Një element kimik i quajtur pas Niobës së lashtë, një gruaje që guxoi të qeshte me perënditë dhe e pagoi me vdekjen e fëmijëve të saj. Niobium përfaqëson kalimin e njerëzimit nga prodhimi industrial në atë dixhital; nga lokomotivat me avull deri te raketat hedhëse; nga termocentralet me qymyr e deri te energjia bërthamore. Në botë çmimi i niobiumit për gram është mjaft i lartë, po ashtu edhe kërkesa për të. Shumica e arritjeve më të fundit shkencore janë të lidhura ngushtë me përdorimin e këtij metali.

Çmimi i niobiumit për gram

Meqenëse përdorimet kryesore të niobiumit lidhen me programet bërthamore dhe hapësinore, ai klasifikohet si një material strategjik. Riciklimi është shumë më fitimprurës financiarisht sesa zhvillimi dhe nxjerrja e xeheve të reja, gjë që e bën niobin të kërkuar në tregun sekondar të metaleve.

Çmimi për të përcaktohet nga disa faktorë:

• Pastërtia e metalit. Sa më shumë papastërti të huaja, aq më i ulët është çmimi.
• Formulari i dorëzimit.
• Fusha e dorëzimit. Drejtpërdrejt në proporcion me çmimet e metaleve.
• Vendndodhja e pikës së grumbullimit të skrapit. Çdo rajon ka një nevojë të ndryshme për niobium dhe, në përputhje me rrethanat, çmimin e tij.
• Prania e metaleve të rralla. Lidhjet që përmbajnë elementë të tillë si tantal, tungsten, molibden janë më të larta në çmim.
• Kuptimi i kuotave në bursat botërore. Këto vlera janë baza për vendosjen e çmimeve.

Përmbledhje treguese e çmimeve në Moskë:

• Niobium NB-2. Çmimi varion midis 420-450 rubla. për kg.
• Ashkël niobiumi. 500-510 fshij. për kg.
• Stack niobiumi NBSh00. Ndryshon në çmime të rritura për shkak të përmbajtjes së parëndësishme të papastërtive. 490-500 fshij. për kg.
• Shufra niobiumi NBSh-0. 450-460 fshij. për kg.
• Niobium NB-1 në formën e një shufre. Çmimi është 450-480 rubla. për kg.

Pavarësisht kostos së lartë, kërkesa për niobium në botë vazhdon të rritet. Kjo ndodh për shkak të potencialit të tij të madh për përdorim dhe mungesës së metalit. Ka vetëm 18 gram niobium për 10 ton tokë.

Komuniteti shkencor vazhdon të punojë për të gjetur dhe zhvilluar një zëvendësues për një material kaq të shtrenjtë. Por deri më tani nuk kam marrë një rezultat konkret në këtë. Kjo do të thotë se çmimi i niobiumit nuk pritet të bjerë në të ardhmen e afërt.

Për të rregulluar çmimet dhe për të rritur shpejtësinë e qarkullimit, për produktet e niobiumit parashikohen kategoritë e mëposhtme:

• Shufrat e niobiumit. Madhësia dhe pesha e tyre janë të standardizuara nga GOST 16099-70. Në varësi të pastërtisë së metalit, ato ndahen në 3 klasa: niobium NB-1, niobium NB-2 dhe, në përputhje me rrethanat, niobium NB-3.
• Stafi i niobiumit. Ka një përqindje më të lartë të papastërtive të huaja.
• Letër niobiumi. Prodhohet në trashësi deri në 0.01 mm.
• Shufra niobiumi. Sipas TU 48-4-241-73 ai furnizohet në klasat NbP1 dhe NbP2.

Vetitë fizike të niobiumit

Metali është gri me një nuancë të bardhë. I përket grupit të lidhjeve zjarrduruese. Pika e shkrirjes është 2500 ºС. Pika e vlimit 4927 ºС. Ndryshon në vlerën e rritur të rezistencës ndaj nxehtësisë. Nuk i humbet vetitë e tij në temperaturat e funksionimit mbi 900 ºС.

Karakteristikat mekanike janë gjithashtu në një nivel të lartë. Dendësia është 8570 kg/m3, me të njëjtin tregues për çelikun 7850 kg/m3. Rezistent ndaj funksionimit si në ngarkesa dinamike ashtu edhe në ato ciklike. Rezistenca në tërheqje - 34,2 kg/mm2. Ka plasticitet të lartë. Koeficienti relativ i zgjatjes varion midis 19-21%, gjë që bën të mundur marrjen e fletëve të niobiumit të mbështjellë deri në 0,1 mm të trasha.

Fortësia lidhet me pastërtinë e metalit nga papastërtitë e dëmshme dhe rritet me përbërjen e tyre. Niobiumi i pastër ka një vlerësim të fortësisë Brinell prej 450.

Niobiumi i përshtatet mirë trajtimit me presion në temperatura nën -30 ºС dhe është i vështirë për t'u prerë.

Përçueshmëria termike nuk ndryshon ndjeshëm me luhatje të mëdha të temperaturës. Për shembull, në 20 ºС është 51.4 W/(m K), dhe në 620 ºС rritet me vetëm 4 njësi. Niobium konkurron në përçueshmëri elektrike me elementë të tillë si bakri dhe alumini. Rezistenca elektrike - 153.2 nOhm m I përket kategorisë së materialeve superpërcjellëse. Temperatura në të cilën aliazhi hyn në modalitetin e superpërçuesit është 9,171 K.

Jashtëzakonisht rezistent ndaj mjediseve acidike. Acidet e tilla të zakonshme si sulfurik, klorhidrik, ortofosforik, nitrik nuk ndikojnë në strukturën e tij kimike në asnjë mënyrë.

Në temperatura mbi 250 ºС, niobium fillon të oksidohet në mënyrë aktive nga oksigjeni, dhe gjithashtu hyn në reaksione kimike me molekulat e hidrogjenit dhe azotit. Këto procese rrisin brishtësinë e metalit, duke zvogëluar kështu forcën e tij.

• Nuk aplikohet për materiale alergjike. I futur në trupin e njeriut, nuk shkakton reaksion refuzimi nga trupi.
• Është një metal i grupit të parë të saldueshmërisë. Saldimet janë të ngushta dhe nuk kërkojnë operacione përgatitore. Rezistent ndaj plasaritjes.

