CALM/arwiki huggingface dataset:
تَظهَر العديد من أكاسيد البراسيوديميوم ذات التركيب PrO2−"x" بشكل غير متجانس وغير منتظم عند درجة حرارة 1000° س وعندما تتراوح قيم x بين 0 و0.25، لكن عند درجات الحرارة ما بين 400 و700°س تبدأ تظهر عيوب الأكاسيد بدلاً من انتظامها، مكونةً أطواراً حسب الصيغة العامة Pr"n"O2"n"−2 بقيم n = 4، 7، 9، 10، 11، 12، ∞. هذه الأطوار PrO"y" عادةً ما يرمز لها ب α وβ′ (غير متكافئ)، β ( y= 1.833)، δ (1.818)، ε (1.8)، ζ (1.778)، ι (1.714)، θ، σ.
يعرف البراسيوديميوم على أنّه عنصر موجب القطبية الكهربائية ويتفاعل ببطيء مع الماء البارد وبسرعة مع الماء الساخن مكونًا هيدروكسيد البراسيوديميوم (III).
تتفاعل معادنه مع جميع الهالوجينات ليكون هاليدات ثلاثية:
من المركبات المعروفة أيضًا رباعي الفلوريد PrF4، وينتج عن تفاعل خليط من فلوريد الصوديوم وفلوريد البراسيوديميوم (III) مع غاز الفلورين لينتج Na2PrF6 متبوعًا بإخراج فلوريد الصوديوم من الخليط المتفاعل مع فلوريد الهيدروجين السائل. بالإضافة إلى أنّ البراسيوديميوم يشكل ثنائي ديودايد البرونز مثل ديوديدات اللانثانيوم والسيريوم الغادولينيوم، والبراسيوديميوم (III) مركب كهربائي قطبي. ويذوب البراسيوديميوم بسهولة في حمض الكبريتيك المخفف ليشكل محاليل تحتوي على أيونات خضراء مصفرّة Pr3+ تظهر على شكل معقّدات [Pr(H2O)9]3+.
ذوبان مركبات البراسيوديميوم (IV) في الماء لا ينتج عنه محاليل تحتوي على أيونات صفراء Pr4+؛ وذلك بسبب الموجبية العالية المعيارية لجهد الاختزال لزوجي Pr4+/Pr3+ عند +3.2 فولت، فهذه الأيونات غير مستقرة في المحلول المائي، وتتأكسد المياه لتصبح مخففة ل Pr3+.
وقيمة الجهد لزوج الـــ Pr3+/Pr تساوي -2.35 فولت. مع ذلك فإنّ Pr4+ في الأوساط المائية عالية القاعدية يمكن أن تنتج عن التأكسد مع الأوزون.
بالرغم من أنّ البراسيوديميوم (V) في الحالة الصلبة غير معروف، إلا أنّ وجود البراسيوديميوم في حالة الأكسدة +5 -مع توزيع إلكتروني مستقر السابق لغاز الزينون النبيل- تحت ظروف غشاء الغازات النبيل العازل تم تسجيلها في عام 2016م. تم تحديد الأصناف المحددة في حالة الأكسدة +5 كــ +[PrO2]، ونواتجها O2، وAr، وPrO2(η2-O2).
تشبه مركبات البراسيوديميوم العضوية إلى حد كبير باقي اللانثانيدات، حيث أنّ كلهم يتشاركون في عدم القدرة على اجتياز / تحطيم رابطة π. وبالتالي فهي في الأغلب محصورة لأغلب السيكلوبنتادينات الأيونية -مماثلة في البنية مع اللانثانيوم- ورابطة σ الألكيل البسيط والبنسيل، وبعضها قد يكون مبلمر. يكون التناسق الكيميائي في البراسيوديميوم موجود بصورة كبيرة جدًّا، الأيونات الكهروضوئية الموجبة Pr3+، وهي فعلاً مشابهة إلى حد كبير باقي اللانثانيدات الأولية مثل La3+ وCe3+ وNd3+.
وعلى سبيل المثال، فإنَّ اللانثانوم والسِّيريُوم والنيوديميوم ونترات البراسيديميوم كلها تُكوّن كلًّا من المركبات 4:3 و1:1 مع إيثر 18-تاج-6، في حين أنّ اللانثانيدات المتوسطة من البروميثيوم وصولاً إلى الغادولينيوم تستطيع فقط تكوين المركبات 4:3، ومن جهة أخرى فإنّ اللانثانيدات الأخيرة /الذيلية من التربيوم حتى اللوتيشيوم لا يمكنها النجاح في عملية ترتيب جميع روابط المركبات. تملك البراسيوديميوم أرقام تناسق عالية مع إنهّا غير مؤكدة مع ضعف في البنية الكيميائية لها باستثناءات لتلك الناتجة عن الترابطات الضخمة مثل ثلاثية التناسق [Pr{N(SiMe3)2}3]. هناك أيضًا بعض مخاليط الأكاسيد والفلوريدات التي تشتمل على البراسيوديميوم (IV)، لكنها لا تملك تناسق كيميائي ذو قيمة في هذه الحالات المؤكسدة مثل السِّيريُوم المجاور لها.
