소위 생체친화성 금속인 니오븀

니오븀은 주기율표의 41번째 원소이다.

니오븀은 1801년 런던 대영박물관에서 철광석을 연구하던 영국 화학자 해쳇(Hatchett)에 의해 분리되었으며, 1864년 스위스 화학자가 수소로 염화물을 환원시켜 처음 생산했으며, 1951년 명명법 위원회(Nomenclature Committee)에서 니오븀을 분리했습니다. 국제순수응용화학협회(IUPAC)는 원소명을 니오븀으로 통일하기로 결정했다.

니오븀은 처음에는 백열 램프용 필라멘트를 만드는 데 사용되었지만 곧 녹는점이 더 높고 백열 램프 제조에 더 적합한 텅스텐으로 대체되었습니다. 1920년대에 니오븀이 강철의 강도를 증가시킬 수 있다는 사실이 발견되어 강철에 니오븀을 사용하도록 추진되었으며 실제로는 0.03-0.05%만 첨가했습니다. 니오븀을 강철에 첨가하면 강철의 항복 강도가 30% 이상 증가합니다. 이상. 니오븀을 첨가하면 철의 구조가 바뀌지는 않지만 오히려 강철의 탄소, 질소, 황과 결합하여 강철의 미세 구조가 변합니다. 뿐만 아니라 니오븀은 강철의 인성, 고온 산화 저항성, 내식성을 향상시키고 강철의 취성 전이 온도를 낮추어 용접성 및 성형 특성을 향상시킵니다.

Bell Labs 과학자들은 니오븀-주석 합금이 강한 전기장 및 자기장 환경에서 여전히 초전도 특성을 유지할 수 있으며 니오븀은 가장 높은 임계 온도 중 하나이므로 현재 니오븀 합금을 가장 중요한 초전도 재료로 만드는 것을 발견했습니다.

누군가 초전도 자석을 장착한 바퀴 부분인 고속 공중부양 열차를 설계한 사람이 니오븀 함유 합금으로 만들어져 강력하고 안정적인 자기장을 생성할 수 있어 열차 전체가 선로에서 약 10센티미터 높이로 공중에 떠오를 수 있었습니다. , 더 이상 열차와 선로 사이의 마찰이 없어 전력이 거의 필요하지 않으므로 열차는 시속 500km 이상의 속도에 도달할 수 있습니다. 직류 발전기를 만드는 데에도 니오븀과 티타늄 초전도 물질이 사용됐다. 직류 발전기는 작고 가벼우며 가격이 저렴하고 같은 크기의 발전기보다 100배 더 많은 전력을 생산한다.

니오븀은 외과의학에서도 중요한 위치를 차지하고 있으며 내식성이 우수하고 인체 내 각종 액체와 상호작용하지 않으며 생물학적 조직에 전혀 손상을 주지 않으며 어떤 멸균 방법에도 적용 가능하며 유기 조직과 결합하여 오랫동안 인체에 해롭지 않게 남아있습니다. 따라서 두개골의 손상을 보상하기 위해 니오브 시트를 사용하고, 신경과 힘줄을 꿰매는 데 니오브 와이어를 사용하고, 부러진 뼈와 관절을 교체하기 위해 니오브 스트립을 사용하고, 니오브 와이어로 만든 니오브 원사 또는 니오브 메쉬를 사용하여 보상했습니다. 근육은 마치 진짜 뼈에서 자라난 것처럼 보입니다. 이것이 바로 니오븀이 "생물친화성 금속"으로도 알려져 있는 이유입니다.

니오븀은 외부 원자가 전자층이 5개 전자이므로 산화환원 특성이 풍부합니다. 원자가의 범위는 -1에서 +5까지이며, 원자가 전자층이 완전히 제거되면 산소 친화적인 크립토나이트 코어가 드러납니다. 이는 할로겐화물 변환기, 산화제로 사용할 수 있으며 심지어 활성화할 수도 있습니다. 탄소-수소 결합. 최근 연구에 따르면 5가 니오븀의 강력한 산화 특성을 사용하여 유독 가스를 정화할 수 있으며, 심지어 무시무시한 겨자 가스도 니오븀 사포나이트 점토에 의해 쉽게 무독성으로 전환될 수 있다는 사실이 밝혀졌습니다.

2003년에 오스트리아인들은 니오븀과 관련된 아름다운 화학 예술을 발견했습니다. 니오븀 금속 표면은 산화니오븀 필름의 전기도금을 통해 굴절되고 빛나는 표면이 될 수 있으며 필름의 두께가 다르면 색상도 달라져 다양한 색상을 만들 수 있습니다. 이는 해당 동전의 수집가의 가치를 증가시킵니다.