Llojet e lidhjeve

Bazuar në vlerën e vetive mekanike në temperatura të ngritura, lidhjet e niobiumit ndahen në:

1. Forca e ulët. Ata funksionojnë brenda intervalit 1100-1150 ºС. Ata kanë një grup të thjeshtë elementësh aliazh. Kjo përfshin kryesisht zirkon, titan, tantal, vanadium, hafnium. Forca është 18-24 kg/mm2. Pasi kalon pragun kritik të temperaturës, ai bie ndjeshëm dhe bëhet i ngjashëm me niobin e pastër. Avantazhi kryesor janë vetitë e larta të plastikës në temperatura deri në 30 ºС dhe punueshmëria e mirë nën presion.
2. Fortësi mesatare. Temperatura e tyre e funksionimit është në intervalin 1200-1250 ºС. Përveç elementeve të aliazhit të mësipërm, ato përmbajnë papastërti të tungstenit, molibdenit dhe tantalit. Qëllimi kryesor i këtyre aditivëve është ruajtja e vetive mekanike me rritjen e temperaturës. Ata kanë duktilitet të moderuar dhe mund të përpunohen lehtësisht nën presion. Një shembull i mrekullueshëm i një aliazhi është niobium 5VMC.
3. Lidhjet me forcë të lartë. Përdoret në temperatura deri në 1300 ºС. Me ekspozim afatshkurtër deri në 1500 ºС. Ato ndryshojnë në përbërjen e tyre kimike të kompleksitetit më të lartë. 25% përbëhet nga aditivë, pjesa kryesore e të cilave është tungsteni dhe molibden. Disa lloje të këtyre lidhjeve karakterizohen nga një përmbajtje e lartë karboni, e cila ka një efekt pozitiv në rezistencën e tyre ndaj nxehtësisë. Disavantazhi kryesor i niobiumit me qëndrueshmëri të lartë është duktiliteti i ulët, gjë që e bën të vështirë përpunimin. Dhe, në përputhje me rrethanat, marrja e produkteve gjysëm të gatshme industriale.

Duhet të theksohet se kategoritë e listuara më sipër janë të një natyre të kushtëzuar dhe japin vetëm një ide të përgjithshme të metodës së përdorimit të një aliazh të veçantë.

Gjithashtu vlen të përmenden komponime të tilla si ferroniobium dhe oksid niobium.

Ferroniobium është një përbërje e niobiumit me hekurin, ku përmbajtja e këtij të fundit është në nivelin 50%. Përveç elementëve kryesorë, ai përfshin të qindtat e titanit, squfurit, fosforit, silikonit dhe karbonit. Përqindja e saktë e elementeve është e standardizuar nga GOST 16773-2003.

Pentaksidi i niobiumit është një pluhur kristalor i bardhë. Nuk është i ndjeshëm ndaj tretjes në acid dhe ujë. Prodhohet nga djegia e niobiumit në një mjedis oksigjeni. Plotësisht amorfe. Pika e shkrirjes 1500 ºС.

Aplikimet e niobiumit

Të gjitha vetitë e mësipërme e bëjnë metalin jashtëzakonisht të popullarizuar në industri të ndryshme. Ndër mënyrat e shumta për ta përdorur atë, dallohen pozicionet e mëposhtme:

• Përdoret në metalurgji si element aliazh. Për më tepër, si lidhjet me ngjyra ashtu edhe ato me ngjyra janë të lidhura me niobium. Për shembull, shtimi i vetëm 0,02% e tij në çelik inox 12Х18Н10Т rrit rezistencën e tij ndaj konsumit me 50%. Alumini i përmirësuar me niobium (0.04%) bëhet plotësisht i papërshkueshëm nga alkali. Niobiumi vepron në bakër si një agjent forcues në çelik, duke rritur vetitë e tij mekanike me një renditje të madhësisë. Vini re se edhe uraniumi është i dopuar me niobium.
• Pentoksidi i niobiumit është përbërësi kryesor në prodhimin e qeramikës shumë zjarrduruese. Ka gjetur aplikim edhe në industrinë e mbrojtjes: xham të blinduar të pajisjeve ushtarake, optikë me kënd të madh thyerjeje etj.
• Ferroniobium përdoret për lidhjen e çeliqeve. Detyra e tij kryesore është të rrisë rezistencën ndaj korrozionit.
• Në inxhinierinë elektrike ato përdoren për prodhimin e kondensatorëve dhe ndreqësve të rrymës. Kondensatorë të tillë karakterizohen nga rritja e kapacitetit dhe rezistencës së izolimit, dhe madhësive të vogla.
• Komponimet e silikonit dhe germaniumit me niobium përdoren gjerësisht në fushën e elektronikës. Prej tyre bëhen solenoidet superpërcjellëse dhe elementët e gjeneratorëve aktualë.
Prodhimi i niobiumit së bashku me tantalin, si dhe lidhjet tantalonium-obium, ka një rëndësi të madhe ekonomike nga pikëpamja e përdorimit të integruar të të dy metaleve me vlerë.
Në shumë raste, në vend të tantalit, me të njëjtin efekt, mund të përdorni niobin, i cili është i ngjashëm në veti, ose lidhjet e tantalit me niobin, pasi këto metale formojnë një seri të vazhdueshme tretësish të ngurta, vetitë e të cilave janë afër vetitë e metaleve origjinale.
Një aliazh i tantalit dhe niobit mund të merret duke përzier pluhurat e tantalit dhe niobit të përftuar veçmas, të ndjekur nga shtypja e përzierjes dhe shkrirja në vakum, si dhe nga reduktimi i njëkohshëm i përbashkët i një përzierjeje të përbërjeve të tantalit dhe niobit, për shembull, një përzierje të fluorideve komplekse K2TaF7 dhe K2NbF7, një përzierje kloridesh, një përzierje oksidesh, etj.
Në mënyrë tipike, kur përdoret metoda e acidit hidrofluorik për ndarjen e tantalit dhe niobit, ky i fundit ndahet në formën e fluoroksiniobatit K2NbOF5*H2O.
Kjo kripë nuk është e përshtatshme për reduktim me natrium për dy arsye:
a) uji i kristalizimit, i cili është pjesë e kripës së përmendur, duke reaguar me natriumin mund të çojë në një shpërthim,
b) oksigjeni, i cili është pjesë e kripës dhe shoqërohet me niobium, nuk reduktohet nga natriumi dhe mbetet në formën e një papastërtie oksidi në produktin e reduktimit.
Prandaj, fluoroksiniobati i kaliumit duhet të rikristalizohet përmes një tretësire të acidit hidrofluorik me një përqendrim HF mbi 10%, duke rezultuar në formimin e kripës K2NbF7, e përshtatshme për reduktim me natrium.
Niobium mund të prodhohet gjithashtu me elektrolizë në kushte të ngjashme me ato të përshkruara për prodhimin e tantalit. Vërehet një efikasitet më i ulët i rrymës sesa në prodhimin elektrolitik të tantalit, si dhe vështirësi që lidhen me tretshmërinë e dukshme të përbërjeve të niobiumit me valenca të ndryshme në elektrolit.
Elektroliza është gjithashtu e mundur nga një banjë e përzier që përmban një përzierje të Ta2O5 + Nb2O5 si përbërës dekompozues dhe K2TaF7 si një tretës. Në këtë rast, fitohet një aliazh niobium me tantal.
Për të marrë niobium, u propozua një metodë e reduktimit të karbonit të pentoksidit të niobiumit në vakum.


