Niob, det såkalte biofile metallet

Niob er det 41. grunnstoffet i det periodiske systemet.

Niob ble isolert i 1801 av den engelske kjemikeren Hatchett, som studerte et stykke jernmalm i British Museum i London, og ble først produsert av en sveitsisk kjemiker i 1864 ved reduksjon av klorider med hydrogen, og i 1951 Nomenclature Committee fra International Association of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) bestemte seg for å forene navnet på grunnstoffet med niob.

Niob ble opprinnelig brukt til å lage filamenter til glødelamper, men ble snart erstattet av wolfram, som hadde et høyere smeltepunkt og var bedre egnet til fremstilling av glødelamper. I 1920-årene ble det oppdaget at niob kunne øke styrken til stål, noe som førte til et press for bruken i stål, og faktisk tillegget på bare 0.03-0,05 % av niob til stål økte flytegrensen til stålet med 30 % eller mer. eller mer. Tilsetning av niob endrer ikke strukturen til jernet, men kombineres heller med karbonet, nitrogenet og svovelet i stålet for å endre mikrostrukturen til stålet. Ikke bare det, niob forbedrer også stålets seighet, motstand mot høytemperaturoksidasjon, korrosjonsbestandighet og senker stålets sprø overgangstemperatur, noe som resulterer i gode sveisbarhet og støpeegenskaper.

Bell Labs-forskere har funnet ut at niob-tinnlegeringer fortsatt kan opprettholde superledende egenskaper i sterke elektriske og magnetiske feltmiljøer, og niob er en av de høyeste kritiske temperaturene, noe som gjør nioblegeringer til de viktigste superledende materialene for tiden.

Noen designet et høyhastighets levitasjonstog, dets hjuldeler installerte superledende magneter, er laget av niobholdige legeringer, som kan produsere et sterkt og stabilt magnetfelt, slik at hele toget leviterte på sporet i en høyde på omtrent 10 centimeter , ikke lenger friksjon mellom tog og spor, og dermed krever svært lite kraft, kan toget tillates å nå hastigheter på mer enn 500 kilometer i timen. Niob og titan superledende materialer har også blitt brukt til å lage en likestrømsgenerator, som er liten, lett, rimelig og genererer 100 ganger mer strøm enn en generator av samme størrelse.

Niob inntar også en viktig plass i kirurgisk medisin, har utmerket korrosjonsbestandighet, interagerer ikke med ulike væsker i menneskekroppen, men skader heller ikke biologisk vev i det hele tatt, kan tilpasses alle steriliseringsmetoder, kan kombineres med organisk vev for lang tid og ufarlig forbli i menneskekroppen. Således ble niobplater brukt for å kompensere for skader på hodeskallen, niobtråd ble brukt til å sy opp nerver og sener, niobstrimler ble brukt til å erstatte brukne bein og ledd, og niobgarn eller niobnett laget av niobtråd ble brukt for å kompensere for muskler som om de var vokst på ekte bein. Dette er grunnen til at niob også er kjent som et "biofilt metall".

Niob har et ytre valenselektronlag på 5 elektroner, så det er rikt på redoksegenskaper. Valensen kan variere fra -1 til +5, og når valenselektronlaget er fullstendig fjernet avslører det en svært oksygenvennlig kryptonittkjerne, som kan brukes som en halogenidkonverter, oksidasjonsmiddel og til og med aktivering karbon-hydrogen-bindinger. En fersk studie har vist at de sterke oksiderende egenskapene til femverdig niob kan brukes til å rense giftige gasser, og at selv den fryktede sennepsgassen lett kan omdannes til ikke-toksisitet av niobsaponittleire.

I 2003 fant østerrikerne også en vakker kjemisk kunst relatert til niob, niob metalloverflate gjennom galvanisering av nioboksidfilm kan være brytningsaktiv, skinnende overflate, forskjellig tykkelse på filmen kan også produsere forskjellige farger, så laget en rekke forskjellige farger av mynter, noe som øker samlerverdien av disse myntene.