Niobiu: Diferență între versiuni
Conținut șters Conținut adăugat
| (Nu s-au afișat 38 de versiuni intermediare efectuate de alți 17 utilizatori) | |||
Linia 1:
{{Infocaseta Element chimic
Linia 37 ⟶ 35:
<!-- proprietăți_fizice -->
| fază =solidă
| punct_de_topire = 2750 K (2477
| punct_de_fierbere = 5017 K (4744
| energie_de_fuziune =30 kJ
| energie_de_evaporare = 689,9 kJ
Linia 155 ⟶ 153:
}}
'''Niobiul''' (cunoscut și sub precedenta denumire de '''columbiu
Niobiul a fost folosit comercial abia la începutul secolului 20. [[Brazilia]] este producătorul principal al niobiului și al feroniobiului, (un [[aliaj]] al niobiului cu
Niobiul este folosit în diverse materiale supraconductibile. Aceste aliaje supraconductibile (care mai conțin și [[titan]] și [[staniu]]) sunt folosite pe scară largă în magneți supraconductori pentru scannerele [[Imagistică prin rezonanță magnetică|IRM]]. Printre alte utilizări ale niobiului se numără folosirea sa în sudură, industria nucleară, electronică, optică, numismatică și fabricarea de bijuterii. Toxicitatea mică și irizația căpătată prin [[anodizare]] a niobiului sunt avantaje particulare daca se face referire la ultimele două utilizări.
== Istoric ==
[[
*
*
Ulterior, a existat o confuzie considerabilă<ref name="Wolla">{{cite journal|title = On the Identity of Columbium and Tantalum|pages = 246–252|journal = Philosophical Transactions of the Royal Society|first = William Hyde|last = Wollaston|authorlink = William Hyde Wollaston|doi = 10.1098/rstl.1809.0017| jstor = 107264|volume = 99|year = 1809}}</ref> în ceea ce privește columbiul (niobiul) și
Diferențele între tantal și niobiu au fost demonstrate irevocabil în 1864 de către Christian Wilhelm Blomstrand,<ref name="Ilmen" /> Henri Etienne Sainte-Claire Deville, și Louis J. Troost, care au determinat formulele unora dintre compuși în 1865<ref name="Ilmen">{{cite journal|title = Tantalsäure, Niobsäure, (Ilmensäure) und Titansäure|journal = Fresenius' Journal of Analytical Chemistry|volume = 5|issue = 1|year = 1866|doi = 10.1007/BF01302537|pages = 384–389|author= Marignac, Blomstrand, H. Deville, L. Troost und R. Hermann}}</ref><ref name="Gupta" /> și în final de chimistul elvețian Jean Charles Galissar de Marignac<ref>{{cite journal|journal = [[Annales de chimie et de physique]]|title = Recherches sur les combinaisons du niobium|pages = 7–75|authorlink = Jean Charles Galissard de Marignac|language=French| first = M. C.|last= Marignac|url = http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k34818t/f4.table|year= 1866|volume = 4|issue = 8}}</ref> în 1866, cu toții demonstrând că existau doar 2 elemente. Articole despre ''ilmeniu'' au continuat să apară până în 1871.<ref>{{cite journal|title = Fortgesetzte Untersuchungen über die Verbindungen von Ilmenium und Niobium, sowie über die Zusammensetzung der Niobmineralien (Further research about the compounds of ilmenium and niobium, as well as the composition of niobium minerals)|first = R.|last = Hermann|journal = Journal für Praktische Chemie|language=German|volume = 3|issue = 1|pages =373–427|doi = 10.1002/prac.18710030137|year = 1871}}</ref>
De Marignac a fost primul care a preparat metalul în 1864, când a [[redox|redus]] clorura de niobiu încălzind-o într-o atmosferă de hidrogen.<ref name="nauti">{{cite web|url = http://nautilus.fis.uc.pt/st2.5/scenes-e/elem/e04100.html|title = Niobium|publisher = Universidade de Coimbra|accessdate = 2008-09-05|archive-date = 2007-12-10|archive-url = https://web.archive.org/web/20071210032159/http://nautilus.fis.uc.pt/st2.5/scenes-e/elem/e04100.html|dead-url = yes}}</ref> Deși Marignac putea produce niobiu care nu conținea tantal pe scară largă în 1866, abia la începutul secolului 20 niobiul a început să fie folosit comercial, în filamentele lămpilor incandescente - prima aplicație comercială.<ref name="Gupta" /> Aceasta a devenit rapid nefolositoare odată cu înlocuirea niobiului cu [[tungsten]]ul, care are o temperatură de topire mai ridicată, fiind astfel preferabil pentru folosirea în lămpile incandescente. În 1920 s-a descoperit că niobiul crește duritatea oțelului, astăzi aceasta rămânând utilizarea principală.<ref name="Gupta" /> În 1961 fizicianul american Eugene Kunzler și colegii săi de la Bell Labs au descoperit că aliajul de niobiu-staniu continuă să fie supraconductibil în prezența curenților electrici puternici și a câmpurilor magnetice,<ref>Geballe ''et al.'' (1993) raportează punctul critic al curenților ca fiind la 150 [[amper|kiloamperi]] și cel al câmpurilor magnetice la 8.8 [[tesla (unitate)|tesla]].</ref> făcându-l primul material descoperit care suportă intensitățile ridicate și câmpurile necesare pentru magneți de mare putere și utilaje electrice. Această descoperire va permite - 2 decenii mai târziu - producția de bobine alcătuite din cabluri multifilare pentru a crea [[electromagnet|electromagneți]] mari și puternici pentru uzul în aparatura rotativă, acceleratoarele de particule și detectoarele de particule.<ref name="geballe">{{cite journal|last = Geballe|first = Theodore H.| title = supraconductivity: From Physics to Technology|journal = Physics Today|volume = 46|issue = 10|date=October 1993|pages=52–56|url =|doi=10.1063/1.881384|bibcode = 1993PhT....46j..52G }}</ref><ref>{{cite journal|volume = 95|pages = 1435–1435|year = 1954|title = supraconductivity of Nb<sub>3</sub>Sn|first = B. T.|last = Matthias|coauthors = Geballe, T. H.; Geller, S.; Corenzwit, E.|doi = 10.1103/PhysRev.95.1435|journal = Physical Review|bibcode = 1954PhRv...95.1435M|issue = 6 }}</ref>
=== Nomenclatură ===
[[Fișier:Sommer, Giorgio (1834-1914) - n. 2990 - Niobe madre - Firenze.jpg|right|thumb|110px|Fotografie a unei sculpturi de Giorgio Sommer elene ce reprezintă zeița ''Niobe''|alt=Black and white image of a marmor sculpture of a bowing woman with a child nestling in her lap]]
''Columbiu'' (simbol ''Cb''<ref>{{cite journal|title = Reaction of Tantalum, Columbium and Vanadium with Iodine|first = F.|last = Kòrösy|journal = Journal of the American Chemical Society|year = 1939|volume = 61|issue = 4|pages = 838–843|doi = 10.1021/ja01873a018}}</ref>) a fost numele original dat acestui element de către Hatchett, el rămânând în uz în publicațiile americane - ultimul articol publicat de Societatea Americană de Chimie având columbiu în cuprinsul său datează din 1953<ref>{{cite journal|title = Photometric Determination of Columbium, Tungsten, and Tantalum in Stainless Steels| first = Luther|last = Ikenberry|coauthors = Martin, J. L.; Boyer, W. J.|journal = Analytical Chemistry |year = 1953|volume = 25|issue =9|pages = 1340–1344|doi = 10.1021/ac60081a011}}</ref> - în timp ce ''niobiu'' era folosit în Europa. Pentru a pune capăt acestei confuzii, numele ''niobiu'' a fost ales pentru elementul cu numărul 41 la a 15-a Conferință a Uniunii Chimiei în Amsterdam în 1949.