Reduktimi i pentoksidit të niobiumit me karbon


Për të marrë niobium, K. Bohlke zhvilloi një metodë për reduktimin e pentoksidit të niobiumit me karabit të niobiumit në vakum sipas reagimit:

Në thelb ky proces zbret në reduktimin e pentoksidit të niobiumit me karbon.
Për shkak të forcës së lartë kimike të pentoksidit të niobiumit, reduktimi me karbon në presionin atmosferik kërkon temperaturë të lartë (rreth 1800-1900°), e cila mund të merret në një furrë me tub grafiti karabit niobium -ΔF° = 38.2 kcal ), prandaj, në prani të gazeve të karbonit në furrë dhe me një shkallë të lartë difuzioni në fazën e ngurtë, duke u zhvilluar në një temperaturë kaq të lartë, niobium rezulton të jetë i kontaminuar me karabit niobium, edhe nëse ngarkesa përgatitet në bazë të reaksionit

Në vakum, reaksioni i reduktimit me karbonin ndodh në një temperaturë më të ulët (1600-1700°),
Briketat përgatiten nga një përzierje e pentoksidit të niobiumit dhe blozës, të marra në raporte stoikiometrike bazuar në reagimin

Rrotullimi kryhet në 1800-1900 ° në një furrë me tub grafiti në një atmosferë mbrojtëse (hidrogjen, argon) ose në vakum në një temperaturë prej 1600 ° derisa të pushojë evolucioni i CO. Produkti që rezulton është briketa pak të sinterizuara të përbërë nga grimca të karabit gri pluhur. Karbidi bluhet në pluhur në një mulli me top dhe përzihet me pentoksid në raporte që korrespondojnë me reaksionin (1). Briketat e përzierjes Nb2O5 + NbC kalcinohen përsëri në vakum në një temperaturë prej rreth 1600°.
Për të siguruar heqjen e karbonit në formën e CO, një tepricë e vogël e pentoksidit të niobiumit duhet t'i shtohet përzierjes Nb2O5 + NbC. Në funksionimin e mëvonshëm të sinterimit (saldimit) në temperaturë të lartë të shufrave të shtypura nga niobiumi metalik pluhur, pentoksidi i tepërt i niobiumit hiqet, pasi oksidet e niobit (si tantali) avullohen në vakum në një temperaturë nën pikën e shkrirjes së metalit.
Për shkak të kohës së pashmangshme të shpenzuar për krijimin e një vakumi dhe ftohjen e produktit në të, produktiviteti i një furre me vakum në prodhimin e karbitit fillestar të niobiumit është shumë më i ulët se produktiviteti i një furre me tub grafiti që funksionon në presion atmosferik, në të cilin një procesi mund të kryhet duke lëvizur fishekë me briketa të një përzierjeje Nb2O5 + C. Prandaj, është më e leverdishme të merret vazhdimisht NbC në një furrë me tub grafiti në presion atmosferik, megjithëse në temperatura 1800-1900°.
Do të ishte e mundur të përftohej niobium metalik në një furrë me vakum drejtpërdrejt duke reaguar pentoksidin me blozën sipas reaksionit (2) me një tepricë të lehtë të Nb2O5 në ngarkesë. Megjithatë, kur ngarkohet një përzierje e Nb2O5 + 5NbC në një furre me vakum, produktiviteti i saj rritet ndjeshëm në krahasim me ngarkimin e një përzierjeje Nb2O5 + 5C, pasi përzierja Nb2O5 + SNbC përmban niobium (82.4%) 1.5 herë më shumë se përzierja Nb2O5 + 5C. (57.2%) Përveç kësaj, përzierja e parë ka një peshë specifike aditiv 1.7 herë më të madhe se përzierja e dytë (6.25 g/cm3 dhe 3.7 g/cm3, respektivisht).
Për më tepër, duhet të merret parasysh se karbidi i niobiumit, i cili përbën pjesën mbizotëruese të përzierjes Nb2O5 + 5NbC, është më i trashë se pluhurat e shpërndarë Nb2O5 dhe blozës, gjë që është një arsye shtesë për peshën më të madhe të Nb2O5. + 5NbC përzierje se përzierja Nb2O5 + 5C.
Si rezultat i gjithë kësaj, një vëllim njësi i fishekut mund të strehojë 2,5-3 herë më shumë material (bazuar në përmbajtjen e niobiumit) në formën e briketave të përzierjes Nb2O5 + 5NbC sesa briketat e përzierjes Nb2O5 + 5C.
Puna e Bolke nuk ofron prova mjaftueshëm të forta për nevojën për t'iu përmbajtur rreptësisht përbërjes së tij të rekomanduar të përzierjes Nb2O5 + 5NbC të ngarkuar në një furrë me vakum.
Duke kalcinuar një përzierje të Nb2O5 + 5C në një furrë me tub qymyrguri në presion atmosferik, një produkt i ngjashëm në përbërje me niobiumin metalik me një përzierje të vogël karboni mund të merret me produktivitet të lartë (në një proces të vazhdueshëm). Ky pluhur i pasur me niobium me gravitet të lartë specifik dhe me peshë të madhe mund të përzihet më pas me një sasi të përshtatshme Nb2O5 (me një tepricë të lehtë të Nb2O5 në krahasim me përmbajtjen ekuivalente të papastërtive të karbonit të niobiumit) dhe përzierjen e briketuar të kalcinohet në një furrë me vakum për ta hequr. karbonit në formën e CO.
Me këtë opsion, kapaciteti dhe për rrjedhojë produktiviteti i furrës me vakum do të jetë më i madhi. Teprica e vogël e mbetur Nb2O5 do të avullojë gjatë sinterimit të mëtejshëm të niobiumit në temperaturë të lartë dhe ky i fundit do të kthehet në një metal të lakueshëm kompakt.
Kur përdorni niobium me karbon të ulët në vend të karbitit të niobiumit për të reaguar me pentoksid, mund të shfaqen disa komplikime teknologjike. Fakti është se kur prodhohet niobium me karbon të ulët në presionin atmosferik në hapësirën e reagimit të një furre me tub grafiti, prania e papastërtive të azotit nga ajri që mund të hyjnë në furre është gjithmonë e mundur. Niobium, duke pasur një prirje të lartë për azotin, e thith atë në mënyrë aktive. Gjatë prodhimit të karbitit të niobiumit, mundësia e ndotjes së produktit me azot është shumë më e vogël për shkak të afinitetit më të madh të niobiumit për karbonin sesa për azotin.
Prandaj, prodhimi i niobit metalik kur përdoret niobium me karbon të ulët si lëndë fillestare është i ndërlikuar nga nevoja për të krijuar kushte që përjashtojnë mundësinë e hyrjes së azotit në hapësirën e reagimit, gjë që është e vështirë të arrihet në një furrë me tub grafiti të lidhur lirshëm me Atmosferë. Për të hequr azotin nga furra, është e nevojshme të mbushni me kujdes furrën me hidrogjen ose argon të pastër, të ruani ngushtësinë e shtresës së jashtme, të shmangni tërheqjen e ajrit në tubin e reagimit kur ngarkoni fishekë me një përzierje të Nb2O5 + 5C në të dhe kur shkarkoni. niobium etj.
Prandaj, çështja e avantazheve të opsionit të prodhimit paraprak të karbitit të niobit ose niobit me karbon të ulët në presion atmosferik (pasuar nga kalcinimi i këtyre produkteve në një përzierje me Nb2O5 në vakum) mund të zgjidhet me mundësi praktike në secilin rast individual. .
Përparësitë e procesit të reduktimit të karbonit të niobiumit sipas një prej opsioneve të përshkruara janë: përdorimi i një agjenti reduktues të lirë në formën e blozës dhe nxjerrja e lartë e drejtpërdrejtë e niobiumit në metalin e përfunduar.
Ngjashmëria e vetive të oksideve të tantalit dhe niobiumit lejon që metoda e përshkruar të përdoret për të marrë tantal të lakueshëm.