التواجد والإنتاج.
لا يعد البراسيوديميوم من العناصر النادرة بشكل خاص، حيث أنّه يشكل 9.1 مغ/كغ من القشرة الأرضية. هذه القيمة تتمركز بين تركيز الرصاص (13 مغ/كغ) والبورون (9 مغ/كغ) في القشرة الأرضية، ويعتبر من رابع العناصر الوفيرة من اللانثانيدات، بعد السِّيريُوم (66 مغ/كغ)، والنيوديميوم (40 مغ/كغ)، واللانثانوم (35 مغ/كغ)؛ وإنّه أقل وفرة من عناصر الأرض النادرة الإتريوم (31 مغ/كغ) والسكانديوم (25 مغ/كغ). جاء تصنيف البراسيوديميوم على أنه عنصر نادر في الأرض نسبة إلى «مكونات الأرض المشتركة» مثل الحجر الجيري والمنغنيز، والتي تتكون من مجموعة من العناصر المعروفة سهلة الاستخراج ومطلوبة تجاريًا. وعلى الرغم من أنّه ليس نادراً بشكل خاص، إلا أنّه لم يعتبر قط كعنصر نادرًا في القشرة الأرضية من المعادن الحاملة للبراسيوديميوم. ودائمًا ما يسبقه السِّيريُوم واللانثانيوم والنيوديميوم أيضًا.
يشبه حجم أيون البراسيوديميوم الثلاثي (Pr3+) اللانثانيدات الأولى في مجموعة السيريوم (من الساماريوم إلى اليوروبيوم) التي تتبع الجدول الدوريّ، وبالتالي يميل الأيون إلى التفاعل مع مجموعة السيريوم في الفوسفات، والسيليكات، والكربونات، مثل المونازيت (MIIIPO4) والباستناسايت (MIIICO3F)، بحيث يرمز الحرف M إلى معادن الأرض النادرة ماعدا السكانكيوم والبروميثيوم المشع (معظمهم Ce، وLa، وY، والقليل من Nd، وPr). يفتقر الباستناسايت إلى الثوريوم واللانثانيدات الثقيلة، كما أن اللانثانيدات الخفيفة النقية أقل مشاركة فيه. ويعالج الخام من هذه المادة بعد تحطيمه وسحقه أولًا بحمض الكبريتيك المركز الساخن، وثاني أكسيد الكربون، وفلوريد الهيدروجين، ورباعي فلوريد السيليكون. بعد ذلك يتم تجفيف المنتج وترشيحه بالماء، تاركًا أيونات اللانثانيد الأولى، بما في ذلك اللانثانم، في محلول.
يتكون المونازيت عادة من كل معادن القشرة الأرضية النادرة، والثريوم بشكل خاص. يمكن فصل المونازيت -بسبب خواصه المغناطيسية- بالفصل الكهرومغناطيسي المتكرر. ويعالج بعد إتمام عملية الفصل مع حمض الكبريتيك المركز الساخن لإنتاج كبريتات المعادن النادرة القابلة للذوبان في الماء. يتم معادلة المرشحات الحمضية جزئيًا مع هيدروكسيد الصوديوم إلى الرقم الهيدروجيني 3-4 الذي يترسب بسببه هيدروكسيد الثوريوم ثم يُزال. ومن ثم يعالج المحلول باستخدام أكسالات الأمونيوم لتحويل معادن القشرة النادرة إلى أكسالات غير قابلة للذوبان، وتُحوّل الأكسالات إلى أكاسيد عن طريق الحرارة العالية، وتذاب الأكاسيد في حمض النتريك. في الخطوة الأخيرة، يستثنى أحد أهم مكونات المركب، وهو السيريوم حيث أنّ أكسيد السيريوم غير قابل للذوبان في HNO3. يجب توخي الحذر عند التعامل مع بعض الرواسب لأنها تحتوي على 228Ra، و232Th، وهما باعثان قويَّان لأشعة غاما.
يمكن بعد ذلك فصل البراسيوديميوم عن اللانثانيدات الأخرى عن طريق التبادل الأيوني (كروماتوغرفيا)، أو باستخدام مذيب مثل ثلاثي بيوتيل الفوسفات حيث يزداد ذوبان Ln3+ مع زيادة الرقم الذريّ. في حالة استخدام التبادل الأيوني يتم تعبأة خليط اللانثانيدات داخل عامود من المادة الصبغية للتبادل الكاتيوني ويعبأ Cu2+ أو Zn2+ أو Fe3+ في العامود الأخر. يتم تمرير محلول مائي لعامل مركّب يعرف باسم اليونت -الذي عادةً ما يكون ثلاثي الأمونيوم- خلال الأعمدة، ثم ينقل Ln3+ من العمود الأول ويعاد وضعه في شريط متراص في أعلى العامود قبل أن يبدأ في إعادة التموضع بواسطة . تزداد طاقة غيبس الحرة لتكوين المركبات Ln(edta·H) على طول اللانثانيدات بما يقارب ربع من Ce3+ حتى Lu3+، حيث يتنزل كاتيونات Ln3+ عامود النمو في نطاق ومن ثمّ تجزأ على نحو متكرر، وتُزال من الأثقل إلى الأخف وزنًا. بعدها ترسَّب كأُكسالات غير ذائبه، ثم تحرق لتكوين أكاسيد، وأخيرًا تختزل إلى معادن.