<ref name="Contro">{{cite journal |first = Geoff|last = Rayner-Canham|author2=Zheng, Zheng |title = Naming elements after scientists: an account of a controversy|journal = Foundations of Chemistry|volume = 10|issue = 1|year = 2008|doi = 10.1007/s10698-007-9042-1|pages = 13–18}}</ref> Un an mai târziu, acest nume a fost oficial adoptat de [[IUPAC|Uniunea Internațională de Chimie Pură și Aplicată]] (IUPAC) după 100 de ani de controverse, în ciuda precedenței cronologice a numelui columbiu.<ref name="Contro" /> Ultimul nume este încă folosit, uneori, în industria SUA.<ref>{{cite journal|journal = Science|year = 1914|title = Columbium Versus Niobium|pages = 139–140|first = F. W.|last = Clarke|jstor = 1640945|volume = 39|issue = 995|doi = 10.1126/science.39.995.139|pmid = 17780662|bibcode = 1914Sci....39..139C }}</ref> Acesta a fost un fel de compromis;<ref name="Contro" /> IUPAC a acceptat tungsten în loc de wolfram, numele folosit în America de Nord; și niobiu în loc de columbiu, numele folosit de europeni. În timp ce multe societăți chimice americane și organizații guvernamentale folosesc, de obicei, numele oficial IUPAC, unii metalurgiști și societăți metalurgice încă folosesc numele original al elementului, ''columbiu''.<ref name="patel" /><ref name="Gree">{{cite journal|journal = Catalysis Today|year = 2003|title = Vanadium to dubnium: from confusion through clarity to complexity|pages = 5–11|last = Norman N.|first = Greenwood|doi = 10.1016/S0920-5861(02)00318-8 |volume = 78|issue = 1–4}}</ref>
== Structură atomică ==
[[Fișier:Elektronskal 41.png|thumb|150px|left|Atomul de niobiu, ilustrat pe baza configurației sale electronice]]
[[Structură atomică|Structura atomului]] de niobiu este determinată de numărul [[nucleon]]ilor din [[nucleu atomic|nucleul atomic]], astfel că pentru [[izotop]]ul său natural, <sup>93</sup>Nb, niobiul are 41 de [[proton]]i și 52 de [[neutron]]i. Numărul neutronilor poate varia în funcție de [[izotop]]. [[Rază atomică|Raza atomică]] medie este de 1.47[[Å]],<ref>Extractive Metallurgy of Niobium De C. K. Gupta,A. K. Suri, pagina 5</ref>, raza ionică e de 0.07[[Å]],<ref>Oxide Semiconductors for Solar Energy Conversion: Titanium Dioxide De Janusz Nowotny, pagina 308</reF> iar [[volum molar|volumul molar]] al niobiului este de 10.84.<sup>3</sup>/mol<ref>Encyclopedia of the Elements: Technical Data - History - Processing ..., de Per Enghag, pagina 551</ref> Raza covalentă este de 1.34[[Å]].<ref name=autogenerat9>Rajni Garg, Randhir Singh, ''Inorganic Chemistry'', Cuprins</ref>
Configurația electronică a niobiului este 4d<sup>3</sup>5s<sup>2</sup>, iar cea mai comună și importantă [[stare de oxidare]] este +5.<ref name=autogenerat9 />
Niobiul este un element monoizotopic, cu toate ca acțiunile de cercetare ale radionuclizilor originati de la formarea Sistemului Solar au condus spre izotopii <sup>92</sup>Nb, <sup>94</sup>Nb si <sup>95</sup>Nb; abundenta relativa ale acestor izotopi este foarte mica <ref>Extractive Metallurgy of Niobium
De C. K. Gupta,A. K. Suri, pagina 4 </ref>; singurul său izotop stabil este <sup>93</sup>Nb.<ref name="NUBASE">{{cite journal| first = Audi| last = Georges|title = The NUBASE Evaluation of Nuclear and Decay Properties| journal = Nuclear Physics A| volume = 729| pages = 3–128| publisher = Atomic Mass Data Center| year = 2003| doi=10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001| bibcode=2003NuPhA.729....3A| last2 = Bersillon| first2 = O.| last3 = Blachot| first3 = J.| last4 = Wapstra| first4 = A.H.}}</ref>
Din 2003, cel puțin 32 de radioizotopi au fost sintetizați, masa lor atomică variind între 81 și 113. Cel mai stabil dintre aceștia este <sup>92</sup>Nb , având un timp de înjumătățire de 34,7 milioane de ani. Unul dintre cei mai puțin stabili este <sup>113</sup>Nb cu un timp de înjumătățire estimat la 30 de milisecunde. Izotopii care sunt mai ușori decât <sup>93</sup>Nb tind să se dezintegreze prin dezintegrare beta (β<sup>+</sup>), iar cei care sunt mai grei tind să se dezintegreze prin β<sup>-</sup>, cu unele excepții. <sup>81</sup>Nb, <sup>82</sup>Nb, și <sup>84</sup>Nb au căi de dezintegrare prin emisie de [[proton]]i întârziate de β<sup>+</sup>,
Cel puțin 25 de [[izomer]]i nucleari au fost descriși, masa lor atomică variind între 84 și 104.
== Proprietăți ==
=== Proprietăți fizice ===
Niobiul este un metal lucios, gri, ductil, [[paramagnetism|paramagnetic]]
{| class="wikitable" style="margin:10px; float:right;"
Linia 203 ⟶ 207:
|}
Deși se crede că are o structură cristalină cubică centrată intern de la zero absolut până la punctul de topire, măsurători cu rezoluție înaltă a expansiunii termale de-a lungul celor trei axe cristalografice arată prezența unor anizotropi inconsistenți cu structura cubică. De aceea, probabil vor exista studii suplimentare în această arie.
Niobiul devine un supraconductor la temperaturi [[criogenie|criogenice]]. La presiunea atmosferică, are cea mai ridicată temperatură critică dintre supraconductorii elementari: 9,2 [[Kelvin|K]].<ref name="Pein">{{cite journal|title = A supraconducting Nb<sub>3</sub>Sn Coated Multicell Accelerating Cavity|first = M.|last = Peiniger|author2=Piel, H. |journal = Nuclear Science|year= 1985|volume= 32|issue = 5|doi = 10.1109/TNS.1985.4334443|page = 3610|bibcode = 1985ITNS...32.3610P }}</ref> Niobiul are cea mai mare adâncime de penetrație magnetică a oricărui element.<ref name="Pein" /> În plus, este unul din cei trei supraconductori elementari de tip II, împreună cu [[vanadiu]]l și [[technețiu]]l. Proprietățile supraconductive depind mult de puritatea niobiului.<ref name="Moura">{{cite journal|title=Melting And Purification Of Niobium|first=Hernane R.|last=Salles Moura|coauthor=Louremjo de Moura, Louremjo|journal=AIP Conference Proceedings|year=2007|issue=927(Single Crystal – Large Grain Niobium Technology)|pages=165–178|publisher=American Institute of Physics|issn=0094-243X|url=http://link.aip.org/link/?APCPCS/927/165/1|access-date=2014-10-22|archive-date=2016-06-03|archive-url=https://web.archive.org/web/20160603014918/http://scitation.aip.org/content/aip/proceeding/aipcp/10.1063/1.2770689|dead-url=yes}}</ref> Când e foarte pur, e moale și ductil, impuritățile făcând-ul mai rigid.<ref name="Nowak" />
Metalul are o [[Secțiune eficace nucleară|secțiune eficace]] pentru neutronii termali mică;<ref>{{cite journal|title = Columbium Alloys Today| last = Jahnke| first = L.P.|coauthors = Frank, R.G.; Redden, T.K.|year = 1960|journal = Metal Progr.|volume = 77|issue = 6|pages = 69–74|osti = 4183692}}</ref> de aceea e folosit în industria nucleară.<ref>{{cite journal|first = A. V.|last = Nikulina|title = Zirconium-Niobium Alloys for Core Elements of Pressurized Water Reactors|journal = Metal Science and Heat Treatment|volume = 45|issue = 7–8|year = 2003|doi = 10.1023/A:1027388503837|pages = 287–292}}</ref>
=== Proprietăți chimice ===
Niobiul prezintă un caracter chimic extrem de complex: elementul în sine prezintă proprietăți metalice, pentoxidul sau este acid, în timp ce alți compuși de valență mai scăzută prezintă, de regulă, un caracter bazic<ref>Extractive Metallurgy of Niobium, de C. K. Gupta,A. K. Suri, pagina 5</ref>.
