نيوبيوم

نيوبيوم, ₄₁Nb
الخصائص العامة
النطق	// ;
المظهر	gray metallic, bluish when oxidized
الوزن الذري العياري (Ar, standard)	92.90637(2)
نيوبيوم في الجدول الدوري
	زركونيوم ← نيوبيوم → موليبدنم
الرقم الذري (Z)	41
المجموعة، الدورة	المجموعة 5, الفترةخمسة
المستوى الفرعي	المستوى الفرعي d
التوزيع الإلكتروني	[Kr] 4d4 5s1
الإلكترونات بالغلاف	2, 8, 18, 12, 1
الخصائص الطبيعية
الطور (عند STP)	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)
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
	الخطوط الطيفية
متفرقات
البنية البلورية	مكعب موسطن الكتلة (bcc)
سرعة الصوت thin rod	3480 m/s (at 20 °C)
التمدد الحراري	7.3 µm/(m·K)
التوصيل الحراري	53.7 W/(m·K)
المقاومة الكهربائية	152 nΩ·m (عند 0 °س)
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 نيوبيوم الرئيسية
	Decay modes in parentheses are predicted, but have not yet been observed
	; ; ; \| المراجع \| [[:d:خطأ لوا في وحدة:Wikidata على السطر 866: attempt to index field 'wikibase' (a nil value).\|في ويكي‌داتا]]

النيوبيوم Niobium (أ.ص.د.: {{/niˈəʊbiəm, ˌnʌɪˈəʊbiəm/), أوكلومبيوم columbium (أ.ص.د.: /kəˈlʌmbiəm/) هوعنصر كيميائي في الجدول الدوري ورمزه Nb ورقمه الذري 41. وهوفلز انتنطقي 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 الكثير من خامات الكلومبيت columbite (تسمى الآن النيوبيت niobite). وبالاضافة لسبائك الصلب الخاصة فالنيوبيوم يستخدم في اللحام والصناعات النووية والإلكترونيات وصناعة حلي المجوهرات.

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. عثر 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 حتى "كولومبيوم" والتانتالوم هما نفس العنصر، والتانتالوم هوعنصر كيميائي اكتشف في عام 1802، وذلك لأن العنصرين صنفا معا في المعادن.

في سنة 1844 الأستاذ البرليني هاينريش روز أظهر حتى النيوبيوم والتنتالوم عنصرين مختلفين. نظرا لتشابهه بالتانتالوم، ولم يعهده باسم "كولومبيم"، منح 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 حتىقد 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 هوNb وينتمي إلى المجموعةخمسة للعناصر الكيميائية وعدده الذري هو41. النيوبيوم معدن رمادي لامع ومطيل. الخصائص الكيميائية للنيوبيوم هي مماثلة 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 (متسقط)

الكيميائية

النظائر

التواجد

الانتاج

منتجوالنيوبيوم 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
الكونغوالديمقراطية	?	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

الأكاسيد والكبريتات

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

النترات والكبريتيدات

التطبيقات

رقائق النيوبيوم.

إنتاج الصلب

السبائك الفائقة

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

سبائك النيوبيوم

المغناطيسات فائقة التوصيل

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

موصلات فائقة أخرى

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 أوإذا تم استنشاقه أوامتصاصه 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 هجريزاته تكون قليلة للغاية.

المصادر

^ النيوبيوم، تانيك
^ Larry D. Cunningham (2012-04-05). "USGS Minerals Information: Niobium (Columbium) and Tantalum". Minerals.usgs.gov. Retrieved 2012-08-17.
^ المعادن الثقيلة.. سموم بيئية، فيدو

وصلات خارجية

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.