Niobi hay columbi (phiên từ tên gọi của nguyên tố tại Hoa Kỳ) là một nguyên tố hóa học có ký hiệu Nb và số nguyên tử 41. Là một kim loại chuyển tiếp mềm, dễ uốn, màu xám và hiếm, niobi được tìm thấy trong pyrochlore và columbit. Nó được phát hiện lần đầu tiên trong khoáng vật thứ hai vừa đề cập và vì thế ban đầu được gọi là columbi; vì thế hiện nay khoáng vật đó còn được gọi là "Niobit".Niobi được sử dụng trong việc sản xuất các hợp kim thép đặc biệt cũng như trong hàn, công nghiệp hạt nhân, công nghiệp điện tử, quang học và ngành kim hoàn.
Đặc trưng
Niobi là kim loại mềm màu xám nhưng có ánh lam khi bị phơi ra ngoài không khí ở nhiệt độ phòng trong một thời gian dài. Các tính chất hóa học của niobi là gần giống như của tantali, nguyên tố nằm ngay dưới niobi trong bảng tuần hoàn.
Khi cần làm việc với niobi ở nhiệt độ hơi cao thì nó cần được đặt trong môi trường có bảo vệ. Kim loại này bắt đầu bị oxy hóa trong không khí ở nhiệt độ 200 ° C; trạng thái oxy hóa phổ biến nhất của nó là +3, +5, mặc dù các trạng thái khác cũng tồn tại.
Ứng dụng
Niobi có nhiều ứng dụng: nó là thành phần của một vài loại thép không gỉ và hợp kim của các kim loại phi sắt khác. Nó cũng là thành phần bổ sung rất quan trọng cho thép HSLA, được sử dụng rộng rãi làm thành phần cấu trúc cho các ô tô ngày nay. Các hợp kim này rất bền và thường được dùng làm các đường ống. Các ứng dụng khác có:
- Kim loại này có tiết diện bắt neutron thấp đối với các neutron nhiệt và vì thế có ứng dụng trong công nghiệp hạt nhân.
- Được dùng trong các que hàn hồ quang cho một số cấp ổn định của thép không gỉ.
- Lượng thích hợp niobi trong dạng ferroniobi và niken niobi độ tinh khiết cao được sử dụng trong các siêu hợp kim gốc niken, coban, sắt trong các ứng dụng như chế tạo các bộ phận của động cơ phản lực, tên lửa và các thiết bị chịu nhiệt.
- Niobi được lượng giá như là vật liệu thay thế cho tantali trong các tụ điện.
- Do niobi và một số hợp kim của niobi là trơ về mặt sinh lý (và vì thế ít gây dị ứng), chúng được sử dụng trong ngành kim hoàn và trong các thiết bị y tế như máy điều hòa nhịp tim. Niobi được xử lý bằng hiđroxide natri tạo ra các lớp xốp hỗ trợ cho kỹ thuật cấy ghép xương.
- Cùng với titan, tantali, nhôm, niobi cũng có thể được đốt nóng và anôt hóa bằng điện để tạo ra một mảng các màu sử dụng phương pháp gọi là anôt hóa kim loại phản ứng. Điều này làm cho nó trở nên hấp dẫn để sử dụng trong ngành kim hoàn.
- Niobi cũng được bổ sung vào thủy tinh để thu được chiết suất cao hơn, một tính chất được sử dụng trong công nghiệp quang học để chế tạo các loại kính điều hòa mỏng hơn.
- Năm 2005, Sierra Leone làm đồng tiền để tưởng nhớ Giáo hoàng John Paul II có chứa một đĩa vàng 24 cara (100%) được bọc bằng một vòng niobi màu tía.
