O scurtă istorie a descoperirii elementelor niobium și tantalum

Niobiuși tantalul sunt elemente din perioadele a 5 -a și a 6 -a ale grupului VB din tabelul periodic, cu simboluri element NB și TA, numere atomice 41 și 73 și, respectiv, mase atomice relative 92.90638 și, respectiv, 180.9479. Niobium și tantal sunt rare metale de topire ridicate în metale feroase non -. Niobiul și tantalul au proprietăți foarte similare și se numesc elemente similare.

Diagrama produsului Tantalum Niobium

 

Coroziune - tijă de niobium rezistentă

Placă de niobium rezistentă la temperatură ridicată

Tub de niobium antioxidant

Tijă de tantal de înaltă puritate

Placă tantal rezistentă la coroziune

Tub tantal rezistent la temperaturi ridicate

Descoperirea niobiului și tantalului s-a datorat formării chimiei ca știință la mijlocul secolului al XVIII-lea și creșterii ulterioare a chimiei analitice ca subiect independent în știința chimică. Niobium și Tantalum, ca și alte elemente, au fost descoperite și din minereuri recent descoperite prin cercetare. Datorită proprietăților extrem de similare ale niobiului și tantalului, este dificil să le separați complet. Descoperirea lor a trecut printr -un proces misterios și chinuitor, ceea ce a dus la descoperirea fenomenului interesant al lui Niobium de două ori și la două nume pentru mult timp.

În 1650, a fost descoperit un mineral cunoscut sub numele de minereu de fier Niobium în Connecticut, SUA, care era negru închis, transparent și avea o textură de aur. În 1753, familia primului guvernator al statului a oferit mineralului Muzeului Britanic din Londra. În 1801, chimistul britanic Charles Hatchett (1765-1847) a obținut acest mineral de la muzeu. El a descoperit un nou oxid din mineral în timp ce îl studia și și -a dat seama că se confruntă cu oportunitatea de a descoperi un nou element. Prin urmare, a lucrat împotriva timpului pentru a finaliza experimentul pentru a determina diferitele proprietăți ale noului oxid în doar patru luni și a anunțat oficial descoperirea noului element la Royal Society din Londra, pe 26 noiembrie a acelui an. În comemorarea descoperirii lui Columb a Americii ca origine a mineralului, el a numit -o Columbium și a numit mineral Columbit.

În 1802, chimistul suedez Ander Gustaf Ekeberg (1767-1813) a izolat un nou oxid de metal în timp ce studia mineralul acum cunoscut sub numele de Tantalite, descoperit în satul Kimito, Finlanda în 1746, iar mineralul cunoscut acum sub numele de Yttrite, descoperit în Ytterby, Suedia. Cu toate acestea, toate încercările de a dizolva acest oxid au eșuat, iar noul compus a fost numit Tantalus, fiul lui Zeus în mitologia greacă, pentru tenacitatea sa. El a fost pedepsit de Zeus pentru că a dezvăluit un secret: stând în apă adâncă, dar nu a putut să bea apă și să fie sub un copac fructific. Incapabil să mănânce fructe și suferind de foame și sete pentru totdeauna, dar a perseverat încăpățânat și s -a numit Tantalum.

Deși Eckberg credea cu tărie că ceea ce descoperise a fost un element nou. Cu toate acestea, datorită descrierii sale inexacte a proprietăților Tantalum, care coexistă întotdeauna cu niobium și are proprietăți atât de similare încât sunt dificil de distins, a fost confuz și a făcut ca mulți chimiști celebri să fie implicați în dezbaterea cu privire la faptul că cele două elemente sunt aceleași. Unii savanți cred chiar că Eckberg a repetat doar descoperirea Colchicum. Această dezbatere a durat aproape 40 de ani până când chimistul german Heinrich Rose (1795-1864) a rezolvat-o pentru prima dată în 1844. El a analizat diverse minerale Tantalum Niobium și a constatat că există un alt element nou în afară de molibden de fiecare dată. Acest nou element are două stări de valență, +3 și +5, în timp ce tantalul are doar un singur stat de valență, +5., dar a crezut că este un alt element nou și l -a numit niobium după ce fiica lui Tantalus, Niobe, The Goddes of Lackes, NB), pentru a -și indică o afinitate similară cu Tantalum. Acest lucru oferă Niobium două nume elementare.

The ultimate solution to the debate lies with JCG Marignac (1817-1894, discoverer of the rare earth elements yttrium and gadolinium), who first discovered during 1865-1866 that the vapor pressure of pentachlorides of niobium and tantalum was different, and that the solubility of potassium fluoride complexes of niobium and tantalum În mediile acid diluate a fost semnificativ diferit. De asemenea, el a separat cu succes tantalul și niobiul pentru prima dată folosind metoda de cristalizare în trepte a sarei cu fluor. Realizarea sa a pus bazele producției ulterioare de metale Niobium și Tantalum. În 1907, chimistul CW Balke (1880-1948) a fost primul care a determinat cu exactitate masa moleculară relativă a niobiului și a tantalului după ce a studiat diverși compuși de niobiu și tantal, dovedind în cele din urmă că niobiul și niobiul sunt același element. Cercetările lui Polger au determinat -o ulterior pe Carl Pfanstiehl, un american, să înființeze prima fabrică de producție din lume și tantală din lume - Pfanstiehl Com. Ine. Compania a fost redenumită ca Fan Steel Products Com. Ine în 1918 și a oprit producția în 1989.

După ce a coexistat timp de aproape o sută de ani, Uniunea Internațională pentru Chimie Teoretică și Aplicată (IU - PAC) a decis în 1951 să -și unifice numele (simbolul) ca Niobium (NB). Dar America de Nord încă folosește numele Columbia până în zilele noastre.

În 1866, omul de știință suedez CB a produs mai întâi niobium metalic prin reducerea clorurii de niobiu cu hidrogen. La sfârșitul secolului X Un alt om de știință, Goldschmit, a obținut niobiu metalic prin reducerea aluminiului.

Producția de metal cu tantalum a fost mai devreme decât niobiul. În 1825, Berzelius a redus fluotantalatul de potasiu cu potasiu metalic pentru a obține pulbere de tantal cu puritate scăzută. În 1866, Ross a redus fluorotantalatul de sodiu cu sodiu metalic pentru a produce un nivel ridicat de - pulbere de tentală de puritate