цэвэр устөрөгч эсвэл аргоноор сайтар дүүргэж, яндангийн нягтыг хадгалах, Nb2O5 + 5C холимог бүхий хайрцаг ачих үед урвалын хоолойд агаар сорохоос зайлсхийх хэрэгтэй.
Иймд атмосферийн даралтаар ниобийн карбид эсвэл бага нүүрстөрөгчийн ниобийг олж авах сонголтын давуу тал (эдгээр бүтээгдэхүүнийг вакуумд Nb2O5-тай холимогт кальцилж хэрэглэвэл зохино) гэдэг асуудлыг тухайн тохиолдол бүрт практик боломжоор шийдэж болно.
Тодорхойлсон хувилбаруудын аль нэгийн дагуу ниобийн нүүрстөрөгчийг бууруулах үйл явцын давуу талууд нь: Хөөсөнцөр хэлбэрээр хямд бууруулах эмийг хэрэглэх, бэлэн металл дахь ниобийн шууд олборлолт юм.
Тантал ба ниобийн оксидын шинж чанаруудын ижил төстэй байдал нь тодорхойлсон аргыг уян хатан тантал олж авах боломжийг олгодог.
15.08.2019
Rebar - барилгын металл өнхрөх, профиль нь гөлгөр (A1 анги) эсвэл үечилсэн байж болно. Холбох хэрэгслийг бэхжүүлэх, бэхжүүлэхэд ашигладаг ...
15.08.2019
Плазм огтлох аргыг харьцангуй саяхан нээсэн боловч үйлдвэрлэлд үүнийг маш сайн ашиглаж байгаа тул маш идэвхтэй ашигладаг.
15.08.2019
Технологийн хөгжил нь хийн хэрэгслийг сайжруулах боломжийг бидэнд олгодог. Тэдний хоол тэжээлийн хувьд шахсан агаар хэрэглэдэг. Ийм хэрэгслийг үйлдвэрлэлд идэвхтэй ашигладаг ...
15.08.2019
Хичээлийн жил эхлэх нь түүний ердийн амьдралын хэв маягаас болж нялх хүүхдэд ноцтой сорилт болдог. Эцэг эх нь түүнд энэ өөрчлөлтийг даван туулахад нь туслах ёстой. Маш чухал ...
14.08.2019
Арматур - янз бүрийн төмөр бетон бүтээцэд нэмэлт хүч өгдөг элементүүдийн цогцолбор. Энэ нь ихэвчлэн бетонтой хамт хэрэглэгддэг. Дотор нь тэр материал ...
14.08.2019
Бүх жолооч аялахдаа урьдчилан таамаглаагүй нөхцөл байдалтай тулгарч болно. Та зам тээврийн осолд орж, автомашины систем, эд анги гэнэт гарч болзошгүй ...
14.08.2019
Профайлласан хуудас - цайр эсвэл полимер бүрсэн металл бүхий Атираат хуудас. Дээврийн материалын энэхүү хувилбар нь маш түгээмэл бөгөөд эрэлт хэрэгцээтэй байдаг ....
Жилийн дараа Шведийн химич Экеберг тантал хэмээх өөр нэг шинэ элементийн ислийг колумбитоос тусгаарлав. Колумб ба танталын нэгдлүүдийн ижил төстэй байдал нь маш их байсан тул 40 жилийн туршид ихэнх химичдийн үзэж байгаагаар: тантал ба колумби нь нэг элемент байжээ.
1844 онд Германы химич Хайнрих Роуз Баварид олдсон колумбитын дээжийг судалжээ. Тэрбээр хоёр металлын ислийг дахин нээжээ. Тэдний нэг нь аль хэдийн тантал танкийн исэл юм. Оксидууд ижил төстэй байсан бөгөөд ижил төстэй байдлаа онцолж Роза нь хоёр дахь ислийг бүрдүүлэгч элементийг домогт баатар Танталусын охин Ниоб хэмээх ниобийг нэрлэжээ.
Гэсэн хэдий ч Хатчет шиг Роза энэ элементийг чөлөөтэй байдалд авч чадахгүй байв.
Ниобий металыг анх 1866 онд л олж авсанБайна. Устөрөгчтэй ниобийн хлоридыг бууруулах талаар Шведийн эрдэмтэн Бломстранд. XIX зууны төгсгөлд. байсан; энэ элементийг олж авах хоёр аргыг олсон. Нэгдүгээрт, Мойсан үүнийг цахилгаан зууханд хүлээн авч, ниобийн оксидыг нүүрстөрөгчөөр сэргээж, дараа нь Голдшмидт ижил элементийг хөнгөн цагаанаар сэргээж чадсан байна.
41 дугаар руу залгаарай өөр өөр улс орнууд янз бүрийн аргаар үргэлжлүүлэв: Англи, АНУ-д - Колумбид, бусад оронд - ниоби. Онолын ба хэрэглээний химийн олон улсын холбоо (IUPAC) нь 1950 онд диссонансийг зогсоов. "Ниобиум" элементийн нэрийг бүхэлд нь хуульчлах шийдвэр гаргаж, "колумбит" гэсэн нэр нь ниобийн үндсэн эрдэс дээр тогтжээ. Үүний томъёо (Fe, Mn) (Nb,
Бага ниоби- маш их тэсвэртэй (2468 ° C) ба өндөр чанасан (4927 ° C) металл, олон түрэмгий орчинд маш тэсвэртэй. Усны давсны хүчлээс бусад бүх хүчил үүн дээр үйлдэл хийдэггүй. Исэлдүүлэгч хүчил нь ниобийг "идэвхгүйжүүлдэг" бөгөөд үүнийг исэлдүүлэгч хамгаалалтын хальсаар бүрхэж өгдөг (Nb 2 O 5). Гэхдээ өндөр температурт ниобийн химийн идэвх нэмэгддэг. Хэрэв металлын зөвхөн жижиг гадаргуугийн давхарга нь 150-200 ° С-д исэлддэг бол 900-1200 ° C-т исэлдсэн хальсны зузаан ихээхэн нэмэгддэг.
Ниоби нь олон метал бус металуудтай идэвхтэй урвалд ордог. Үүнтэй хамт галоген, азот, устөрөгч, нүүрстөрөгч, хүхрийн нэгдлүүд үүсдэг. Энэ тохиолдолд ниоби нь өөр өөр валентийг үзүүлж чаддаг - хоёроос таван хүртэл. Гэхдээ энэ элементийн гол валент чанар нь 5+ юм. Пентавалент ниоби нь давсны нэг хэсэг болох катион ба анионы нэг хэсэг байж болно. Энэ нь 41-р элементийн амфотерик шинж чанарыг илтгэнэ.
Ниобын хүчлүүдийн давсыг ниобат гэж нэрлэдэг. Тэдгээр нь ниобийн пеноксидыг натригаар хайлуулсны дараа метаболизын урвалын үр дүнд үүсдэг.
Nb 2 O 5 + 3Na 2 CO 3 → 2Na 3 NbO 4 + 3CO 2 байна.
Ниобын хүчлүүдийн давс, ялангуяа метаниоби HNbO 3, түүнчлэн динобиат ба пентанобиат (K 4 Nb 2 O 7, K 7 Nb 5 O 16 -rnH 2 O) нь нэлээд сайн судлагдсан байдаг. 41-р элементэд катион болж ажилладаг давс нь ихэвчлэн энгийн бодисын шууд харилцан үйлчлэлээр гардаг, жишээлбэл 2Nb + 5Cl 2 → 2NbCl 5.