Metalul prinde o nuanță albăstruie când e expus la aer la temperatura camerei pentru perioade extinse;<ref name="Rubber">{{cite book|title = CRC Handbook of Chemistry and Physics|first = David R.|last = Lide|publisher = CRC Press|year = 2004 |isbn = 978-0-8493-0485-9| pages = '''4'''–21|edition = 85|chapter = The Elements}}</ref> pe măsură ce temperatura niobiului creste, acesta suferă anumite schimbări ale culorii în absenta oxigenului, trecând de la luciul metalic la galben, violet, albastru, verde și în final spre alb (sub forma pentoxidului de niobiu la 390 grade).<ref name="autogenerat6">Ross W. Moshier. ''Analytical Chemistry of Niobium and Tantalum: International Series of ...'' . Pag. 12.</ref>
La temperatura camerei, niobiul nu este atacat de HCl diluat, în timp ce HCl concentrat îi conferă un aspect [[Acvaforte|ușor corodat]]. La 100 grade, reacția cu HCl concentrat este mult mai pronunțată, cauzând metalul să fie mult mai fragil. Aqua regia și acidul azotic concentrat nu atacă metalul. Acidul fluorhidric reacționează moderat cu niobiul, iar prin adiția acidului azotic, metalul se poate dizolva complet. Acidul sulfuric diluat nu atacă niobiul, însă cel concentrat reacționează cu metalul direct proporțional cu temperatura (cu cât crește aceasta, viteza reacției crește de asemenea). Metalul devine fragil la 100 de grade folosind acid ortofosforic de concentrație 85%.<ref name=autogenerat6 />
Niobiul e mai puțin electropozitiv și mai compact decât predecesorul său în tabelul periodic, [[zirconiu]]l, însă e relativ identic cu atomii mai grei de tantal, din cauza contracției [[lantanide|lantanidelor]].<ref name="Nowak" /> Rezultatul este că proprietățile chimice ale niobiului sunt foarte similare cu cele ale tantalului, care apare direct sub niobiu în tabelul periodic.<ref name="Gupta">{{cite book|title = Extractive Metallurgy of Niobium|first = C. K.|last = Gupta|author2=Suri, A. K. |publisher = CRC Press|year = 1994 |isbn = 0-8493-6071-4|pages = 1–16}}</ref> Deși rezistența sa la coroziune nu e la fel de excepțională ca cea a tantalului, prețul său mai scăzut și disponibilitatea crescută fac niobiul mai atractiv pentru utilizările mai puțin pretențioase, cum ar fi căptușirea interioarelor instalațiilor chimice.<ref name="Nowak" />
== Răspândire ==
Niobiul este estimat a fi al 33-lea cel mai comun element în [[scoarța terestră|scoarța Pământului]], cu 20 de părți pe milion,<ref>{{cite book|title = Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements|last = Emsley|first=John|publisher = Oxford University Press|year = 2001|location = Oxford, England, UK|isbn = 0-19-850340-7|chapter = Niobium|pages = 283–286}}</ref> similar cu cobaltul și litiul.<ref>Materials Handbook: A Concise Desktop Reference, De François Cardarelli, pagina 158</ref> Unii cred că abundența sa pe Pământ e mult mai mare, densitatea sa ridicată concentrându-l în nucleul Pământului.<ref name="patel" /> Elementul liber nu e găsit în natură, însă niobiul apare în combinație cu alte elemente în minerale.<ref name="Nowak">{{cite journal|title=Niobium Compounds: Preparation, Characterization, and Application in Heterogeneous Catalysis|author=Nowak, Izabela; Ziolek, Maria|journal=Chemical Reviews|year=1999|volume=99|issue=12|pages=3603–3624|doi=10.1021/cr9800208|pmid=11849031}}</ref> Mineralele care conțin niobiu de obicei conțin și tantal. Exemplele includ columbita ((Fe,Mn)(Nb,Ta)<sub>2</sub>O<sub>6</sub>) și columbita-tantalita (sau ''[[coltan]]'', (Fe,Mn)(Ta,Nb)<sub>2</sub>O<sub>6</sub>).<ref name="ICE" /> Mineralele de columbită-tantalită sunt de obicei găsite în cantități infime în intruziile de pegmatită, și în rocile intruzive alcaline. Niobații de calciu, uraniu, thoriu și cei ai pământurilor rare sunt mai puțin comuni. Exemple a acestor niobați sunt piroclorul ((Na,Ca)<sub>2</sub>Nb<sub>2</sub>O<sub>6</sub>(OH,F)) (acum un nume de grupă, un nume destul de comun fiind, de exemplu, fluorcalciopiroclor) și euxenita (corect denumită euxenită-(Y)) ((Y,Ca,Ce,U,Th)(Nb,Ta,Ti)<sub>2</sub>O<sub>6</sub>). Aceste mari depozite de niobiu au fost descoperite asociate cu carbonatitele (roci magmatice de tip carbonat-silicat) și ca un constituent al piroclorului.<ref name="Pyrochlore">{{cite journal|title = Geochemical alteration of pyrochlore group minerals: Pyrochlore subgroup|year = 1995|first = Gregory R.|last = Lumpkin|author2=Ewing, Rodney C. |journal = American Mineralogist|url = http://www.minsocam.org/msa/AmMin/TOC/Articles_Free/1995/Lumpkin_p732-743_95.pdf|volume = 80|pages = 732–743}}</ref>
Dintre cele mai mari trei depozite de piroclor, două au fost găsite în anii 1950 în Brazilia și Canada, ambele țări fiind încă principalii producători de concentrați de mineral de niobiu.<ref name="Gupta" /> Cel mai mare depozit se află într-o intruzie de carbonatită la [[Araxá]], [[Minas Gerais]] în Brazilia, deținut de CBMM (Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineração), celălalt depozit în exploatare e localizat în apropiere de [[Catalão]], [[Goiás]] și e deținut de China Molybdenum, de-asemenea aflat într-o intruzie de carbonatită.<ref name="tesla" /> Puse la un loc, aceste 2 mine braziliene produc circa 88% din rezerva globală.<ref>Materials Handbook: A Concise Desktop Reference, de François Cardarelli, pagina 158</ref> Brazilia mai deține un depozit mare, însă neexploatat, lângă [[São Gabriel da Cachoeira]], unitatea federativă [[Amazonas]], precum și mai multe depozite mai mici, în principal în unitatea federativă [[Roraima]].
Al treilea cel mai mare producător de niobiu este mina Niobec, aflată tot într-o intruzie de carbonatită, din Saint-Honoré, lângă [[Chicoutimi]], [[Quebec]], deținută de Magris Resources, care produce în jur de 7-10% din rezerva globală.<ref name="tesla">{{cite web|url = http://tesla.desy.de/new_pages/TESLA_Reports/2001/pdf_files/tesla2001-27.pdf|title = Niob für TESLA|accessdate = 2008-09-02|first = J|last = Kouptsidis|author2 = Peters, F.|author3 = Proch, D.|author4 = Singer, W.|publisher = Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY|language = German|archive-date = 2008-12-17|archive-url = https://web.archive.org/web/20081217100548/http://tesla.desy.de/new_pages/TESLA_Reports/2001/pdf_files/tesla2001-27.pdf|dead-url = yes}}</ref> Depozitele [[Kenya|Kenyei]] găsite în Kwale sunt printe primele 6 din lume.<ref>[http://www.businessdailyafrica.com/Cortec-Mining-to-build-Sh12-8bn-factory-/-/539552/1882130/-/158j4v2z/-/index.html Mining firm to build Sh12.8bn factory - Money Markets<!-- Titlu generat de robot -->]</ref> De curând, NioCorp consideră deschiderea unei mine în Elk Creek, [[Nebraska]] pentru a începe producția în Statele Unite.<ref>[http://journalstar.com/news/state-and-regional/nebraska/area-residents-dig-the-prospect-of-niobium-mine/article_bfe14646-b161-5295-8b4d-f382beabb7db.html Area residents dig the prospect of niobium mine<!-- Titlu generat de robot -->]</ref> Niobiul mai poate fi întâlnit ca reziduu în urma extragerii de staniu.<ref name="autogenerat10">John Patrick Albers, Gus Hossein Goudarzi. ''Demand and supply of nonfuel minerals and materials for the United States ... .'' Pag. B-24</ref>
== Compuși ==
Niobiul e similar cu tantalul și [[zirconiu]]l în multe feluri. Reacționează cu majoritatea nemetalelor la temperaturi ridicate: niobiul reacționează cu fluorul la temperatura camerei, cu [[clor]]ul și hidrogenul la 200 °[[Celsius|C]], și cu azotul la 400 °C, rezultând compuși ce sunt frecvent interstițiali și nonstoichiometrici.<ref name="Nowak" /> Metalul începe să oxideze în aer la 200 °[[Celsius|C]],<ref name="HollemanAF">{{cite book|publisher = Walter de Gruyter|year = 1985|edition = 91–100|pages = 1075–1079|isbn = 3-11-007511-3|title = Lehrbuch der Anorganischen Chemie|first = Arnold F.|last = Holleman|coauthors = Wiberg, Egon; Wiberg, Nils;|chapter = Niob| language = German}}</ref> fiind rezistent la coroziunea amestecurilor de metale alcaline și a acizilor, incluzând aqua regia și [[acid clorhidric|acizii clorhidrici]], [[acid sulfuric|sulfurici]], [[acid nitric|nitrici]] și [[acid fosforic|fosforici]].<ref name="Nowak" /> Niobiul e atacat de către acidul fluorhidric și amestecurile de acizi fluorhidrici/nitrici.
