Niobis (Nb) yra cheminis atomo skaičiaus 41 elementas, priklausantis periodinės lentelės 5 grupei.
Tai natūraliai prieinamas kietojo kūno pereinamasis metalas, kurį 1801 metais atrado britų chemikas Charlesas Hatchettas.
Mineralai, kuriuose yra niobio, yra reti pasaulyje, tačiau jų gausu Brazilijoje, šalyje, kurioje yra didžiausios šio metalo atsargos.
Dėl savo savybių, didelio laidumo ir atsparumo korozijai šis elementas turi daugybę paskirčių, pradedant plieno gamyba ir baigiant raketų gamyba.
Toliau pristatysime šį cheminį elementą ir jo svarbą charakteristikas.
Kas yra niobis?
Niobis yra ugniai atsparus metalas, tai yra, jis yra labai atsparus karščiui ir nusidėvėjimui.
Šios klasės metalai yra: niobis, volframas, molibdenas, tantalas ir renis, o niobis yra pats lengviausias.
Niobio gamtoje yra mineraluose, paprastai susietuose su kitais elementais, daugiausia su tantalu, nes šie du turi labai panašias fizikines ir chemines savybes.
Šis cheminis elementas periodinėje lentelėje klasifikuojamas kaip pereinamasis metalas. Jis yra ryškus, mažo kietumo, mažai atsparus praeinančiai elektros srovei ir atsparus korozijai.
Fizikinės niobio savybės
fizinė būklė | kietas kambario temperatūroje |
---|---|
spalva ir išvaizda | metalo pilka |
Tankis | 8,570 g / cm3 |
Susiliejimo taškas | 2468 ° C |
Virimo taškas | 4742 ° C |
Kristalinė struktūra | Kūno centrinis kubinis - CCC |
šilumos laidumas |
54,2 W m-1 K.-1 |
Cheminės niobio savybės
klasifikacija | pereinamasis metalas |
---|---|
atominis skaičius | 41 |
Blokuoti | d |
Grupė | 5 |
Laiko kursas | 5 |
atominė masė | 92,90638 u |
atominis spindulys | 1,429 Å |
paplitę jonai | Nb5+ ir Nb3+ |
elektronegatyvumas | 1.6 Paulingas |
Pagrindinis šio metalo naudojimo pranašumas yra tas, kad gali būti tik šio elemento kiekis gramais modifikuoti toną geležies, kad metalas taptų lengvesnis, atsparus korozijai ir dar daugiau efektyvus.
Kur yra Niobio?
Lyginant su kitomis gamtoje esančiomis medžiagomis, niobio koncentracija yra maža - 24 milijoninės dalys.
Šis metalas randamas šiose šalyse: Brazilijoje, Kanadoje, Australijoje, Egipte, Kongo Demokratinėje Respublikoje, Grenlandijoje, Rusijoje, Suomijoje, Gabone ir Tanzanijoje.
Niobis Brazilijoje
1950-aisiais Brazilijos geologė Djalma Guimarães atrado didžiausią pirochloros rūdos telkinį, kuriame buvo šis metalas.
Didelis rūdų kiekis, kuriame yra niobio, yra Brazilijoje - didžiausioje pasaulio gamintojų vietoje, kuriai priklauso daugiau kaip 90% metalo atsargų.
Ištirti draustiniai yra Minas Žeraiso, Amazonos, Goja ir Rondonos valstijose.
niobio rūdos
Niobis gamtoje yra visada susijęs su kitais cheminiais elementais. Gamtoje jau yra žinoma daugiau kaip 90 mineralinių rūšių, turinčių niobio ir tantalo.
