ニオブ (Nb)

原子番号41
原子量92.906372 u
分類遷移金属
電子配置[Kr] 4d⁴ 5s¹
外観灰色の金属光沢で、酸化すると青みを帯びる
密度(STP)8570 g/L
融点2750 K
沸点5017 K
電気陰性度1.6 (ポーリング)
イオン化エネルギー652.1 kJ/mol
原子半径145 pm
結晶構造体心立方
発見者チャールズ・ハチェット (1801)

概要

ニオブ(Nb)は軟らかい灰色の延性に富む遷移金属で、優れた超伝導特性と高い融点を持っています。化学的にタンタルに似ています。ニオブ(Nb)の主な特徴は以下のとおりです。

用途:主にパイプライン、自動車、建設向けの高張力低合金(HSLA)鋼に使われ(少量で強度と靭性が向上する)、超伝導磁石(MRI装置、粒子加速器)、コンデンサー、ジェットエンジン用のニッケル基超合金にも使われます。

製造/抽出:パイロクロア石やコルンブ石の鉱石から抽出されます。世界の生産はブラジルが圧倒的に多く(90%超)、カナダが第二の供給源です。他の金属の組み合わせに比べると、タンタルとの分離は比較的容易です。

歴史:1801年にチャールズ・ハチェットがマサチューセッツ州産の鉱物から発見し、当初は「コロンビウム」(記号Cb)と命名されました。その後、別の元素であることが証明されるまでタンタルと混同されていました。1950年にIUPACが「ニオブ」を正式に採用しましたが、アメリカの冶金分野では「コロンビウム」が今も使われています。ギリシャ神話のニオベ(タンタロスの娘)にちなんで命名されました。

健康への影響と安全性:比較的無毒で不活性と考えられています。生物学的な役割は知られていません。ニオブの粉塵は吸入の危険をもたらす可能性があります。一般に安全に取り扱えます。

価格/市場:価格は中程度で、フェロニオブ(鉄とニオブの合金)が主な商業形態です。ブラジルがほぼ独占しているため、供給の集中が懸念されています。鉄鋼業や超伝導体用途からの需要が拡大しています。

性質:優れた超伝導体で(単体の超伝導体の中で臨界温度が最も高い9.2 K)、融点が高く(2477°C)、腐食に強く、延性があり、保護的な酸化被膜を形成し、主に+5の酸化数をとり、鋼と容易に合金化します。

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周期表