원소 이름 :

니오븀

원소 기호 :

Nb

영문 이름 :

Niobium

이름의 유래 :

  그리스 신화 중 탄타루스(Tantalus) 의 딸, 니오베(Niobe) 에서 유래했다.

  이 원소가 발견된 지 근 150년이 되는 해인 1950 IUPAC에서 이 원소

  이름을 niobium 으로 확정했다.

 

  금속 관련 학회 종사자들은 콜럼븀 (columbium)이라고 부르기도 한다. 

  이것은 1801년 이 원소를 처음 발견한 C. Hatchett가 광물 시료가 온

  미국을 기념하기 위해서 Columbium 이라고 붙였기 때문이다

  (America Columbia 로 부르기도 한다).

 

  1801년 이 원소가 발견되기는 했지만, 순수한 금속 상태로 얻은 것은

  1864이다. 한편, tantalum 1802년 발견되었는데, 1846년 독일 화학자

  Heinrich Rose 탄탈륨 광석에서 다른 원소를 찾아냈고 이 원소 이름을

  "니오븀"이라고 붙였다. 1846니오븀과 콜럼븀은 동일한 원소로 밝혀졌다.

  그 이후  니오븀과 콜럼븀이 같이 사용되었는데, 1950 IUPAC에서

  니오븀으로  통일해서 부르기로 확정했다.

원자 번호 :

41

원자량 :

92.90638

상태 :

금속

발견 :

1801C. Hatchett 가 발견했다. C. Hatchett는 미국 코넥티커트의 첫 주지사였던 J. Winthrop the Yonger 1734년 영국으로 보낸 광석에서 발견했다. 금속 상태로는 1864 Blomstrand 염화물을 수소 분위기에서 가열해서 만들었다.

만드는 방법 :

자연에서 금속 상태로는 발견되지 않는다. 니오븀을 함유한 광석에서 화학 반응을

이용해서 만든다.

 

원광:  niobite, niobite-tantalite, pyrochlore, euxenite

 

  단계 1: 원광에서 다른 불순물을 제거하고 탄탈륨과 니오븀을

          산화물 상태로 얻는다. (아직 순수한 상태가 아니다). Nb2O5, Ta2O5

  단계 2: 산화물을 불화 수소와 반응시켜서 불화 화합물로 만든다.

          Nb2O5 + 10 HF -> 2 H2[NbOF5] + 3 H2O

          Ta2O5 + 14 HF -> 2 H2[TaF7] + 5 H2O

  단계 3: 단계 2에서 만들어진 Nb Ta 불화 화합물을 분리한다.

  단계 4: 니오븀 불화물을 포타슘염으로 침전시킨다.

          H2[NbOF5] + 2 KF -> K2[NbOF5] + 2 HF

  단계 5: 니오븀 염을 산성화 시킨 다음 산화물로 변환한다

          (순수한 상태의 산화물을 얻는다)

          H2[NbOF5] + NH4OH -> Nb2O5 + 10 NH4F + 7 H2O

  단계 6: 산화물을 환원시켜서 금속을 얻는다. 전기분해, 또는

          탄소나 수소로 환원한다.

자연에서

발견되는 곳 :

브라질, 캐나다, 나이지리아, 자이레, 러시아 등

동위 원소 :

  자연에 존재하는 동위원소는 질량이 93인 것 한가지뿐이다.

원자 반경 :

 

이온 반경 :

 

이온화 전위 :

 

전자 배치 :

[Kr]4d4 5s1

밀도 :

8.57 (20 oC에서)

녹는점 (oC) :

2,477

끓는점 (oC):

4,863

산화수:

+2, 3, 4, 5

전기음성도 :

1.6

비열   :

 

열전도도 , W.cm-1.K-1 (25 oC):

 0.537

전기 저항도, μΩ.cm :

  15.2

성질 및 응용 :

니오븀은 같은 족에 속하는 탄탈륨 (원소 번호 73)과 성질이 매우 비슷하다.

광택이 나는 흰색, 연성이 있는 금속이다. 공기 중에 오래 노출되면 푸른 색을

띈다. 200 oC에서 공기 중에 산회되므로 공정 과정에는 환원 분위기가

필요하다. 철 및 비철 금속과의 합금에 사용된다. 항공기 소재로 사용된다.

초전도 성질이 있으므로 발전기, MRI 등에 사용된다. 인체에 해가 없어서

장신구 등에도 사용된다.

화학 반응:

  

 

참고문헌 :

 1. CRC Handbook of Chemistry and Physics. CRC Press.

 2. Wikipidia, "Niobium".

 3. IUPAC, Chemistry International, Vol 33, No 4, 부록.

뒤로