15.08.2019

Përforcimi është një produkt metalik ndërtimi, profili i të cilit mund të jetë i lëmuar (klasa A1) ose periodik. Përforcimi përdoret për të forcuar dhe rritur forcën...

15.08.2019

Metoda e prerjes së plazmës u zbulua relativisht kohët e fundit, por përdoret në mënyrë shumë aktive në industri, pasi është studiuar mirë.

15.08.2019

Zhvillimi i teknologjisë na lejon të përmirësojmë mjetet pneumatike. Për fuqizimin e tyre përdoret ajri i kompresuar. Ky mjet përdoret në mënyrë aktive në industri,...

15.08.2019

Fillimi i vitit shkollor është një provë serioze për një fëmijë, pasi i prishet mënyra e zakonshme e jetesës. Prindërit duhet ta ndihmojnë atë t'i mbijetojë këtij ndryshimi. Shume e rendesishme...

14.08.2019

Përforcimi është një kompleks elementësh që sigurojnë forcë shtesë në struktura të ndryshme betoni të armuar. Zakonisht përdoret me beton. Brenda materialit ka...

14.08.2019

Të gjithë shoferët mund të hasin situata të paparashikuara gjatë udhëtimit. Mund të futeni në një aksident trafiku, sistemet dhe komponentët e makinës mund të papritur...

14.08.2019

Fleta e valëzuar është një fletë metalike e ngurtë e valëzuar me një shtresë zinku ose polimer. Ky version i materialit për çati është shumë i zakonshëm dhe në kërkesë.

Ka një numër mjaft të madh elementësh që kur kombinohen me substanca të tjera, formojnë lidhje me veti të veçanta të performancës. Një shembull është niobium, një element që fillimisht u quajt "kolumbium" (sipas emrit të lumit ku u gjet për herë të parë), por më vonë u riemërua. Niobiumi është një metal me veti mjaft të pazakonta, të cilat do t'i diskutojmë më në detaje më vonë.

Marrja e një elementi

Kur merren parasysh vetitë e niobiumit, duhet theksuar se përmbajtja e këtij metali për ton shkëmb është relativisht e vogël, afërsisht 18 gram. Kjo është arsyeja pse, pas zbulimit të tij, u bënë mjaft përpjekje për të marrë metalin artificialisht. Për shkak të përbërjes së saj të ngjashme kimike, kjo substancë shpesh minohet së bashku me tantalin.

Depozitat e niobiumit ndodhen pothuajse në të gjithë botën. Shembujt përfshijnë minierat në Kongo, Ruandë, Brazil dhe shumë vende të tjera. Megjithatë, ky element nuk mund të quhet i përhapur në shumë rajone, ai praktikisht nuk gjendet edhe në përqendrime të ulëta.

Përqendrimi relativisht i vogël i substancës në shkëmbinj tokësor rëndohet nga vështirësitë që hasen në marrjen e saj nga koncentrati. Vlen të merret parasysh se niobium NBS mund të merret vetëm nga shkëmbi që është i ngopur me tantal. Më poshtë janë tiparet e procesit të prodhimit:

1. Për të filluar, minerali i koncentruar furnizohet në fabrikë, i cili kalon në disa faza të pastrimit. Kur prodhohet niobium, minerali që rezulton ndahet në elementë të pastër, duke përfshirë tantalin.
2. Procesi përfundimtar i përpunimit përfshin rafinimin e metalit.

Pavarësisht vështirësive që hasen në nxjerrjen dhe përpunimin e mineralit në fjalë, çdo vit vëllimi i prodhimit të aliazhit në fjalë rritet ndjeshëm. Kjo për faktin se metali ka cilësi të jashtëzakonshme të performancës dhe përdoret gjerësisht në një shumëllojshmëri të gjerë industrish.

Oksidet e niobiumit

Elementi kimik në fjalë mund të bëhet baza e përbërjeve të ndryshme. Më i zakonshmi është pentoksidi i niobiumit. Ndër veçoritë e kësaj lidhjeje, mund të vërehen pikat e mëposhtme:

1. Oksidi i niobiumit është një pluhur kristalor i bardhë që ka një nuancë kremoze.
2. Substanca nuk tretet në ujë.
3. Substanca që rezulton ruan strukturën e saj kur përzihet me shumicën e acideve.