Ниобий пентацалидын тод өнгийн зүү талстууд (NbCl 5 - шар, NbBr 5 - ягаан улаан) нь органик уусгагч - хлороформ, эфир, спиртэнд амархан уусдаг. Гэхдээ усанд ууссан тохиолдолд эдгээр нэгдлүүд нь бүрэн задалч, ниобат үүсэх замаар гидролизд орно.
NbCl 5 + 4H 2 O → 5HCl + H 3 NbO 4 байна.
Усны уусмалд хүчтэй хүчил нэмж хийснээр гидролизээс урьдчилан сэргийлэх боломжтой. Ийм уусмалаар ниобийн пенталидууд гидролизгүйгээр уусдаг.
Ниобиум нь давс, нарийн төвөгтэй нэгдлүүд, хамгийн амархан хайлуур жонш болдог. Фторын ниобатууд нь эдгээр давхар давс гэж нэрлэдэг. Аливаа металлын фторыг ниобик ба устөрөгчийн хүчлийн уусмалд нэмж оруулбал тэдгээрийг олж авна.
Нийлмэл найрлагын найрлага нь уусмалд хариу үйлдэл үзүүлэх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн харьцаанаас хамаарна. Эдгээр нэгдлүүдийн рентген шинжилгээнд K 2 NbF 7 томъёонд тохирох бүтэц байгааг харуулав. Ниобийн оксо нэгдлүүд нь жишээлбэл, калийн окофлюторотиобиоб K 2 NbOF 5 * H 2 O үүсгэж болно.
Элементийн химийн шинж чанар нь мэдээжийн хэрэг энэ мэдээлэлд хязгаарлагдахгүй. Өнөөдөр 41-р элементийн хамгийн чухал нэгдлүүд бол түүний бусад металуудтай нэгдэл юм.
Ниобиум ба хэт цахилгаан дамжуулалт
Хэт цахилгаан дамжуулалтын гайхалтай үзэгдэл нь цахилгаан эсэргүүцэл нь гэнэт алга болоход 1911 онд Голландын физикч Г.Камерлинг-Оннес анх ажиглагдаж байсан. Энэ нь анхны хэт цахилгаан дамжуулагч болж хувирсан боловч тийм биш боловч зарим ниобий болон зарим интерметалл нэгдлүүд нь техникийн хувьд анхных байв. чухал цахилгаан дамжуулагч материал.
Хэт дамжуулагчийн хоёр шинж чанар нь практик ач холбогдолтой байдаг: хэт хүчдэлийн төлөв байдалд шилжих эгзэгтэй температурын утга, эгзэгтэй соронзон орон (тэр ч байтугай Камерлинг-Оннес нь хангалттай хүчтэй соронзон орон байрлах үед хэт дамжуулагч алдагдсан болохыг ажигласан).
Одоо 2000 гаруй хэт их метал, материал, нэгдэл нь аль хэдийн мэдэгдэж байсан боловч тэдгээрийн дийлэнх нь дээр дурдсан эгзэгтэй параметрүүдийн үнэ цэнэ маш бага, эсвэл хүлээн зөвшөөрөгдөөгүйн улмаас технологид орж ирээгүй бөгөөд хэзээ ч технологид орж чадахгүй байх. технологийн шинж чанарБайна. Практик ач холбогдолтой супер дамжуулагчдын дунд ниобий титан хайлш нь түгээмэл байдаг. Өнөө үед ажилладаг хэт цахилгаан соронзон ихэнх нь тэдгээрээс бүтдэг. Эдгээр нь хуванцар бөгөөд үүнээс нарийн төвөгтэй хэлбэрийн техникийн төхөөрөмж, дамжуулагч хийж болно.
1954 онд олж илрүүлсэн Niobium stannide хэмээх цагаан тугалга бүхий ниобийн хайлш нь судлын хэт дамжуулагч болоход чухал ач холбогдолтой юм. 150,000 ширхэг судалтай хэт бариул үүсгэдэг элемент. Ийм олон дамжуулагч цахилгаан дамжуулагч нь Токомак-15 термоядролын шинэ суурилуулалтанд ашиглахыг зорьж байна.
Дадлага хийхийг сонирхож буй зүйл бол ниобийн өөр нэг металлын нэгдэл болох Nb 3 Ge юм. Энэхүү найрлагын нимгэн хальс нь 24.3 К. хэмийн рекордын өндөр температуртай бөгөөд үнэн, Nb 3 Ge цутгамал нь ердөө 6 К-ийн критик температуртай бөгөөд энэхүү материалаас хэт цахилгаан дамжуулагч элемент бэлтгэх технологи нь нэлээд төвөгтэй юм.
Дөрөвдөгчийн хайлш нь температурын маш чухал ач холбогдолтой байдаг: ниоби - германий - хөнгөн цагаан, түүнчлэн ванадийн зарим интерметалл нэгдлүүд. Гэсэн хэдий ч энэ нь ниобий ба түүний нэгдлүүдтэй яг адилхан бөгөөд энэ нь хэт цахилгаан дамжуулагчдын хамгийн их итгэл найдварыг холбодог.
Ниобийн метал
Ниобийн металыг түүний нэгдлүүд, жишээлбэл, ниобийн хлорид эсвэл калийн фторобиобатыг өндөр температурт багасгах замаар олж авах боломжтой.
K 2 NbF 7 + 5Na → Nb + 2KF + 5NaF байна.
Гэхдээ үйлдвэрлэлийн энэ эцсийн шатанд хүрэхээс өмнө ниобийн хүдэр боловсруулалтын олон шат дамжлагаар дамждаг. Үүний эхнийх нь хүдэр баяжуулах, баяжмал үйлдвэрлэл юм. Баяжмал нь янз бүрийн шингэнээр хайлдаг: натрийн гидроксид эсвэл сод. Үүссэн хайлш уусдаг. Гэхдээ энэ нь бүрэн уусдаггүй. Уусдаггүй тунадас бол ниоби юм. Үнэн бол энэ нь гидроксидын найрлагад оршдог бөгөөд аналог бүлгээрээ тантал руу хуваагддаггүй бөгөөд зарим хольцоос цэвэршдэггүй.
1866 он хүртэл нэг нь тохиромжтой биш үйлдвэрлэлийн нөхцөл тантал ба ниобийг ялгах арга. Эдгээр маш төстэй элементүүдийг салгах анхны аргыг Жан Шарль Галиссард де Мариньяк санал болгосон. Энэ арга нь эдгээр металлын нарийн төвөгтэй нэгдлүүдийн янз бүрийн уусмалд суурилдаг бөгөөд үүнийг фтор гэж нэрлэдэг. Танталын цогц фтор нь усанд уусдаггүй бөгөөд ижил төстэй ниобийн нэгдэл нь уусдаг.
Фторын арга нь нарийн төвөгтэй бөгөөд ниоби ба танталыг бүрэн салгадаггүй. Тиймээс эдгээр өдрүүдэд бараг ашиглагддаггүй. Түүнийг сонгомол олборлох, ионы солилцоо, галогенийг шулуутгах гэх мэт аргаар сольсон. Эдгээр аргууд нь исэл ба пентавалент ниобийн хлорид үүсгэдэг.