Žemiau esančioje lentelėje galime pamatyti kai kurias rūdas, kuriose yra niobio, pagrindines savybes ir niobio kiekį kiekvienoje medžiagoje.
kolumbito tantalitas | |
---|---|
Sudėtis: | (Fe, Mn) (Nb, Ta)2O6 |
Niobio kiekis (didžiausias): | 76% Nb2O5 |
Funkcijos: |
|
Pirochloritas | |
---|---|
Kompozicija: | (At2, Čia)2(Nb, Ti) (O, F)7 |
Niobio kiekis (didžiausias): | 71% Nb2O5 |
funkcijos: |
|
Loparitas | |
---|---|
Sudėtis: | (C, Na, C)2(Ti, Nb)2O6 |
Niobio kiekis (didžiausias): | 20% Nb2O5 |
Funkcijos: |
|
niobio žvalgyba
Niobio rūdos transformuojasi tol, kol susiformuos produktai, kurie bus parduodami.
Proceso veiksmus galima apibendrinti taip:
- Kasyba
- Niobio koncentracija
- Niobio rafinavimas
- Niobio produktai
Kasyba vyksta ten, kur yra rūdos atsargų, kurios išgaunamos naudojant sprogmenis ir diržais gabenamos ten, kur vyksta koncentracijos etapas.
Koncentracija įvyksta suardžius rūdą, šlifuojant rūdos kristalai tampa daug smulkesni ir naudojant magnetinis atskyrimas geležies frakcijos pašalinamos iš rūdos.
Rafinuojant niobį pašalinamas sieras, vanduo, fosforas ir švinas.
Vienas iš produktų, kuriuose yra niobio, yra geležies-niobio lydinys, gaminamas pagal šią lygtį:
Šis procesas vadinamas aliumotermija, kai rūdos koncentratas reaktoriuose sumaišomas su geležies laužu ar geležies oksidu.
Metalo oksidai reaguoja su aliuminiu esant aukštai temperatūrai, susidaro dominantis produktas.
Labiausiai parduodami niobio produktai:
- Niobio koncentratai: bazė, kurioje yra 58% Nb2O5.
- Geležies-niobio lydinys: yra 65% niobio.
- Didelio grynumo oksidas: naudojamas specialių medžiagų gamybai.
Kam skirtas niobis?
Dėl niobio savybių šis elementas tampa vis labiau pageidaujamas ir nesuskaičiuojamas.
Nuo pat atradimo 1905 m. Pradėtos tirti paraiškos gauti niobį, kai vokiečių chemikas Werneris von Boltonas gamino elementą gryna forma.
50-ieji buvo puikus niobio panaudojimo ieškojimas, nes iki tol jis nebuvo gaminamas masiškai.
Šiuo laikotarpiu šaltasis karas sukėlė susidomėjimą šiuo metalu, naudojamu aviacijos ir kosmoso komponentuose.
Žemiau pateikiamas niobio vartojimo būdų sąrašas.
Metalo lydiniai
Į lydinį pridėjus niobio, padidėja jo sukietėjimas, tai yra, galimybė sukietėti veikiant karščiui ir tada atvėsus. Taigi medžiagai, kurioje yra niobio, gali būti atliekamas specialus terminis apdorojimas.
Niobio afinitetas su anglimi ir azotu skatina lydinio mechanines savybes, padidindamas, pavyzdžiui, mechaninį stiprumą ir atsparumą dilimui.
Šis poveikis yra naudingas, nes gali išplėsti lydinio pramoninę paskirtį.
Pavyzdžiui, plienas yra metalinis lydinys, kurį sudaro geležis ir anglis. Niobio pridėjimas prie šio lydinio gali turėti pranašumų:
- Automobilių pramonė: gaminamas lengvesnis ir atsparesnis susidūrimui automobilis.
- Statyba: pagerina plieno suvirinamumą ir suteikia plastiškumą.
- Transporto vamzdynų pramonė: Leidžia daryti konstrukcijas su plonesnėmis sienomis ir didesniu skersmeniu, nepakenkiant saugumui.
super lydiniai
Super lydinys yra metalinis lydinys, pasižymintis dideliu atsparumu aukštai temperatūrai ir mechaniniam stiprumui. Lydiniai, kuriuose yra niobio, daro šią medžiagą naudingą orlaivių turbinų gamybai ar energijos gamybai.