Niobi trở thành chất siêu dẫn khi hạ nhiệt độ xuống dưới điểm sinh hàn. Ở áp suất thường, nhiệt độ tới hạn cao nhất của nó để có tính siêu dẫn là 9,3 K. Niobi có hiệu ứng Meissner lớn nhất trong số mọi nguyên tố đã biết. Ngoài ra, nó là một trong ba nguyên tố có tính siêu dẫn kiểu II (cùng vanadi và tecneti). Hợp kim niobi-thiếc và niobi-titan được sử dụng như là dây cuốn cho các nam châm siêu dẫn có khả năng tạo ra từ trường cực mạnh. Niobi cũng được sử dụng ở dạng tinh khiết để làm các cấu trúc gia tốc siêu dẫn cho các máy gia tốc hạt.
Lịch sử
Niobi (nguồn gốc từ tên gọi một vị thần Hy Lạp là Niobe, con gái của Tantalus) được Charles Hatchett phát hiện năm 1801. Hatchett tìm thấy niobi trong một mẫu quặng được John Winthrop gởi từ Anh đến Massachusetts, Hoa Kỳ năm 1734 và đã đặt tên khoáng vật là columbite và nguyên tố mới là columbium theo tên Columbia. Columbium được Hatchett phát hiện có thể là một hỗn hợp của nguyên tố mới với tantali. về các khác biệt giữa niobi và tantali có quan hệ gần gũi. Năm 1809, Nhà hóa học Anh William Hyde Wollaston đã so sánh cả hai oxide của columbi—columbit, có mật độ 5,918 g/cm³, và tantali—tantalit, với mật độ 7,935 g/cm³, và kết luận rằng đó là 2 oxide khác nhau đáng kể về mật độ, và do đó ông giữ tên gọi tantali. Nhầm lẫn này xuất phát từ sự khác biệt được quan sát rất ít giữa tantali và niobi. Cả tantali và niobi phản ứng với clo và các vết cua oxy, bao gồm cả hàm lượng trong khí quyển, với niobi tạo thành hai hợp chất: niobi pentachloride (NbCl5) dễ bay hơi màu trắng và niobi oxychloride (NbOCl3) không bay hơi. Các nguyên tố mới được công bố là pelopium, ilmenium và dianium thực chất là niobi hoặc các hỗn hợp của niobi và tantali.
Sự khác biệt giữa tantalum and niobium được chứng minh rõ ràng năm 1864 bởi Christian Wilhelm Blomstrand, và cuối cùng bởi nhà hóa học Thụy Sĩ Jean Charles Galissard de Marignac năm 1866, tất cả họ đã chứng minh rằng chỉ có 2 nguyên tố. Các phát hiện này đã không ngăn các nhà khoa học dùng trong các bài báo được xuất bản mãi cho đến năm 1871. năm 1864, De Marignac là người đầu tiên điều chế niobi nguyên chất khi ông khử niobi chloride bằng cách nung nóng nó trong môi trường hiđrô.
Mặc dù de Marignac đã có thể điều chế niobi nguyên chất với quy mô lớn vào năm 1866, mãi cho đến đầu thế kỷ 20 niobi mới được dùng trong thương mại, trong sợi tóc đèn dây tóc.
Columbium (ký hiệu Cb) là tên gọi ban đầu Hatchett đặt cho nguyên tố, nhưng IUPAC đã chính thức công nhận tên gọi "niobium" như là tên cho nguyên tố số 41 vào năm 1950 sau khoảng 100 năm tranh chấp. Đây là một kiểu thỏa hiệp do IUPAC chấp nhận tên gọi tungsten thay cho tên gọi wolfram để chiều theo cách gọi tại Bắc Mỹ cho nguyên tố số 74; và niobium thay vì columbium để chiều theo cách gọi tại châu Âu cho nguyên tố số 41. Tuy nhiên, không phải là ai cũng đồng ý với điều này và trong khi nhiều hiệp hội hóa chất hàng đầu cũng như các tổ chức chính phủ đề cập tới nguyên tố này bằng tên gọi chính thức của IUPAC thì vẫn còn nhiều hiệp hội kim loại, các nhà luyện kim hàng đầu khác, và phần lớn các nhà sản xuất thương mại hàng đầu tại Hoa Kỳ vẫn dùng tên gọi "columbium".