Karakteristikat e pentoksidit të niobiumit përfshijnë gjithashtu vetitë e mëposhtme:

1. Forca e rritur.
2. Refraktoriteti i lartë. Substanca mund të përballojë temperaturat deri në 1490 gradë Celsius.
3. Kur nxehet, sipërfaqja oksidohet.
4. Reagon ndaj klorit dhe mund të reduktohet nga hidrogjeni.

Hidroksidi i niobiumit përdoret në shumicën e rasteve për të prodhuar klasa çeliku me aliazh të lartë, të cilat kanë veti performancë mjaft tërheqëse.

Vetite fizike dhe kimike

Niobium ka veti kimike të ngjashme me tantalin. Kur merrni parasysh karakteristikat kryesore të niobiumit, duhet t'i kushtoni vëmendje pikave të mëposhtme:

1. Rezistent ndaj llojeve të ndryshme të korrozionit. Lidhjet e marra nga futja e këtij elementi në përbërje kanë cilësi të larta rezistente ndaj korrozionit.
2. Elementi kimik në fjalë shfaq një pikë të lartë shkrirjeje. Siç tregon praktika, shumica e lidhjeve kanë një pikë shkrirje prej më shumë se 1400 gradë Celsius. kjo e ndërlikon procesin e përpunimit, por i bën metalet të domosdoshëm në fusha të ndryshme të veprimtarisë.
3. Vetitë themelore fizike karakterizohen gjithashtu nga lehtësia e saldimit të lidhjeve që rezultojnë.
4. Në temperatura nën zero, struktura e elementit mbetet praktikisht e pandryshuar, gjë që lejon ruajtjen e vetive të performancës së metalit.
5. Struktura e veçantë e atomit të niobiumit përcakton cilësitë superpërçuese të materialit.
6. Masa atomike është 92.9, valenca varet nga karakteristikat e përbërjes.

Avantazhi kryesor i substancës konsiderohet të jetë refraktariteti i tij. Kjo është arsyeja pse ajo filloi të përdoret në një shumëllojshmëri të gjerë të industrive. Substanca shkrihet në një temperaturë prej rreth 2500 gradë Celsius. Disa lidhje madje shkrihen në një temperaturë rekord prej 4500 gradë Celsius. Dendësia e substancës është mjaft e lartë, 8,57 gram për centimetër kub. Vlen të merret në konsideratë që metali karakterizohet nga paramagneticiteti.

Acidet e mëposhtme nuk ndikojnë në rrjetën kristalore:

1. sulfurik;
2. kripë;
3. fosfor;
4. klorin

Nuk ndikon në solucionet ujore të klorit dhe metaleve. Me një ndikim të caktuar në metal, në sipërfaqen e tij formohet një film oksid dielektrik. Kjo është arsyeja pse metali filloi të përdoret në prodhimin e kondensatorëve miniaturë me kapacitet të lartë, të cilët gjithashtu janë bërë nga tantal më i shtrenjtë.

Aplikimet e niobiumit

Prodhohet një shumëllojshmëri e gjerë e produkteve të niobiumit, shumica e të cilave lidhen me prodhimin e avionëve. Një shembull është përdorimi i niobiumit në prodhimin e pjesëve që instalohen gjatë montimit të raketave ose avionëve. Përveç kësaj, mund të dallohen përdorimet e mëposhtme të këtij elementi:

1. Prodhimi i elementeve nga të cilët bëhen instalimet e radarëve.
2. Siç u përmend më parë, aliazhi në fjalë mund të përdoret për të prodhuar kondensatorë elektrikë më të lirë kapacitiv.
3. Katoda dhe anoda nga petë bëhen gjithashtu duke përdorur elementin në fjalë, i cili shoqërohet me rezistencë të lartë ndaj nxehtësisë.
4. Shpesh mund të gjeni modele të llambave të fuqishme gjeneratorësh që kanë një rrjet brenda. Në mënyrë që kjo rrjetë të përballojë temperaturat e larta, ajo është bërë nga aliazhi në fjalë.

Cilësitë e larta fizike dhe kimike përcaktojnë përdorimin e niobiumit në prodhimin e tubave për transportimin e metaleve të lëngëta. Përveç kësaj, lidhjet përdoren për të prodhuar kontejnerë për qëllime të ndryshme.

Lidhjet me niobium

Kur merren parasysh lidhjet e tilla, duhet të merret parasysh se ky element përdoret shpesh për prodhimin e ferroniobiumit. Ky material përdoret gjerësisht në industrinë e shkritores, si dhe në prodhimin e veshjeve elektronike. Përfshin:

1. hekuri;
2. niobium me tantal;
3. silikon;
4. alumini;
5. karboni;
6. squfur;
7. fosfor;
8. titanium.

Përqendrimi i elementëve kryesorë mund të ndryshojë në një gamë mjaft të gjerë, gjë që përcakton performancën e materialit.

Një aliazh alternativ ferroniobiumi mund të quhet niobium 5VMC. Gjatë prodhimit të tij, tungsteni, zirkonium dhe molibden përdoren si elementë aliazh. Në shumicën e rasteve, kjo rrëshirë përdoret për prodhimin e produkteve gjysëm të gatshme.

Si përfundim, vërejmë se niobium përdoret në prodhimin e monedhave në disa vende. Kjo është për shkak të kostos mjaft të lartë të materialit. Me prodhimin masiv të lidhjeve që përmbajnë niobium si element kryesor, krijohen shufra unike.

Niobiumi (Nb) është një metal i rrallë, i butë, në tranzicion që përdoret në prodhimin e çelikut me cilësi të lartë. Niobiumi është një komponent për prodhimin e lidhjeve, i cili, kur i shtohet materialeve të tjera, përmirëson ndjeshëm vetitë e tyre. Çeliku që përmban niobium ka shumë veti tërheqëse që e bëjnë atë shumë të dëshirueshëm për t'u përdorur në industrinë e automobilave, ndërtimit dhe gazsjellësit. Çeliku me niobium të shtuar është më i fortë, më i lehtë dhe më rezistent ndaj korrozionit.


