نيوبيوم

النيوبيوم Niobium (أ.ص.د.: {{/niˈəʊbiəm, ˌnʌɪˈəʊbiəm/), أو كلومبيوم columbium (أ.ص.د.: /kəˈlʌmbiəm/) هو عنصر كيميائي في الجدول الدوري ورمزه Nb و رقمه الذري 41. وهو فلز انتقالي نادر، مطاوع، رمادي وقابل للتشكيل , حرارى , ويتواجد في النيوبيت niobite ويستعمل في صناعة السبائك. وأبرز سبائكه تستخدم في صناعة أنواع خاصة من الصلب والمفاصل الملحومة القوية. وقد تم اكتشاف النيوبيوم في العديد من خامات الكلومبيت columbite (تسمى الآن النيوبيت niobite). وبالاضافة لسبائك الصلب الخاصة فالنيوبيوم يستخدم في اللحام والصناعات النووية والإلكترونيات وصناعة حلي المجوهرات.

نيوبيوم, ₀₀Nb

نيوبيوم
المظهر	gray metallic, bluish when oxidized
الوزن الذري العياري Ar°(Nb)
نيوبيوم في الجدول الدوري
V ↑ Nb ↓ Ta زركونيوم ← نيوبيوم → موليبدنم
الرقم الذري (Z)	41
المجموعة	5
الدورة	period 5
المستوى الفرعي	d-block
التوزيع الإلكتروني	[Kr] 4d4 5s1
الإلكترونات بالغلاف	2, 8, 18, 12, 1
الخصائص الطبيعية
الطور at د.ح.ض.ق	solid
نقطة الانصهار	2750 K ​(2477 °س، ​4491 °F)
نقطة الغليان	5017 K ​(4744 °س، ​8571 °ف)
الكثافة (بالقرب من د.ح.غ.)	8.57 ج/سم³
حرارة الانصهار	30 kJ/mol
حرارة التبخر	689.9 kJ/mol
السعة الحرارية المولية	24.60 J/(mol·K)
ضغط البخار P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k at T (K) 2942 3207 3524 3910 4393 5013
الخصائص الذرية
حالات الأكسدة	5, 4, 3, 2, −1 ​(a mildly acidic oxide)
الكهرسلبية	مقياس پاولنگ: 1.6
طاقات التأين	الأول: 652.1 kJ/mol الثاني: 1380 kJ/mol الثالث: 2416 kJ/mol
نصف القطر الذري	empirical: 146 pm
نصف قطر التكافؤ	164±6 pm
الخطوط الطيفية
خصائص أخرى
التواجد الطبيعي	primordial
البنية البلورية	​body-centered cubic (bcc)
سرعة الصوت قضيب رفيع	3480 م/ث (عند 20 °س)
قضيب رفيع	53.7 W/(m·K)
التمدد الحراري	7.3 µm/(m⋅K)
المقاومة الكهربائية	152 nΩ⋅m (at 0 °C)
الترتيب المغناطيسي	paramagnetic
معامل يونگ	105 GPa
معامل القص	38 GPa
معاير الحجم	170 GPa
نسبة پواسون	0.40
صلادة موز	6.0
صلادة ڤيكرز	1320 MPa
صلادة برينل	736 MPa
رقم كاس	7440-03-1
التاريخ
التسمية	after Niobe in Greek mythology, daughter of Tantalus (tantalum)
الاكتشاف	Charles Hatchett (1801)
أول عزل	Christian Wilhelm Blomstrand (1864)
Recognized as a distinct element by	Heinrich Rose (1844)
نظائر النيوبيوم

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

التاريخ

تشارلز هاتشت كان مكتشف الكولومبيوم.

Picture of a Hellenistic sculpture representing Niobe by Giorgio Sommer

تم اكتشاف النيوبيوم من قبل الكيميائي والمعدني تشارلز هاتشت في عام 1801. وجد العنصر في عينة الكولمبيت المستخرجة من مجرى نهر موجود في كولومبيا وبعثها بعد ذلك إلى إنگلترة. لهذا السبب سماه هاتشت كولومبيم. حتى منتصف القرن 19 افترض أن "كولومبيوم" والتانتالوم هما نفس العنصر، والتانتالوم هو عنصر كيميائي اكتشف في عام 1802، وذلك لأن العنصرين صنفا معا في المعادن.

في سنة 1844 الأستاذ البرليني هاينريش روز أظهر أن النيوبيوم والتنتالوم عنصرين مختلفين. نظرا لتشابهه بالتانتالوم، ولم يعرفه باسم "كولومبيم"، أعطى له اسم "نيوب" بنت تنتالوس الشخصية الأسطورية اليونانية. في عام 1864 نجح كرستيون بلومستر في إنتاج النيوبيوم المعدني عن طريق اختزال كلوريد الهيدروجين مع النيوبيوم وهذه العملية أنجزت تحت الحرارة.

