Niobiul, așa-numitul metal biofil

Niobiul este al 41-lea element al tabelului periodic.

Niobiul a fost izolat în 1801 de chimistul englez Hatchett, care studia o bucată de minereu de fier la British Museum din Londra și a fost produs pentru prima dată de un chimist elvețian în 1864 prin reducerea clorurilor cu hidrogen, iar în 1951 Comitetul de nomenclatură a Asociației Internaționale de Chimie Pură și Aplicată (IUPAC) a decis să unifice denumirea elementului cu niobiul.

Niobiul a fost folosit inițial pentru a face filamente pentru lămpile cu incandescență, dar a fost înlocuit curând cu wolfram, care avea un punct de topire mai mare și era mai potrivit pentru fabricarea lămpilor incandescente. În anii 1920s-a descoperit că niobiul ar putea crește rezistența oțelului, ceea ce a condus la un impuls pentru utilizarea acestuia în oțel și, de fapt, la adăugarea a doar 0.03-0,05% de niobiu la oțel a crescut rezistența de curgere a oțelului cu 30% sau mai mult. sau mai mult. Adăugarea de niobiu nu schimbă structura fierului, ci mai degrabă se combină cu carbonul, azotul și sulful din oțel pentru a schimba microstructura oțelului. Nu numai că, niobiul îmbunătățește, de asemenea, duritatea oțelului, rezistența la oxidarea la temperaturi înalte, rezistența la coroziune și scade temperatura de tranziție fragilă a oțelului, rezultând o bună sudabilitate și proprietăți de turnare.

Oamenii de știință de la Bell Labs au descoperit că aliajele de niobiu-staniu pot menține în continuare proprietățile supraconductoare în medii puternice de câmp electric și magnetic, iar niobiul este una dintre cele mai ridicate temperaturi critice, ceea ce face ca aliajele de niobiu să fie cele mai importante materiale supraconductoare în prezent.

Cineva a proiectat un tren cu levitație de mare viteză, părțile sale de roată instalate magneți supraconductori, este fabricat din aliaje care conțin niobiu, care poate produce un câmp magnetic puternic și stabil, astfel încât întregul tren a levitat pe șină la o înălțime de aproximativ 10 centimetri. , nu mai are frecare între tren și șină și, prin urmare, necesită foarte puțină putere, trenului i se poate permite să atingă viteze de peste 500 de kilometri pe oră. Materialele supraconductoare de niobiu și titan au fost, de asemenea, folosite pentru a face un generator de curent continuu, care este mic, ușor, cu costuri reduse și generează de 100 de ori mai multă putere decât un generator de aceeași dimensiune.

Niobiul ocupă, de asemenea, un loc important în medicina chirurgicală, are o rezistență excelentă la coroziune, nu interacționează cu diverse lichide din corpul uman, dar nici nu dăunează deloc țesuturilor biologice, este adaptabil oricăror metode de sterilizare, poate fi combinat cu țesuturi organice pt. rămâne mult timp și inofensiv în corpul uman. Astfel, foile de niobiu au fost folosite pentru a compensa deteriorarea craniului, sârmă de niobiu a fost folosită pentru a coase nervi și tendoane, benzi de niobiu au fost folosite pentru a înlocui oasele și articulațiile rupte, iar fire de niobiu sau plasă de niobiu din sârmă de niobiu au fost folosite pentru a compensa. pentru mușchi de parcă ar fi crescut pe oase reale. Acesta este motivul pentru care niobiul este cunoscut și ca un „metal biofil”.

Niobiul are un strat exterior de electroni de valență de 5 electroni, deci este bogat în proprietăți redox. Valența sa poate varia de la -1 la +5, iar atunci când stratul de electroni de valență este complet îndepărtat, dezvăluie un miez de criptonită foarte prietenos cu oxigenul, care poate fi folosit ca convertor de halogenuri, oxidant și chiar activat. legături carbon-hidrogen. Un studiu recent a arătat că proprietățile oxidante puternice ale niobiului pentavalent pot fi folosite pentru a purifica gazele otrăvitoare și că chiar și temutul gaz muștar poate fi ușor transformat în non-toxicitate de către argila saponită de niobiu.

În 2003, austriecii au găsit, de asemenea, o artă chimică frumoasă legată de niobiu, suprafața metalică de niobiu prin galvanizarea filmului de oxid de niobiu poate fi refractivă, suprafață strălucitoare, grosimi diferite ale filmului pot produce, de asemenea, diferite culori, astfel încât a făcut o varietate de culori diferite. de monede, ceea ce crește valoarea de colecție a acestor monede.