Përdorimi i niobiumit filloi në vitin 1925, kur metali filloi të përdoret për të zëvendësuar tungstenin në prodhimin e çeliqeve të veglave. Në vitet 1930, niobium u përdor për të parandaluar korrozionin në çelik inox. Kjo fushë e aplikimit të niobiumit është bërë një nga më kryesoret në zhvillimin e materialeve moderne teknike dhe përdorimi i tij është rritur në mënyrë të vazhdueshme në fushën metalurgjike.
Niobium, në formën e ferroniobit standard, i cili përbën më shumë se 90% të prodhimit të niobiumit, është një metal kalimtar, një anëtar i grupit të elementeve të vanadiumit. Karakterizohet nga pika të larta të shkrirjes dhe vlimit. Pavarësisht pikës së tij të lartë të shkrirjes në formë elementare (2,468 °C), niobium ka një densitet të ulët në krahasim me metalet e tjera rezistente ndaj korrozionit. Përveç kësaj, niobium, në kushte të caktuara, ka veti superpërcjellëse. Vetitë kimike të niobiumit janë shumë të ngjashme me tantalin.
Depozitat e niobiumit gjenden kryesisht në Brazil dhe Kanada, të cilat përbëjnë afërsisht 99% të prodhimit të përgjithshëm të niobiumit në botë, si dhe në Australi. Shërbimi Gjeologjik i SHBA-së vlerëson rezervat globale të niobiumit në 4.3 milion ton bazuar në përmbajtjen e metaleve.
Në natyrë, niobium gjendet në minerale të tilla si piroklori dhe kolumbiti, të cilët përmbajnë niobium dhe tantal në përmasa të ndryshueshme. Minerali piroklor është minuar kryesisht për niobiumin e tij. Kolumbiti nxirret për të nxjerrë tantalin dhe niobiumi nxirret si nënprodukt. Roskill vlerëson se afërsisht 97% e niobiumit gjendet në mineralin piroklor.

Rezervat në depozitat e niobiumit në 2012, mijë ton *

* Të dhënat e Shërbimit Gjeologjik të SHBA

Xherorët që përmbajnë piroklor minohen duke përdorur dy metoda kryesore - të izoluara ose të kombinuara. Minierat e hapura janë një metodë e zakonshme në Brazil, ndërsa minierat nëntokësore përdoren në minierën e Niobec në Kanada. Megjithatë, miniera e Niobec në Kanada planifikon të përdorë dy metoda të nxjerrjes masive - të hapura dhe nëntokësore - pasi ato kanë potencialin për të rritur ndjeshëm kapacitetin e fabrikës dhe vëllimet e prodhimit duke ulur kostot operative.
Pasi minerali është nxjerrë, ai grimcohet në grimca të imëta dhe përpunohet përmes flotacionit dhe ndarjes magnetike për të hequr hekurin. Në Kanada, acidi nitrik përdoret për të hequr apatitin, ndërsa në Brazil përdoret një proces i veçantë për heqjen e bariumit, fosforit dhe squfurit. Rezultati i këtij trajtimi fizik është një koncentrat piroklori me një përmbajtje Nb2O5 prej 55-60%. Pjesa më e madhe e koncentratit të piroklorit përpunohet në ferroniobium të klasës standarde për përdorim në aplikime industriale ku tolerohen papastërtitë. Për aplikimet që kërkojnë nivele më të larta pastërtie, kërkohet pas-përpunimi për të sjellë niobiumin në nivelet e pastërtisë ~ 99%, të tilla si nivelet e pastërtisë së oksidit të niobiumit të shkallës vakum ose ferroniobiumit.


* Të dhënat e Shërbimit Gjeologjik të SHBA

Kërkesa globale për niobium u rrit me një normë mesatare vjetore prej 10% midis 2000 dhe 2010. Rritja u nxit nga dy faktorë kryesorë:
1. Kërkesa e qëndrueshme për çelik, veçanërisht në mesin e prodhuesve të çelikut nga vendet BRICS. Kërkesa në këto vende u rrit me 14% në vitin 2010 në 1.414 milion ton dhe vlerësohet të jetë rritur me 4% të mëtejshme në 2011.
Duhet theksuar se sektori i automobilave, i ndërtimit dhe i naftës dhe gazit, të cilët janë konsumatorët më të mëdhenj të ferroniobiumit, priren të kenë një korrelacion të lartë me rritjen ekonomike dhe gjendja e ekonomisë globale ka ndikimin më të madh në kërkesën për niobium.
Rritja e fortë e PBB-së së vendeve BRICS kërkon më shumë çelik dhe, në përputhje me rrethanat, përcakton kërkesën më të lartë për niobium në prodhimin e çelikut. PBB-ja botërore u rrit me 5.1% në 2010, kryesisht për shkak të performancës së fortë të ekonomive BRIC, të cilat u rritën me 8.8% në 2010, veçanërisht Kinës, e cila u rrit me 10.3%. Rritja e PBB-së në vendet BRICS në 2011 dhe 2012 ishte gjithashtu e lartë: 4-10% në sfondin e rritjes ekonomike globale prej ~3-4%. Gjatë dekadës së fundit, vendet e BRICS kanë përcaktuar peizazhin ekonomik global, duke zënë më shumë se një të tretën e rritjes së PBB-së globale dhe, për sa i përket fuqisë blerëse, ekonomitë e tyre janë rritur nga një e gjashta e ekonomisë globale në pothuajse një të katërtën. .
Goldman Sachs parashikon që madhësia e ekonomive të BRICS në tërësi do të tejkalojë madhësinë e ekonomisë amerikane deri në vitin 2018. Deri në vitin 2020, vendet e BRICS pritet të përbëjnë afërsisht 49.0% të rritjes së PBB-së globale dhe këto vende do të përbëjnë një të tretën e ekonomisë botërore bazuar në fuqinë blerëse.
Perspektiva pozitive e ekonomisë globale është një konfirmim i kërkesës së fortë industriale globale, e cila premton mirë për sektorin e çelikut. Rritja e plotë globale e prodhimit të çelikut do të vazhdojë të ndikojë ndjeshëm kërkesën për niobium.
2. Rritja e sasisë së niobiumit që përdoret për prodhimin e çelikut.
Me rritjen e kërkesave të përdoruesve përfundimtarë të çelikut për produkte me cilësi më të lartë, fabrikat e çelikut duhet të rrisin përdorimin e niobiumit për të prodhuar çelik që plotëson standardet dhe specifikimet më të larta. Në vitin 2000, 40 gram ferroniobium iu shtuan 1 ton çeliku. Në vitin 2008 ishte tashmë 63 gram për ton. Duke qenë se niobium përfaqëson një përqindje shumë të vogël të çelikut për sa i përket kostos, por shton vlerë të konsiderueshme duke përmirësuar veçoritë e tij, veçanërisht forcën, qëndrueshmërinë, lehtësinë dhe fleksibilitetin, përdorimi i këtij metali pritet të vazhdojë të rritet në të gjitha segmentet e përdorimit përfundimtar. .
Rritja e qëndrueshme e kërkesës për niobium pritet të vazhdojë në afat të shkurtër dhe afatgjatë, ndërkohë që tregjet në zhvillim vazhdojnë të rriten dhe aplikimet për çeliqe me cilësi më të lartë janë zhvilluar tashmë.
Me rritjen e prodhimit të çelikut dhe një përqindje në rritje të përmbajtjes së tij të niobiumit, konsumi global i ferroniobiumit vlerësohet të jetë rritur me ~ 11% nga ~ 78,100 t në 2010 në ~ 86,000 t në 2011.
Konsumatorët më të mëdhenj të niobiumit janë Kina, Amerika e Veriut dhe Evropa. Kina është tregu me rritje më të shpejtë në botë për niobiumin, duke zënë 25% të konsumit total në 2010. Kjo pasqyron madhësinë e industrisë së saj të çelikut dhe ritmin e shpejtë të rritjes së prodhimit në vitet e fundit. Kina është prodhuesi kryesor në botë i çelikut inox, me pjesën e saj të prodhimit global që u rrit nga 1-2% në vitet 1990 në 36.7% në 2010. Kina është gjithashtu prodhuesi më i madh dhe me rritjen më të shpejtë të çeliqeve të lidhur, duke përfshirë çeliqet HSLA.