Privalumas veikti aukštoje temperatūroje verčia super lydinius sudaryti didelio našumo reaktyvinius variklius.
superlaidūs magnetai
Dėl niobio superlaidumo niobio-germanio, niobio-skandio ir niobio-titano junginiai bus naudojami:
- MRT aparatų skaitytuvas.
- Dalelių greitintuvai, tokie kaip „Large Hadron Collider“.
- Elektromagnetinės spinduliuotės nustatymas ir kosminės spinduliuotės tyrimas medžiagomis, turinčiomis niobio nitrito.
Oksidai
Kitos niobio naudojimo galimybės yra oksidai, daugiausia Nb2O5. Pagrindiniai naudojimo būdai yra šie:
- optiniai lęšiai
- Keraminiai kondensatoriai
- pH jutikliai
- variklio dalys
- Papuošalai
Niobio istorija ir atradimai
1734 m. Kai kurios rūdos, priklausančios asmeninei Johno Winthropo kolekcijai, buvo išvežtos iš Amerikos į Angliją ir šie daiktai buvo Britų muziejaus Londone kolekcijos dalis.
Prisijungęs prie Karališkosios draugijos, britų chemikas Charlesas Hatchettas sutelkė dėmesį į muziejuje esančių rūdų sudėties tyrimą. Taip 1801 m. Jis išskyrė cheminį elementą oksido pavidalu ir pavadino kolumbiumu bei rūdos, iš kurio jis buvo išgautas, kolumbitu.
1802 m. Švedų chemikas Andersas Gustafas Ekebergas pranešė apie naujo cheminio elemento atradimą ir pavadino jį tantalu, remdamasis Dzeuso sūnumi graikų mitologijoje.
1809 m. Anglų chemikas ir fizikas Williamas Hyde'as Wollastonas išanalizavo šiuos du elementus ir pastebėjo, kad jie turi labai panašias savybes.
Dėl šio fakto nuo 1809 iki 1846 metų kolumbis ir tantalas buvo laikomi tuo pačiu elementu.
Vėliau vokiečių mineralogas ir chemikas Heinrichas Rose'as, tyrinėdamas kolumbito rūdą, pažymėjo, kad yra ir tantalo.
Rose nustatė, kad yra dar vienas elementas, panašus į tantalą, ir pavadino Niobiu, remdamasis Tantalo dukra Niobe iš graikų mitologijos.
1864 m. Švedui Christianui Bromstrandui pavyko išskirti niobį iš vandenilio atmosferoje pašildyto chlorido mėginio.
1950 m. Grynosios ir taikomosios chemijos sąjunga (IUPAC) oficialiai pavadino niobį, o ne kolumbį, nes jie buvo tas pats cheminis elementas.
Niobio santrauka
Cheminis elementas: Niobis | |||
---|---|---|---|
Simbolis | Nb | Atradėjas | Charlesas Hatchettas |
atominis skaičius | 41 | atominė masė | 92 906 t |
Grupė | 5 | Laiko kursas | 5 |
klasifikacija | pereinamasis metalas | Eletroninis pasiskirstymas | [Kr] 4d35s2 |
funkcijos |
|
||
Pagrindinės rūdos |
|
||
Pagrindiniai produktai |
|
||
programos |
|
||
Pasitaikymas | Pasaulyje |
|
|
Brazilijoje |
|
Priešo pratimai ir stojamieji egzaminai
1. (Enem / 2018) Graikų mitologijoje Niobia buvo Tantalo, dviejų veikėjų, žinomų dėl savo kančių, dukra. Cheminis elementas, kurio atomo skaičius (Z) yra lygus 41, turi cheminių ir fizinių savybių, kurios yra panašios į elementą, kurio atomo numeris 73, kad jie buvo supainioti.
Todėl pagerbiant šiuos du graikų mitologijos veikėjus šiems elementams buvo suteikti niobio (Z = 41) ir tantalo (Z = 73) pavadinimai. Šie du cheminiai elementai įgijo didelę ekonominę svarbą metalurgijoje, gaminant metalą superlaidininkų ir kitose aukščiausios klasės pramonės srityse, būtent dėl cheminių ir fizinių savybių būdinga abiem.