حقق ليو موسر بن لودفيغ موسر مؤسس شركة موسر للزجاج في التشيك التي تعرف الآن باسم كارلوفي فاري نجاحًا في استعمال البراسيوديميوم لتلوين الزجاج في أواخر العشرينيات من القرن الماضي، حيث قام بتلوين كوب زجاج باللون الأخضر المصفر ما يعرف باسم «براسيمِت» . ورغم ذلك النجاح لم يلقى رواجًا كبيراً في تلك الفترة لوجود بدائل تعطي نفس اللون بتكلفة أقل، مع ذلك فقد تم تلوين بعض القطع. كما قام موسر بمزج البراسيوديميوم مع النيوديميوم لإنتاج زجاج الهيليوليت -وهي كلمة ألمانية الأصل-، الذي انتشر على نحوٍ واسع. أول استخدام تجاري للبراسيوديميوم المنقى الذي مازال مستمراً إلى يومنا الحالي يكون شكله على هيئة صبغة برتقالية مصفرة، البراسيوديميوم الأصفر وهو لون السيراميك؛ عبارة عن محلول صلب في شبكة من الزركون. هذا اللون لا يحتوي على اللون الأخضر، وبالمقابل من الواضح بشكل جليّ أنّ زجاج البراسيوديميوم يكون لونه أخضر خالٍ من اللون الأصفر.
نظرًا للتشابه الكبير بين اللانثانيدات فيمكن للبراسيوديميوم أن يحل محل معظم اللانثانيدات الأخرى دون فقدان كبير في الوظائف التي تقدمها، وفي الواقع، العديد من التطبيقات التي تشتمل على مزيج متنوع من اللانثانيدات وكميات صغيرة من البراسيوديميوم مثل السبائك الحديدية وسبائك المسكميتال. التطبيقات التالية هي تطبيقات حديثة على البراسيوديميوم على وجه الخصوص أو على البراسيوديميوم كمجموعة فرعية من اللانثانيدات:
وكذلك لدور البراسيوديميوم في صناعة المغناطيسات الدائمة فقط استخدمت في توربينات الرياح، وهذا ما يجعله أحد العناصر الرئيسية في المنافسة الجيوسياسية في العالم الذي يعمل على الطاقات المتجددة، لكن قد تعرض هذا القول لانتقادات لأن ليست كل التوربينات تستخدم مغناطيسات دائمًا.
الدور البيولوجي والاحتياطات.
وجد أنّ اللانثانيدات الأولية (مثل اللانثانوم والالسِّيريُوم والبراسيوديميوم والنيوديميوم) ضرورية ولها دور أساسيّ في بعض البكتيريا الميثانية التي تعيش في الطين البركاني مثل الميثيلاسيدفيلوم فيوماريوليكوم، ولم يثبت وجود دور بيولوجي للبراسيوديميوم في أي كائن إضافةً لكونه لا يعد سامًّا في الوقت نفسه. لكن من المعروف أنّ الحقن الوريدي لعناصر الأرض النادرة يؤدي إلى ضعف وظائف الكبد، بالإضافة إلى أنّ الآثار الجانبية الرئيسية الناتجة عن استنشاق أكاسيد الأرض النادرة في البشر تظهر من شوائب الثوريوم واليورانيوم.
اللانثانوم عنصر كيميائي له الرمز La والعدد الذري 57 في الجدول الدوري.
اكتشف عنصر اللانثانوم العالم الكيميائي السويدي كارل جوستاف موساندر عام 1839.
أصل الاسم مشتق من الكلمة اليونانية lanthanein و معناها الأكذوبة المخفية.
النيوبيوم (أو الجَذْفَن، رمزه الكيميائي العربي جذ، من جَذَفَ الإنسانُ في مَشْيِهِ جَذْفاً وتَجَذَّفَ: أسرع، ذلك أنه مستخدم في صناعة النواقل الفائقة) عنصر كيميائي له الرمز Nb والعدد الذري 41 في الجدول الدوري. له اسم آخر قديم وهو كولومبيوم والذي يستعمل إلى حد ما في أمريكا الشمالية.
النيوبيوم فلز طري ونادر، ذو لون رمادي.
النيوبيوم أو كولومبيوم هو عنصر كيميائي رقمه الذري 41 وجدت النيوبيوم في المعادن، والعنصر الرئيسي للنيوبيوم الكولومبيت، أصل الاسم مشتق من الأساطير اليونانية معناها بنت الملك تانتالوس.
