Una breve storia della scoperta di elementi niobium e tantatalum

Niobioe il tantalum sono elementi del 5 ° e 6 ° periodo del gruppo VB della tabella periodica, con simboli di elementi NB e TA, numeri atomici 41 e 73 e masse atomiche relative 92.90638 e 180.9479, rispettivamente. Niobium e Tantalum sono rari metalli ad alto punto di fusione nei metalli non ferrosi. Niobium e Tantalum hanno proprietà molto simili e sono chiamati elementi simili.

Diagramma del prodotto Tantalum niobium

 

Asta di niobio resistente alla corrosione

Piastra di niobio resistente ad alta temperatura

Tubo di niobio antiossidante

Barra tantalum ad alta purezza

Piastra tantalum resistente alla corrosione

Tubo di tantalum resistente all'alta temperatura

La scoperta di Niobium e Tantalum era dovuta alla formazione della chimica come scienza a metà del 18 ° secolo e alla successiva crescita della chimica analitica come materia indipendente nella scienza chimica. Niobium e Tantalum, come alcuni altri elementi, sono stati scoperti anche dai minerali appena scoperti attraverso la ricerca. A causa delle proprietà estremamente simili di Niobium e Tantalum, è difficile separarle completamente. La loro scoperta ha attraversato un processo misterioso e tortuoso, risultando nell'interessante fenomeno di Niobium scoperto due volte e ha due nomi per molto tempo.

Nel 1650, un minerale noto come minerale di ferro di niobio fu scoperto nel Connecticut, negli Stati Uniti, che era nero scuro, trasparente e aveva una consistenza dorata. Nel 1753, la famiglia del primo governatore dello stato ha regalato il minerale al British Museum di Londra. Nel 1801, il chimico britannico Charles Hatchett (1765-1847) ottenne questo minerale dal museo. Ha scoperto un nuovo ossido dal minerale mentre lo studiava e si rese conto che stava affrontando l'opportunità di scoprire un nuovo elemento. Pertanto, ha lavorato contro il tempo per completare l'esperimento per determinare le varie proprietà del nuovo ossido in soli quattro mesi e ha annunciato ufficialmente la scoperta del nuovo elemento alla Royal Society di Londra il 26 novembre di quell'anno. In commemorazione della scoperta delle Americhe di Columbus come origine del minerale, lo chiamò Columbio e chiamò il columbite minerale.

Nel 1802, il chimico svedese Ander Gustaf Ekeberg (1767-1813) isolava un nuovo ossido di metallo mentre studiava il minerale ora noto come tantalite, scoperto nel villaggio di Kimito, in Finlandia nel 1746, e il minerale ora noto come Ittrite, scoperto a Ytterby, Sweden. Tuttavia, tutti i tentativi di dissolvere questo ossido fallirono e il nuovo composto fu chiamato Tantalus, figlio di Zeus nella mitologia greca, per la sua tenacia. Fu punito da Zeus per aver rivelato un segreto: stare in acque profonde nel collo ma incapace di bere acqua ed essere sotto un albero di frutta. Incapace di mangiare frutta e soffrire di fame e sete per sempre, ma ha perseverato ostinatamente e si è chiamato Tantalum.

Sebbene Eckberg credesse fermamente che ciò che aveva scoperto fosse un nuovo elemento. Tuttavia, a causa della sua inaccurata descrizione delle proprietà di Tantalum, che coesiste sempre con Niobium e ha proprietà così simili che sono difficili da distinguere, era confuso e causò molti chimici famosi in quel momento essere coinvolti nel dibattito sul fatto che i due elementi fossero gli stessi. Alcuni studiosi credono persino che Eckberg abbia ripetuto solo la scoperta di Colchicum. Questo dibattito è durato per quasi 40 anni fino a quando il chimico tedesco Heinrich Rose (1795-1864) lo ha risolto per la prima volta nel 1844. Analizzò vari minerali di Tantalum Niobium e scoprì che ogni volta c'era un altro nuovo elemento oltre al molibdeno. Questo nuovo elemento ha due stati di valenza, +3 e +5, mentre Tantalum ha solo uno stato di valenza, +5. ma credeva che fosse un altro nuovo elemento e lo chiamava Niobium dopo la figlia di Tantalus, Niobe, la Dea delle lacrime, NB), per indicare la sua affinità simile con Tantalum. Questo dà a Niobium due nomi elementali.

La soluzione definitiva al dibattito risiede con JCG Marignac (1817-1894, scopritore degli elementi della terra rara Ittrium e Gadolinio), che scoprirono per la prima volta nel 1865-1866 che la pressione del vapore di Pentacloruro di Niobium era diversa diverso. Ha anche separato con successo Tantalum e Niobium per la prima volta utilizzando il metodo di cristallizzazione graduale del sale fluoruro. Il suo risultato ha anche gettato le basi per la successiva produzione di metalli di niobio e tantalum. Nel 1907, il chimico CW Balke (1880-1948) fu il primo a determinare accuratamente la massa molecolare relativa di niobio e tantalum dopo aver studiato vari composti di niobio e tantalum, dimostrando alla fine che il niobio e il niobio sono lo stesso elemento. La ricerca di Polger in seguito portò Carl Pfanstiehl, un americano, per stabilire il primo impianto di produzione di Niobium e Tantalum al mondo - Pfanstiehl Com. Ine. La società è stata ribattezzata Fan Steel Products com. INE nel 1918 e fermò la produzione nel 1989.

Dopo aver coesistenza per quasi cento anni, l'Unione internazionale per la chimica teorica e applicata (IU-Pac) decise nel 1951 di unificare il suo nome (simbolo) come niobium (NB). Ma il Nord America usa ancora il nome Columbia fino ad oggi.

Nel 1866, lo scienziato svedese CB Blons e producevano per la prima volta il niobio metallico riducendo il cloruro di niobio con idrogeno. Alla fine del XIX secolo, fu scoperto un metodo per produrre niobium dagli ossidi: la società francese M'ASA usò la riduzione del carbonio dell'ossido di niobio in una fornace elettrica per produrre niobio metallico; Un altro scienziato, Goldschmit, ha ottenuto il niobio metallico attraverso la riduzione dell'alluminio.

La produzione di metallo tantalum era prima di Niobium. Nel 1825, Berzelius russe il potassio fluotantalato con potassio metallico per ottenere polvere di tantalum a bassa purezza. Nel 1866, Ross russe il fluorotantalato di sodio con sodio metallico per produrre polvere di tantalum ad alta purezza