Phổ biến
trái|nhỏ|Niobi
Nguyên tố này không tồn tại ở dạng tự do trong thiên nhiên mà trong các khoáng vật như columbit ((Fe,Mn)(Nb,Ta)2O6), columbit-tantalit hay coltan ((Fe,Mn)(Ta,Nb)2O6), pyrochlore ((Na,Ca)2Nb2O6OH,F) hay euxenit ((Y,Ca,Ce,U,Th)(Nb,Ta,Ti)2O6). Các khoáng vật chứa niobi thường cũng chứa tantali. Một lượng lớn trầm tích của niobi được phát hiện gắn liền với cacbonatit (các dạng đá lửa cacbon-silicat) và như là thành phần hợp thành của pyrochlore. Brasil và Canada là các nhà sản xuất hàng đầu về khoảng vật niobi cô đặc và các nguồn quặng dự trữ lớn còn có Nigeria, Cộng hòa dân chủ Congo, Nga. Công ty sản xuất lớn nhất tại Brasil là CBMM nằm tại Araxá, Minas Gerais.
Đồng vị
Niobi nguồn gốc tự nhiên chỉ bao gồm 1 đồng vị ổn định (Nb93). Các đồng vị phóng xạ ổn định nhất có Nb92 với chu kỳ bán rã 34,7 triệu năm, Nb94 (20.300 năm), Nb91(680 năm). Nb93 có dạng đồng phân hạt nhân (Nb93m) với đường năng lượng gama ở 31 keV và chu kỳ bán rã 16,13 năm. Hai mươi ba đồng vị phóng xạ khác cũng đã được nêu đặc trưng. Phần lớn trong số này có chu kỳ bán rã nhỏ hơn 2 giờ, ngoại trừ Nb95 (35 ngày), Nb96 (23,4 giờ) và Nb90 (14,6 giờ). Phương thức phân rã chủ yếu của các đồng vị nhẹ hơn Nb93 là bắt điện tử còn phương thức phân rã chủ yếu của các đồng vị nặng hơn Nb93 là bức xạ beta với một số bức xạ neutron diễn ra trong phương thức đầu tiên của hai phương thức phân rã đối với Nb104, Nb109 và Nb110.
Chỉ có Nb95 (35 ngày) và Nb97 (72 phút) và các đồng vị nặng (chu kỳ bán rã chỉ tính bằng giây) là các sản phẩm phân hạch với lượng đáng kể, do các đồng vị khác bị lu mờ bởi các đồng vị rất ổn định hay chu kỳ bán rã rất dài (như Zr93) của nguyên tố zirconi đứng ngay trước nó từ sản phẩm sinh ra thông qua phân rã beta của các mảnh phân rã giàu neutron. Nb95 là sản phẩm phân rã của Zr95 (64 ngày), vì thế sự biến mất của Nb95 trong nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng là chậm hơn so với có thể dự kiến từ chu kỳ bán rã 35 ngày của chính nó. Các lượng nhỏ của các đồng vị khác cũng có thể sinh ra như là các sản phẩm phân hạch trực tiếp.
Phòng ngừa
Các hợp chất chứa niobi là tương đối hiếm gặp, nhưng một số trong chúng có độc tính và cần cẩn thận khi tiếp xúc. Niobi không có vai trò sinh học đã biết nào. Bụi niobi kim loại là tác nhân gây kích thích mắt và da cũng như chứa đựng nguy hiểm cháy. Tuy nhiên, niobi kim loại (không phải bụi) lại là trơ về mặt sinh lý và vô hại. Nó thường được sử dụng trong nghề kim hoàn.