KEAN, S. Dingstantis šaukštas: ir kitos tikros beprotybės, meilės ir mirties istorijos dėl cheminių elementų. Rio de Žaneiras: Zaharas, 2011 (pritaikytas).
Ekonominė ir technologinė šių elementų svarba dėl jų cheminių ir fizinių savybių panašumo yra dėl
a) f pakopoje turi elektronus.
b) būti vidinio perėjimo elementais.
c) priklauso tai pačiai periodinės lentelės grupei.
d) jų atokiausi elektronai turi atitinkamai 4 ir 5 lygius.
e) būti atitinkamai šarminių žemių ir šarminių šeimose.
Teisinga alternatyva: c) priklauso tai pačiai periodinės lentelės grupei.
Periodinė lentelė yra suskirstyta į 18 grupių (šeimų), kur kiekviena grupė sujungia panašių savybių cheminius elementus.
Šie panašumai įvyksta todėl, kad grupės elementai valentiniame apvalkale turi tą patį elektronų skaičių.
Atlikdami elektroninį paskirstymą ir pridėdami elektronus iš energingiausio pakopos į tolimiausią, mes randame grupę, kuriai priklauso du elementai.
Niobis | |
Paskirstymas elektronika |
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p65s2 4d3 |
suma elektronai |
energingesnis + labiau išorinis 4d3 + 5s2 = 5 elektronai |
Grupė | 5 |
Tantalas | |
Paskirstymas elektronika |
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p66s2 4f145d3 |
suma elektronai |
energingesnis + labiau išorinis 5d3 + 6s2 = 5 elektronai |
Grupė | 5 |
Elementai niobis ir tantalas:
- Jie priklauso tai pačiai periodinės lentelės grupei.
- Jie turi savo tolimiausius elektronus atitinkamai 5 ir 6 lygiuose, todėl yra 5 ir 6 laikotarpyje.
- Jie turi elektronus d pakopoje ir todėl yra pereinamieji elementai išorėje.
2. (IFPE / 2018) Brazilija yra didžiausia pasaulyje niobio gamintoja, kuriai tenka daugiau kaip 90% šio metalo atsargų. Niobis, simbolis Nb, naudojamas gaminant specialius plienus ir yra vienas atspariausių metalams korozijai ir ekstremalioms temperatūroms. Nb junginys2O5 tai yra beveik visų lydinių ir niobio junginių pirmtakas. Pažymėkite alternatyvą su reikiama Nb mase2O5 gauti 465 gramus niobio. Duota: Nb = 93 g / mol ir O = 16 g / mol.
a) 275 g
b) 330 g
c) 930 g
d) 465 g
e) 665 g
Teisinga alternatyva: e) 665 g
Pirminis niobio junginys yra Nb oksidas2O5 o lydiniuose naudojamas niobis yra elementinės formos Nb.
Todėl mes turime tokį stechiometrinį ryšį:
1 mol Nb2O5 susidaro 2 moliai Nb, nes niobio oksidas susidaro iš 2 šio metalo atomų.
1 žingsnis: apskaičiuokite pagaminto niobio molių skaičių, kuris atitinka 465 g.
Jei apskaičiavę pamatėme, kad niobio masė atitinka 5 molius, tai Nb molių skaičius2O5 naudojama pusė šios vertės, nes:
2 žingsnis: apskaičiuokite niobio oksido molinę masę.
3 žingsnis: apskaičiuokite niobio oksido masę, kuri atitinka 2,5 mol.
3. (UECE / 2015) Brazilija turi 98% pasaulio niobio atsargų, kuri yra daugybė pramonės sričių, pavyzdžiui, juvelyrikos gamyba, hiperalerginiai implantai, elektrokeramika, superlaidūs magnetai, magnetinio rezonanso mašinos, metalo lydiniai, specialios monetos ir gaminant plienas. Dėl niobio peržiūrėkite toliau pateiktus teiginius ir pažymėkite vienintelę tikrąją alternatyvą.
a) Jo diferencialinis elektronas yra priešpaskutiniame apvalkale.
b) Tai yra reprezentatyvus elementas.
c) Jo elektronegatyvumas yra mažesnis nei vanadžio.
d) jis priklauso ketvirtam periodinės lentelės periodui.