Linia 224 ⟶ 237:
Deși niobiul are toate [[număr de oxidare|numerele de oxidare]] formale de la +5 la -1, în majoritatea compușilor, e găsit având numărul de oxidare +5.<ref name="Nowak" /> Caracteristic, compușii ce au numere de oxidare mai mici de +5 arată legătura Nb–Nb.
=== Oxizi și sulfuri ===
Niobiul formează oxizi cu numărul de oxidare +5 (Nb<sub>2</sub>O<sub>5</sub>), +4 (NbO<sub>2</sub>) și +3 (Nb<sub>2</sub>O<sub>3</sub>),<ref name="HollemanAF" />, și de asemenea și cu numărul de oxidare mai rar +2 (NbO).<ref>{{Greenwood&Earnshaw}}</ref> Cel mai des întâlnit este pentoxidul, precursor al aproape tuturor compușilor și aliajelor niobiului.<ref name="HollemanAF" /><ref name="Cardarelli">{{cite book|first = Francois|last = Cardarelli|year = 2008|title = Materials Handbook |publisher = Springer London|isbn = 978-1-84628-668-1}}</ref> Niobații sunt generați prin dizolvarea pentoxidului în soluții bazice de [[hidroxid|hidroxizi]] sau prin topirea sa în oxizi ai metalelor alcaline. Exemple sunt niobatul de [[litiu]] (LiNbO<sub>3</sub>) și niobatul de [[lantan]] (LaNbO<sub>4</sub>). În niobatul de litiu există o structură distorsionată asemănătoare cu perovskita, pe când niobatul de lantan conține ioni {{chem|NbO|4|3-}}.<ref name="HollemanAF" /> Sulfidul stratificat de niobiu (NbS<sub>2</sub>) e de asemenea cunoscut.<ref name="Nowak" />
Materialele cu un înveliș subțire de oxid de niobiu (V) pot fi produse prin procesele de depoziție de vapori chimici sau de depoziție de straturi atomice, în fiecare caz prin descompunerea termală a etoxidului de niobiu (V) la peste 350 °C.<ref>{{cite thesis | title = Atomic Layer Deposition of High Permittivity Oxides: Film Growth and In Situ Studies | author = Rahtu, Antti | publisher = University of Helsinki | url = http://hdl.handle.net/10138/21065 | year = 2002 | isbn = 952-10-0646-3}}</ref><ref>{{cite journal | doi = 10.1149/1.2059247 | title = Electrochromic Properties of Niobium Oxide Thin Films Prepared by Chemical Vapor Deposition | year = 1994 | last1 = Maruyama | first1 = Toshiro | journal = Journal of the Electrochemical Society | volume = 141 | issue = 10 | pages = 2868}}</ref>
=== Halogenuri ===
[[
Niobiul formează halogenuri cu numerele de oxidare +5 și +4, precum și diverși compuși substoichiometrici.<ref name="HollemanAF" /><ref name="Aguly">{{cite book|first = Anatoly|last = Agulyansky|title = The Chemistry of Tantalum and Niobium Fluoride Compounds|pages = 1–11|publisher = Elsevier|year=2004| isbn = 978-0-444-51604-6}}</ref> Pentahalogenurile ({{chem|NbX|5}}) au centri de Nb octaedrici. Pentafluorura de niobiu (NbF<sub>5</sub>) e un solid alb cu o temperatură de topire de 79.0 °C iar pentaclorura de niobiu (NbCl<sub>5</sub>) e galbenă (vezi imaginea din stânga), având o temperatură de topire de 203.4 °C. Ambele sunt hidrolizate pentru a da oxizi și oxihalogenuri, cum ar fi NbOCl<sub>3</sub>. Pentaclorura e un reactiv versatil, fiind folosită la generarea de compuși organometalici, cum ar fi diclorura de niobocen ({{chem|(C|5|H|5|)|2|NbCl|2}}).<ref>{{cite journal|author = C. R. Lucas, J. A. Labinger, J. Schwartz|title = Dichlorobis(η5-Cyclopentadienyl)Niobium(IV)|editor = Robert J. Angelici|journal = [[Inorganic Syntheses]]|year = 1990|volume = 28|pages = 267–270|isbn = 0-471-52619-3|doi = 10.1002/9780470132593.ch68|publisher = J. Wiley & Sons|location = New York|series = Inorganic Syntheses}}</ref> Tetrahalogenurile ({{chem|NbX|4}}) sunt polimeri închiși la culoare cu legături Nb-Nb, cum ar fi tetraflorura neagră, higroscopică de niobiu (NbF<sub>4</sub>) și tetraclorura maro de niobiu (NbCl<sub>4</sub>).
[[
Compușii halogenurilor anionice sunt binecunoscute, acest fapt datorându-se acidității Lewis a penthalogenurilor. Cel mai important e [NbF<sub>7</sub>]<sup>2-</sup>, care e un intermediar în separarea Nb și Ta din minereuri.<ref name="ICE">{{cite journal|title = Staff-Industry Collaborative Report: Tantalum and Niobium|first = Donald J.|last = Soisson|coauthors = McLafferty, J. J.; Pierret, James A.| journal = Industrial and Engineering Chemistry|year = 1961|volume = 53|issue = 11|pages = 861–868|doi = 10.1021/ie50623a016}}</ref> Această heptafluorură tinde să formeze oxopentafluorura mai ușor decât o face compusul tantalului. Alți compuși halogenici includ octaedrica [NbCl<sub>6</sub>]<sup>−</sup>:
Linia 241 ⟶ 254:
Pentru metalele timpurii, o varietate de grupuri de halogenuri sunt cunoscute, un prim exemplu fiind [Nb<sub>6</sub>Cl<sub>18</sub>]<sup>4−</sup>.<ref>{{Greenwood&Earnshaw2nd}}</ref>
=== Nitruri și carburi ===
Ați compuși binari ai niobiului includ [[nitrură|nitrura]] de niobiu (NbN), care devine un supraconductor la temperaturi joase și e folosită la detectorii de [[infraroșu|lumină infraroșie]].<ref>{{cite journal|doi = 10.1080/09500340410001670866|title = Ultrafast supraconducting single-photon detectors for near-infrared-wavelength quantum communications|last = Verevkin|first = A.|coauthors = Pearlman, A.; Slstrokysz, W.; Zhang, J.; Currie, M.; Korneev, A.; Chulkova, G.; Okunev, O.; Kouminov, P.; Smirnov, K.; Voronov, B.; N. Gol'tsman, G.; Sobolewski, Roman|journal = Journal of Modern Optics|volume = 51|issue = 12|year = 2004|pages = 1447–1458}}</ref> Principalul [[carbid]] de niobiu este NbC, un metal extrem de tare, refractar și ceramic, fiind folosit comercial la uneltele de tăiat.
==
[[Fișier:World Niobium Production 2006.svg|300px|thumb|Producătorii de niobiu în 2006|alt=Grey and white world map with Brazil colored red representing 90% of niobium world production and Canada colored in dark blue representing 5% of niobium world production]]
Niobiul este obținut prin reducție electrochimica ale topiturilor de fluoruri complexe K<sub>2</sub>[NbOF<sub>5</sub>] și K<sub>2</sub>[TaF<sub>7</sub>], prin reducția fluorurilor cu sodiul la 800 de grade, reducția Nb<sub>2</sub>O<sub>5</sub> sau Ta<sub>2</sub>O<sub>5</sub> cu carbon la 2300 de grade<ref>Inorganic Chemistry, de Egon Wiberg,Nils Wiber, pagina 1355</ref>.
