This site is not complete. The work to converting the volumes of സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം is on progress. Please bear with us
Please contact webmastersiep@yahoo.com for any queries regarding this website.

Reading Problems? see Enabling Malayalam

നിയോബിയം

സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം സംരംഭത്തില്‍ നിന്ന്

നിയോബിയം

ടാന്‍ടലത്തിനോട് സാദൃശ്യമുള്ള ഒരു ലോഹമൂലകം. സിംബല്‍ Nb. അ.സ. 41. അ.ഭാ. 92.906. 5-ാമത്തെ ഗ്രൂപ്പിലുള്‍പ്പെടുന്ന ഒരു 4d സംക്രമണ ലോഹ മൂലകമാണിത്. 1801-ല്‍ ഇംഗ്ളീഷ് രസതന്ത്രജ്ഞനായ ചാള്‍സ് ഹാച്ചറ്റാണ് ഈ മൂലകം കണ്ടുപിടിച്ചതെങ്കിലും ടാന്‍ടലത്തില്‍ നിന്ന് ഈ മൂലകം വേര്‍തിരിക്കുന്നതില്‍ വിജയിച്ച (1844) ഹെന്റിക് റോസ് എന്ന ജര്‍മന്‍ രസതന്ത്രജ്ഞനാണ് നിയോബിയം എന്ന് ഈ മൂലകത്തിനെ നാമകരണം ചെയ്തത്. ഗ്രീക്കു പുരാണങ്ങളിലെ ടാന്‍ടലസിന്റെ പുത്രിയായ നിയോബിന്റെ പേരില്‍ നിന്നാണ് ഈ പേര്‍ നിഷ്പന്നമായത്.

സ്വീഡിഷ് രസതന്ത്രജ്ഞനായ ക്രിസ്റ്റ്യന്‍ വില്‍ഹെം ബ്ളോംസ്ട്രാന്റാണ് ഈ മൂലകത്തിനെ അതിന്റെ ക്ളോറൈഡില്‍ നിന്ന് ഉത്പാദിപ്പിച്ചത്. ഈ മൂലകം കുളുംബിയം എന്ന പേരിലും അറിയപ്പെട്ടിരുന്നു. 1950-ല്‍ ഇന്റര്‍ നാഷണല്‍ യൂണിയന്‍ ഫോര്‍ പ്യൂര്‍ ആന്‍ഡ് അപ്ളൈഡ് കെമിസ്ട്രി (IUPAC), നിയോബിയം എന്ന പേര് ഔദ്യോഗികമായി അംഗീകരിച്ചു.

നിഷ്പത്തി. അയിരുകളില്‍, നിയോബിയവും ടാന്‍ടലവും ഒന്നിച്ചു ചേര്‍ന്ന അവസ്ഥയിലാണ് കാണപ്പെടുന്നത്. ഈ രണ്ട് മൂലകങ്ങളുടെയും + 5 അയോണുക(ഏറ്റവും സ്ഥിരതയുള്ള സംയോജകത)ളുടെ സമാനമായ വലുപ്പമാണി(Nb+5- 0.70A0, Ta5+ -0.73 A0)തിനു കാരണം. ഈ ധാതുവിന്റെ രാസസംയോഗം (Fe, Mn) (Nb, Ta)2 O6 എന്നാണ്. ടാന്‍ടലം കൂടുതലുള്ള ധാതു ടാന്‍ടലൈറ്റെന്നും നിയോബിയം കൂടുതലുള്ളത് നിയോബേറ്റെന്നുമാണറിയപ്പെടുന്നത്.

താഴെ കാണിച്ചിരിക്കുന്ന രേഖാപദ്ധതി പ്രകാരമാണ് ഈ രണ്ടു മൂലകങ്ങളും വേര്‍തിരിക്കുന്നത്.

പൈറോക്ലോര്‍ (Pyrochlore) എന്ന ധാതുവില്‍ നിയോബിയം ടാന്‍ടലത്തോടു ചേര്‍ന്നല്ലാതെയാണ് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നത് (NaCa Nb2O6). ഭൗമോപരിതലത്തില്‍ 2.4 ത 103 ശ.മാ. നിയോബിയം ഉണ്ട്. ടാന്‍ടലത്തിന്റെ പത്തിരട്ടിയാണിത്.