Prodhimi dhe konsumi i niobiumit në botë, mijë ton*

vit	2008	2009	2010	2011	2012
Prodhimi total	67.9	40.6	59.4	65.7	62.9
Konsumi total	58.1	40.6	48.9	61.5	62.9
Bilanci i tregut	9.8	--	9.4	-0.4	-0.4

*të dhëna nga Qendra Ndërkombëtare e Studimit Tantalum-Niobium

Në fillim të viteve 2000, çmimet e niobiumit mbetën relativisht të qëndrueshme, duke filluar nga 12,00 dollarë deri në 13,50 dollarë amerikanë për kilogram. Rritja e konsiderueshme ekonomike në tregjet në zhvillim, veçanërisht ekonomitë BRIC, dhe rritja e përdorimit të niobiumit në prodhimin e çelikut i shtynë çmimet e metaleve në 32,63 USD për kg në 2007 dhe një rritje të mëtejshme në 60,00 USD për kg në 2012. Vetëm në vitin 2008 dhe 2009 çmimet e niobiumit u ulën lehtë për shkak të krizës ekonomike globale. Megjithatë, kjo rënie ishte shumë më e vogël se ajo e metaleve zëvendësuese.
Nga këndvështrimi i konsumatorit, një çmim i qëndrueshëm për niobiumin është një veçori e dëshirueshme pasi lejon parashikim më të mirë dhe planifikim të kostos në përputhje me rrethanat. Për më tepër, përdoruesit fundorë theksojnë rëndësinë e marrjes së niobiumit nga furnizues të shumtë për të minimizuar ndërprerjen e zinxhirit të furnizimit dhe për të shmangur mbështetjen e tepërt në një prodhues të vetëm.
Një zëvendësues kryesor i niobiumit është ferrovanadiumi, tregu i të cilit është rikuperuar kryesisht nga kolapsi i përjetuar gjatë krizës financiare. Megjithatë, çmimi relativisht më i lartë i ferrovanadiumit dhe paqëndrueshmëria dukshëm më e lartë kanë kontribuar në zëvendësimin e tij me ferroniobium, i cili ka një histori çmimesh më të parashikueshme.
Duke pasur parasysh vlerën e lartë të shtuar nga përdorimi i niobiumit në procesin e prodhimit të çelikut (p.sh. forca e shtuar, qëndrueshmëria, rezistenca ndaj korrozionit, rezistenca termike, reduktimi i peshës) dhe pjesës relativisht të vogël të kostos totale, kërkesa nga blerësit e metaleve është mjaft joelastike. Si shembull, niobiumi konsiderohet se përbën Për më tepër, niobium është një shtesë për lidhjet me vlerë të lartë që përdoren në fushat teknike (përbërësit e motorit reaktiv, pajisjet mjekësore, inxhinieria e rëndë) ku përkushtimi ndaj kërkesave teknike dhe performanca superiore është një domosdoshmëri. Si rezultat, pjesa e përdorimit të niobiumit në prodhimin e çelikut është rritur. Ky trend pritet të vazhdojë edhe në të ardhmen.
Duke pasur parasysh mungesën e shitjeve aktive në tregun e hapur dhe mungesën e çmimeve konkurruese që rezulton, pak analistë hulumtues bëjnë parashikime për çmimet e ardhshme të niobiumit dhe ata që bëjnë parashikime të tilla priren të jenë konservatorë. Pavarësisht këtyre faktorëve, niobiumi pritet të jetë i kërkuar në të ardhmen e afërt dhe çmimet e metaleve do të mbeten të larta. Disa analistë presin që çmimet e niobiumit të vazhdojnë të rriten gjatë dy deri në tre vitet e ardhshme, bazuar në ndërveprimet e konsumatorëve dhe nevojat e ardhshme.


Sektorët e ndërtimit, automobilave dhe naftës dhe gazit pritet të vazhdojnë të përbëjnë përqindjen më të madhe të konsumit të niobiumit. Këta sektorë u ndikuan negativisht nga kriza financiare e vitit 2008, por janë rikuperuar në vitet në vijim dhe parashikohet të rriten me një ritëm të qëndrueshëm.

Vetitë fizike të niobiumit

Niobiumi është një metal me shkëlqim argjendi-gri.

Niobiumi elementar është një metal jashtëzakonisht zjarrdurues (2468°C) dhe me vlim të lartë (4927°C), shumë rezistent ndaj shumë mjediseve agresive. Të gjitha acidet, me përjashtim të acidit hidrofluorik, nuk kanë asnjë efekt në të. Acidet oksiduese “pasivojnë” niobiumin, duke e mbuluar me një shtresë mbrojtëse oksidi (Nr. 205). Por në temperatura të larta, aktiviteti kimik i niobiumit rritet. Nëse në 150...200°C oksidohet vetëm një shtresë e vogël sipërfaqësore e metalit, atëherë në 900...1200°C trashësia e filmit të oksidit rritet ndjeshëm.

Rrjeta kristalore e niobiumit është kub me qendër trupin me parametrin a = 3,294A.

Metali i pastër është duktil dhe mund të rrotullohet në fletë të holla (deri në një trashësi prej 0,01 mm) në gjendje të ftohtë pa pjekje të ndërmjetme.

