Niyobyum Temelleri

Niyobyum, oda sıcaklığındaki havaya maruz kaldığında hafif maviye dönüşen gümüş grisi bir metaldir. Görünümü cilalı çelik veya platine benzer.

Periyodik Tablonun V Grubuna ait, atom ağırlığı 92.9064 olan ve atom sembolü Nb olan bir geçiş metalidir. Bilinen yarı ömürleri ve kütle numaraları 83 ile 110 arasında olan 28 izotopu vardır. Doğal niyobyum, kararlı izotop niyobyum 93'tür.

Niyobyum aynı zamanda refrakter bir metaldir. Refrakter metaller, aşırı ısıya maruz kaldıklarında bile sertliklerini ve mukavemetlerini koruyan ve onları çeşitli imalat süreçlerinde faydalı kılan diğer birçok benzersiz özellik sergileyen özel bir metal grubudur. Diğer refrakter metaller şunları içerir:

Volfram (W)
Molibden (Mo)
Tantal (Ta)
Renyum (Yeniden)
Titanyum (Ti)
Diğer bazı egzotik metaller
Niyobyum doğada tek başına bulunamaz. Bunun yerine, kolumbit-tantalit grubu olarak bilinen bir grup mineralde bulunur. Bu grup, belirgin columbite-tantalite ek olarak piroklor, piroksen, tantalit ve columbite olarak da bilinen columbite'i içerir. Büyük miktarlarda niyobyumun karbon silikat kayaları (karbonatitler olarak da bilinir) ve sodyum kalsiyum niyobat ile ilişkili olduğu bulunmuştur. Bilinen en büyük yataklardan bazıları Kanada, Brezilya, Rusya, Nijerya ve Demokratik Kongo Cumhuriyeti'nde bulunmaktadır.

Bu mineraller ayrıca sıklıkla tantal içerir. Niyobyum ve tantal birçok özelliği paylaşıyor ancak önemli bir fark var. Tantal niyobyumun yaklaşık iki katı kadar ağırdır.

Niyobyum ayrıca yer kabuğunda tantaldan 10 kat daha fazla miktarda bulunur. Yer kabuğundaki içeriği ağırlıkça milyonda 17 parça veya mol olarak milyonda 3,7 parçadır. Bu, yerkabuğunda kurşundan daha fazla, bakırdan daha az niyobyum bulunduğu anlamına gelir. 100 gramın maliyeti yaklaşık 18 dolar.

Niyobyum üretmek için kullanılan süreç oldukça karmaşıktır çünkü tantaldan ayrılması gerekmektedir.

Niyobyum, bir oksit oluşturularak ve daha sonra hidrojen ve karbonla indirgenerek bu diğer maddelerden ayrılabilir. Ayırma işlemi, elementleri sıvı-sıvı bir işlemle çıkarmak için çözücüler kullanır ve ardından niyobyumu çökeltir. İşlemcinin daha sonra onu niyobyum pentoksite (Nb2O5) pişirmesi gerekiyor; bu daha sonra hidrojenasyon ve metalotermik işlemler kullanılarak toz haline getiriliyor. Vakumlu sinterleme veya elektron ışınıyla eritme, tozu daha da sağlamlaştırır ve saflaştırır.

Niyobyum elde etmenin başka bir yöntemi, erimiş tuzların elektrolizini veya reaktif metaller kullanılarak flor komplekslerinin indirgenmesini içerir.

Niyobyum genellikle kullanılmadan önce demir, nikel ve kobalt gibi metallerle alaşımlanır.