După separarea de celelalte minerale, oxizii amestecați ai tantalului Ta<sub>2</sub>O<sub>5</sub> și ai niobiului Nb<sub>2</sub>O<sub>5</sub> sunt obținuți. Primul pas al procesului e reacția oxizilor cu [[acid fluorhidric|acidul fluorhidric]]:<ref name="ICE" />
Linia 261 ⟶ 267:
:Nb<sub>2</sub>O<sub>5</sub> + 10 HF → 2 H<sub>2</sub><nowiki>[</nowiki>NbOF<sub>5</sub><nowiki>]</nowiki> + 3 H<sub>2</sub>O
Prima separație la scală industrială, dezvoltată de [[Jean Charles Galissard de Marignac|de Marignac]], exploatează solubilitățile diferite ale fluorurilor complexe de niobiu și tantal, monohidrat oxipentafluoriniobat de dipotasiu (K<sub>2</sub><nowiki>[</nowiki>NbOF<sub>5</sub><nowiki>]</nowiki>·H<sub>2</sub>O) și heptafluorotantalat de dipotasiu (K<sub>2</sub><nowiki>[</nowiki>TaF<sub>7</sub><nowiki>]</nowiki>) în apă. Procesele mai noi folosesc extracția lichidă a fluorurilor din soluții apoase prin [[solvent
:H<sub>2</sub><nowiki>[</nowiki>NbOF<sub>5</sub><nowiki>]</nowiki> + 2 KF → K<sub>2</sub><nowiki>[</nowiki>NbOF<sub>5</sub><nowiki>]</nowiki>↓ + 2 HF
Linia 269 ⟶ 275:
:2 H<sub>2</sub><nowiki>[</nowiki>NbOF<sub>5</sub><nowiki>]</nowiki> + 10 NH<sub>4</sub>OH → Nb<sub>2</sub>O<sub>5</sub>↓ + 10 NH<sub>4</sub>F + 7 H<sub>2</sub>O
Mai multe metode sunt folosite pentru [[reducere (chimie)|reducerea]] în forma de metal a niobiului. Electroliza unui amestec topit de K<sub>2</sub><nowiki>[</nowiki>NbOF<sub>5</sub><nowiki>]</nowiki> și [[clorură de sodiu]] este unul; celălalt este reducere fluorurii cu [[sodiu]]. Niobiul, având o puritate relativ foarte mare, este obținut astfel. În producția pe scară largă este folosită reducerea Nb<sub>2</sub>O<sub>5</sub> cu [[hidrogen]] sau [[carbon]].<ref name="HollemanAF" /> În procesul ce include [[Aluminotermie|reacția aluminotermică]], un amestec de oxid de fier și oxid de niobiu e pus într-o reacție cu [[aluminiu]]l:
:3 Nb<sub>2</sub>O<sub>5</sub> + Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> + 12 Al → 6 Nb + 2 Fe + 6 Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
Pentru a intensifica reacția, sunt adăugate cantități mici de oxidanți cum ar fi [[nitrat de sodiu|nitratul de sodiu]]. Rezultă oxidul de aluminiu și feroniobiul, un aliaj al fierului cu niobiului folosit în producerea oțelului.<ref>{{cite journal|title = Progress in Niobium Markets and Technology 1981–2001|author = Tither, Geoffrey|url = http://www.cbmm.com.br/portug/sources/techlib/science_techno/table_content/images/pdfs/oppening.pdf|journal = Niobium Science & Technology: Proceedings of the International Symposium Niobium 2001 (Orlando, Florida, USA)|year = 2001|isbn = 978-0-9712068-0-9
În 2013, compania braziliană Cia. Brasileira de Metalurgia & Mineracao „controla 85% din producția mondială de niobiu.”<ref name=lucchesi2013>{{Citation
Linia 316 ⟶ 322:
Cantități mai mici sunt găsite în Depozitul Kanyika din [[Malawi]] (mina Kanyika).
== Utilizare ==
[[
Este estimat că din 44.500 tone de niobiu minate în 2006, 90% au fost folosite în producerea de oțel, urmat de utilizarea lor în fabricarea superaliajelor.<ref name="USGS2006">{{cite web|url = http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/niobium/myb1-2006-niobi.pdf|title = Niobium (Columbium ) and Tantalum|first = John F |last=Papp|publisher = USGS 2006 Minerals Yearbook|accessdate = 2008-09-03}}</ref> Folosirea aliajelor niobiului în supraconductori și componentele electrice reprezintă doar o mică parte din producție.<ref name="USGS2006" />
=== Producerea de oțel ===
Niobiul e un foarte bun element microaliator pentru oțel. Adăugarea niobiului în oțel cauzează formarea carbidului și nitrurii de niobiu în structura oțelului.<ref name="patel" /> Acești compuși îmbunătățesc [[rafinare]]a cristalitelor, încetinirea recristalizării, și întărirea prin precipitare a oțelului. Aceste efecte în schimb cresc tăria, puterea, formabilitatea, și sudabilitatea oțelului microaliat.<ref name="patel" /> [[oțel inoxidabil|Oțelurile inoxidabile]] microaliate conțin sub 0,1% niobiu.<ref name="heister">{{cite journal|title = Niobium: Future Possibilities – Technology and the Market Place|first = Friedrich|last = Heisterkamp|author2 = Tadeu Carneiro
Component al otelului inoxidabil pentru aeronave, ustensile de bucătărie<ref>Elements and the Periodic Table, Grades 5 - 8, de Theodore S. Abbgy, pagina 37</ref>
=== Aliaje bazate pe niobiu ===
Aliajul C-103 a fost dezvoltat în prima parte a anilor 1960 în același timp de către Wah Chang Corporation și [[Boeing]] Co.