Teisinga alternatyva: a) jo diferencialinis elektronas yra priešpaskutiniame apvalkale.
Atliekant elektroninį niobio platinimą, galima pamatyti, kad jo diferencinis elektronas yra priešpaskutiniame apvalkale.
Kadangi jis turi diferencialinį elektroną d pakopoje, tai yra išorinis perėjimo elementas.
Kadangi jo išorinis lygis yra penktame sluoksnyje, niobis yra penktame lentelės laikotarpyje.
Elektroneigiamumas yra savybė, susijusi su elemento galimybe pritraukti elektronus, ir ji skiriasi priklausomai nuo atominis spindulys: kuo mažesnis atomo spindulys, tuo didesnė traukos jėga elektronams, taigi, tuo didesnis elektronegatyvumas.
Pasidomėjus lentele su elektronegatyvumo vertėmis, galima pastebėti, kad niobio ir vanadžio vertės yra artimos 1,6 Paulingo.
4. Natūralus niobio izotopas yra (UEA / 2014) 93Nb. Neutronų skaičius šiame izotope yra
a) 41.
b) 52.
c) 93.
d) 134.
e) 144.
Teisinga alternatyva: b) 52.
Izotopai yra skirtingo masės skaičiaus cheminio elemento atomai.
Atominė masė atitinka elemento protonų ir neutronų sumą.
Protonų skaičius reiškia cheminio elemento atominį skaičių, o izotopams jis nesikeičia.
Taigi izotopų masės kitimas atsiranda dėl skirtingo neutronų skaičiaus.
Jei niobio atominis skaičius yra 41, tada neutronų skaičius nurodomas apskaičiuojant:
5. (IFMG / 2015) Cheminis elementas niobis, Nb, pavadintas graikų deivės Niobės vardu. Brazilija yra didžiausia pasaulyje metalo gamintoja, kuriai tenka 75% produkcijos. Dėl savo lydinių šiluminio stabilumo niobis naudojamas gaminant specialius didelio stiprio plieno lydinius varikliams, varymo įrangai ir įvairioms superlaidžioms medžiagoms. Stebint niobio padėtį periodinėje lentelėje, teisinga teigti, kad:
a) energingiausias jūsų pakopos lygis bus d.
b) yra elementas, priklausantis šarminių metalų šeimai.
c) su kitais metalais sudaro joninius junginius.
d) jos katijonų atomo spindulys bus didesnis nei gryno elemento.
Teisinga alternatyva: a) jūsų energingiausias pakopos lygis bus d.
Pažvelgę į periodinę lentelę galime pastebėti, kad niobis apibūdinamas kaip išorinis pereinamasis elementas, priklausantis periodinės lentelės 5 grupei, nes jo energingiausias pakopas yra d.
Šią informaciją taip pat galime gauti platindami ją elektroniniu būdu.
Kadangi tai yra metalas, šis elementas, kaip ir lydinyje, užmezga metalinius ryšius su kitais metalais geležies-niobio arba taip pat kovalentinių ryšių, dalijantis elektronais, kaip ir niobio okside Nb2O5.
6. (UFSC / 2003) Niobį 1801 m. Atrado anglų chemikas Charlesas Hatchettas. Brazilijoje užima apie 93% viso pasaulio niobio koncentrato. Didžiausi telkiniai yra Minas Gerais, Goiás ir Amazonas valstijose. Metalas daugiausia naudojamas gaminant geležies-niobio lydinius ir kitus sudėtingesnius lydinius, kurie buvo naudojami statant reaktyvinių variklių turbinas, raketas ir erdvėlaivius. Jo oksidai naudojami lengviems akinių, fotoaparatų ir kitos optinės įrangos lęšiams gaminti. Duota (Z = 41). Kalbant apie niobį, pažymėkite TEISINGĄ pasiūlymą (-us).
