Niob
| Niob | |||
|---|---|---|---|
 | |||
| Basisdata | |||
| Navn | Niob | ||
| Symbol | Nb | ||
| Atomnummer | 41 | ||
| Utseende | gråblankt | ||
| Plass i periodesystemet | |||
| Gruppe | 5 | ||
| Periode | 5 | ||
| Blokk | d | ||
| Kjemisk serie | transisjonsmetall | ||
| Atomegenskaper | |||
| Atomvekt | 92.90638 u | ||
| Empirisk atomradius | 145 pm | ||
| Kalkulert atomradius | 198 pm | ||
| Kovalent atomradius | 137 pm | ||
| Elektronkonfigurasjon | [Kr] 4d4 5s1 | ||
| Elektroner per energinivå | 2, 8, 18, 12, 1 | ||
| Oksidasjonstilstander | 5, 4, 3, 2, 1, -1 | ||
| Krystallstruktur | Kubisk romsentrert | ||
| Fysiske egenskaper | |||
| Stofftilstand | fast stoff | ||
| Smeltepunkt | 2 468 °C (2 741 K) | ||
| Kokepunkt | 4 927 °C (5 200 K) | ||
| Molart volum | 1,08·10-5 m³/mol | ||
| Tetthet | 8 580 kg/m³ | ||
| Hardhet | 6,0 (Mohs skala) | ||
| Fordampningsvarme | 690,1 kJ/mol | ||
| Smeltevarme | 26,9 kJ/mol | ||
| Damptrykk | 0,0755 Pa ved 2 741 K | ||
| Lydfart | 3 480 m/s ved 293,15 K | ||
| Diverse | |||
| Elektronegativitet etter Pauling-skalaen | 1,6 | ||
| Spesifikk varmekapasitet | 265 J/(kg·K) (300 K) | ||
| Elektrisk ledningsevne | 6,93 · 106 S/m | ||
| Termisk konduktivitet | 53,7 W/(m·K) (300 K) | ||
Niob er et grunnstoff med kjemisk symbol Nb og atomnummer 41. Atommassen (u) er 92,9.
Historie
[rediger | rediger kilde]Grunnstoffet ble oppdaget i 1801 av den britiske kjemikeren Charles Hatchett som navngav det columbium. Han fant dette grunnstoffet i mineralet kolumbitt som var sendt til England fra Connecticut på 1750-tallet. Siden niob oftest opptrer sammen med et annet grunnstoff, tantal (oppdaget i 1802), var det en del forvirring om disse to grunnstoffene var identiske. Forvekslingen ble ikke oppklart før Heinrich Rose og Jean Charles Galissard de Marignac gjenoppdaget niob i 1844. Rose kjente ikke til Hatchetts arbeid og døpte det niobium. I 1864 isolerte Christian Blomstrand niob i ren metallisk form ved å varme opp niobklorid i hydrogenatmosfære.
Navnet «columbium» med kjemisk symbol Cb ble forkastet av International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) og navnet niobium ble offisielt godkjent i 1950 etter 100 år med navnekontrovers.
I USA bruker mange fremdeles navnet columbium om grunnstoffet.
Navnet kommer fra gresk mytologi: Niobe, hvilket er datter av Tantalos.
Egenskaper
[rediger | rediger kilde]Niob er et mykt og smidig transisjonsmetall som lett kan valses og smis. Det er skinnende grått og får et blålig, passiviserende oksidsjikt etter en tid i romtemperert luft. Niob begynner å oksidere i luft ved 200 °C. De kjemiske egenskapene er nesten identiske med tantals. Det er motstandsdyktig overfor de fleste syrer, men angripes av flussyre og varm svovelsyre. I varme baser korroderer niob, fordi det beskyttende oksidsjiktet løses opp.
Mekanisk bearbeiding må foregå i beskyttende atmosfære. Niob blir superledende ved 9,3 K, høyest blant superledende grunnstoffer.
Isotoper
[rediger | rediger kilde]Naturlig forekommende niob består utelukkende av den stabile isotopen 93Nb. I tillegg er 32 kunstig fremstilte ustabile (og dermed radioaktive) isotoper kjent. De mest stabile av disse er 92Nb med halveringstid 3,49 × 107 år, 94Nb med halveringstid 2,033 × 104 år, 91Nb med halveringstid 680 år, 93m1Nb med halveringstid 16,13 år, 91m1Nb med halveringstid 60,86 døgn, 95Nb med halveringstid 34,975 døgn, 92m1Nb med halveringstid 10,15 døgn og 95m1Nb med halveringstid 3,6 døgn. Alle de resterende isotopene har halveringstider kortere enn 1 døgn, og de fleste kortere enn 1 time.[1]
CAS-nummer: 7440-03-1
Forekomst
[rediger | rediger kilde]Niob finnes ikke naturlig i ren form og er et relativt sjeldent metall (24 ppm i jordskorpen) som finnes i mineralene pyrokloritt og columbitt. Niobmineraler brytes i dag i Brasil, Canada, Nigeria, Kongo, Australia og Russland. 88 % av reservene finnes i Brasil.
I Norge ble niob produsert av Norsk Hydro ved Herøya basert på dolomitt og søvitt fra Søve gruver. I perioden 1953 til 1963 sto produksjonen på 350 – 400 tonn niob per år for 15-20 % av verdensproduksjonen og produktet gikk vesentlig til USAs atomindustri.
I 2007 ble det på verdensbasis fremstilt 45 000 tonn niob, og det største produsentlandet var Brasil (40 000 tonn), fulgt av Canada (4 200 tonn). Verdens utvinnbare niob-reserver anslås til å være 2,7 millioner tonn.[2]
Anvendelse
[rediger | rediger kilde]
Det brukes i mange stållegeringer, og ved sveising, i elektronikk, optikk og smykker. Niob har lavt tverrsnitt for nøytronbestråling og har derfor stor motstandskraft mot termiske nøytroner fra kjernereaksjoner. Niob og nioblegeringer brukes derfor i utstyr for kjernefysisk industri og eksperimenter, blant annet som tilsetning i legeringer for kapsling av brenselselementer i kjernereaktorer. Som tilsetningsstoff i legeringer gir niob høy temperaturstabilitet og har blant annet vært brukt i romprogrammer som Apollo og romfergen. Andre anvendelser er:
- Medisinsk utstyr som ikke skal gi noen allergiske reaksjoner, for eksempel i pacemakere.
- Optisk utstyr der niob tilsettes i glass for å øke lysbrytningsindeksen, noe som tillater tynnere og lettere linser.