Ниоби ба танталыг салгасны дараа гол үйл ажиллагаа явагдана - нөхөн сэргээх. Niobium pentoxide Nb 2 O 5 нь нүүрстөрөгчтэй Nb 2 O 5-ийн урвалд орж хөнгөн цагаан, натри, нүүрстөрөгчийн хар эсвэл ниобийн карбидоор буурдаг; ниобийн пентахлоридыг натрийн метал эсвэл натрийн амалгамаар багасгадаг. Энэ нь нунтаг ниобийг өгдөг бөгөөд үүнийг дараа нь цул болгон хуванцар болгож, боловсруулахад тохиромжтой хуванцар болгодог. Бусад галд тэсвэртэй металлын нэгэн адил ниобийн монолитийг нунтаг металлургийн аргаар олж авдаг бөгөөд мөн чанар нь дараах байдалтай байна.
Өндөр даралтын дор олж авсан металл нунтагнаас (1 т / см 2) дөрвөлжин хэлбэртэй буюу дөрвөлжин хэлбэртэй бичлэгүүдийг дардаг. 2300С-ийн температурт байгаа вакуумд эдгээр саваа эвдэрч, вакуум нуман зууханд хайлж буй саваа руу нийлдэг бөгөөд эдгээр зуухны саваа нь электродын үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ процессыг хэрэглээний электрод хайлуулах гэж нэрлэдэг.
Монокристалл уян хатан ниоби нь цавуулаагүй бүсийн электрон цацраг хайлах аргаар гардаг. Үүний мөн чанар нь хүчирхэг электрон цацрагийг нунтаг хайлуулж нунтаг ниоби руу илгээдэг (даралт, нэвчүүлэх үйл ажиллагааг хасдаггүй!). Металлын дуслууд нь ниобийн зангилаа руу урсаж аажмаар ургадаг бөгөөд ажлын тасалгаанаас салдаг.
Таны харж байгаагаар ниобийн хүдрээс метал руу хүрэх зам нь ямар ч тохиолдолд хамаагүй урт бөгөөд үйлдвэрлэлийн арга нь төвөгтэй байдаг.
Ниобиумыг ашиглах тухай түүх нь металлургиас эхлэхэд хамгийн логиктой байдаг, учир нь тэрээр хамгийн өргөн тархсан хэрэглээг олсон юм. Мөн өнгөт төмөрлөг, мөн хар төмөрлөгт.
Ниобиумаар хайлуулсан ган нь зэврэлтэнд тэсвэртэй. "Тэгээд юу гэж? - өөр нэг боловсронгуй уншигч хэлэх болно. "Chrome нь бас гангийн зэврэлтээс хамгаалах чадварыг ихэсгэдэг бөгөөд энэ нь ниобийнхоос хамаагүй хямд юм." Энэ уншигч нь зөв, буруу гэсэн үг юм. Би нэг зүйлийг мартсан болохоор буруу байна.
Бусадтай адил хром никель ган дээр үргэлж нүүрстөрөгч байдаг. Гэхдээ нүүрстөрөгч нь хромтой нийлж карбид үүсгэдэг тул ган нь илүү хэврэг болдог. Ниобиум нь хромоос илүү нүүрстөрөгчтэй илүү их холбоотой байдаг. Тиймээс, ниобийг гангаар нэмэх үед ниобийн карбидыг заавал бий болгодог. Ниобиумаар хайлуулсан ган нь антикоррозын өндөр шинж чанартай бөгөөд уян хатан чанараа алдахгүй. Хүссэн эффект нь нэг тонн ган дээр 200 г ниобийн метал л нэмэх үед хүрнэ. Ниобийн хромын марганец ган нь элэгдэлд тэсвэртэй.
Олон тооны өнгөт металууд нь ниоби агуулсан байдаг. Тиймээс, хөнгөнцагаан, амархан шүлтлэг байдлаар уусдаг бөгөөд зөвхөн түүнд 0.05% ниобий нэмбэл тэдэнтэй урвалд ордоггүй. Зөөлөн чанараараа алдартай зэс, түүний олон тооны хайлш ниоби нь хатуурч байх шиг байна. Энэ нь титан, молибден, цирконий зэрэг металлын бат бөх чанарыг нэмэгдүүлж, тэдгээрийн халуунд тэсвэртэй байдал, дулааны эсэргүүцлийг нэмэгдүүлдэг.
Одоо ниобийн шинж чанар, чадварыг агаарын тээврийн, механик инженерчлэл, радио инженерчлэл, химийн үйлдвэрлэл, цөмийн энерги үнэлж үнэлж байна. Тэд бүгдээрээ ниобийн хэрэглэгчид болжээ.
Өвөрмөц шинж чанар нь ниобийн урантай 1100 ° C хүртэл температурт мэдэгдэхүйц харилцан үйлчлэл байхгүй бөгөөд дулаан дамжуулалт сайтай, дулааны нейтроныг үр дүнтэй шингээх чадвартай хөндлөн огтлол нь ниобиум нь цөмийн салбарт хүлээн зөвшөөрөгдсөн металлын ноцтой өрсөлдөгч болох хөнгөн цагаан, бериллий, цирконий юм. Ниобийн хиймэл (өдөөгдсөн) цацраг идэвхт байдал бага байдаг. Тиймээс цацраг идэвхт хаягдлыг хадгалах сав, тэдгээрийг ашиглах зориулалттай байгууламжийг үүнээс хийж болно.
Химийн үйлдвэр нь харьцангуй бага ниоби хэрэглэдэг боловч энэ нь зөвхөн ховордсонтой холбоотой юм. Ниобий агуулсан хайлш, харьцангуй бага хэмжээтэй хуудас бүхий ниобийн төхөөрөмж заримдаа өндөр цэвэр хүчил үйлдвэрлэх зориулалттай байдаг. Ниобийн тодорхой химийн урвалын хурдад нөлөөлөх чадварыг, жишээлбэл, бутадиенээс согтууруулах ундаа нийлүүлэхэд ашигладаг.
Пуужин, сансрын технологи нь 41-р элементийн хэрэглэгчид болжээ. Энэ элементийн зарим хэмжээ нь дэлхийн тойрог замд хэдийн эргэлдэж байдаг нь нууц биш юм. Хиймэл дагуул хиймэл дагуулын пуужингууд ба хөлөг онгоцны төхөөрөмжийн зарим нарийн мэдээллийг ниобийн агуулсан хайлш, цэвэр ниобиумаар хийсэн болно.
НИОБИИЙН УУЛ УУРХАЙН. Колумбит (Fe, Mn) (Nb, Ta) 2 O 6 нь хүн төрөлхтөнд мэдэгдэж байсан анхны ниобийн эрдэс юм. Мөн энэ ижил ашигт малтмал бол хамгийн баялаг элемент 41 юм. Пирохлор дахь ниобий бага (Ca, Na) 2 (Nb, Ta, Ti) 2 O 6 (O, OH, F) болон хандив өгөх (Na, Ce, Ca) 2 (Nb, Ti) 2 O 6. Нийтдээ 100 гаруй эрдэс бодис мэдэгдэж байгаа бөгөөд үүнд ниоби багтдаг. Ийм ашигт малтмалын томоохон ордууд өөр өөр улс оронд байдаг: АНУ, Канад, Норвеги, Финлянд, гэхдээ хамгийн том ханган нийлүүлэгч дэлхийн зах зээл дээр ниобийн баяжмал Африкийн Нигери улс болжээ. Орос улсад лопаритын томоохон нөөц байдаг бөгөөд тэдгээр нь Кола хойг дээр байдаг.