==== Superaliaje ====
[[
Cantități apreciabile ale elementului, ori în forma sa pură sau în cea de feroniobiu și niobiu-nichel, e folosit în superaliajele bazate pe [[nichel]], [[cobalt]] și fier pentru diverse aplicații, cum ar fi componentele motoarelor cu reacție, [[turbină cu gaz|turbinele cu gaze]], subansamblurile de rachete, sistemele de turbo-încărcare, și echipamentele de combustie și rezistență la căldură. Niobiul
Un aliaj folosit pentru duzele de propulsie ale rachetelor cu combustibil lichid, cum ar fi motorul principal al [[Modulul lunar Apollo|Modulelor Lunare Apollo]], e aliajul de niobiu C-103, care constă în 89% niobiu, 10% [[hafniu]] și 1%
=== Magneți supraconductori ===
[[
Aliajele de niobiu-[[germaniu]] ({{chem|Nb|3|Ge}}), niobiu-staniu ({{chem|Nb|3|Sn}}) precum și cele de niobiu-
==== Supraconductibilitatea și altele ====
Cavitățile frecvențelor radio supraconductoare folosite în laserele cu electroni liberi FLASH (rezultat al proiectului anulat aș acceleratorului linear TESLA) și XFEL sunt făcute din niobiu pur.<ref>{{cite journal|journal = Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment|volume = 524|year = 2004|pages = 1–12|doi = 10.1016/j.nima.2004.01.045|title = Achievement of 35 MV/m in the supraconducting nine-cell cavities for TESLA|first = L.|last = Lilje|coauthors = Kakob, E.; Kostina, D.; Matheisena, A.; Möllera, W. -D.; Procha, D.; Reschkea, D.; Saitob, K. Schmüserc, P.; Simrocka, S.; Suzukid T.; Twarowskia, K.|issue = 1–3|arxiv = physics/0401141 |bibcode = 2004NIMPA.524....1L }}</ref>
==== Superconductori feroviari ====
Sensibilitatea ridicată a bolometrilor nitrurii de niobiu supraconductori îi fac detectori ideali pentru [[radiație electromagnetică|radiația electromagnetică]] în banda de frecvență THz. Acești detectori au fost testați la Telescopul Submilimetru Heinrich Hertz, la Telescopul Polului Sud, la Telescopul Receiver Lab, și la APEX, fiind curent utilizați în instrumentul HIFI de la [[Herschel (telescop spațial)|Observatorul Spațial Herschel]].<ref>{{cite journal|journal = Review of Scientific Instruments|volume = 79|year = 2008|pages = 0345011–03451010|doi = 10.1063/1.2890099|title = A Hot-electron bolometer terahertz mixers for the Herschel Space Observatory|first = Sergey|last = Cherednichenko|coauthors = Drakinskiy, Vladimir; Berg, Therese; Khosropanah, Pourya; Kollberg, Erik|pmid = 18377032|issue = 3|bibcode = 2008RScI...79c4501C }}</ref>
=== Alte utilizări ===
====
În 2004, cercetătorii URFJ au dezvoltat luminolul brazilian, fabricat din niobiu. Luminolul este o substanță folosită de medicina criminalistă pentru a descoperi pete de sânge pe orice suprafețe, chiar și cele care au fost spălate. Luminolul importat din SUA este supus unor presiuni și temperaturi înalte, în timp ce luminolul brazilian este fabricat artizanal și este cu 90% mai ieftin decât cel importat.<ref name=autogenerat2>Brazil Mineral & Mining Sector Investment and Business Guide, de USA International Business Publications, pagina 157</ref> O altă diferență este faptul că produsul importat necesită expunerea la radiație ultravioletă pentru localizarea urmelor de sânge, în timp ce substanța artizanală nu necesită această procedură, camera întunecată fiind mediul propice pentru depistarea acestor urme<ref name=autogenerat2 />
==== Electroceramica ====
Niobatul de [[litiu]], care e feroelectric, e folosit pe scară largă în telefoanele mobile și modulatorii optici, și pentru fabricarea aparatelor de valuri acustice de suprafață. Are structura feroelectrică ABO<sub>3</sub> ca tantalatul de litiu și titanatul de [[bariu]].<ref>{{cite book|title = Lithium Niobate: Defects, Photorefraction and Ferroelectric Switching|first = Tatyana|last = Volk|author2=Wohlecke, Manfred |publisher = Springer|year = 2008|isbn = 978-3-540-70765-3|pages = 1–9}}</ref> Niobiul a fost evaluat ca fiind o alternativă mai ieftina a tantalului în condensatori,<ref>{{cite journal|journal = Quality and Reliability Engineering International|volume = 14|issue = 2|doi = 10.1002/(SICI)1099-1638(199803/04)14:2<79::AID-QRE163>3.0.CO;2-Y|pages = 79–82|year = 1991 |title = Reliability comparison of tantalum and niobium solid electrolytic capacitors|first = Y.|last = Pozdeev}}</ref> dar condensatorii de tantal încă predomină. Niobiul e adăugat sticlei pentru a avea un [[indice de refracție]] mai mare, o proprietate folositoare pentru industria optică pentru a fabrica [[ochelari|lentile de corecție]] mai subțiri.
==== Aplicații hipoalergenice: medicina și bijuteriile ====
Niobiul și unele aliaje ale acestuia sunt inerte fiziologic, și deci hipoalergenice. Din această cauza, niobiul e găsit în multe aparate medicale cum ar fi [[pacemaker]]-urile.<ref>{{cite journal|last = Mallela| first = Venkateswara Sarma|coauthors = Ilankumaran, V.; Srinivasa Rao, N.| title = Trends in Cardiac Pacemaker Batteries|journal = Indian Pacing Electrophysiol J.|volume = 4|issue = 4|pages = 201–212|date=1 January 2004|pmid = 16943934|pmc = 1502062}}</ref> Niobiul tratat cu [[hidroxid de sodiu]] formează un strat poros care facilitează osteointegrația.<ref>{{cite journal|last = Godley|first = Reut|coauthors = Starosvetsky, David; Gotman, Irena|year = 2004|title = Bonelike apatite formation on niobium metal treated in aqueous NaOH|journal = Journal of Materials Science: Materials in Medicine|volume = 15|pages = 1073–1077|doi = 10.1023/B:JMSM.0000046388.07961.81|url = http://www.springerlink.com/content/l5613670648017wp/|format = PDF|pmid = 15516867|issue = 10}}{{Legătură nefuncțională|date=octombrie 2022 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }}</ref>
Scannere medicale
Împreună cu titanul, tantalul, și aluminiul, niobiul poate fi încălzit electric și [[Anodizare|anodizat]], rezultând într-o diversitate de culori folosind un proces cunoscut ca anodizarea metalelor reactive, care e folositor în fabricarea bijuteriilor.<ref>{{cite journal|journal = Journal of Applied Electrochemistry|volume = 21|issue = 11|doi = 10.1007/BF01077589|pages = 1023–1026 |year = 1991|title = Anodization of niobium in sulphuric acid media|first = M. A.|last = Biason Gomes|coauthors = Onofre, S.; Juanto, S.; Bulhões, L. O. de S.}}</ref><ref>{{cite journal|journal = Thin Solid Films|volume = 8|issue = 4|doi = 10.1016/0040-6090(71)90027-7|pages = R37–R39|year = 1971|title = A note on the thicknesses of anodized niobium oxide films|first = Y. L.|last = Chiou|bibcode = 1971TSF.....8R..37C }}</ref> Faptul că niobiul e hipoalergenic e benefic pentru utilizarea sa în bijuterii.<ref>{{cite journal|doi = 10.1361/152981502770351860|last = Azevedo|first = C. R. F.|coauthors = Spera, G.; Silva, A. P.|title = Characterization of metallic piercings that caused adverse reactions during use|journal = Journal of Failure Analysis and Prevention|volume = 2|issue = 4|pages = 47–53|year = 2002|url = http://www.springerlink.com/content/575x64408lnk560j/|access-date = 2014-10-22|archive-date = 2019-07-01|archive-url = https://web.archive.org/web/20190701185038/https://link.springer.com/article/10.1007%2FBF02715453|dead-url = yes}}</ref>
Poate fi conținut în anumite componente ale ceasurilor<ref name=autogenerat1>Analytical Chemistry of Niobium and Tantalum: International Series of ..., de Ross W. Moshier, pagina 7</ref>
==== Numismatică ====
[[Fișier:2004 Austria 25 Euro 150 Years Semmering Alpine Railway front.jpg|thumb|O monedă comemorativă din Austria de 25 euro făcută din niobiu și argint |alt=Coin with a dark green cener and a silvery outer rim. The rim reads: Republik Österreich 25 Euro. The centere shows electric and a steam driven locomotive]]
Niobiul e folosit ca metal prețios în monedele comemorative, de obicei împreună cu [[argint]]ul sau [[aur]]ul. [[Austria]] a introdus în 2003 o moneda bimetalica de 10 euro, care conținea un miez de niobiu colorat în albastru-intens, fiind emisă în momentul celei de-a 700-a aniversare al celui mai vechi oraș; alte emisii ulterioare conțineau miezuri de niobiu violet și verde<ref>One Coin is Never Enough: Why and How We Collect; De Michael S. Shutty Jr. Ph.D, pagina 175</ref>;culoarea acestor monede era dată de difracția luminii de către un strat de oxizi subțire produs de [[anodizare]].<ref>{{cite journal|doi = 10.1016/j.ijrmhm.2005.10.008|journal = International Journal of Refractory Metals and Hard Materials|volume = 24|issue = 4|year = 2006|pages = 275–282|title = Niobium as mint metal: Production–properties–processing|first =Robert|last = Grill|author2=Gnadenberge, Alfred }}</ref>. Si alte tari au adoptat acest tip de monede, precum Mongolia si Sierra Leone<ref>One Coin is Never Enough: Why and How We Collect
De Michael S. Shutty Jr. Ph.D, pagina 175</ref>.