(01) Niobis, praradęs 3 elektronus, prisiima kriptono konfigūraciją.
(02) Niobis gali sudaryti M tipo metalo oksidus2O5 į2O3.
(04) Cheminis niobio simbolis yra Ni.
(08) Niobis yra pereinamasis metalas.
(16) Geležies-niobio lydinys yra kieto tirpalo pavyzdys.
Teisingos alternatyvos: 02 + 08 + 16 = 26.
(01) NETEISINGA.
Elementai | Eletroninis pasiskirstymas |
36Kr | 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 |
41Nb 41Nb3+ |
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d3 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 4p6 4d2 |
(02) TEISINGA
Atsižvelgiant į niobio oksidacijos skaičius 3+ ir 5+, jis gali sudaryti junginius:
Oksidacijos skaičius 5+ | Oksidacijos numeris 3+ |
Nb2O5 | Nb2O3 |
(04) NETEISINGA
Ni yra elemento nikelis simbolis. Niobio simbolis yra Nb.
(08) TEISINGA
Niobis yra išorinis pereinamasis metalas, priklausantis 5 periodinės lentelės grupei.
(16) TEISINGA
Kietas tirpalas atitinka dviejų ar daugiau komponentų mišinį toje pačioje fazėje, kuris yra kietas, būdingas metalams.
7. (UERJ / 2013) Niobis yra metalas, randamas gamtinėse nuosėdose, daugiausia oksidų pavidalu.
Indelyje, kuriame yra niobio, kurio oksidacijos skaičius yra +5, vyraujančio šio metalo oksido formulė atitinka:
a) NbO5
b) Nb5O
c) Nb5O2
d) Nb2O5
Teisinga alternatyva: d) Nb2O5
Deguonis užmezga dvi jungtis ir turi fiksuotą oksidacijos skaičių, kuris yra 2-.
Todėl, kad susidarytų niobio oksidas, deguonis turi prisijungti prie 2 šio metalo atomų.
Niobis turi skirtingas oksidacijos būsenas. Su oksidacijos skaičiumi 3+ jis jungiasi su 3 oksigenais, o su Nox 5+ sudaro junginį: Nb2O5 kur 2 niobio atomai jungiasi su 5 deguonies atomais.
Perskaitykite tekstą, kad atsakytumėte į 8–10 klausimus.
Niobis yra labai svarbios technologijos metalas, kurio pagrindiniai pasaulio rezervai yra
Brazilija pirochloros rūdos pavidalu, susidedanti iš Nb2O5. Viename iš jo ekstraktyviosios metalurgijos procesų aliumotermija naudojama esant Fe oksidui2O3, gaunamas niobio ir geležies bei aliuminio oksido lydinys kaip šalutinis produktas. Šio proceso reakcija pavaizduota lygtyje:
Gamtoje niobis pasirodo stabilaus izobio niobio-93 pavidalu, tačiau yra žinomi keli nestabilūs sintetiniai izotopai, kurie skyla spinduliuote. Vienas iš jų yra niobis-95, kuris skyla į elementą molibdenas-95.
(Systems.dnpm.gov.br; Technologija Metalas. Mater. Miner., San Paulas, v. 6, Nr. 4, p. 185–191, balandžio – birželio mėn. 2010 ir G. Audi ir kt. / Branduolinė fizika A 729 (2003) 3–128. Pritaikyta)
8. (FGV / 2019) Aluminotermijos reakcijoje gaunant niobio ir geležies lydinį, atsižvelgiant į subalansuotoje lygtyje pateiktą stechiometriją, bendras procese dalyvaujančių elektronų skaičius yra
a) 6.
b) 12.
c) 18.
d) 24.
e) 36.
Teisinga alternatyva: e) 36.
Redokso reakcija įvyksta su elektronų praradimu ir padidėjimu.
Kai elementas sumažėja, jis gauna elektronus, o kai elementas yra oksiduojamas, jis praranda elektronus.