الخصائص الفيزيائية والكيميائية لنيوبيوم مشابهة لعنصر التنتالوم فمن الصعب التمييز بينهما، وذكر الكيميائي الإنجليزي تشارلز هاتشت عنصرا جديدا على غرار التنتالوم 1801,وأطلق عليه اسم كولومبيوم في 1809،كما استنتج هذا الأخير والكيمائي الإنجليزي وليام هايد ولاستون بان التنتالوم والكلومبيوم متطابقان، كما حدد الكيميائي الألماني هاينريش روز,
1864و1865سلسلة من الاكتشافات العلمية اوضح ان النيوبيوم والكولومبيم كانت نفس العنصر (التي تتميز عن التنتالوم)،اعتمد رسميا اسم عنصر النيوبيوم في عام 1949.
لم يكن حتى أوائل القرن ال20 الذي استخدم لأول مرة النيوبيوم تجاريا فالبرازيل هي أكبر منتج للنيوبيوم والفورونيوبيوم (وهي سبيكة من النيوبيوم والحديد)،ويستخدم في سبائك النيوبيوم أكبر جزء من الفولاذ الخاص مثل تلك المستخدمة في خطوط أنابيب الغاز، كما يوجد سبائك تحتوي فقط على 0.1%كحد أقصى من النيوبيوم، فوجود نسبة صغيرة من النيوبيوم يحسن قوة الصلابة، والدليل على ذلك هو استقرار درجة حرارة سبائك النيوبيوم المستخدمة في محركات الطائرات النفاثة والصواريخ، يستخدم النيوبيوم في مختلف المواد فائقة التوصيل، وتستخدم على نطاق واسع هذه السبائك في المغناطيس فائق التوصيل من الماسحات الضوئية بالتصوير بالرنين المغناطيسي كما يستخدم النيوبيوم في التلحيم والصناعات النووية والإلكترونيات والبصريات والمجوهرات.
تم اكتشاف النيوبيوم من قبل الصيدلي تشارلز هاتشت الإنجليزي
1801. وقال انه وجدا عنصرا جديدا في العينة المعدنية التي كانت قد أرسلت إلى انكليترا من ولاية ماساشوسيتش، الوليات المتحدة في 1734 من قبل جون وينثروب، , وأطلق عليها اسم كولومبيت المعدنية وكولومبيم عنصر جديد على كولومبيا، اسم بلد أمريكا وكان اكتشف Hatchettكولومبيم مزيج من العنصر الجديد مع التنتالوم.
وبعد ذلك كان هناك ارتباك كبير حول الفرق بين كولومبيوم (النيوبيوم)والتنتالوم، في 1809 قام الكميائي الأنجليزي وليام هايد ولاستون بمقارنة أكاسيد كولومبيت- كولومبيم فوجد الفرق في الكثافة متطابقا، وبالتالي احتفظ باسم التنتالوم وهذا الاستنتاج كان متنازع عليه في 1846 من قبل روز الكميائي الألماني هاينريش، الذي جادل بان هناك اثنين من العناصر المختلفة في العينة وهي النيوبيوم (من نيوب) وبولوبيوم، فالعناصر الجديدة تانتالوس (ميثولوجيا)وpelopiumوبيلوبس كانت في الواقع مطابقة لنيوبيوم أو خليط من النيوبيوم والتنتالوم.
وقد ظهر بشكل لا لبس فيه الخلاف بين التنتالوم والنيوبيوم في 1864 من قبل المسيحيين ويلهام بلومستراند، وهنري اتيان سانت كلير ديفيل، فضلا عن لويس تروست ياء، الذي حدد صيغ لبعض المركبات عام 1865، وأخيرا من قبل الصيدلي السويسري جان تشارلز دي عام 1866الذي أثبت أن كل ذلك لم يكن سوى اثنين من العناصر، تابع مقالات عن ilmenium التي ظهرت 1871.
كان أول من اعد هذا المعدن عام1864, هو العالم كان دي عندما قام بتسخين كلوريد النيوبيوم في جو من الهيدروجين، وأستخدم النيوبيوم على نطاق واسع عام 1866ولكن حتى أوائل القرن ال20 تم استخدامه تجاريا في خيوط مصباح وهاج، هذا الاستخدام وسرعان ما أصبح بالي من خلال استبدال النوبيوم بالتنجستين التي لديها أعلى نقطة ذوبان، وبالتالي من الأفضل استخدامها في المصابيح المتوهجة، فاكتشاف النيوبيوم بانه يحسن قوة الصلابة تم في1920وهذا الاستخدام ما زال سائدا، فالعمال في مختبرات بيل اكتشفت ان النيوبيوم والقصدير لايزال يحمل الموصلية الفائقة في عملية التيارات الكهربائية القوية والمجالات المغناطيسية، وهذا يجعلها من المواد الأولى لدعم التيارات العالية واللازمة لحقول مغناطيسية عالية التخصص وكذلك للآلات التي تعمل بالطاقة الكهربائية، من شان هذا الاكتشاف يسمح - بعد عقدين من الزمن – إنتاج كابلات كهربائية قوية لآلات الدوارة، مسرعات الجسيمات، أو للكشف عن
الجسيمات
تسمية العنصر.
وكان كولومبيوم(رمز البنك التجاري ) الاسم الذي يطلق في الأصل لهذا العنصر من hAtchett، وهذا الاسم لا زال قيد الاستخدام في المجلات الرقمية (الورقة الأخيرة الذي نشرتها الجمعية الأمريكية باسم كولومبيوم في تاريخ 1953) ,في حين وقد استخدم النيوبيوم في أوروبا فلإنهاء هذا الاختلاط كان اختيار اسم عنصر النيوبيوم 41في المؤتمر15لاتحاد الكيمياء في أمسترادم عام 1949. وبعد 100 سنة من الجدل اعتمد هذا ا لاسم رسميا من قبل الاتحاد الدولي للكيمياء التطبيقية (IUPAC)، فعلى الرغم من الأسبقية الزمنية للكولومبيوم.. فاسم هذا الأخير لا زال يستخدم في بعض الأحيان في الصناعة في الوليات المتحدة وهذا كان حلا وسطا، تقبله التنغستن بدلا من ولفرام وذلك احتراما لاستخدامه من طرف أمريكا الشمالية، وعلى الرغم من العديد من الجمعيات الرائدة الكيميائية والمنظمات الحكومية والعديد من كبار علماء المعادن ومجتمعات المعادن والمسح الجيولوجي بالوليات المتحدة لا تزال تشير إلى هذا المعدن هو أصل لاسم النيوبيوم
النيوبيوم هو لامع، رمادي فهو موجود في المجموعة 5 من الجدول الدوري (انظر الجدول)انظر الجدول, على الرغم من فقده للإلكترونات يكون قليلا مقارنة مع باقي الأعضاء (ويمكن ملاحظة هذا في منطقة النيوبيوم 41,الروتنيوم44 ,الروديوم45, والبلاديوم46).
النيوبيوم يصبح موصل جيد للكهرباء في درجة حرارة منخفضة، وأنه يحتوي على أعلى درجة للحرارة الحرجة من الموصلات الفائقة التوصيل
9.2 درجة حرارة مطلقة بلإضافة إلى ذلك هو واحد من ثلاث العناصر فائقة التوصيل من النوع الثاني وهما الفانديوم وتكنيتيوم، فخصائص التوصيل الفائقة تعتمد على نقاء معدن النيوبيوم. ,كما أنه قابل لسحب، وتقل نسبة هذه العملية بازدياد نسبة الشوائب
هذا المعدن له التقاط منخفض للمقطع العرضي للالنيوترونات الحرارية وبالتالي فهو يستخدم في الصناعات النووية.
المعدن يأخذ لون أزرق عند تعرضه للهواء في درجة حرارة الغرفة لفترات طويلة. كما لديه نقطة انصهار عالية (2468درجة مئوية) كما له كثافة منخفضة مقارنة بالمعادن الحرارية الأخرى، علاوة على ذلك له مقاومة عالية ضد التآكل وأشكال طبقات عازلة.فالخصائص الكيميائية لنيوبيوم هي مشابهة جدا لتلك التي لتنتالوم، والذي يظهر مباشرة أسفل النيوبيوم في الجدول الدوري.. على الرغم من مقاومته لتآكل ليست معلقة على هذا النحو من التنتالوم وكذلك انخفاض الأسعار وكمية طلبا توفره جعل النيوبيوم أقل مطالبة لاستخدام مثل بطانات المصانع الكيمياوية
النيوبيوم.
النيوبيوم طبيعيا يتألف من نظير واحد ثابت &lt;93Nb. اعتبار من 2003، وجد مالا يقل عن 32نظير مشع تتراوح في الكتلة الذرية ما بين 81 حتى 113.فلأكثر استقرارا من هذه النظائر هو 92Nb وله عمر نصف سنة.أما الأقل استقرارا هو 113Nb مع نصف عمر يقدر ب30ملي ثانية، النظائر التي هي أخف من 93Nb مستقرة تميل للاضمحلال بواسطة β+ أما النظائر الأثقل فهي تضمحل بواسطة β-, مع بعض الاستثناءات 81Nb, 82Nb, 84Nb, 91Nb عند اضمحلاله يعطي البوزيترون , قد وصف مالا يقل عن 25ايزومرات نووية، وتتراوح في الكتلة الذرية من 84 حتى 104.مثل 96Nb، 101Nb 103Nb, فلأكثر استقرارا من الأيزومرات النيوبيوم هو 93mNb وله نصف عمر 16.13 سنة، أقل ايزومير مستقر هو 84Nb وله نصف عمر 103نانوثانية.