👁️
2 | 🔗 | 💖 | ✨ | 🌍 | ⌚
**Niobi** hay **columbi** (phiên từ tên gọi của nguyên tố tại Hoa Kỳ) là một nguyên tố hóa học có ký hiệu **Nb** và số nguyên tử 41. Là một kim loại chuyển tiếp mềm,
**Niobi(IV) chloride**, còn được gọi dưới cái tên khác là _niobi tetrachloride_, là một hợp chất vô cơ có công thức hóa học **NbCl4**. Hợp chất này tồn tại dưới dạng các tinh thể màu
**Niobi carbide** là tên gọi chung cho các hợp chất hóa học vô cơ có thành phần chính gồm hai nguyên tố là niobi và carbon, với công thức hóa học được biết đến là
**Niobi(V) chloride**, hay _niobi pentachloride_, là một hợp chất vô cơ có thành phần gồm hai nguyên tố là niobi và chlor với công thức hóa học **NbCl5**. Hợp chất này tồn tại dưới dạng
**Niobi(V) oxide** là một hợp chất vô cơ có thành phần chính gồm hai nguyên tố là niobi và oxy, với công thức hóa học được quy định là **Nb2O5**. Hợp chất này tồn tại
**Niobi(V) fluoride**, còn được gọi là **niobi pentafluoride**, là một hợp chất vô cơ có công thức hóa học **NbF5**. Chất rắn thường tồn tại trong dạng tetrame [NbF5]4. Nó là một chất rắn không
**Aeschynit-(Y)** (hay **Aeschinit-(Y)**, **Aeschynit-(Yt)**, **Blomstrandin**, **Priorit**) là một khoáng vật của ytri, calci, sắt, thori, titan, niobi, oxy, và hydro có công thức hóa học là **(Y,Ca,Fe,Th)(Ti,Nb)2(O,OH)6**. Tên gọi nó xuất phát từ tiếng Hy
**Zimbabweit** là một loại khoáng vật có công thức (Na,K)2PbAs4(Nb,Ta,Ti)4O18. Nhìn chung, nó được xếp vào nhóm arsenit nhưng nó nổi tiếng vì có chứa niobi và tantali. Khoáng vật có màu nâu vàng, kết
**Euxenit** hay euxenit-(Y) (tên khoáng vật học chính xác) là một loại khoáng vật có màu đen nâu, có ánh kim loại, có công thức hóa học là (Y,Ca,Ce,U,Th)(Nb,Ta,Ti)2O6 ## Hóa học Nó chứa calci,
Brasil có nền kinh tế hỗn hợp đang phát triển, năm 2021 quốc gia này là nền kinh tế lớn thứ mười hai trên thế giới tính theo tổng sản phẩm quốc nội danh nghĩa
thumb|[[Bảng tuần hoàn]] **Nguyên tố hóa học**, thường được gọi đơn giản là **nguyên tố**, là một chất hóa học tinh khiết, bao gồm một kiểu nguyên tử, được phân biệt bởi số hiệu nguyên
**Tantal** (tiếng Latinh: **Tantalum**) là một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nguyên tố có ký hiệu **Ta** và số nguyên tử bằng 73. Nó là nguyên tố hiếm, cứng, có màu xám-xanh
thumb|Linh kiện điện tử Các **linh kiện điện tử** là các _phần tử rời rạc cơ bản_ có những tính năng xác định được dùng cho ghép nối thành _mạch điện_ hay _thiết bị điện
**Thép hợp kim thấp có độ bền cao** (Tiếng Anh: High Strength Low Alloy Steel; thường được viết tắt là HSLA) là một loại thép hợp kim có nhiều tính năng cao hơn hơn thép
**Tụ điện** là một loại _linh kiện điện tử thụ động_, là một hệ hai vật dẫn và ngăn cách nhau bởi một lớp cách điện. Khi có chênh lệch điện thế tại hai bề
**Diphosphor**, là 1 thù hình của phosphor với 2 nguyên tử phosphor kết hợp lại. Thù hình diphosphor (P2) thường có thể thu được chỉ dưới điều kiện khắc nghiệt (ví dụ, nung nóng P4
**Merlin** là dòng động cơ tên