ПИНК КАРБИД. Монокарбид ниобий NbC нь ягаан өнгийн шинж чанартай хуванцар бодис юм. Энэхүү чухал нэгдэл нь ниобийн металын нүүрсустөрөгчтэй харьцах замаар нэлээд амархан үүсдэг. Сайхан, уян хатан чанар ба дулаан тэсвэртэй байдал нь "гадаад өгөгдөл" -тэй хослуулсан нь ниобийн монокарбидийг бүрхүүл үйлдвэрлэхэд чухал ач холбогдолтой материал болгосон. Зөвхөн 0.5 мм-ийн зузаантай энэ бодисын давхаргууд нь бусад температураас бараг хамгаалалтгүй байдаг өндөр температур, олон материал, ялангуяа графитийг зэврэлтээс найдвартай хамгаалдаг. NbC нь мөн пуужингийн шинжлэх ухаан, турбин үйлдвэрлэхэд бүтцийн материал болгон ашигладаг.
НИБИУМЫН НЭВТРҮҮЛЭГТЭЙ. Ниобиумын зэврэлт ихтэй эсэргүүцэл нь түүнийг анагаах ухаанд ашиглах боломжийг олгодог. Ниобийн судлууд нь амьд эд эсийг цочроохгүй бөгөөд үүнтэй сайн нийлдэг. Сэргээх мэс засал нь урагдсан шөрмөс, цусны судас, тэр ч байтугай мэдрэлийг оёход эдгээр оёдлуудыг амжилттай ашигладаг.
ТҮҮХИЙГ ХҮСЬЕ. Ниобиум нь зөвхөн техникт шаардлагатай олон шинж чанартай төдийгүй нэлээд үзэсгэлэнтэй харагдаж байна. Үнэт эдлэлүүд энэхүү цагаан гялалзсан металыг цагны хавтасны үйлдвэрлэлд ашиглахыг хичээжээ. Ниобиумын вольфрам эсвэл рениум бүхий хайлш нь заримдаа үнэт металыг сольж өгдөг: алт, цагаан алт, иридиум. Сүүлийнх нь онцгой ач холбогдолтой, учир нь ниобиумын рениумтай хайлш нь зөвхөн төмөрлөгийн гаднах төрхтэй төстэй биш боловч бараг элэгдэлд тэсвэртэй байдаг. Энэ нь зарим орнуудад усан оргилуурын үзэгний хувьд гагнуурын үзэг үйлдвэрлэхэд үнэтэй цацраг ялгаруулах боломжийг олгосон юм.
НИОБИИ, ГЭРЭЛТЭЙ. Манай зууны 20-р зууны төгсгөлд цахилгаан ба хийн гагнуур нь зангилаа болон зангилааг холбох бусад аргуудыг няцаах болжээ. Гагнуур нь бүтээгдэхүүний чанарыг сайжруулж, хурдасгаж, угсралтын процессын өртөгийг бууруулсан. Идэмхий орчинд ажилладаг эсвэл өндөр даралттай ажилладаг том суурилуулалт суурилуулах үед гагнуур нь ялангуяа ирээдүйтэй санагдсан. Гэхдээ зэвэрдэггүй ган гагнах үед гагнуур нь гангаас хамаагүй бага хүч чадалтай болох нь тогтоогджээ. Давхаргын шинж чанарыг сайжруулахын тулд янз бүрийн нэмэлтүүдийг "зэвэрдэггүй ган" -д нэвтрүүлж эхлэв. Тэдгээрийн хамгийн сайн нь ниоби байсан.
ДОТООДОО ДОТООД. Ниобиум нь ховор элемент гэж тооцогддог нь нууц биш юм: энэ нь үнэхээр олон удаа, бага хэмжээгээр гардаггүй, үргэлж ашигт малтмал хэлбэрээр байдаг бөгөөд төрөлх мужид хэзээ ч байдаггүй. Сонирхолтой дэлгэрэнгүй: өөр өөр лавлагаа хэвлэл Кларк (газрын царцдас дахь агууламж) ниоби нь өөр өөр байдаг. Энэ нь сүүлийн жилүүдэд Африкийн орнуудад ниоби агуулсан эрдэс бодисын шинэ ордууд олдоод байгаатай холбоотой юм. "Хими судлаачийн гарын авлага", I боть (М., "Хими", 1963) дээрх тоон үзүүлэлтийг: 3.2-10 -5%, 1 * 10 -3%, 2.4 * 10 -3%. Гэхдээ хамгийн сүүлийн үеийн тоог дутуу үнэлж байна: сүүлийн жилүүдэд нээгдсэн Африкийн ордууд энд ороогүй болно. Гэсэн хэдий ч ойролцоогоор 1.5 сая тонн ниобийн металыг урьд өмнө мэдэгдэж байсан ордын ашигт малтмалаас хайлуулж авах боломжтой гэсэн тооцоо бий.
Үнэндээ ниоби, бусад бүх металлын адил саарал өнгөтэй байдаг. Гэсэн хэдий ч ашиглах идэвхгүй исэл давхаргабид метал гялбааг хийдэг үзэсгэлэнтэй цэцэгсБайна. Гэхдээ ниоби бол зөвхөн метал биш, нүдэнд тааламжтай зүйл юм. Танталтай адилаар олон химийн бодисонд тогтвортой байдаг бөгөөд бага температурт ч амархан хайлуулж болдог.
Ниобиум нь үүнээс өөр юм зэврэлтээс хамгаалах өндөр түвшин хослуулсан жин багатайБайна. Бид энэ материалыг ямар ч өнгөт зоос, зэврэлтээс тэсвэртэй ууршуулах аяганд үйлдвэрлэхдээ бүрэх технологид ашиглах, алмазан ургах хэлбэрт тэсвэртэй тайралт хийхэд ашигладаг. Био нийцтэй байдал өндөр байгаа тул ниобийг суулгац хийхэд материал болгон ашигладаг. Шилжилтийн өндөр температур нь ниобиумыг хэт дамжуулагч кабель ба соронзонд хамгийн тохиромжтой материал болгодог.
Баталгаат цэвэр байдал
Та манай бүтээгдэхүүний чанарт итгэлтэй байж болно. Эхний материалын хувьд бид зөвхөн цэвэр ниобийг ашигладаг. Тиймээс бид танд маш их баталгаа өгнө материалын өндөр цэвэршилт.
Зоос, очир алмааз. Ниобийн хамрах хүрээ.
Манай ниобийн хэрэглээний талбарууд нь тухайн материалын шинж чанараас хамааран олон янз байдаг. Доороос бид тэдгээрийн хоёрыг товч танилцуулах болно.