يقدر النيوبيوم ب 33في قائمة العناصر الأكثر شيوعا في قشرة الأرض مع 20جزءا بالمليون ]]. وفرته على الأرض يجب أن تكون أكبر بكثير، ولكن قد يكون موجود النيوبيوم في لب الأرض بسبب كثافته العالية. . لم يتم العثور على Nb حرا في الطبيعة، وهذا لا يحدث للمعادن، المعادن التي تحتوي على النيوبيوم غالبا ما تحتوي أيضا على التنتالوم، مثل كولومبيت((Fe,Mn)(Nb,Ta)2O6)وهي الأكثر عثورا عليها وتدخل في تركيب الصخور القلوية، أم الأقل شيوعا هي نيوبات تتكون من الكالسيوم والبورانيوم والثوريوم.
كماعثر على اثنين من أكبر ودائع بغروشلور في عام 1850م في البرازيل،
كندا، وكل من البلدين لا تزال تنتج أكبر كمية لمعدن النيوبيوم فأكبر مستودع هو carbonatite في Araxa، ميناس جيريس البرازيل، تعود ملكيتها ل CBMM ()، كما يوجد في ودائع أخرى في catalao التي يملكها المجلس التشريعي انجلو أمريكان من خلال شركتها التابعة ل كتلاومينوغاسو، وهذين المركزين ينتجان حوالي 70٪من إمدادات العالم، فثالث أكبر منتج للنيوبيوم هو carbonatite التي تستضيفها Niobecو كيبيك التي تملكها شركة Iamgoldالتي تنتج 7٪ من إمدادات العام.
كما توجد موارد ذير مستغلة في نيجيريا، جمهورية كونغو الديمقراطية وتنزانيا وملاوي وأستراليا وأفغنستان وروسيا وكولومبيا.
إنتاج النيوبيوم في 2007 بعد فصله عن المعادن الأخرى، يتم الحصول على خليط من اكاسيد التنتالوم فأول خطوة للمعالجة هو تفعيل هده الأكاسيد مع حمض الهيدروفلوريك
الفصل الأول هو مجال صناعي، استغل فيها ذوبان معقد النيوبيوم والتنتالوم في الماء، يستخرج معقد النيوبيم والتنتالوم والفلوريدات بمعزل عن المذيبات العضوية مع الماء واما عن طريق إضافة فلوريد البوتاسيوم، أو مع الأمونيا׃
تليها
وتستخدم اساليب عدة للحد من معدن النيوبيوم، فالتحليل الكهربائي لخليط من K2[NbOF5] وكلوريد الصوديوم هونفسه، وبهذه الطريقة يمكن الحصول على نسبة نقاء عالية من النيوبيوم في إنتاجه على نطاق واسع والحد من Nb2O5 مع الهيدروجين والكربون ويستخدم في عملية تنطوي على رد فعل خليط من أكسيد الحديد وأكسيد النيوبيوم حيث يتفاعل مع الألمنيوم ׃
3Nb2O5 + Fe2O3 + 12Al → 6Nb + 2Fe + 6Al2O3
لتعزيز التفاعل، يتم إضافة كميات صغيرة من المؤكسدات مثل نترات الصوديوم، والنتيجة هي أكسيد الألمنيوم ووفورونيوبيوم، وهي سبيكة من الحديد والنيوبيوم المستخدمة في إنتاج الصلب.وفورونيوبيوم يحتوي على 60%و70% من النيوبيوم. دون إضافة من أوكسيد الحديد، وتستخدم عملية اليمينوتورميك لإنتاج النيوبيوم، وعلاوة على ذلك فتنقية السبائك لإنتاج سبائك نقية فائقة التوصيل نقوم تعريض هذه السبائك غير النقية إلى شعاع إلكترون تحت الفراغ فهذه الطريقة هي المستخدمة من قبل الموزعين الرئيسين من النيوبيوم تقديرات الوليات المتحدة لمسح الجيولوجي بينت زيادة النيوبيوم من 38700 طن في عام 2005إلى 44500 طن في عام 2006. [38][39] وتقدر الموارد في جميع أنحاء العالم ب 4400000 طن، وخلال فترة عشر سنوات بين عامي 1995و 2005إنتاج أكثر من الضعف، بدءا من 17800طن في عام 1995..
انظر أيضا تصنيف ׃مركبات النيوبيوم
النيوبيوم هي من نواحي عديدة مماثلة مع زيركونيوم وتنتانيوم، حيث يتفاعل مع معظم اللافلزات في درجات حرارة عالية ׃
النيوبيوم يتفاعل مع فليورين بغرفة بها دراجة حرارة، ومع كلورين وhydrogen عند درجة حرارة 200°م، ومع nitrogen عند 400 °م، وإعطاء منتجات مهمة. ويتم أكسدة المعادن في الهواء عند 200°م، ويتعرض لتاكل عند تعرضه للانصهار والأحماض، ===أكاسيد وكبريتيد===
للنيوبيوم اشكال أكسيد مع،
+5 (Nb2O5), +4 (NbO2), فهو الأكثر شيوعا وخامس أكسيد، تمهيدا لمركبات سبائك النيوبيوم. يتولد خامس اكسيد هيدروكسيدفي ذوبان المعادن القلوية.ومن الأمثلة على ذلك (LiNbO3) له بنية مشوهة تشبه.(LaNbO4).