În 2012, zece monede erau disponibile, având o varietate de culori în centrul lor: albastru, verde, maro, mov, violet sau galben. Alte două exemple sunt monedele comemorative ale Aniversării a 150 de ani ai Căii Ferate Alpine Semmering de 25 € din Austria,<ref>{{cite web|url =http://austrian-mint.at/bimetallmuenzen?l=en&muenzeSubTypeId=113&muenzeId=217|archiveurl =https://web.archive.org/web/20110721053534/http://austrian-mint.at/bimetallmuenzen?l=en&muenzeSubTypeId=113&muenzeId=217|archivedate =2011-07-21|title =25 Euro – 150 Years Semmering Alpine Railway (2004)|accessdate =2008-11-04|publisher =[[Austrian Mint]]|dead-url =no}}</ref> și monedele comemorative ale Navigării prin Satelit Europene de 25 €.<ref>{{cite web|url =http://www.austrian-mint.at/cms/download.php?downloadId=131|archiveurl =https://web.archive.org/web/20110720002739/http://www.austrian-mint.at/cms/download.php?downloadId=131|archivedate =2011-07-20|title =150 Jahre Semmeringbahn|accessdate =2008-09-04|publisher =[[Austrian Mint]]|language =German|dead-url =no}}</ref> Fabrica de bani austriacă a produs pentru [[Letonia]] o serie de monede similară începând din 2004,<ref>{{cite web|url =http://www.bank.lv/eng/main/all/lvnaud/jubmon/nmp/time/|archiveurl =https://web.archive.org/web/20080312222250/http://www.bank.lv/eng/main/all/lvnaud/jubmon/nmp/time/|archivedate =2008-03-12|title =Neraža – mēs nevarējām atrast meklēto lapu!|language =Latvian|accessdate =2008-09-19|publisher =Bank of Latvia|dead-url =yes}}</ref> cu alta urmând în 2007.<ref>{{cite web|url = http://www.bank.lv/eng/main/all/lvnaud/jubmon/nmp/time2/|archiveurl = https://web.archive.org/web/20090522101540/http://www.bank.lv/eng/main/all/lvnaud/jubmon/nmp/time2/|archivedate = 2009-05-22|title = Neraža – mēs nevarējām atrast meklēto lapu!|language = Latvian|accessdate = 2008-09-19|publisher = Bank of Latvia|dead-url = yes}}</ref>
În 2011, Fabrica de Bani Regală a Canadei a început producția unei monede de 5 $ din argint și niobiu numită ''Luna Vânătorului'', ([[engleză|en]] „Hunter's Moon)<ref>{{Cite web|url=http://www.mint.ca/store/coin/5-sterling-silver-and-niobium-coin-hunters-moon-2011-prod1110013|title=$5 Sterling Silver and Niobium Coin – Hunter's Moon (2011)|publisher=Royal Canadian Mint|accessdate=2012-02-01|postscript=<!-- Bot inserted parameter. Either remove it; or change its value to "." for the cite to end in a ".", as necessary. -->|archive-date=2014-02-25|archive-url=https://web.archive.org/web/20140225232038/http://www.mint.ca/store/coin/5-sterling-silver-and-niobium-coin-hunters-moon-2011-prod1110013|dead-url=yes}}</ref> în care niobiul a fost oxidat selectiv, astfel creându-se monede unice, nici una fiind identică cu alta.
==== Altele ====
Sigiliile arc-tub ale lămpilor cu vapori de sodiu cu presiune ridicată sunt făcute din niobiu, sau niobiu cu 1% [[zirconiu]], deoarece niobiul are un coeficient al expansiunii termale similar cu ceramicii arc-tub sinterizată de oxid de aluminiu, un material translucid ce rezistă la agenții chimici sau la reducere prin vaporii de sodiu lichid și fierbinte, conținut de lampa respectivă.<ref>{{cite book|title = Lamps and Lighting|first = Stanley Thomas|last = Henderson|coauthors = Marsden, Alfred Michael; Hewitt, Harry|publisher = Edward Arnold Press|year = 1972|isbn = 0-7131-3267-1|pages = 244–245}}</ref><ref>{{cite journal|title = Refractory metals: crucial components for light sources|last = Eichelbrönner|first = G.|year =1998|journal = International Journal of Refractory Metals and Hard Materials|volume = 16|issue = 1|pages = 5–11|doi = 10.1016/S0263-4368(98)00009-2}}</ref><ref>{{cite journal|title = Niobium and Niobium 1% Zirconium for High Pressure Sodium (HPS) Discharge Lamps|first = Christopher A.|last = Michaluk|coauthors = Huber, Louis E.; Ford, Robert B.| journal = Niobium Science & Technology: Proceedings of the International Symposium Niobium 2001 (Orlando, Florida, USA)|year = 2001|isbn = 978-0-9712068-0-9 |publisher = Niobium 2001 Ltd, 2002|editor=Minerals, Metals and Materials Society, Metals and Materials Society Minerals}}</ref> Metalul e de asemenea folosit în baghetele de [[sudură]] cu arc electric pentru unele grade stabilizate de [[oțel]] inoxidabil.<ref>{{US patent reference|number = 5254836|y = 1993|m = 10|d = 19|inventor = Okada, Yuuji; Kobayashi, Toshihiko; Sasabe, Hiroshi; Aoki, Yoshimitsu; Nishizawa, Makoto; Endo, Shunji|title = Method of arc welding with a ferrite stainless steel welding rod}}</ref><!--<ref>{{cite web|url=http://www.jxmetals.com/sdp/316680/4/cp-1271725.html|publisher=Shanghai Jiangxi Metals Co. Ltd|accessdate=2008-10-14|title=Niobium – Properties & Uses}}</ref>--> E folosit și ca un material în anozi pentru sistemele de protecție catodice ale unor rezervoare de apă, care sunt de obicei placate cu [[platină]].<ref>{{cite book|author=Moavenzadeh, Fred |title=Concise Encyclopedia of Building and Construction Materials|url=http://books.google.com/books?id=YiJaEAUj258C&pg=PA157|accessdate=2012-02-18 |date=14 March 1990|publisher=MIT Press|isbn=978-0-262-13248-0|pages=157–}}</ref><ref>{{cite book|author=Cardarelli, François |title=Materials handbook: a concise desktop reference|url=http://books.google.com/books?id=PvU-qbQJq7IC&pg=PA352|accessdate=2012-02-18 |date=9 January 2008|publisher=Springer|isbn=978-1-84628-668-1|pages=352–}}</ref>
Construcția reactoarelor nucleare<ref>Analytical Chemistry of Niobium and Tantalum: International Series of ...,de Ross W. Moshier, pagina 7</ref>
Aliaj din niobiu și tantal este conținut în vârful pixurilor, datorită proprietății sale de rezistență împotriva coroziunii<ref name=autogenerat1 />. Oxizii de niobiu sunt catalizatori promițători pentru producerea acidului acrilic<ref>Multifunctionality of Crystalline MoV(TeNb) M1 Oxide Catalysts in Selective Oxidation of Propane and Benzyl Alcohol. ACS Catalysis, 3(6), 1103-1113. doi:10.1021/cs400010q
<nowiki>https://www.researchgate.net/publication/278196177_Multifunctionality_of_Crystalline_MoVTeNb_M1_Oxide_Catalysts_in_Selective_Oxidation_of_Propane_and_Benzyl_Alcohol</nowiki></ref><ref>Surface chemistry of phase-pure M1 MoVTeNb oxide during operation in selective oxidation of propane to acrylic acid. Journal of Catalysis, 2012, 285, 48-60 <nowiki>https://pure.mpg.de/rest/items/item_1108560_8/component/file_1402724/content</nowiki></ref><ref>Kinetic studies of propane oxidation on Mo and V based mixed oxide catalysts. Technische Universität Berlin, <nowiki>https://pure.mpg.de/rest/items/item_1199619_5/component/file_1199618/content</nowiki></ref>, cracarea hidrocarburilor<ref>{{Citation|last=de Rezende Locatel|first=William|title=Effect of steam on the modification of Brønsted/Lewis acidity of Nb–Mn mixed oxide catalysts|date=2024-02-01|url=https://doi.org/10.1007/s11144-023-02536-3|work=Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis|volume=137|issue=1|pages=251–268|language=en|doi=10.1007/s11144-023-02536-3|issn=1878-5204|access-date=2024-06-09|last2=Laurenti|first2=Dorothée|last3=Schuurman|first3=Yves|last4=Guilhaume|first4=Nolven}}</ref>, hidrotratarea fractiilor de [[petrol]]<ref>{{Citation|last=Linares|first=Carlos F.|title=Hydrotreating of light cycle oil over CoMo catalysts supported on niobia-alumina or niobia-silica|date=2023-04-01|url=https://doi.org/10.1007/s11144-023-02392-1|work=Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis|volume=136|issue=2|pages=837–849|language=en|doi=10.1007/s11144-023-02392-1|issn=1878-5204|access-date=2024-06-09|last2=Bretto|first2=Pablo}}</ref> și îndepărtarea substanțelor chimice recalcitrante.