Үнэ цэнэтэй, өнгөтэй
Хамгийн таатай гэрэлд манай ниоби нь зоос үйлдвэрлэхэд илэрдэг. Анодижилтийн үр дүнд ниобийн гадаргуу дээр нимгэн исэл давхарга үүсдэг. Гэрлийн хугарлын улмаас энэ давхарга нь өөр өөр өнгөөр \u200b\u200bгэрэлтдэг. Давхаргын зузааныг өөрчлөх замаар бид эдгээр өнгөөр \u200b\u200bнөлөөлж чадна. Улаан өнгөнөөс цэнхэр хүртэл: ямар ч өнгө боломжтой.
Маш сайн хэлбэр, удаан эдэлгээтэй
Зэврэлтээс хамгаалах чадвар, маш сайн хэлбэршилт нь ниобиумыг хиймэл поликристал алмазан (PCD) үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг цавуунд хамгийн тохиромжтой материал болгодог. Манай ниобийн цовдлыг өндөр даралтын үед өндөр температурт синтез хийхэд ашигладаг.
Хайлах замаар олж авсан цэвэр ниоби
Бид хайлсан ниобийг хуудас, тууз эсвэл саваа хэлбэрээр нийлүүлдэг. Бид үүнээс нарийн төвөгтэй геометрийн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх боломжтой. Бидний цэвэр ниоби нь дараахь шинж чанартай байдаг.
- өндөр хайлах цэг 2468 ° C
- өрөөний температурт өндөр уян хатан байдал
- 850-аас 1300 хэм хүртэл температурт дахин кристаллжуулах
(деформаци ба цэвэр байдлын зэргээс хамаарна) - усан уусмал, хайлсан метал дахь өндөр эсэргүүцэл
- нүүрстөрөгч, хүчилтөрөгч, азот, устөрөгчийг уусгах өндөр чадвар (эмзэг байдал нэмэгдэх эрсдэлтэй)
- хэт цахилгаан дамжуулалт
- био нийцтэй байдлын өндөр түвшин
Бүх талаараа сайн: ниобийн шинж чанар.
Ниобиум нь бүлэгт багтдаг галд тэсвэртэй металлБайна. Халдвартай металлууд нь хайлах цэг нь цагаан алтны хайлах цэгээс (1772 ° C) давсан метал юм. Уурамтгай металлын хувьд бие даасан атомыг холбодог энерги нь маш өндөр байдаг. Хөнгөн металл нь ялгаатай өндөр хайлах цэг холбоотой уурын бага даралт, уян хатан байдлын өндөр модуль ба дулааны өндөр тогтвортой байдалБайна. Үүнээс гадна, галд тэсвэртэй металлууд байдаг дулааны тэлэлтийн бага коэффициентБайна. Бусад галд тэсвэртэй металлуудтай харьцуулахад ниоби нь харьцангуй бага нягттай байдаг - ердөө 8.57 г / см 3.
Химийн элементүүдийн үечилсэн системд ниоби нь молибдентэй ижил хугацаанд байдаг. Үүнтэй холбогдуулан түүний нягтрал ба хайлах цэгийг молибдений нягт ба хайлах цэгтэй харьцуулж үздэг. Танталын нэгэн адил ниоби нь устөрөгчийн үрэлтэд өртөмтгий байдаг. Ийм учраас ниобийн дулааны боловсруулалтыг устөрөгчийн дунд биш өндөр вакуум хэлбэрээр хийдэг. Ниоби ба тантал нь бүх хүчилд зэврэлт ихтэй, сайн бүтэцтэй байдаг.
Ниобиум байна шилжилтийн хамгийн өндөр температур бүх элементүүдийн дунд түүнийг бүрдүүлдэг -263.95 хэм байнаБайна. Энэ ниобиос доош температурт хэт хүчтэй байдаг. Түүнээс гадна, ниоби нь хэд хэдэн онцгой шинж чанартай байдаг:
| Шинж чанарууд | ||
|---|---|---|
| Атомын тоо | 41 | |
| Атомын масс | 92,91 | |
| Хайлах температур | 2468 ° C / 2741 ° K байна | |
| Буцалгах температур | 4744 ° C / 5017 ° K байна | |
| Атомын хэмжээ | 1.80 · 10 -29 [м 3] байна. | |
| Уурын даралт | 1800 хэмд халдаг 2200 хэмд халдаг | 5 · 10 -6 [Па] 4 · 10 -3 [Па] |
| 20 ° C-ийн нягтрал (293 ° K) | 8.57 [г / см 3] | |
| Болор бүтэц | биеийн төв куб | |
| Болор тор тогтмол | 329 [цаг] | |
| 20 ° C (293 ° K) дахь хатуулаг | хэв гажсан дахин суурилуулсан | 110–180 60–110 |
| 20 ° C (293 ° K) дахь уян хатан модуль | 104 [GPa] | |
| Пуассоны харьцаа | 0,35 | |
| 20 ° С (293 ° K) -т шугаман дулааны тэлэлтийн коэффициент | 7.1 · 10 - 6 [м / (м · К)] байна. | |
| 20 ° C (293 ° K) -аас дулаан дамжуулалт. | 53.7 [W / (м K)] | |
| Тодорхой дулаан 20 ° C (293 ° K) байна. | 0.27 [J / (g · K)] | |
| 20 ° C (293 ° K) -т цахилгаан дамжуулах чанар. | 7.1 · 10 6 | |
| 20 ° C (293 ° K) -т цахилгаан эсэргүүцэл. | 0.141 [(Ом · мм 2) / м] | |
| 20 ° C (293 ° K) дээрх дууны хурд | Урт долгион Хөндлөн долгион | 4920 [м / с] 2100 [м / с] |
| Электрон ажлын чиг үүрэг | 4.3 [эВ] | |
| Дулаан нейтрон авах хөндлөн огтлол | 1.15 · 10 -28 [м 2] байна. | |
| Дахин дахин суулгах температур (цэвэрлэх хугацаа: 1 цаг) | 850–1300 хэм | |
| Хэт цахилгаан дамжуулалт (шилжилтийн температур) | < -263,95 °C / < 9,2 °K |
|
Термофизик шинж чанарууд
Бүх галд тэсвэртэй металлын нэгэн адил ниоби нь өндөр хайлах, харьцангуй өндөр нягтралтай байдаг. Ниобиумын дулаан дамжуулалтыг танталын дулаан дамжуулалттай харьцуулж болох боловч вольфрамаас бага байна. Ниобиумын дулааны тэлэлтийн коэффициент нь вольфрамаас өндөр боловч төмрийн эсвэл хөнгөн цагааныхтай харьцуулахад харьцангуй доогуур байна.
Ниобийн термофизик шинж чанар нь температур өөрчлөгддөг.
Ниоби ба танталын дулааны шугаман тэлэлтийн коэффициент
Ниоби ба танталын дулааны тодорхой хүчин чадал
Ниоби ба танталын дулаан дамжуулалт
Механик шинж чанарууд
Ниобиумын механик шинж чанар нь юуны түрүүнд үүнээс хамаардаг цэвэр байдал ялангуяа хүчилтөрөгч, азот, устөрөгч, нүүрстөрөгчийн агууламж. Эдгээр элементийн бага концентраци ч гэсэн мэдэгдэхүйц нөлөө үзүүлдэг. Ниобийн шинж чанарт нөлөөлдөг бусад хүчин зүйлүүд орно үйлдвэрлэлийн технологи, хэв гажилтын зэрэг ба дулааны эмчилгээ.