في حين نيوبات اليتيوم يحتوي على شوارد NbO43−. وكما هو معروف بطبقات كبريتيد النيوبيوم
الهليدات.
لدينا عينة من خماسي كلوريد النيوبيوم (الجزء الأصفر) التي تحلل جزئيا المادة البيضاء فالكرة والعصا هو نموضج للخماسي بونتاكلوريد النيوبيوم والذي هو يعمل به dimerالنيوبيوم ذات شكل هليدات المنطقة +5و+4 وكذلك المركبات المتنوعة . و(NbX5) الملاحظة بالمراكز ثمانية السطوح. (NbF5) هو صلب أبيض ذات درجة انصهار 79.0°م و(NbCl5) أصفر.(انظر الصورة في اليسار) مع نقطة ذوبان 203.4°م. مثل NbOCl3 وو البونتاكلوريدهو كاشف يستخدم لتوليد organometallic.مثل () و(NbX4) والبيروميات داكنة اللون مع Nb-Nb.على سبيل المثال(black (NbF4 و
كماهو معروف مركبات هاليد انيوني هي من النيوبيوم ويرجع ذلك جزئيا إلى Lewis acidity. فلأهم هو [NbF7]2- الذي هو وسيط في فصل Nbو Ta من الخامات. وهذا بسهولة أكبر مما تفعل مجمعات هاليد التنتالوم
نيتريدات والكربيدات.
مركبات من النيوبيوم (NbN).والذي يصبح في درجات الحرارة المنخفضة ويستخدم في أجهزة الكشف عن الأشعة تحت الحمراء. واستخدامها تجاريا في أدوات القطع.
تشير التقديرات إلى أن 44.500طن من النيوبيوم الملغومة في 2006 تستخدم منها 90% في إنتاج الهياكل الفولاذية عالية الجودة.كما يستخدم في سبائك النيوبيوم في الموصلات الفائقة والمكونات الإلكترونية.
إنتاج الصلب.
النيوبيوم عنصر فعال في التصليب. النيوبيوم إضافة إلى التصليب يؤدي تشكيله كذلك إلى هيكال صلبة. هذه المركبات تحسن زيادة المتانة والقوة. والفولاذ المقاوم للصدأ يكون لها مضمون النيوبيوم أقل من 0,1 ٪.ولهو إضافة هامة في تقوية سبائك الفولاذ التي تستخدم في هياكل السيارات الحديثة.كماتستخدم غالبا في بناء خط الأنابيب.
السبائك الفائقة.
أبولو 15 CSMهو صاروخ فضائي له فوهة سبائك النيوبيوم المصنوعة من التنتالوم ٬ وتستخدم كميات لا يستهان بها من العناصر، سواء في شكله النقي أو في شكل ferroniobium عالية النقاء و nickelو niobium.وcobalt-, iron-based superalloys ٬ومن تطبيقات هذه غاز التربيني، والصواريخ التجميع الثانوي، ومقاومة للحرارة ومعدات الاحتراق. من سبائك النيوبيوم سبيكة superalloy تحتوي على ما يصل إلى 6,5 ٪ من النيوبيوم. ومن الأمثلة على النيكل قائم النيوبيوم المحتوي على superalloyهو Inconel 718٬ التي تتألف من ما يقرب من 50% nickel٬18.6% chromium٬٬ 18.5% iron٬
5% niobium٬3.1% molybdenum, 0.9% titanium٬
و 0.4% aluminiums٬ وتستخدم فيGemini program. سبيكة تستخدم لفوهات صواريخ ٬ مثل المحرك الرئيسي من وحدات القمرية ٬هو C103٬، الذي يتكون من 89 ٪ النيوبيوم، 10%و1% التيتانيوم
استخدمت سبائك النيوبيوم آخر لفوهة من وحدة الخدمة أبولو . كما يتم أكسدته النيوبيوم في درجات الحرارة فوق 400 درجة مئوية، كما استخدم للطلاء لواقية السبيكة من أن تصبح هشة.
المغناطيس فائق التوصيل.
A 3 teslaالتصوير بالرانين المغناطيسي الماسح الضوئي
الضوئي باستخدام سبائك النيوبيوم - فائقة التوصيل، كما يستخدم (Nb3Ge)، (Nb3Sn)، فضلا عن سبائك
وكذلك،[54][55] وتستخدم هذه المغناطيس فائق التوصيل
و وكذلك في مسرعات الجسيمات. [56] على سبيل المثال، مصادم لاستخدام 600 طن من خيوط فائقة التوصيل. في حين يقدر
ب 600 طن من خيوط Nb3Sn و 250 طن من خيوط NbTi
. [57]في1992استخدم niobium-titanium من الأسلاك للبناء بأكثر من 1US$ أنظمة التصوير بالرنين المغناطيسي. [14]
الموصلية وغيرها.
