Osnove niobija

Niobij je srebrno-sivi metal koji postaje blago plav kada je izložen zraku sobne temperature. Izgledom je sličan poliranom čeliku ili platini.

To je prijelazni metal koji pripada skupini V periodnog sustava s atomskom težinom od 92,9064 i atomskim simbolom Nb. Ima 28 izotopa s poznatim vremenom poluraspada i masenim brojevima između 83 i 110. Prirodni niobij je njegov stabilni izotop niobij 93.

Niobij je također vatrostalni metal. Vatrostalni metali su posebna skupina metala koji zadržavaju svoju tvrdoću i snagu čak i kada su izloženi ekstremnoj toplini i pokazuju nekoliko drugih jedinstvenih svojstava koja ih čine korisnima za niz proizvodnih procesa. Ostali vatrostalni metali uključuju:

Volfram (W)
Molibden (Mo)
tantal (Ta)
Renij (Re)
Titan (Ti)
Nekoliko drugih egzotičnih metala
Niobij se ne može naći sam u prirodi. Umjesto toga, nalazi se u skupini minerala poznatoj kao skupina kolumbita-tantalita. Osim očitog kolumbita-tantalita, ova skupina sadrži piroklor, piroksen, tantalit i kolumbit, poznat i kao kolumbit. Utvrđeno je da su velike količine niobija povezane s ugljikovim silikatnim stijenama (također poznatim kao karbonatiti) i natrijevim kalcijevim niobatom. Neka od najvećih poznatih nalazišta nalaze se u Kanadi, Brazilu, Rusiji, Nigeriji i Demokratskoj Republici Kongo.

Ovi minerali također često sadrže tantal. Niobij i tantal dijele mnoga svojstva, ali postoji jedna velika razlika. Tantal je oko dva puta teži od niobija.

Niobij je također 10 puta zastupljeniji od tantala u Zemljinoj kori. Njegov sadržaj u zemljinoj kori iznosi oko 17 dijelova na milijun po težini ili 3,7 dijelova na milijun po molu. To znači da u zemljinoj kori ima više niobija nego olova, ali manje od bakra. Cijena 100 grama je oko 18 dolara.

Proces koji se koristi za proizvodnju niobija prilično je složen, uglavnom zato što ga treba odvojiti od tantala.

Niobij se može odvojiti od ovih drugih tvari stvaranjem oksida i njegovom redukcijom s vodikom i ugljikom. Proces odvajanja koristi otapala za ekstrakciju elemenata u procesu tekućina-tekućina, a zatim taloži niobij. Procesor ga zatim mora ispeći do niobijevog pentoksida (Nb2O5), koji se zatim reducira u prah pomoću hidrogenacije i metalotermičkih procesa. Vakuumsko sinteriranje ili taljenje elektronskim snopom dodatno konsolidira i pročišćava prah.

Druga metoda dobivanja niobija uključuje elektrolizu rastaljenih soli ili redukciju fluorovih kompleksa pomoću reaktivnih metala.

Niobij se prije upotrebe obično legira s metalima, uključujući željezo, nikal i kobalt.