Бараг бүх галд тэсвэртэй металлын нэгэн адил ниоби нь агуулдаг биеийн төв куб куб болор торБайна. Ниобиумын хэврэг наалдамхай шилжилтийн температур өрөөний температураас бага байна. Энэ шалтгааны улмаас ниоби хөгц хийхэд маш хялбар.
Өрөөний температурт завсарлагааны хугацаа 20% -иас их байна. Металлын хүйтэн ажлын зэрэг нэмэгдэх тусам түүний бат бөх байдал, хатуулаг нэмэгдэх боловч үүнтэй зэрэгцэн завсарлагааны үед суналт багасдаг. Хэдийгээр материал нь уян хатан чанараа алддаг ч хэврэг болдоггүй.
104 ГПа ба өрөөний температурт ниобийн уян модуль нь вольфрам, молибден эсвэл танталтай харьцуулахад бага байдаг. Уян хатан байдлын модуль нь температур нэмэгдэх тусам буурдаг. Ойролцоогоор 1800 хэмийн температурт энэ утга 50 ГПа болно.
Ниобийн уян модуль нь вольфрам, молибден, танталтай харьцуулахад
Өндөр уян хатан байдлын ачаар ниоби нь хамгийн тохиромжтой хэвний үйл явцгулзайлгах, дардас, даралт эсвэл гүн зурах гэх мэт. Урьдчилан сэргийлэх хүйтэн гагнуур Ган эсвэл хатуу металл хэрэгслийг ашиглахыг зөвлөж байна. Ниобиум нь хэцүү байдаг огтлохБайна. Чипс нь сайн салгагдаагүй байна. Үүнтэй холбогдуулан бид чип алхам бүхий багаж хэрэгслийг ашиглахыг зөвлөж байна. Ниобиум бол өөр маш сайн гагнуур вольфрам ба молибдентэй харьцуулахад илүү.
Хөнгөн металлыг боловсруулах талаар танд асуулт байна уу? Олон жилийн туршлагаа ашиглахад тань туслахдаа баяртай байх болно.
Химийн шинж чанар
Ниобиум нь байгалийн өтгөн исэл давхаргатай байдаг. Оксидын давхарга нь материалыг хамгаалж, зэврэлтэнд тэсвэртэй. Өрөөний температурт ниоби нь цөөн тооны органик бус бодисуудад тогтвортой биш байдаг: энэ нь төвлөрсөн хүхрийн хүчил, фтор, устөрөгчийн фтор, гидрофлюторын хүчил ба оксалийн хүчил юм. Ниобиум нь аммиакийн усан уусмалд тогтвортой байдаг.
Шүлтлэг уусмал, шингэн натрийн гидроксид ба калийн гидроксид нь ниобид химийн нөлөө үзүүлдэг. Хатуу завсрын уусмал үүсгэдэг элементүүд, ялангуяа устөрөгч нь ниобийн хэврэг болдог. Ниобийн зэврэлтээс хамгаалах эсэргүүцэл буурах тусам температур нэмэгдэж, хэд хэдэн химийн бодисоос бүрдэх уусмалуудтай харьцдаг. Өрөөний температурт фибринээс бусад тохиолдолд ниоби нь аливаа метал бус бодисын орчинд бүрэн тогтвортой байдаг. Гэсэн хэдий ч ойролцоогоор 150 хэмээс дээш температурт ниоби нь хлор, бром, иод, хүхэр, фосфортой урвалд ордог.
| Ус, усан уусмал, металл бус зэврэлтэнд тэсвэртэй | ||
|---|---|---|
| Ус | Халуун ус< 150 °C | тэсвэртэй |
| Органик бус хүчил | Давсны хүчил< 30 % до 110 °C Хүхрийн хүчил< 98 % до 100 °C Азотын хүчил< 65 % до 190 °C Гидрофлюторын хүчил< 60 % Фосфорын хүчил< 85 % до 90 °C | тэсвэртэй тэсвэртэй тэсвэртэй тогтворгүй тэсвэртэй |
| Органик хүчил | Цууны хүчил< 100 % до 100 °C Оксалийн хүчил< 10 % Сүүн хүчил< 85 % до 150 °C Дарсны хүчил< 20 % до 150 °C | тэсвэртэй тогтворгүй тэсвэртэй тэсвэртэй |
| Шүлтлэг уусмал | Натрийн гидроксид< 5 % Калийн гидроксид< 5 % Аммиакийн уусмал< 17 % до 20 °C Натрийн карбонат< 20 % до 20 °C | тогтворгүй тогтворгүй тэсвэртэй тэсвэртэй |
| Давсны уусмал | Аммонийн хлорид< 150 °C Кальцийн хлорид< 150 °C Фермийн хлорид< 150 °C Калийн хлорат< 150 °C Биеийн шингэн< 150 °C Магнийн сульфат< 150 °C Натрийн нитрат< 150 °C Цагаан тугалганы хлорид< 150 °C | тэсвэртэй тэсвэртэй тэсвэртэй тэсвэртэй тэсвэртэй тэсвэртэй тэсвэртэй тэсвэртэй |
| Металл бус | Жоншны хлор< 100 °C Бромин< 100 °C Иод< 100 °C Хүхэр< 100 °C Фосфор< 100 °C Борон< 800 °C | тэвчээргүй байдаг тэсвэртэй тэсвэртэй тэсвэртэй тэсвэртэй тэсвэртэй тэсвэртэй |
Ag, Bi, Cd, Cs, Cu, Ga, Hg, ° K, Li, Mg, Na, Pb гэх мэт зарим метал хайлмал дээр ниоби тогтвортой байдаг ба эдгээр хайлмал бага хэмжээний хүчилтөрөгч агуулдаг. Al, Fe, Be, Ni, Co, мөн Zn, Sn зэрэг нь бүгд ниобид химийн нөлөө үзүүлдэг.
| Металл хайлахад зэврэлтээс хамгаалах чадвар | |||
|---|---|---|---|
| Хөнгөн цагаан | тогтворгүй | Лити | температурт тэсвэртэй< 1000 °C |
| Бериллий | тогтворгүй | Магни | температурт тэсвэртэй< 950 °C |
| Хар тугалга | температурт тэсвэртэй< 850 °C | Натри | температурт тэсвэртэй< 1000 °C |
| Кадмиум | температурт тэсвэртэй< 400 °C | Никель | тогтворгүй |
| Цезий | температурт тэсвэртэй< 670 °C | Мөнгөн ус | температурт тэсвэртэй< 600°C |
| Төмөр | тогтворгүй | Мөнгө | температурт тэсвэртэй< 1100 °C |
| Галли | температурт тэсвэртэй< 400 °C | Бисмут | температурт тэсвэртэй< 550°C |
| Кали | температурт тэсвэртэй< 1000 °C | Цайр | тогтворгүй |
| зэсийн | температурт тэсвэртэй< 1200 °C | Цагаан тугалга | тогтворгүй |
| Кобальт | тогтворгүй | ||
Ниобиум нь инерцийн хийтэй урвалд ордоггүй. Энэ шалтгааны улмаас цэвэр инерцийн хий нь бамбай хий болгон ашиглаж болно. Гэсэн хэдий ч температур нэмэгдэхийн хэрээр ниоби нь агаарт агуулагдах хүчилтөрөгч, азот, устөрөгчтэй идэвхтэй урвалд ордог. Хүчилтөрөгч, азотыг 1700 ° С-ээс дээш температурт өндөр вакуумаар материалыг цэвэрлэх замаар арилгана. Устөрөгчийг 800С-т аль хэдийн устгана. Ийм процесс нь дэгдэмхий исэл үүсч, бүтцийг дахин дахин боловсруулснаас болж материал алдагдахад хүргэдэг.