وتصنع راديو الموصلية التردد (اللاسلكية) (RF)والتجاويف المستخدمة في TESLA و XFEL من النيوبيوم الصرفة. [58]
و حساسية فائقة التوصيل من نيتريد النيوبيوم جعلها مثالية للكشف عن الإشعاع الكهرومغناطيسي في نطاق التردد THz
. تم اختبار هذه الكاشفات في تلسكوب هاينريش هيرتز.
. ومختبر تلسكوب استقبال. وتستخدم الآن في الصك على متن مركبتي الفضاء المرصد هرشل.. [59]
يستخدم ليثيوم niobate، وهو متعلق بالعازل الكهربائي الشفاف، على نطاق واسع في الهواتف النقالة والمؤثرات بصرية. وتصنيع أجهزة سطح الموجة الصوتية.و انها تنتمي إلى ferroelectrics ذات هيكل ABO3 مثل و. [60] وتم تقييم نيوبيوم بمثابة بديل أرخص لالتنتالوم في المكثفات. [61]
ولكن لا تزال المكثفات التنتالوم الغالبة.كما يضاف نيوبيوم للزجاج من أجل تحقيق أعلى معامل الانكسار. وهي خاصية من استخدامها لصناعة النظارات البصرية.
التطبيقات هيبوالرجينيك (الطب والمجوهرات).
النيوبيوم وبعض سبائك النيوبيوم هي خاملة من الناحية الفسيولوجية وبالتالي استخدم لهذا السبب، تم العثور على النيوبيوم في العديد من الأجهزة الطبية مثل أجهزة ضبط نبضات القلب. [62] يعامل نيوبيوم مع يشكل طبقة مسامية. [63]
جنبا إلى جنب مع التيتانيوم والتنتالوم، والألمنيوم، ويمكن أيضا أن يكون ساخنا النيوبيوم وبأكسيد كهربائيا. مما يؤدى إلى مجموعة واسعة من الألوان باستخدام عملية تعرف باسم أنودة المعادن المتفاعلة التي هي مفيدة في صنع المجوهرات. [64][65] وكون النيوبيوم وهيبوالرجينيك فوائد أيضا يتم استخدامها في المجوهرات. [66]
علم المسكوكات.
وبعد150 سنة في جبال الألب سكة حديد مصنوعة من النيوبيوم والفضة.
يستخدم نيوبيوم كمعدن ثمين في العملات التذكارية، وغالبا مع الفضة أو الذهب. على سبيل المثال، تنتج النمسا سلسلة من الفضة النيوبيوم ابتداء من عام 2003 ؛ يتم إنشاء اللون في هذه القطع النقدية التي تحيد الضوء بواسطة طبقة رقيقة من الأكسيد التي تنتجها بالتحليل الكهربائي.[67]وفي عام 2008، تم توفير ست عملات معدنية متنوعة من الألوان في مركز للعملة : الأزرق والأخضر والبني، والبنفسجي الأرجواني، أو أصفر. اثنين من أكثر الأمثلة على ذلك في2004 تم صنع عملة تذكارية لسكة حديد لجبال الألب بلغت€25
. [68]و في 2006تم صنع عملة الأوروبية لسواحل الملاحة التذكارية تقدر ب €25. [69] ولاتفيا أنتجت سلسلة من عملات معدنية مماثلة بدءا من عام 2004 ،[70] التالية في 2007. [71]
أختام مصنوعة على شكل قوس أنبوب من النيوبيوم، أو النيوبيوم مع 1 ٪ من الزركونيوم، وذلك لأن لديه معامل التمدد الحراري مشابه للنيوبيوم الملبد. وهي مادة شفافة تقاوم هجوم كيماوي أو بخار الصوديوم الوارد
للحد من السائل الساخن والصوديوم داخل مصباح التشغيل. [72][73][74] كما يستخدم في قضبان معدنية من الفولاذ المقاوم للصدأ. [75]
النيوبيوم لم يعرف له دور بيولوجي. بينما غبار النيوبيوم هو مصدر إزعاج العين والجلد. النيوبيوم عنصر خامل على نطاق أوسع من الناحية الفسيولوجية (وبالتالي هيبوالرجينيك) وهي غير ضارة. وهي كثيرا ما تستخدم في صناعة المجوهرات، وجرى اختباره للاستخدام في بعض الزرع الطبي. [76][77]
النيوبيوم المحتوي على مركبات نادرا ما واجهت من قبل معظم الناس، ولكن بعضها سامة ويجب أن تعامل بعناية.
الإتريوم (أو السَّحْمَن، رمزه الكيميائي العربي سح، من السَّحَمَة وهي الكُتْلَةُ من الحديد، ذلك أنه فلزّ صلب رماديّ اللون، يشبه لونه لون الحديد) عنصر كيميائي له الرمز Y والعدد الذري 39 في الجدول الدوري. وهو من الفلزات الانتقالية التي تنتمي إلى العناصر الأرضية النادرة وذلك للتشكيل الإلكتروني الخاص بها.
أطلق عليه هذا الاسم نسبة لمنطقة اسمها "غروبي إتيربي" بالقرب من ستوكهولم في السويد.