== Rolul elementului în biologie ==
Niobiul nu are niciun rol biologic cunoscut. În timp ce praful de niobiu e un iritant al [[ochi]]lor și [[piele|pielii]] și un potențial pericol de incendiu, niobiul elemental pe scară largă e fiziologic inert (și deci hipoalergenic) și inofensiv. E des folosit în bijuterii și a fost testat pentru utilizarea în unele implanturi medicale.<ref>{{cite journal|title = New trends in the use of metals in jewellery|first = J.|last = Vilaplana|coauthors = Romaguera, C.; Grimalt, F.; Cornellana, F.|journal = Contact Dermatitis|volume = 25|issue = 3 |pages = 145–148|year = 1990|doi = 10.1111/j.1600-0536.1991.tb01819.x|pmid = 1782765}}</ref><ref>{{cite journal|title = New developments in jewellery and dental materials|first = J.|last = Vilaplana|author2=Romaguera, C. | journal = Contact Dermatitis|volume = 39|issue = 2| pages = 55–57|year = 1998|doi = 10.1111/j.1600-0536.1998.tb05832.x|pmid = 9746182}}</ref>
Niobiul este destul de prezent în organismul uman încât să poată fi depistat. Niobiul și compușii săi pot fi toxici, însă nu au existat raporturi privind intoxicații în rândul populației, cu toate că în Rusia există o limită de 10 ppb de niobiu în apa potabilă.<ref>Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements, de John Emsley, pagina 283</ref>
Autorii Schroeder și Balassa au considerat niobiul ca fiind un element neglijat din punct de vedere biologic, afirmând acest lucru pe baza analizei nivelului de niobiu din țesuturile umane, precum și din cele animale (din sălbăticie și mediul domestic, precum și cele de laborator)<ref name=autogenerat5>Trace Elements in Human and Animal Nutrition, Volumul 2, pagina 451</ref>. Analizele au arătat urme de niobiu comparabile cu nivelul de cupru din țesuturi, fiind depășite de fier, zinc și rubidiu. Cantitatea de niobiu întâlnită în țesut proaspăt a fost de 0.5-3.0 micrograme/g țesut. Astfel, s-a sugerat un aport zilnic mai mare de 600 micrograme, dintre care aproximativ jumătate e absorbit și excretat prin urină<ref name=autogenerat5 />.
Raporturi ulterioare au determinat valori opuse (microgram per gram de țesut): sânge 0.004±0.0005; rinichi 0.01±0.004; ficat 0.004±0.009; plămâni 0.02±0.0001; ganglioni limfatici 0.06±0.007; mușchi 0.03±0.008; testicule 0.009±0.04. Oasele conțineau mai puțin de 0.07 micrograme per gram de cenușă. <ref name=autogenerat5 /> Cu toate că s-a arătat că aceste niveluri nu sunt periculoase pentru om, studiile pe șobolani au indicat faptul cp niobiul tinde sp se acumuleze în gonade, rinichi, plămâni, ficat și splină; aceasta a condus la scăderea duratei medii de viață, stoparea creșterii și incidența degenerării hepatice<ref name=autogenerat5 />.
Deși niobiul în sine nu prezintă un rol biologic, compușii săi organici afectează organismele; aceștia au arătat activitate antitumorală și anti-retrovirală (HIV) in vitro și în urma experimentelor pe șoareci<ref name=autogenerat4>Principles and Methods of Toxicology, Fifth Edition, editat de A. Wallace Hayes, pagina 873</ref> Efectul niobiului a fost studiat asupra limfocitelor de tip CD+4T. Rezultatele obținute au demonstrat ca ionii metalului nu produc daune ADN-ului înaintea altor forme toxice (precum apoptiza și/sau necroza).<ref name=autogenerat7>Metalloproteomics, de Eugene Permyakov, pagina 580</ref>
== Măsuri de protecție chimică ==
Cu toate că nu se cunoaște modul în care niobiul ar afecta sau nu organismul biologic, efectele niobiului au fost studiate asupra viabilității celulare și fosfatazei-alcaline, efectul fiind studiat in vitro utilizând 2 tipuri de celule osteoblaste, MG-63 și celule HOS. În prezenta niobiului, viabilitatea celulelor era scăzuta, fosfataza-alcalină a rămas constantă, iar celulele HOS au fost cu mult mai sensibile la acțiunea niobiului decât celulele MG-63.<ref name=autogenerat7 />
Compușii niobiului sunt rar întâlniți de majoritatea oamenilor, dar unii sunt toxici și trebuie tratați cu grijă. Expunerea pe termen lung și scurt la niobați și la clorura de niobiu, două chimicale care sunt solubile în apă, au fost testate pe șoareci. Șoarecii tratați cu o singură injecție cu pentaclorură de niobiu au arătat o doză mediană letală (LD<sub>50</sub>) între 10 și 100 mg/kg.<ref name="Haley">{{cite journal|title = Pharmacology and toxicology of niobium chloride|first = Thomas J.|last = Haley|coauthor = Komesu, N.; Raymond, K.|journal = [[Toxicology and Applied Pharmacology]]|volume = 4|issue = 3|pages = 385–392|year = 1962|doi = 10.1016/0041-008X(62)90048-0|pmid=13903824}}</ref><ref>{{cite journal|title = The Toxicity of Niobium Salts |first = William L.|last = Downs|coauthors = Scott, James K.; Yuile, Charles L.; Caruso, Frank S.; Wong, Lawrence C. K.|journal = American Industrial Hygiene Association Journal|volume = 26|issue = 4|pages = 337–346|year = 1965|doi = 10.1080/00028896509342740|pmid = 5854670}}</ref><ref>{{cite journal|title = Zirconium, Niobium, Antimony, Vanadium and Lead in Rats: Life term studies|first= Henry A.|last = Schroeder|coauthors = Mitchener, Marian; Nason, Alexis P.|journal = Journal of Nutrition|volume = 100|issue = 1|pages = 59–68|year=1970|pmid =5412131|url=http://jn.nutrition.org/content/100/1/59.short}}</ref> Pentru administrarea orală toxicitatea e mai scăzută; un studiu pe șoareci a avut LD<sub>50</sub> după 7 zile de 940 mg/kg.<ref name="Haley" />
O mare parte despre comportamentul niobiului in interiorul organismului este bazat pe studii asupra perechii radioizotopice 95Zr-95Nb, un produs comun al fisiunii nucleare. Un studiu a investigat incidenta cazurilor de cancer
Niobiul inhalat este
Niobiul cationic este cu mult mai toxic
De B. Venugopal, pagina 181</ref> Administrarea parenterala a pentaclorurii de niobiu conduce la respirație încetinită, letargie și, în cele din urmă, la deces.<ref
Deoarece niobiul este aproape inert
De Raymond D. Harbison,Marie M. Bourgeois,Giffe T. Johnson, pagina 185</ref>
== Note ==
{{listănote|2}}
Linia 382 ⟶ 410:
* Galia Gruder, ''Metale neobișnuite'', Editura Științifică, 1964
== Legături externe ==
{{Commons|Niobium}}
{{wiktionary|niobiu}}
* [http://periodic.lanl.gov/41.shtml Los Alamos National Laboratory – Niobium]
* [http://www.tanb.org/ Tantalum-Niobium International Study Center]
* [http://www.symmetrymag.org/cms/?pid=1000173 Niobium for particle accelerators eg ILC. 2005] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20061002182416/http://www.symmetrymag.org/cms/?pid=1000173 |date=2006-10-02 }}
* {{Cite EB1911|wstitle=Columbium|short=x}}
* {{Cite NIE|wstitle=Columbium}}
* [http://www.periodicvideos.com/videos/041.htm Niobium] at ''[[The Periodic Table of Videos]]'' (University of Nottingham)
* Spectroscopical, monoclorura (NbCl) a fost observată la temperaturi ridicate: vezi {{cite journal|doi = 10.1016/j.jms.2004.02.001|journal = Journal of Molecular Spectroscopy|volume = 228|year = 2004|pages = 544–553|url = http://bernath.uwaterloo.ca/media/270.pdf|
{{Elemente chimice}}
{{Control de autoritate}}
{{articol bun}}
[[Categorie:Elemente chimice]]
[[Categorie:Metale de tranziție]]
| |||