Та үйлдвэрлэлийн зууханд ниоби хэрэглэхийг хүсч байна уу? Ниобиум нь галд тэсвэртэй исэл эсвэл бал чулуугаар хийсэн бүтцийн хэсгүүдтэй урвалд орж болохыг анхаарна уу. Хөнгөн цагаан, магни эсвэл цирконийн исэл гэх мэт маш тогтвортой ислүүд нь ниобитэй холбоо тогтоовол өндөр температурт бууралтанд ордог. Графиттай холбоо тогтоосноор карбид үүсэх бөгөөд энэ нь ниобийн уян хатан чанар нэмэгдэхэд хүргэдэг. Ниобиумыг ихэвчлэн молибден эсвэл вольфрамтай хялбархан хослуулж болох боловч зургаан өнцөгт бор нитрид ба цахиурын нитридтэй урвалд ордог. Хүснэгтэнд үзүүлсэн температурын хязгаарлалт нь вакуумд хүчинтэй байна. Бамбай бензин ашиглахад эдгээр температур ойролцоогоор 100-200 ° C доогуур байна.
Устөрөгчтэй холбоо барих үед хэврэг болсон ниобийг 800С-ийн температурт өндөр вакуумаар цэвэрлэх замаар нөхөн төлжих боломжтой болдог.
Байгаль, бэлтгэлийн тархалт
1801 онд Английн химич Чарльз Хатчет АНУ-аас авчирсан хүнд хар чулууг шалгаж үзэв. Тэр чулуу нь тэр үед дууддаг байсан үл мэдэгдэх элемент агуулдаг болохыг олж мэдэв колумби өөрийн эх орноо Түүнийг одоо нэрлэдэг ниобиум гэдэг нэрийг 1844 онд түүний хоёр дахь нээлт Хайнрих Роуз түүнд өгсөн юм. Хенрих Роуз бол ниобийг танталаас салгаж чадсан анхны хүн юм. Үүнээс өмнө эдгээр хоёр материалыг ялгах боломжгүй байсан. Роуз металлын нэрийг өгсөн ниоби хаан Танталийн охин Ниобийн нэрэмжит. Тиймээс тэрбээр хоёр металлын хоорондох нягт харилцааг онцолж хэлэхийг хүсчээ. Ниобий металыг анх 1864 онд C.V. Blomstrand бууруулж олж авсан. Албан ёсны нэртэй ниобиум нь нэлээд маргаан дагуулснаас 100 жилийн дараа л хүлээн авсан. Онолын болон хэрэглээний химийн олон улсын холбоо нь ниобиумыг металлын албан ёсны нэрээр хүлээн зөвшөөрөв.
Ниобиум нь байгальд ихэвчлэн колумбит хэлбэрээр гардаг бөгөөд химийн томъёо (Fe, Mn) [(Nb, Ta) O3] 2 юм. Ниобийн өөр нэг чухал эх үүсвэр бол кальцийн цогц бүтэцтэй ниобат болох пироклор юм. Энэхүү хүдрийн орд нь Австрали, Бразил болон Африкийн зарим оронд байдаг.
Олборлосон хүдрийг 70% (Ta, Nb) 2O5 хүртэл баяжмал авахын тулд хэд хэдэн үе шаттайгаар боловсруулдаг. Дараа нь тэд гидрофтор болон хүхрийн хүчилд уусдаг. Үүний дараа тантал ба ниобийн фторидын нэгдлүүд олборлох процессыг ашиглан салгаж авдаг. Ниобийн фторид нь хүчилтөрөгчөөр исэлдүүлж, ниобийн пентоксид үүсгэдэг бөгөөд дараа нь 2000 хэмийн нүүрстөрөгчөөр багасч ниобийн метал үүсдэг. Үүний дараа хэт ягаан туяаны ниобийг нэмэлт электрон цацраг арилгах процессыг ашиглан олж авдаг.
Ниобийн тодорхойлолт ба шинж чанар
Ниобиум - Давтамжийн атомын тав дахь бүлэгт хамаарах элемент - 41. Ниобийн электрон томъёо - Nb 4d45sl хэмжээтэй. График ниобийн томъёо - Nb - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 4 5s 1. 1801 онд нээгдсэн - анх "Колумбиа" гэж нэрлэгддэг байсан голын нэрээр нэрлэгдсэн. Дараа нь дахин нэрлэв.
Ниобиум - металл цагаан ган сүүдэртэй, уян налархай шинж чанартай байдаг - хуудсыг амархан өнхрүүлдэг. Ниобийн электрон бүтэц тодорхой шинж чанаруудыг өгдөг. Хайлах явцад том температурын горим, металлыг буцалгах шинж тэмдгийг тэмдэглэв. Үүний ачаар онцлог шинж чанараараа электронуудын үр дүнг тэмдэглэв. Хэт цахилгаан дамжуулалт нь зөвхөн өндөр температурт л гарч ирдэг. Исэлдэлтийн хувьд метал нь хамгийн багадаа 300ºС ба түүнээс дээш температур шаарддаг. Энэ тохиолдолд тодорхой ниобийн оксид Nb2O5 байна.
Ниобийн шинж чанар тодорхой хийнүүдтэй идэвхтэй харилцдаг. Энэ нь устөрөгч, хүчилтөрөгч, азот бөгөөд тэдгээрийн нөлөөн дор тодорхой шинж чанарыг өөрчилж чаддаг. Температур өндөр байх тусам устөрөгч илүү ихээр шингэж, ниоби нь илүү хэврэг болж, 600ºС-ийн хяналтын тэмдэг хүрэхэд урвуу хувьсал гарч эхэлдэг ба металл нь алдагдсан утгыг сэргээдэг. Үүний дараа NbN нитрид үүсч эхэлдэг бөгөөд үүнийг хайлуулахад 2300С шаардлагатай байдаг.
Нүүрстөрөгч ба түүнд агуулагдах хий нь ниобитэй харилцан үйлчлэлцэх температурыг 1200ºС-ээс дээш температурт эхлэх бөгөөд үүний үр дүнд NbC - t хайлж буй карбидыг үүсгэдэг - 3500º С. Цахиур ба борыг ниобийн металлаар харилцан үйлчлэхэд NbB2 - t хайлах борид үүснэ - 2900º C.
Ниобийн элемент устөрөгчийн хүчил, ялангуяа түүний азотын хүчилтэй холилдсоноос бусад бараг бүх мэдэгдэж байгаа хүчилд тэсвэртэй байдаг. Металл нь шүлтлэг бодис, ялангуяа халуунд өртдөг. Тэдгээрийг уусгахад исэлдэлтийн процесс үүсч, ниобын хүчил үүсдэг.