lửa do SpaceX phát triển để sử dụng trên các phương tiện phóng Falcon 1, Falcon 9 và Falcon Heavy. Động cơ Merlin sử dụng nhiên liệu là RP-1
**Tantan(V) fluoride** là một hợp chất vô cơ có công thức hóa học **TaF5**. Nó là một trong những hợp chất chính của tantan. Nó mang tính chất đặc trưng của một số pentafluoride, dễ
**Fluor** (danh pháp cũ: **flo**) là một nguyên tố hóa học có ký hiệu là **F** và số hiệu nguyên tử là 9. Đây là halogen nhẹ nhất và tồn tại dưới dạng chất khí
right|thumb|Hình minh họa nguyên tử [[lithium-7: 3 proton, 4 neutron, và 3 electron (electron chiếm ~ khối lượng hạt nhân). Nó có khối lượng là 7,016 **amu**. Đồng vị hiếm Lithium-6 (khối lượng 6.015 **amu**) chỉ có
**Hafni** (tiếng La tinh: **Hafnium**) là một nguyên tố hóa học có ký hiệu **Hf** và số nguyên tử 72. Là một kim loại chuyển tiếp hóa trị 4 màu xám bạc ánh, hafni tương
**Tecneti** (tiếng La tinh: **_Technetium_**) là nguyên tố hóa học có nguyên tử lượng và số nguyên tử nhỏ nhất trong số các nguyên tố không có đồng vị ổn định nào. Trên Trái Đất,
Canada là quốc gia có nền kinh tế hỗn hợp phát triển cao. Năm 2020, Canada là quốc gia có nền kinh tế lớn thứ 9 thế giới theo GDP danh nghĩa và thứ 15
**Molypden** (tiếng La tinh: **molybdenum**, từ tiếng Hy Lạp molybdos nghĩa là "giống như chì", trong tiếng Việt được đọc là **Mô-líp-đen**), là một nguyên tố hóa học thuộc nhóm VIB, chu kì 5 với
**Nhón nguyên tố 5** là nhóm gồm 4 nguyên tố vanadi (V), niobi (Nb), tantali (Ta) và dubni (Db) trong bảng tuần hoàn, nhóm này còn tên gọi khác là **nhóm vanadi**.
**Mikoyan-Gurevich MiG-105** ("**Spiral - Đường xoắn ốc**") là một chương trình Xô Viết để chế tạo một tàu vũ trụ trên quỹ đạo. Nó là câu trả lời của người Liên Xô đối với dự
**Giang Tây** (; tiếng Cám: ) là một tỉnh nằm ở đông nam Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa. Năm 2018, Giang Tây là tỉnh đông thứ mười ba về số dân, đứng thứ mười
**Aeschynite-(Nd)** là một khoáng vật của neodymi, xeri, calci, thori, titan, niobi, oxy, và hydro có công thức hóa học là **(Nd,Ce,Ca,Th)(Ti,Nb)2(O,OH)6**. Tên gọi xuất phát từ tiếng Hy Lạp có nghĩa là "xấu hổ".
**Aeschynit-(Ce)** (hay **Aschynit**, **Eschinit**, **Eschynit**) là một khoáng vật Xeri, calci, sắt, thori, titan, niobi, oxy, và hydro có công thức hóa học **(Ce,Ca,Fe,Th)(Ti,Nb)2(O,OH)6**. Tên của nó xuất phát từ tiếng Hy Lạp có nghĩa
**Dubni** (phát âm như "đúp-ni"; tên quốc tế: _dubnium_) là một nguyên tố hóa học với ký hiệu **Db** và số nguyên tử 105. Đây là nguyên tố tổng hợp có tính phóng xạ, đồng
thumb|upright=1.2|Tinh thể [[osmi, một kim loại nặng có khối lượng riêng lớn gấp hai lần chì]] **Kim loại nặng** (tiếng Anh: _heavy metal_) thường được định nghĩa là kim loại có khối lượng riêng, khối
thumb|**Betafit**, [[Gunnison, Colorado ]] **Betafit** là một khoáng vật thuộc siêu nhóm pyrochlore, với công thức hóa học (Ca,U)2(Ti,Nb,Ta)2O6(OH). Betafit đặc biệt xuất hiện ở dạng khoáng vật chính trong pegmatit granit, hiếm trong carbonatit.