بعد سنوات عديدة من المشاورات، اتفق أن يكون النيوبيوم الاسم الرسمي للعنصر من قبل الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC) وهذا في عام 1950.

الخصائص

في الجدول الدوري للعناصر الكيميائية، الرمز الكيميائي للنيوبيوم هو Nb وينتمي إلى المجموعة 5 للعناصر الكيميائية وعدده الذري هو41. النيوبيوم معدن رمادي لامع ومطيل. الخصائص الكيميائية للنيوبيوم هي مشابهة لتلك التي تخص التانتالوم.

مثل التانتالوم، اكتسب النيوبيوم مقاومته ضد التآكل من طبقة رقيقة تغطيه من الأكسيد الذي يوفر له التخميل، وبالتالي يقاوم أحماض مختلفة.

كما يستخدم النيوبيوم كمادة في صناعة مجموعة واسعة من المكونات في الصناعات الكيميائية والصيدلانية.

الفيزيائية

الرقم الذري	العنصر	رقم غلاف تكافؤ
23	الڤانديوم	2, 8, 11, 2
41	النيوبيوم	2, 8, 18, 12, 1
73	التانتاليوم	2, 8, 18, 32, 11, 2
105	الدوبنيوم	2, 8, 18, 32, 32, 11, 2 (متوقع)

النظائر

المقالة الرئيسية: نظائر النيوبيوم

التواجد

انظر أيضاً: تصنيف:أملاح النيوبيوم

الانتاج

منتجو النيوبيوم في 2006.

انتاج المنجم (طن) (USGS estimate)

البلد	2000	2001	2002	2003	2004	2005	2006	2007	2008	2009	2010	2011
أستراليا	160	230	290	230	200	200	200	?	?	?	?	?
البرازيل	30,000	22,000	26,000	29,000	29,900	35,000	40,000	57,300	58,000	58,000	58,000	58,000
كندا	2,290	3,200	3,410	3,280	3,400	3,310	4,167	3,020	4,380	4,330	4,420	4,400
الكونغو الديمقراطية	?	50	50	13	52	25	?	?	?	?	?	?
موزمبيق	?	?	5	34	130	34	29	?	?	?	?	?
نيجريا	35	30	30	190	170	40	35	?	?	?	?	?
رواندا	28	120	76	22	63	63	80	?	?	?	?	?
العالم	32,600	25,600	29,900	32,800	34,000	38,700	44,500	60,400	62,900	62,900	62,900	63,000

المركبات

انظر أيضاً: تصنيف:مركبات النيوبيوم

الهاليدات

A sample of niobium pentachloride (yellow portion) that has partially hydrolyzed (white material).

Ball-and-stick model of niobium pentachloride, which exists as a dimer

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

التطبيقات

رقائق النيوبيوم.

السبائك الفائقة

Apollo 15 CSM in lunar orbit with the dark rocket nozzle made from niobium-titanium alloy

المغناطيسات فائقة التوصيل

A 3 tesla clinical magnetic resonance imaging scanner using niobium-superconducting alloy

استخدامات أخرى

A 150 Years Semmering Alpine Railway Coin made of niobium and silver

الاحتياطات

من النادر تعامل الإنسان مع هذا المعدن، وكل مركبات الپلاديوم بها درجة سُمية عالية، كما أنها تسبب السرطانات. كلوريد البلاديوم ضار جداً بالصحة وسام إذا بلعه الإنسان أو إذا تم استنشاقه أو امتصاصه عن طريق الجلد. ومن خلال إجراء التجارب المعملية على الحيوانات ثبت تأثيره السيىء على نخاع العظام والكبد والكلى. وعلى الرغم من ذلك، كان يُوصف كلوريد البلاديوم سابقاً لعلاج السعال الديكى، بجرعة 0.065 جرام/اليوم (حوالى 1 ملجم/كجم) وكانت لا توجد له آثار جانبية كثيرة. لا توجد معلومات عن إصابة الإنسان بالتسمم منه من خلال الأطعمة لأن تركيزاته تكون قليلة للغاية.

وصلات خارجية

ابحث عن niobium في
قاموس المعرفة.

• Los Alamos National Laboratory – Niobium
• Tantalum-Niobium International Study Center
• Niobium for particle accelerators eg ILC. 2005
•  Chisholm, Hugh, ed. (1911). "Columbium" . دائرة المعارف البريطانية (eleventh ed.). Cambridge University Press.
•  "Columbium". New International Encyclopedia. {{{year}}}. 
• Niobium at The Periodic Table of Videos (University of Nottingham)
• Spectroscopically, the monochloride (NbCl) has been observed at high temperatures: see Ram, R. S.; Rinskopf, N.; Liévin, J.; Bernatha, P. F. (2004). "Fourier transform emission spectroscopy and ab initio calculations on NbCl" (PDF). Journal of Molecular Spectroscopy. 228 (2): 544–553. Bibcode:2004JMoSp.228..544R. doi:10.1016/j.jms.2004.02.001.