Ниобиумын олборлолт ба гарал үүсэл
Зээл авсан чулуун тонн тутамд металлын агуулга харьцангуй бага байдаг - тонн нь ердөө 18 г. Илүү их хүчиллэг чулуулагт агууламж нэмэгддэг. Ихэнхдээ нэг ордоос олддог ниоби ба тантал, ижил химийн шинж чанартай тул тэдгээр нь ижил ашигт малтмалд орж, оролцох боломжийг олгодог нийтлэг үйл явцБайна. Ихэнхдээ титан агуулсан зарим эрдэс бодисын хувьд орлуулах үзэгдэл тохиолддог - "Ниобиум бол титан юм."
Ниоби агуулсан зуун өөр өөр эрдэс бодис мэдэгддэг. Гэхдээ үйлдвэрлэлийн хувьд нэгжийг ашигладаг. Эдгээр нь пирохлор, лопарит, торолит гэх мэт. Хэт авианы болон шүлтлэг чулуулагт ниоби нь перовскит ба эудиалитт байдаг.
Ниобиумын орд Бразил, Австрали, Канад, Конго, Нигери, Руанда зэрэг улсад ашиглах боломжтой.
Ниобийн үйлдвэрлэл нэлээд төвөгтэй үйл явц бөгөөд үндсэн гурван үе шаттай. Эхлээд баяжмал нээгдэж, дараа нь ниобийг мөн цэвэр нэгдлүүд болгон хуваадаг. Эцсийн шат бол нөхөн сэргээх үйл явц, метал цэвэршүүлэх ажил юм. Хамгийн түгээмэл аргуудаас нүүрсустөрөгчийн, aluminothermic болон натрийн дулааны аргыг тэмдэглэж болно.
Жишээлбэл, ниобийн оксид ба нүүрстөрөгчийн харыг устөрөгчийн дунд өндөр температурт холих замаар карбидыг, дараа нь ижил температурт карбидыг, ниобийн оксидыг ижил температурт холих замаар бүрэн вакуумд металлыг авдаг. ниобийн хайлшБайна. Ниобийн хайлшийг вакуум болон электрон туяа нуман хайлуулах аргыг ашиглан нунтаг металлургийн аргаар олж авах боломжтойг үгүйсгэхгүй.
Ниобийн хэрэглээ
Өвөрмөц шинж чанараас шалтгаалан ниоби нь олон салбарт ашиглагддаг. Ниобийн хайлш хугарах чадвар, халуунд тэсвэртэй, хэт дамжуулагч, унах ба антикорроз шинж чанартай. Үүнээс гадна боловсруулж гагнах нь маш хялбар байдаг. Энэ нь сансрын болон агаарын тээврийн технологи, радио, цахилгаан инженерчлэл, химийн үйлдвэрлэл, цөмийн энерги зэрэг салбарт өргөн хэрэглэгддэг. Генератор чийдэнгийн хувьд халаалтын олон элементүүдийг түүний хэрэглээгээр хийдэг. Түүнчлэн эдгээр зорилгоор тантал агуулсан хайлшийг ашигладаг.
Цахилгаан шулуутгагч ба электролитийн конденсатор нь энэ металлын тодорхой хэмжээг агуулдаг. Эдгээр төхөөрөмжүүдэд ашиглах нь түүний дамжуулах, исэлдүүлэх шинж чанартай байдаг. Энэ металыг багтаасан конденсаторууд нь харьцангуй бага хэмжээтэй байдаг ба маш их эсэргүүцэлтэй байдаг. Конденсаторуудын бүх элементүүд нь тусгай тугалган цаасаар хийгдсэн байдаг. Үүнийг ниобийн нунтагнаас шахаж авдаг.
Төрөл бүрийн хүчилд тэсвэртэй, өндөр дулаан дамжуулалт, бүтэц нь уян хатан чанар нь янз бүрийн төхөөрөмж, бүтцийг бий болгохын зэрэгцээ химийн болон металлургийн салбарт түгээмэл байдаг. Энэхүү чухал металлын эерэг шинж чанаруудын хослол нь цөмийн энергид ч эрэлт хэрэгцээтэй байдаг.
Харьцангуй бага температурт (900ºС) үйлдвэрлэлийн уран бүхий ниобийн сул нөлөөгөөр металл нь хамгаалалтын давхарга үүсгэхэд тохиромжтой. цөмийн реакторуудБайна. Ийм бүрхүүлийн тусламжтайгаар натрийн хөргөлтийн бодис ашиглах боломжтой болох бөгөөд үүнтэй зэрэгцэн бараг харилцан үйлчлэлцдэггүй. Ниобиум нь уран элементийн ашиглалтын хугацааг мэдэгдэхүйц уртасгаж, усны уурын хортой нөлөөнөөс тэдний гадаргуу дээр хамгаалалтын исэл үүсгэдэг.
Зарим хүний \u200b\u200bхалуунд тэсвэртэй шинж чанарыг сайжруулахын тулд ниобийн найрлагад хайлуулж авах боломжтой. Түүнчлэн, ниобийн хайлшууд өөрсдийгөө сайн баталж чадсан. Жишээлбэл, энэ нь хайлш юм ниоби - цирконийгайхамшигтай шинж чанараар тодорхойлогддог. Ийм хайлшнаас сансрын хөлөг, нисэх онгоцонд зориулж янз бүрийн хайлш үйлдвэрлэдэг. Ийм хайлшийн ажлын температур 1200ºС хүрч болно.
Ган боловсруулах зарим хайлш нь ниобийн карбидыг агуулдаг бөгөөд энэ нь хайлшийн шинж чанарыг сайжруулдаг. Зэвэрдэггүй ган дахь ниобийн харьцангуй бага өсөлт нь түүний зэврэлтээс хамгаалах шинж чанарыг сайжруулж чанарыг сайжруулдаг гагнуурБайна. Олон багажны ган нь ниоби агуулдаг. Катализын хувьд түүний янз бүрийн нэгдлүүд нь хиймэл органик синтезийн үйл явцад оролцдог.
Ниобийн үнэ
Дэлхийн зах зээл дээр зарагдах гол хэлбэр нь ниобийн гулдмай, гэхдээ хадгалах бусад хэлбэрүүд нэлээд боломжтой. Үргэлж эрэлт хэрэгцээтэй байсаар ирсэн ниобийн үнэ 2000 оны эхэн үеэс тогтвортой түвшинд байв. Олон орны эдийн засгийн хөгжилтэй холбоотой эрэлт тогтвортой өсч, шинэлэг технологи, металлургийн болон химийн үйлдвэрлэлийн салбарын үйлдвэрлэл нэмэгдсэн нь металлын нэг кг үнэ 12 доллараас 32 долларын хооронд 2007 оныхоос огцом нэмэгдсэн юм.
Дараагийн жилүүдэд, 2012 он хүртэл эдийн засгийн салбар дахь дэлхийн хямралын улмаас бага зэрэг бууралт ажиглагдаж байв. Үүний дагуу худалдааны хурд буурсан байна. Гэхдээ 2012 он гэхэд үнэ нь дахин өсч, тэр ч байтугай ниоби худалдан авах энэ нь зөвхөн нэг кг нь 60 доллар байсан ч өсөлт нь зогссонгүй. Удаан хугацааны туршид ижил төстэй, гэхдээ илүү хямд орлуулагчтай холбоотой асуулт гарч ирсэн. Тэдгээр нь гэхдээ шинж чанарын хувьд тэд ниобиос илт доогуур байдаг. Тиймээс үнэ хэвээр байгаа.