ഗുണധര്‍മങ്ങള്‍. വെള്ളിയുടെ തിളക്കമുള്ളതും കട്ടിയുള്ളതുമായ ഈ ലോഹം അടിച്ചു പരത്താനും തന്തുക്കളായി വലിച്ചെടുക്കുവാനും സാധിക്കും. ആപേക്ഷിക സാന്ദ്രത 8.57, ദ്രവണാങ്കം 2477°C, തിളനില 4744°C. 4d4 5s1 എന്നാണ് സംയോജക ഇലക്ട്രോണ്‍ വിന്യാസം. + 5 സംയോജകതയാണ് സാധാരണ പ്രദര്‍ശിപ്പിക്കുന്നതെങ്കിലും + 4, + 3, +2 എന്നീ സംയോജകതകളും നിലവിലുണ്ട്. ഉയര്‍ന്ന താപനിലകളില്‍ ഓക്സിജന്‍, കാര്‍ബണ്‍, ഹാലജനുകള്‍, നൈട്രജന്‍, സള്‍ഫര്‍, അലോഹങ്ങള്‍ എന്നിവയുമായി പ്രതിപ്രവര്‍ത്തിക്കും. നൈട്രിക് അമ്ല- ഹൈഡ്രോഫ്ളൂറിക് അമ്ല മിശ്രിതത്തില്‍ ലേയമാണ്. അക്വാറീജിയയിലും ഉരുക്കിയ ക്ഷാരങ്ങളിലും ലേയമാണ്.

നിയോബിയം ലോഹം. K2NbF7-ന്റെ വൈദ്യുത വിശ്ലേഷണം വഴിയോ നിയോബിയം ഓക്സൈഡിനെ കാര്‍ബണോ മറ്റു ലോഹങ്ങളോ ഉപയോഗിച്ചു അപചയിച്ചോ ആണ് നിയോബിയം ലോഹം വേര്‍തിരിച്ചെടുക്കുന്നത്. ലോഹപ്രതലത്തില്‍ ഒരു ഓക്സൈഡ് പാളി രൂപീകൃതമാകുന്നതുമൂലം ഹൈഡ്രോഫ്ളൂറിക് അമ്ലം ഒഴിച്ച്, ഏതാണ്ട് എല്ലാ അമ്ലങ്ങളോടും നിഷ്ക്രിയമാണ്. ഓക്സിജന്റെയും ഹാലജനുകളുടെയും സാന്നിധ്യത്തില്‍ ചൂടാക്കുമ്പോള്‍ + 5 സംയോജകതയില്‍ ഓക്സൈഡും ഹാലൈഡും രൂപീകരിക്കുന്നു. നൈട്രജനുമായി ചയച, കാര്‍ബണുമായി ചയഇ എന്നീ സംയുക്തങ്ങളുണ്ടാക്കുന്നു.

നിയോബിയം സംയുക്തങ്ങള്‍. ഓക്സൈഡുകള്‍-ഓക്സിജന്റെ സാന്നിധ്യത്തില്‍ ലോഹം ചൂടാക്കുമ്പോള്‍ (Nb2 O5) ഓക്സൈഡ് രൂപീകൃതമാവുന്നു. ഉരുക്കിയ ക്ഷാരങ്ങളില്‍ ലേയമായ അയോണ്‍ രൂപീകൃതമാവുന്നു. എന്നാല്‍ 7-ല്‍ താഴെ pH ഉള്ള ലായനികളില്‍ (അമ്ളം) ഓക്സൈഡ് അവക്ഷേപിക്കപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു.Nb O3-4 പോലെയുള്ള സാധാരണ നിയോബേറ്റുകള്‍ അലേയമാണ്. ഹൈഡ്രോഫ്ളൂറിക് അമ്ലവുമായി ഈ ഓക്സൈഡുകള്‍ Nb OF2-5,Nb OF3-6എന്നീ അയോണുകള്‍ രൂപീകരിക്കുന്നു. ഫ്ളൂറൈഡ് അയോണ്‍ സാന്ദ്രത വളരെ കൂടുതലാണെങ്കില്‍ Nb F-6 എന്ന അയോണായിരിക്കും ഉണ്ടാവുക.Nb F2-7 ലവണങ്ങളുടെ പരലുകള്‍ ലായനികളില്‍നിന്ന് വേര്‍തിരിക്കാനാവും. ഓക്സൈഡ്, ഹൈഡ്രോക്ളോറിക് അമ്ലത്തില്‍ ലയിക്കുമ്പോള്‍ ഹൈഡ്രജന്‍, ക്ളോറൈഡ് അയോണുകളുടെ സാന്ദ്രതയ്ക്കനുസൃതമായി Nb(OH)2Cl4, Nb(OH)2 Cl3, Nb (OH)Cl3+ എന്നിവ രൂപീകരിക്കുന്നു. പെന്റാ ഓക്സൈഡിനെ 800-1300°C-ല്‍ ഹൈഡ്രജന്‍ കൊണ്ട് അപചയിക്കുമ്പോള്‍ നിയോബിയം ഡൈ ഓക്സൈഡും (NbO2) 1300-1700°C-ല്‍ നിയോബിയം മോണോ ഓക്സൈഡും (NbO) ഉണ്ടാകുന്നു.

