En kort historia av upptäckten av element Niob och Tantalum

Nioboch tantal är element från de femte och sjätte perioderna i VB -gruppen i den periodiska tabellen, med elementsymboler NB respektive TA, atomnummer 41 respektive 73, och relativa atommassor 92.90638 respektive 180.9479. Niob och tantal är sällsynta metaller med hög smältpunkt i icke - järnmetaller. Niob och tantal har mycket liknande egenskaper och kallas liknande element.

Tantal Niobium produktdiagram

 

Korrosion - resistent niobstång

Hög temperaturbeständig niobplatta

Antioxidant niobör

Tantalstång

Korrosionsbeständig tantalplatta

Hög temperaturbeständig tantalrör

Upptäckten av niob och tantal berodde på bildandet av kemi som en vetenskap i mitten av 1700-talet och den efterföljande tillväxten av analytisk kemi som ett oberoende ämne i kemisk vetenskap. Niob och tantal, som vissa andra element, upptäcktes också från nyligen upptäckta malmer genom forskning. På grund av de extremt liknande egenskaperna hos niob och tantal är det svårt att helt separera dem. Deras upptäckt genomgick en mystisk och krånglig process, vilket resulterade i att det intressanta fenomenet niob som upptäcktes två gånger och hade två namn under lång tid.

År 1650 upptäcktes ett mineral som kallas Niob Iron Ore i Connecticut, USA, som var mörk svart, transparent och hade en gyllene struktur. 1753 gav familjen till den första guvernören i staten mineralen till British Museum i London. År 1801 erhöll den brittiska kemisten Charles Hatchett (1765-1847) detta mineral från museet. Han upptäckte en ny oxid från mineralet medan han studerade den och insåg att han stod inför möjligheten att upptäcka ett nytt element. Därför arbetade han mot tiden för att slutföra experimentet för att bestämma de olika egenskaperna för den nya oxiden på bara fyra månader och tillkännagav officiellt upptäckten av det nya elementet i Royal Society i London den 26 november samma år. I minnesdagen av Columbus upptäckt av Amerika som mineralens ursprung kallade han det Columbium och kallade Mineral Columbite.

År 1802 isolerade den svenska kemisten Anders Gustaf Ekeberg (1767-1813) en ny metalloxid medan han studerade mineralet som nu kallas Tantalite, upptäckt i byn Kimito, Finland 1746, och mineralet nu känt som yttrit, upptäckt i Ytterby, Sweden. Men alla försök att lösa upp denna oxid misslyckades, och den nya föreningen kallades Tantalus, Son till Zeus i grekisk mytologi, för dess uthållighet. Han straffades av Zeus för att ha avslöjat en hemlighet: stående i djupt vatten men kunde inte dricka vatten och vara under ett fruktträd. Det gick inte att äta frukt och lidande av hunger och törst för evigt, men han fortsatte envist och namngav sig själv Tantalum.

Även om Eckberg trodde fast att det han hade upptäckt var ett nytt element. På grund av hans felaktiga beskrivning av egenskaperna hos tantal, som alltid samexisterar med niob och har egenskaper så lika att de är svåra att skilja, var det förvirrande och fick många kända kemister vid den tiden att vara involverade i debatten om de två elementen var samma. Vissa forskare tror till och med att Eckberg bara upprepade upptäckten av Colchicum. Denna debatt varade i nästan 40 år tills den tyska kemisten Heinrich Rose (1795-1864) först löste den 1844. Han analyserade olika Tantalum Niob-mineraler och fann att det fanns ett annat nytt element förutom molybden varje gång. This new element has two valence states,+3 and+5, while tantalum only has one valence state,+5. But he believed it was another new element and named it Niobium after Tantalus' daughter, Niobe, the goddess of tears, Nb), To indicate its similar affinity with tantalum. Detta ger niob två elementära namn.

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 in dilute Syramedier var signifikant annorlunda. Han separerade också framgångsrikt tantal och niob för första gången med hjälp av fluoridsalt stegvis kristallisationsmetod. Hans prestation lägger också grunden för den senare produktionen av niob- och tantalmetaller. År 1907 var kemisten CW Balke (1880-1948) den första som exakt bestämde den relativa molekylmassan för niob och tantal efter att ha studerat olika föreningar av niob och tantal, vilket i slutändan bevisade att niob och niobium är samma element. Polgers forskning ledde senare Carl Pfanstiehl, en amerikan, för att etablera världens första Niobium- och Tantalum -produktionsanläggning - Pfanstiehl Com. Ine. Företaget döptes till Fan Steel Products Com. Ine 1918 och stoppade produktionen 1989.

Efter att ha samexisterat i nästan hundra år beslutade International Union for Theoretical and Applied Chemistry (IU - Pac) 1951 att förena sitt namn (symbol) som niob (NB). Men Nordamerika använder fortfarande namnet Columbia till denna dag.

År 1866 producerade den svenska forskaren CB Blonstrand först metallisk niob genom att reducera niobklorid med väte. I slutet av 1800 -talet upptäcktes en metod för att producera niob från oxider: det franska företaget M'asa använde kolreduktion av nioboxid i en elektrisk ugn för att producera metallisk niob; En annan forskare, Goldschmit, erhöll metallisk niob genom aluminiumreduktion.

Produktionen av tantalmetall var tidigare än niob. År 1825 reducerade Berzelius kaliumfluotalat med metallisk kalium för att erhålla tantalpulver med låg renhet. 1866 reducerade Ross natriumfluorotantalat med metalliskt natrium för att producera hög - renhet tantalpulver