Niobium pentoxide
நியோபியம் பெண்டாக்சைடு என்பது Nb2O5 என்ற மூலக்கூற்று வாய்ப்பாட்டைக் கொண்ட கனிமச் சேர்மமாகும். நிறமற்ற, கரையாத மற்றும் மிகவும் எதிர்வினையாற்றாத திண்மமான இது நியோபியம் கொண்ட பிற சேர்மங்கள் மற்றும் பொருட்களுக்கு மிகவும் பரவலான முன்னோடியாகும். மின்தேக்கிகள், ஒளியியல் கண்ணாடிகள் மற்றும் லித்தியம் நியோபேட் உற்பத்தியில் பிற சிறப்பு பயன்பாடுகளுடன், இது பெரும்பாலும் அலாய் செய்வதிலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. கட்டமைப்பு இது பல பாலிமார்பிக் வடிவங்களைக் கொண்டுள்ளது, இவை அனைத்தும் பெரும்பாலும் எண்முக ஒருங்கிணைந்த நியோபியம் அணுக்களை அடிப்படையாகக் கொண்டவை. பாலிமார்ப்கள் பல்வேறு முன்னொட்டுகளுடன் அடையாளம் காணப்படுகின்றன. பொதுவாக எதிர்கொள்ளும் வடிவம் மோனோக்ளினிக் H-Nb2O5 ஆகும், இது 28 நியோபியம் அணுக்கள் மற்றும் 70 ஆக்ஸிஜனைக் கொண்ட ஒரு அலகு கலத்துடன் ஒரு சிக்கலான கட்டமைப்பைக் கொண்டுள்ளது, இதில் 27 நியோபியம் அணுக்கள் எண்முகமாக ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன மற்றும் ஒரு நாற்கரமாக உள்ளன. ஒரு பண்பற்ற திட ஹைட்ரேட் உள்ளது, இது நியோபிக் அமிலம் என்று அழைக்கப்படுகிறது (முன்பு கொலம்பிக் அமிலம் என்று அழைக்கப்பட்டது), இது நியோபியம் பெண்டாக்ளோரைடு அல்லது HF இல் கரைந்த Nb2O5 இன் அடிப்படை கரைசலின் நீராற்பகுப்பு மூலம் தயாரிக்கப்படலாம். உருகிய நியோபியம் பெண்டாக்சைடு படிக வடிவங்களை விட குறைந்த சராசரி ஒருங்கிணைப்பு எண்களைக் கொண்டுள்ளது, பெரும்பாலும் NbO5 மற்றும் NbO6 பாலிஹெட்ராவைக் கொண்ட ஒரு கட்டமைப்பைக் கொண்டுள்ளது. க்ஷார-உலோக நியோபேட்டுகள், ஆல்காக்சைடுகள் அல்லது ஃவுளூரைடுகளை காரத்தைப் பயன்படுத்தி நீராற்பகுப்பதன் மூலம் உற்பத்தி ஹைட்ரோலிசிஸ் Nb2O5 தயாரிக்கப்படுகிறது. இத்தகைய வெளிப்படையான எளிய நடைமுறைகள் ஹைட்ரேட்டட் ஆக்சைடுகளை வழங்குகின்றன, அவை பின்னர் கணக்கிடப்படலாம். NbCl5:2 NbCl5 + 5 H2O → Nb2O5 + 10 HCl இன் நீராற்பகுப்பு மூலமும் தூய Nb2O5 தயாரிக்கப்படலாம். ஆக்சிஜனேற்றம் நியோபியத்தின் மிகவும் பொதுவான மற்றும் வலுவான கலவை Nb2O5 என்பதால், அதன் உருவாக்கத்திற்கு நடைமுறை மற்றும் மர்மமான பல முறைகள் உள்ளன. உதாரணமாக, நியோபியம் உலோகம் காற்றில் ஆக்சிஜனேற்றம் செய்யப்படும்போது ஆக்சைடு உருவாகிறது. நியோபியம் டை ஆக்சைடு, NbO2 இன் ஆக்சிஜனேற்றம் காற்றில் பாலிமார்பை உருவாக்குகிறது, L-Nb2O5. நானோ அளவிலான நியோபியம் பெண்டாக்சைடு துகள்கள் NbCl5 இன் LiH குறைப்பு மூலம் ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன, அதைத் தொடர்ந்து நானோ கட்டமைக்கப்பட்ட நியோபேட்டுகளின் தொகுப்பின் ஒரு பகுதியாக வான்வழி ஆக்சிஜனேற்றம் செய்யப்படுகிறது. எதிர்வினைகள் Nb2O5 HF ஆல் தாக்கப்பட்டு இணைக்கப்பட்ட காரத்தில் கரைகிறது. உலோகத்திற்கு குறைப்பு நியோபியம் உலோகத்தின் தொழில்துறை உற்பத்திக்கு Nb2O5 இன் மாற்றம் முக்கிய வழியாகும். 