Stutt saga um uppgötvun frumefna Niobium og Tantal

Niobiumog tantal eru þættir frá 5. og 6. tímabili VB hópsins í lotukerfinu, með frumefni tákn Nb og TA, atómnúmer 41 og 73, og hlutfallsleg atómmassi 92.90638 og 180.9479, í sömu röð. Niobium og tantal eru sjaldgæfir bræðslumálar í ekki-} járn málma. Niobium og tantal hafa mjög svipaða eiginleika og eru kallaðir svipaðir þættir.

Tantal niobium vöru skýringarmynd

 

Tæring - ónæmur niobium stöng

Háhitaþolinn níóbíumplata

Andoxunarefni niobium rör

Mikil hreinleiki tantal stangir

Tæringarþolinn tantalplata

Háhitaþolinn tantal rör

Uppgötvun Niobium og Tantal var vegna myndunar efnafræði sem vísinda um miðja 18. öld og síðari vöxt greiningarefnafræði sem sjálfstætt viðfangsefni í efnavísindum. Niobium og Tantal, eins og sumir aðrir þættir, fundust einnig frá nýuppgötvuðum málmgrýti með rannsóknum. Vegna afar svipaðra eiginleika níóbíums og tantals er erfitt að skilja þá alveg. Uppgötvun þeirra fór í gegnum dularfullt og skaðlegt ferli, sem leiddi til þess að áhugavert fyrirbæri Niobium var uppgötvað tvisvar og hafði tvö nöfn í langan tíma.

Árið 1650 fannst steinefni sem kallast Niobium Iron málmgrýti í Connecticut, Bandaríkjunum, sem var dökkt svart, gegnsætt og hafði gullna áferð. Árið 1753 gaf fjölskylda fyrsta ríkisstjóra ríkisins steinefnið til British Museum í London. Árið 1801 fékk breski efnafræðingurinn Charles Hatchett (1765-1847) þetta steinefni frá safninu. Hann uppgötvaði nýtt oxíð úr steinefninu meðan hann rannsakaði það og áttaði sig á því að hann stóð frammi fyrir tækifærinu til að uppgötva nýjan þátt. Þess vegna vann hann gegn tíma við að ljúka tilrauninni til að ákvarða hina ýmsu eiginleika nýja oxíðsins á aðeins fjórum mánuðum og tilkynnti opinberlega uppgötvun nýja þáttarins í Royal Society í London 26. nóvember sama ár. Til minningar um uppgötvun Columbus á Ameríku sem uppruna steinefnanna nefndi hann það Columbium og nefndi steinefnið Columbite.

Árið 1802 einangraði sænski efnafræðingurinn Ander Gustaf Ekeberg (1767-1813) nýtt málmoxíð meðan hann rannsakaði steinefnið sem nú er þekkt sem Tantalite, sem uppgötvaðist í þorpinu Kimito, Finnlandi árið 1746, og steinefnið nú þekkt sem Yttrite, uppgötvað í Ytterby, Svíþjóð. Samt sem áður mistókust allar tilraunir til að leysa upp þetta oxíð og nýja efnasambandið hét Tantalus, sonur Seifs í grískri goðafræði, fyrir þrautseigju þess. Honum var refsað af Seif fyrir að afhjúpa leyndarmál: stóð í djúpu vatni í hálsi en gat ekki drukkið vatn og verið undir ávaxtatré. Ekki tókst að borða ávöxt og þjást af hungri og þorsta að eilífu, en hann þraukaði þrjósku og nefndi sig tantal.

Þrátt fyrir að Eckberg trúði því staðfastlega að það sem hann hafði uppgötvað væri nýr þáttur. Vegna ónákvæmrar lýsingar hans á eiginleikum Tantalum, sem alltaf eru samhliða níóbíum og hefur eiginleika svo svipaðar að þeir eru erfitt að greina, var það ruglingslegt og olli því að margir frægir efnafræðingar á þeim tíma tóku þátt í umræðunni um hvort þættirnir tveir væru þeir sömu. Sumir fræðimenn telja jafnvel að Eckberg endurtók aðeins uppgötvun Colchicum. Þessi umræða stóð í næstum 40 ár þar til þýski efnafræðingurinn Heinrich Rose (1795-1864) leysti það fyrst árið 1844. Hann greindi ýmis tantal niobium steinefni og komst að því að það var annar nýr þáttur fyrir utan mólýbden í hvert skipti. Þessi nýi þáttur hefur tvö gildisríki, +3 og +5, en Tantal hefur aðeins eitt gildisástand, +5. en hann taldi að það væri annar nýr þáttur og nefndi hann niobium eftir Tantalus dóttur sína, Niobe, gyðjunni af tárum, NB), til að gefa til kynna svipaða sækni með tantalum. Þetta gefur Niobium tvö frumheiti.

Endanleg lausn á umræðunni liggur hjá JCG Marignac (1817 -} 1894, uppgötvandi sjaldgæfra jarðarþátta Yttrium og Gadolinium), sem uppgötvaði fyrst á 1865-1866 að gufuþrýstingur Pentachlorides af niobium og tantalum og trict á dillufléttu flúra flóru flóru fléttna af niobium og tantalum á dilluflæði flóru fléttna af niobi Sýrumiðlar voru verulega frábrugðnir. Hann aðgreindi einnig tantal og níóbíum í fyrsta skipti með því að nota flúoríð saltþrepandi kristöllunaraðferð. Afrek hans lagði einnig grunninn að síðari framleiðslu Niobium og Tantal málma. Árið 1907 var efnafræðingurinn CW Balke (1880-1948) sá fyrsti til að ákvarða nákvæmlega hlutfallslegan sameindamassa níóbíums og tantal eftir að hafa rannsakað ýmis efnasambönd af níóbíum og tantal, að lokum sannað að níobíum og níóbíum eru sami þátturinn. Rannsóknir Polger leiddu síðar Carl Pfanstiehl, bandarískan, til að stofna fyrsta Niobium og Tantal framleiðsluverksmiðju heims - Pfanstiehl Com. Ine. Fyrirtækinu var endurnefnt sem Fan Steel Products Com. INE árið 1918 og stöðvaði framleiðslu árið 1989.

Eftir að hafa verið sambúð í næstum hundrað ár ákvað Alþjóðabandalagið fyrir fræðilega og beitt efnafræði (iu - pac) árið 1951 að sameina nafn þess (tákn) sem niobium (NB). En Norður -Ameríka notar nafnið Columbia fram á þennan dag.

Árið 1866 framleiddi sænski vísindamaðurinn CB Blonstrand fyrst málm níóbíum með því að draga úr níóbíumklóríði með vetni. Í lok 19. aldar uppgötvaðist aðferð til að framleiða níóbíum úr oxíðum: franska fyrirtækið M'asa notaði kolefnislækkun níóbíumoxíðs í rafmagnsofni til að framleiða málm níóbíum; Annar vísindamaður, Goldschmit, fékk málm níóbíum með minnkun áls.

Framleiðsla Tantal Metal var fyrr en níóbium. Árið 1825 minnkaði Berzelius kalíumflúotantalat með málmi kalíum til að fá litla hreinleika tantalduft. Árið 1866 minnkaði Ross natríumflúorotantalat með málmi natríum til að framleiða hátt - hreinleika tantal duft