Základy nióbu

Niób je strieborno-šedý kov, ktorý sa pri vystavení vzduchu pri izbovej teplote zmení na mierne modrý. Jeho vzhľad je podobný leštenej oceli alebo platine.

Je to prechodný kov patriaci do skupiny V periodickej tabuľky s atómovou hmotnosťou 92,9064 a atómovým symbolom Nb. Má 28 izotopov so známymi polčasmi rozpadu a hmotnostnými číslami medzi 83 a 110. Prírodný niób je jeho stabilný izotop niób 93.

Niób je tiež žiaruvzdorný kov. Žiaruvzdorné kovy sú špeciálnou skupinou kovov, ktoré si zachovávajú svoju tvrdosť a pevnosť, aj keď sú vystavené extrémnemu teplu, a vykazujú niekoľko ďalších jedinečných vlastností, vďaka ktorým sú užitočné pre celý rad výrobných procesov. Medzi ďalšie žiaruvzdorné kovy patria:

volfrám (W)
molybdén (Mo)
tantal (Ta)
rénium (Re)
titán (Ti)
Niekoľko ďalších exotických kovov
Niób sa v prírode nenachádza sám. Namiesto toho sa nachádza v skupine minerálov známych ako skupina columbit-tantalit. Okrem zjavného kolumbit-tantalitu táto skupina obsahuje pyrochlór, pyroxén, tantalit a kolumbit, známy aj ako kolumbit. Zistilo sa, že veľké množstvá nióbu sú spojené s horninami z kremičitanu uhlíka (tiež známymi ako uhličitany) a niobičnanom sodným. Niektoré z najväčších známych ložísk sa nachádzajú v Kanade, Brazílii, Rusku, Nigérii a Konžskej demokratickej republike.

Tieto minerály tiež často obsahujú tantal. Niób a tantal majú mnoho spoločných vlastností, no je tu jeden zásadný rozdiel. Tantal je asi dvakrát ťažší ako niób.

Niób je tiež 10-krát častejší ako tantal v zemskej kôre. Jeho obsah v zemskej kôre je asi 17 častí na milión hmotnosti alebo 3,7 častí na milión na mól. To znamená, že v zemskej kôre je viac nióbu ako olova, ale menej ako medi. Cena za 100 gramov je asi 18 dolárov.

Proces výroby nióbu je pomerne zložitý, hlavne preto, že ho treba oddeliť od tantalu.

Niób možno od týchto iných látok oddeliť vytvorením oxidu a jeho následnou redukciou vodíkom a uhlíkom. Separačný proces využíva rozpúšťadlá na extrakciu prvkov v procese kvapalina-kvapalina a potom vyzráža niób. Procesor ho potom musí zapiecť na oxid nióbový (Nb2O5), ktorý sa potom pomocou hydrogenačných a metalotermických procesov redukuje na prášok. Vákuové spekanie alebo tavenie elektrónovým lúčom prášok ďalej konsoliduje a čistí.

Ďalší spôsob získavania nióbu zahŕňa elektrolýzu roztavených solí alebo redukciu fluórových komplexov pomocou reaktívnych kovov.

Niób sa zvyčajne pred použitím leguje s kovmi vrátane železa, niklu a kobaltu.