1980 களில், உலோகத்தை குறைப்பதற்காக ஆண்டுதோறும் சுமார் 15,000,000 கிலோ Nb2O5 நுகரப்பட்டது. முக்கிய முறை அலுமினியத்துடன் இந்த ஆக்சைடைக் குறைப்பதாகும்ஃ 3 Nb2O5 + 10 Al → 6 Nb + 5 Al2O3 ஒரு மாற்று ஆனால் குறைவான நடைமுறையில் உள்ள பாதை கார்போதெர்மல் குறைப்பை உள்ளடக்கியது, இது கார்பனுடன் குறைப்பதன் மூலம் தொடர்கிறது மற்றும் இரண்டு கட்ட பால்கே செயல்முறையின் அடிப்படையை உருவாக்குகிறதுஃ Nb2O5 + 7 C → 2 NbC + 5 CO (வெற்றிடத்தின் கீழ் 1800 டிகிரி செல்சியஸில் வெப்பப்படுத்தப்படுகிறது) 5 NbC + Nb2O5 → 7 Nb + 5 CO ஆலைடுகளாக மாற்றுவதற்கு பல முறைகள் அறியப்படுகின்றன. ஆக்சிஹாலைட்களைக் கொடுப்பதற்கான முழுமையற்ற எதிர்வினை முக்கிய சிக்கலாகும். ஆய்வகத்தில், இந்த மாற்றத்தை தியோனைல் குளோரைடு மூலம் செய்ய முடியும்ஃ Nb2O5 + 5 SOCl2 → 2 NbCl5 + 5 SO2 Nb2O5 CCl4 உடன் வினைபுரிந்து நியோபியம் ஆக்ஸிக்ளோரைடு NbOCl3 ஐ உருவாக்குகிறது. Nb2O5 ஐ 200 டிகிரி செல்சியஸில் நீரிய NaOH உடன் சிகிச்சையளிப்பது படிக சோடியம் நியோபேட், NaNbO3 ஐக் கொடுக்கும், அதே நேரத்தில் KOH உடனான எதிர்வினை கரையக்கூடிய லிண்ட்குவிஸ்ட்-வகை ஹெக்ஸானியோபேட்டுகளைக் கொடுக்கலாம். லித்தியம் கார்பனேட் மற்றும் Nb2O5 எதிர்வினை மூலம் LiNbO3 மற்றும் Li3NbO4 போன்ற லித்தியம் நியோபேட்டுகளைத் தயாரிக்கலாம். குறைக்கப்பட்ட நியோபியம் ஆக்சைடுகளாக மாற்றுவது H2 உடன் உயர் வெப்பநிலைக் குறைப்பு NbO2 ஐ அளிக்கிறதுஃ Nb2O5 + H2 → 2 NbO2 + H2O நியோபியம் மோனாக்சைடு ஒரு வளைவு-உலை பயன்படுத்தி ஒரு விகிதாச்சாரத்திலிருந்து எழுகிறதுஃ Nb2O5 + 3Nb → 5 NbO பர்கண்டி நிற நியோபியம் (III) ஆக்சைடு, முதல் சூப்பர் கண்டக்டிங் ஆக்சைடுகளில் ஒன்றாகும், இது ஒரு விகிதாச்சாரத்தால் மீண்டும் தயாரிக்கப்படலாம்ஃ Li3NbO4 + 2NbO → 3 LiNbO2 பயன்பாடுகள் நியோபியம் பெண்டாக்சைடு முக்கியமாக நியோபியம் உலோக உற்பத்தியில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஆனால் சிறப்பு Nb2O5 இன் மெல்லிய படலங்கள் நியோபியம் மின்னாற்பகுப்பு மின்தேக்கிகளில் மின்கடத்தா அடுக்குகளை உருவாக்குகின்றன. Nb2O5 ஒரு லித்தியம் அயன் மின்கலனில் ஒரு அனோடாகப் பயன்படுத்த கருதப்படுகிறது, ஏனெனில் அவற்றின் வரிசைப்படுத்தப்பட்ட படிக அமைப்பு 400 சுழற்சிகளில் 200 mA g−1 இல் 225 mAH g−1 என்ற சார்ஜ் வேகத்தை அனுமதிக்கிறது, இது 99.93% கூலோம்பிக் செயல்திறனில் உள்ளது. வெளிப்புற இணைப்புகள் அடிப்படை நியோபியம் தகவல் மற்றும் ஆராய்ச்சி தரவு குறிப்புகள் நியோபியம் (வி) சேர்மங்கள் மாற்றம் உலோக ஆக்சைடுகள்