**Zirkelit** là một khoáng vật oxide với công thức hóa học (Ca,Th,Ce)Zr(Ti,Nb)2O7. Nó tồn tại ở dạng tinh thể lập phương có hình dạng rõ ràng. Nó có màu đen, nâu hoặc vàng với độ
**Polycrase** hay **polycrase-(Y)** là một loại khoáng vật oxide màu đen hoặc nâu của urani ytri, có công thức hóa học: (Y,Ca,Ce,U,Th)(Ti,Nb,Ta)2O6. Nó có dạng vô định hình, độ cứng 5 đến 6, và tỉ
**Zirconolit** là một loại khoáng vật calci zirconi titanat; công thức hóa học CaZrTi2O7. Một số mẫu của khoáng vật này có thể chứa thori, urani, xeri, niobi và sắt; sự hiện diện của thori
**Brookit** là một khoáng vật đa hình của titan dioxide, TiO2, kết tinh theo hệ thoi. Các đa hình khác gồm akaogiit (đơn nghiêng), anatas (bốn phương) và rutil (bốn phương). Brookit hiếm gặp so
nhỏ|Địa hình Burundi **Vùng địa lý Burundi** nằm ở trung tâm châu Phi, phía đông của Cộng hòa Dân chủ Congo. Tọa độ: . ## Địa lý Burundi có diện tích về bề mặt, trong
**Điantimon pentOxide** (công thức hóa học: **Sb2O5**) là một hợp chất vô cơ của antimon và oxy. Nó luôn luôn xuất hiện ở dạng hydrat hóa, Sb2O5·nH2O. Antimon ở trạng thái oxy hóa +5. ##
**Kim loại phụ** là một thuật ngữ sử dụng rộng rãi trong công nghiệp luyện kim, nói chung dùng để chỉ các kim loại là phụ phẩm trong nấu luyện một kim loại cơ bản.
nhỏ|Bốn thù hình phổ biến của phosphor Phosphor đơn chất có thể tồn tại trong một số dạng thù hình, phổ biến nhất trong số đó là phosphor trắng và đỏ. Phosphor tím và đen
Một **kim loại thường** hay **kim loại cơ bản** là kim loại hay hợp kim thông thường, tương đối không đắt tiền và tương đối kém hơn về một số tính chất nhất định, trái
Trong hóa học, **kim loại quý** là những kim loại chống lại được sự ăn mòn và oxy hóa trong không khí ẩm (không giống hầu hết kim loại thường). Danh sách ngắn những kim
Tính đến nay, người ta đã phát hiện và tổng hợp được 118 nguyên tố hóa học, trong số đó 98 nguyên tố đầu được tìm thấy trong tự nhiên. Có 83 nguyên tố nguyên
**Sản xuất bồi đắp bằng chùm tia điện tử**, hoặc **chùm tia điện tử nóng chảy (EBM)** là một loại sản xuất bồi đắp, hay in 3D, cho các bộ phận kim loại. Nguyên liệu
Danh sách đồng vị đã được tìm thấy. ## Chu kỳ 1 ### Neutroni, Z= 0 Neutroni là tên đặt cho hạt là tổ hợp chỉ gồm neutron, được xem là nguyên tố về vật
thumb|Máy Scintrex Autograv CG-5 Gravimeter đang làm việc **Máy đo trọng lực** (Gravimeter) là công cụ để đo Trọng trường Trái Đất tại địa phương cụ thể. Đó là loại máy đo gia tốc, chuyên