ഹാലൈഡുകള്‍. ലോഹമോ, പെന്റോക്സൈഡോ പെന്റാക്ളോറൈഡോ ഫ്ളൂറിനുമായി ചൂടാക്കുമ്പോള്‍ പെന്റാഫ്ളൂറൈഡ് ഉണ്ടാകുന്നു. ബാഷ്പശീലമുളള വെളുത്ത ഖരമാണിത്. പെന്റാഫ്ളൂറൈഡ് സിലിക്കയുമായി ചേര്‍ത്ത് ചൂടാക്കുന്നതോടെ ഓക്സോഫ്ളൂറൈഡുണ്ടാകുന്നു.


മറ്റ് പെന്റാഹാലൈഡുകളുടെ നിറം മഞ്ഞ മുതല്‍ തവിട്ടു വരെ വ്യാപിച്ചു കിടക്കുന്നു. ലോഹവും ഹാലജനുമായി നേരിട്ട് പ്രതിപ്രവര്‍ത്തിച്ചും പെന്റോക്സൈഡും ഹാലജനും കാര്‍ബണുമായി ചേര്‍ത്ത് ചൂടാക്കിയും ഇവയുത്പാദിപ്പിക്കാം.


എല്ലാ പെന്റാഹാലൈഡുകളും അതതു ഹാലജന്റെ സാന്നിധ്യത്തില്‍ ഉത്പതന വിധേയമാണ് (വിഘടനം സംഭവിക്കാതെ തന്നെ). കാര്‍ബണ്‍ ടെട്രാക്ളോറൈഡ്, ഈഥര്‍ തുടങ്ങിയ കാര്‍ബണിക ലായകങ്ങളില്‍ ഹാലൈഡുകളെല്ലാം തന്നെ ലേയമാണ്. ജലാപഘടനം വഴി ജലീയ പെന്റോക്സൈഡും ഹൈഡ്രോഹാലിക് അമ്ളവും ഉണ്ടാകുന്നു.

എന്നിവയാണ് നിയോബിയത്തിന്റെ ഓക്സോഹാലൈഡുകള്‍. പെന്റാഹാലൈഡും ഓക്സിജനുമായുള്ള നിയന്ത്രിത പ്രതിക്രിയയിലൂടെ ഇവയുത്പാദിപ്പിക്കാം.


+ 4 സംയോജകത പ്രദര്‍ശിപ്പിക്കുന്ന നിയോബിയം ഓക്സൈഡാണ് NbO2. വളരെ ഉയര്‍ന്ന ഊഷ്മാവില്‍ പെന്റോക്സൈഡ് ഹൈഡ്രജന്‍ പ്രവാഹത്തില്‍ അപചയിക്കുമ്പോള്‍ NbO2 ഉണ്ടാകുന്നു. ചാരനിറത്തിലുള്ള പൊടിയാണിത്.


ജലത്തിലും അമ്ളത്തിലും അലേയവും ചൂടുള്ള ജലീയക്ഷാരങ്ങളില്‍ ലേയവുമാണ്.

പെന്റാ ഹാലൈഡുകളെ നിയോബിയവുമായോ അലുമിനിയവുമായോ ചൂടാക്കി കുറഞ്ഞ സംയോജകതയുള്ള ഹാലൈഡുകള്‍ ഉത്പാദിപ്പിക്കാം. അപചയ പ്രക്രിയയുടെ താപനിലയും സമയവും കൂടുന്തോറും അപചയനത്തിന്റെ തോത് വര്‍ധിക്കുകയും സംയോജകത കുറയുകയും ചെയ്യുന്നു. നിയോബിയത്തിന് +5 ല്‍ താഴെ സംയോജകതയുള്ള (രാസസമീകരണമിതീയമല്ലാത്ത സംയോജകതകള്‍ nonstoichiometric valencyഉള്‍പ്പെടെ) ഹാലൈഡുകള്‍ ചുവടെ കൊടുത്തിരിക്കുന്നു.


ഉപയോഗങ്ങള്‍. സവിശേഷമായ ഉരുക്ക് (Stainless steel) അധിചാലക അലോയികള്‍ (Nb3Sn), താപരോധ അലോയികള്‍ എന്നിവയുടെ നിര്‍മാണത്തിനാണ് നിയോബിയം വളരെയധികം ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നത്. കാര്‍ബണ്‍ ഉരുക്കിന്റെയും അലോയ് ഉരുക്കിന്റെയും ഉറപ്പും തന്യതയും വര്‍ധിപ്പിക്കുന്നതിനാല്‍ നിയോബിയം ചേര്‍ക്കുന്നത് അഭികാമ്യമായിത്തീരുന്നു. ചില സവിശേഷയിനം ഉരുക്ക് നിര്‍മിക്കുമ്പോള്‍ കണികാന്തരസംക്ഷാരണം തടയുന്നതിനായി നിയോബിയം ചേര്‍ക്കാറുണ്ട്. ഉയര്‍ന്ന താപനിലയിലുണ്ടാവാനിടയുള്ള സംക്ഷാരണത്തെയും ഇത് ചെറുക്കുന്നു.

താളിന്റെ അനുബന്ധങ്ങള്‍
സ്വകാര്യതാളുകള്‍