Kai elementas sumažėja, jis yra oksiduojantis agentas, o kai elementas oksiduojasi, jis yra reduktorius.
Tokiu būdu elektronų, kuriuos prarado vienas elementas ir atidavė kiti, skaičius yra lygus.
Elementas | NOX | Reakcija | elektronai | |
Niobis |
+5 3Nb2O5 |
0 6Nb |
Redukcija | 3.2.5 = 30 ir- pelnas |
Geležis |
+3 Tikėjimas2O3 |
0 2Fe |
Redukcija | 2,3 = 6 ir- pelnas |
Aliuminis |
0 12Al |
+3 6Al2O3 |
Oksidacija | 6.2.3 = 36 ir- pasimetęs |
Aliuminio oksido gaminio aliuminio krūvis yra 3+, tai yra, kiekvienas aliuminis prarado 3 elektronus.
Tačiau gaminiuose turime 12 aliuminio atomų, o tai sudaro bendrą procese dalyvaujančių elektronų skaičių:
12. 3 = 36 elektronai.
9. (FGV / 2019) Vykdant aliumoterminę niobio ir geležies lydinio su stechiometriniu Nb kiekiu gamybą2O5 ir Fe2O3 ir naudojant metalinio aliuminio perteklių, susidarė 6,12 tonų Al.2O3. Apskaičiuota, kad atliekant šią operaciją gaunama niobio ir geležies suma, išreikšta moliais, yra
a) 6 × 104
b) 6 × 106
c) 8 × 103
d) 8 × 104
e) 8 × 106
Teisinga alternatyva: d) 8 × 104.
1 žingsnis: apskaičiuokite molinę molinę masę2O3
2 žingsnis: apskaičiuokite Al molių skaičių2O3
3 žingsnis: atlikite stechiometrinius santykius.
Cheminėje lygtyje matome, kad yra ryšys: 6 moliai niobio, 6 moliai aliuminio ir 2 moliai geležies.
Pagal susidariusių molių skaičių santykį turime:
Niobio ir geležies kiekis, išreikštas moliais, yra:
Vykstant niobio-95 radioizotopų skilimo procesui, laikas, per kurį šio mėginio veikla sugenda iki 25 MBq, ir išskiriamų rūšių pavadinimas
a) 140 dienų ir neutronai.
b) 140 dienų ir protonai.
c) 120 dienų ir protonai.
d) 120 dienų ir dalelių ß–.
e) 140 dienų ir dalelių ß–.
Teisinga alternatyva: e) 140 dienų ir dalelių ß–.
Pusinės eliminacijos laikas yra laikas, kurio reikia, kad radioaktyvusis mėginys sumažintų jo aktyvumą perpus.
Grafike matome, kad radioaktyvusis aktyvumas prasideda nuo 400 MBq, taigi pusinės eliminacijos laikas yra laikas, per kurį veikla sugedo iki 200 MBq, o tai yra pusė pradinio.
Grafike analizuojame, kad šis laikas buvo 35 dienos.
Kad veikla vėl sumažėtų perpus, praėjo dar 35 dienos, o veikla praėjo nuo 200 MBq iki 100 MBq, kai praėjo dar 35 dienos, tai yra, nuo 400 iki 100 MBq 70 dienų.
Kad mėginys suirtų iki 25 MBq, reikėjo 4 pusinės eliminacijos laiko.
Kas atitinka:
4 x 35 dienos = 140 dienų
Radioaktyviojo skilimo metu emisija gali būti alfa, beta arba gama.
Gama spinduliuotė yra elektromagnetinė banga.
Alfa emisija turi teigiamą krūvį ir sumažina 4 masės vienetus ir 2 vienetus sunykusio elemento atomo skaičiumi, paversdama jį kitu elementu.
Beta emisija yra didelės spartos elektronas, kuris padidina sunykusio elemento atominį skaičių vienu vienetu, paversdamas jį kitu elementu.
Niobio-95 ir molibdeno-95 masė yra tokia pati, todėl beta emisija įvyko, nes: