Hanes byr o ddarganfod elfennau niobium a tantalwm

Niobiwmac mae tantalwm yn elfennau o 5ed a 6ed cyfnod grŵp VB y tabl cyfnodol, gyda symbolau elfen NB a TA, rhifau atomig 41 a 73, a masau atomig cymharol 92.90638 a 180.9479, yn y drefn honno. Mae Niobium a Tantalwm yn fetelau pwynt toddi uchel prin mewn metelau anfferrus. Mae gan Niobium a Tantalwm briodweddau tebyg iawn ac fe'u gelwir yn elfennau tebyg.

Diagram cynnyrch tantalwm niobium

 

Gwialen niobium sy'n gwrthsefyll cyrydiad

Plât niobium gwrthsefyll tymheredd uchel

Tiwb niobium gwrthocsidiol

Gwialen tantalwm purdeb uchel

Plât tantalwm gwrthsefyll cyrydiad

Tiwb tantalwm gwrthsefyll tymheredd uchel

Roedd darganfod Niobium a Tantalwm oherwydd ffurfio cemeg fel gwyddoniaeth yng nghanol yr 18fed ganrif a thwf dilynol cemeg ddadansoddol fel pwnc annibynnol mewn gwyddoniaeth gemegol. Darganfuwyd Niobium a Tantalwm, fel rhai elfennau eraill, hefyd o fwynau sydd newydd eu darganfod trwy ymchwil. Oherwydd priodweddau hynod debyg niobium a tantalwm, mae'n anodd eu gwahanu'n llwyr. Aeth eu darganfyddiad trwy broses ddirgel ac arteithiol, gan arwain at ddarganfod ffenomen ddiddorol Niobium ddwywaith a chael dau enw am amser hir.

Yn 1650, darganfuwyd mwyn o'r enw Mwyn Haearn Niobium yn Connecticut, UDA, a oedd yn ddu tywyll, yn dryloyw, ac a oedd â gwead euraidd. Yn 1753, rhoddodd teulu llywodraethwr cyntaf y wladwriaeth y mwyn i'r Amgueddfa Brydeinig yn Llundain. Yn 1801, cafodd y cemegydd Prydeinig Charles Hatchett (1765-1847) y mwyn hwn o'r amgueddfa. Darganfu ocsid newydd o'r mwyn wrth ei astudio, a sylweddolodd ei fod yn wynebu'r cyfle i ddarganfod elfen newydd. Felly, bu’n gweithio yn erbyn amser i gwblhau’r arbrawf i bennu priodweddau amrywiol yr ocsid newydd mewn pedwar mis yn unig, a chyhoeddodd yn swyddogol y darganfyddiad yr elfen newydd yn y Gymdeithas Frenhinol yn Llundain ar Dachwedd 26 y flwyddyn honno. Er mwyn coffáu darganfyddiad Columbus o America fel tarddiad y mwyn, fe’i henwodd yn Columbium ac enwodd y Mineral Columbite.

Yn 1802, ynysodd y fferyllydd o Sweden Ander Gustaf Ekeberg (1767-1813) ocsid metel newydd wrth astudio’r mwyn a elwir bellach yn tantalite, a ddarganfuwyd ym mhentref Kimito, y Ffindir ym 1746, a’r mwyn a elwir bellach yn Yttrite, a ddarganfuwyd yn ytterby, Sweden. Fodd bynnag, methodd pob ymgais i doddi'r ocsid hwn, ac enwyd y cyfansoddyn newydd yn Tantalus, mab Zeus ym mytholeg Gwlad Groeg, am ei ddycnwch. Cafodd ei gosbi gan Zeus am ddatgelu cyfrinach: sefyll mewn dŵr dwfn gwddf ond yn methu ag yfed dŵr, a bod o dan goeden ffrwythau. Methu bwyta ffrwythau a dioddef o newyn a syched am byth, ond fe ddyfalbarhaodd yn ystyfnig ac enwi ei hun yn tantalwm.

Er bod Eckberg yn credu'n gryf bod yr hyn yr oedd wedi'i ddarganfod yn elfen newydd. Fodd bynnag, oherwydd ei ddisgrifiad anghywir o briodweddau tantalwm, sydd bob amser yn cyd -fynd â niobium ac sydd ag eiddo mor debyg fel eu bod yn anodd gwahaniaethu, roedd yn ddryslyd ac wedi achosi i lawer o gemegwyr enwog bryd hynny fod yn rhan o'r ddadl ynghylch a oedd y ddwy elfen yr un peth. Mae rhai ysgolheigion hyd yn oed yn credu bod Eckberg ond wedi ailadrodd darganfod Colchicum. Parhaodd y ddadl hon am bron i 40 mlynedd nes i fferyllydd yr Almaen Heinrich Rose (1795-1864) ei datrys gyntaf ym 1844. Dadansoddodd amryw o fwynau tantalwm Niobium a chanfu fod elfen newydd arall ar wahân i molybdenwm bob tro. Mae gan yr elfen newydd hon ddwy wladwriaeth falens, +3 a +5, tra mai dim ond un wladwriaeth falens sydd gan Tantalwm, +5. ond credai ei bod yn elfen newydd arall a'i henwi'n Niobium ar ôl i ferch Tantalus, niobe, i fod yn debyg. Mae hyn yn rhoi dau enw elfennol i Niobium.

Yr ateb eithaf i'r ddadl yw JCG Marignac (1817-1894, darganfyddwr yr elfennau daear prin yttrium a gadolinium), a ddarganfu gyntaf yn gyntaf yn ystod 1865-1866 bod pwysau anwedd pentachloridau niobium o niobium a thanterwm yn wahanol i botassility a hydoddol o botassility o botassility o botassility o botassility o botassility a thantalwm yn wahanol, a bod y hydoddedd yn wahanol, a bod y hydoddydd yn wahanol, a bod yn botaslity o boostasility o boostasility o boostasility yn wahanol, a hynny yn wahanol, yn wahanol, a hynny yn wahanol, a bod yn botaslity o boostasility o boostasility o botassility o botassility o potassility yn wahanol, yn wahanol, yn wahanol, a hynny yn wahanol. gwahanol. Llwyddodd hefyd i wahanu tantalwm a niobium am y tro cyntaf gan ddefnyddio dull crisialu cam wrth gam fflworid. Gosododd ei gyflawniad hefyd y sylfaen ar gyfer cynhyrchu metelau Niobium a Tantalwm yn ddiweddarach. Ym 1907, y fferyllydd CW Balke (1880-1948) oedd y cyntaf i bennu màs moleciwlaidd cymharol niobium a tantalwm yn gywir ar ôl astudio cyfansoddion amrywiol o niobium a tantalwm, gan brofi yn y pen draw mai niobium a niobium yw'r un elfen. Yn ddiweddarach, arweiniodd ymchwil Polger Carl Pfanstiehl, Americanwr, i sefydlu ffatri gynhyrchu Niobium a Tantalwm cyntaf y byd - PFANSTIEHL com. Ine. Ailenwyd y cwmni fel Fan Steel Products Com. Ine ym 1918 a rhoi'r gorau i gynhyrchu ym 1989.

Ar ôl cydfodoli am bron i gan mlynedd, penderfynodd yr Undeb Rhyngwladol ar gyfer Cemeg Damcaniaethol a Chymhwysol (IU-PAC) ym 1951 uno ei enw (symbol) fel Niobium (NB). Ond mae Gogledd America yn dal i ddefnyddio'r enw Columbia hyd heddiw.

Ym 1866, cynhyrchodd y gwyddonydd Sweden CB Blonstrand niobium metelaidd gyntaf trwy leihau niobium clorid â hydrogen. Ar ddiwedd y 19eg ganrif, darganfuwyd dull ar gyfer cynhyrchu niobium o ocsidau: defnyddiodd y cwmni Ffrengig M'asa ostyngiad carbon o niobium ocsid mewn ffwrnais drydan i gynhyrchu niobiwm metelaidd; Cafodd gwyddonydd arall, Goldschmit, niobium metelaidd trwy ostwng alwminiwm.

Roedd cynhyrchu metel tantalwm yn gynharach na niobium. Yn 1825, gostyngodd Berzelius potasiwm fluotantallate gyda photasiwm metelaidd i gael powdr tantalwm purdeb isel. Yn 1866, gostyngodd Ross sodiwm fflworotantalate gyda sodiwm metelaidd i gynhyrchu powdr tantalwm purdeb uchel