Mund të vërehen veti të tilla të niobiumit si pikat e larta të shkrirjes dhe vlimit, funksioni më i ulët i punës së elektroneve në krahasim me metalet e tjera zjarrduruese - tungsten dhe molibden. Vetia e fundit karakterizon aftësinë për emetim elektron (emetim elektroni), e cila përdoret për përdorimin e niobiumit në teknologjinë e vakumit elektrik. Niobium gjithashtu ka një temperaturë të lartë kalimi në gjendjen superpërcjellëse.

Dendësia 8,57 g/cm3 (20 °C); pika e shkrirjes 2500 °C; pika e vlimit 4927 °C; presioni i avullit (në mm Hg; 1 mm Hg = 133,3 n/m2) 1 10-5 (2194 °C), 1 10-4 (2355 °C), 6 10- 4 (në pikën e shkrirjes), 1·10- 3 (2539 °C).

Në temperatura të zakonshme, niobiumi është i qëndrueshëm në ajër. Fillimi i oksidimit (filmi i çngjyrosjes) vërehet kur metali nxehet në 200 - 300°C. Mbi 500°, ndodh oksidimi i shpejtë me formimin e oksidit Nb2O5.

Përçueshmëria termike në W/(m·K) në 0°C dhe 600°C është përkatësisht 51,4 dhe 56,2, dhe e njëjta në cal/(cm·sek·°C) është 0,125 dhe 0,156. Rezistenca elektrike specifike vëllimore në 0°C është 15,22·10-8 ohm·m (15,22·10-6 ohm·cm). Temperatura e kalimit në gjendjen superpërcjellëse është 9,25 K. Niobiumi është paramagnetik. Funksioni i punës së elektroneve 4.01 eV.

Niobiumi i pastër përpunohet lehtësisht nga presioni i ftohtë dhe ruan veti të kënaqshme mekanike në temperatura të larta. Rezistenca e tij në tërheqje në 20 dhe 800 °C është përkatësisht 342 dhe 312 Mn/m2, e njëjta në kgf/mm234.2 dhe 31.2; zgjatja relative në 20 dhe 800 °C është përkatësisht 19.2 dhe 20.7%. Fortësia e Niobiumit të pastër sipas Brinellit është 450, teknike 750-1800 Mn/m2. Papastërtitë e disa elementeve, veçanërisht hidrogjeni, azoti, karboni dhe oksigjeni, dëmtojnë shumë duktilitetin dhe rrisin fortësinë e niobiumit.

Vetitë kimike të niobiumit

Niobiumi vlerësohet veçanërisht për rezistencën e tij ndaj substancave inorganike dhe organike.

Ekziston një ndryshim në sjelljen kimike të metalit pluhur dhe me gunga. Kjo e fundit është më e qëndrueshme. Metalet nuk kanë asnjë efekt mbi të, edhe nëse nxehen në temperatura të larta. Metalet alkali të lëngëta dhe lidhjet e tyre, bismuti, plumbi, merkuri dhe kallaji mund të jenë në kontakt me niobiumin për një kohë të gjatë pa ndryshuar vetitë e tij. Edhe agjentë të tillë të fortë oksidues si acidi perklorik, aqua regia, për të mos përmendur nitrik, sulfurik, klorhidrik dhe të gjithë të tjerët, nuk mund të bëjnë asgjë me të. Tretësirat alkaline gjithashtu nuk kanë efekt në niobium.

Megjithatë, ekzistojnë tre reagentë që mund të shndërrojnë metalin niobium në komponime kimike. Njëri prej tyre është një shkrirje e hidroksidit të një metali alkali:

4Nb+4NaOH+5O2 = 4NaNbO3+2H2O

Dy të tjerët janë acidi hidrofluorik (HF) ose përzierja e tij me acidin nitrik (HF+HNO). Në këtë rast, formohen komplekse fluori, përbërja e të cilave varet kryesisht nga kushtet e reagimit. Në çdo rast, elementi është pjesë e një anioni të tipit 2- ose 2-.

Nëse merrni niobium pluhur, ai është disi më aktiv. Për shembull, në nitratin e natriumit të shkrirë, ai madje ndizet, duke u kthyer në një oksid. Niobiumi kompakt fillon të oksidohet kur nxehet mbi 200°C dhe pluhuri mbulohet me një shtresë oksidi tashmë në 150°C. Në të njëjtën kohë, një nga vetitë e mrekullueshme të këtij metali manifestohet - ai ruan duktilitetin e tij.

Në formë tallash, kur nxehet mbi 900°C, digjet plotësisht në Nb2O5. Digjet fuqishëm në një rrjedhë klori:

2Nb + 5Cl2 = 2NbCl5

Kur nxehet, ai reagon me squfur. Është e vështirë të lidhet me shumicën e metaleve. Ka, ndoshta, vetëm dy përjashtime: hekuri, me të cilin formohen tretësira të ngurta me raporte të ndryshme dhe alumini, i cili ka përbërjen Al2Nb me niobium.

Cilat cilësi të niobiumit e ndihmojnë atë t'i rezistojë veprimit të acideve të forta - agjentëve oksidues? Rezulton se kjo nuk i referohet vetive të metalit, por karakteristikave të oksideve të tij. Pas kontaktit me agjentët oksidues, në sipërfaqen e metalit shfaqet një shtresë e hollë (prandaj e padukshme) por shumë e dendur oksidesh. Kjo shtresë bëhet një pengesë e pakapërcyeshme në rrugën e agjentit oksidues në një sipërfaqe të pastër metalike. Vetëm disa reagentë kimikë, në veçanti anion fluor, mund të depërtojnë nëpër të. Rrjedhimisht, metali në thelb oksidohet, por praktikisht rezultatet e oksidimit janë të padukshme për shkak të pranisë së një filmi të hollë mbrojtës. Pasiviteti ndaj acidit sulfurik të holluar përdoret për të krijuar një ndreqës AC. Është projektuar thjesht: pllakat e platinit dhe niobiumit janë zhytur në një zgjidhje të acidit sulfurik 0,05 m. Niobiumi në gjendje të pasivuar mund të përcjellë rrymë nëse është një elektrodë negative - një katodë, domethënë elektronet mund të kalojnë nëpër shtresën e oksidit vetëm nga ana metalike. Rruga për daljen e elektroneve nga tretësira është e mbyllur. Prandaj, kur rryma alternative kalon nëpër një pajisje të tillë, kalon vetëm një fazë, për të cilën platini është anoda dhe niobiumi është katoda.

halogjen metalik niobium