Удивительные камни планеты Земля. НИ НИ

Для удивительных открытий
Благоприятный час настал (1)
Ниобий - очень редкий,
Блестящий серебристый минерал,
Ниобия в природе  очень мало,
Но можно выделить его,
Взяв минералы для Тантала,
Казалось, проще то всего...
(стихи автора)


НИОБИЙ  (лат. Niobium; обозначается символом Nb, устаревшее название колумбий)  -  химический элемент 5-й группы,  IV периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева. (2)  Атомный номер Ниобия 41.
  Простое вещество НИОБИЙ - блестящий переходный металл серебристо-серого цвета с кубической объёмноцентрированной кристаллической решёткой.
В радиотехнике ниобий -
Накала нити, электроды.
В строительстве морских судов
Для цельносварных корпусов.
В самозакаливающей стали,
Чтобы листы по тоньше стали.
Добавим в сталь для быстрой резки
Уменьшим вязкость стали резко
(Лидия Шевякова  "Nb - Ниобий")
  В земной коре Ниобия содержится всего 0,002%, но в свободном состоянии он не встречается. Чистый металл можно выделить только из минералов, причём из тех же, которые добывают для получения ТАНТАЛа.
   Ниобий открыл в 1801 году английский учёный Чарльз Хэтчетт.  (3)
  Чарльз  родился в семье известного производителя карет. Однако он сначала не пошёл по профессии отца, с детства имея интерес к минералогии и химии. В 1801 году по заказу Британского музея в Лондоне он проводил анализ минерала Колумбит,
присланного в музей  ещё в 1734 году из штата Массачусетс.
 Новый элемент Хэтчетт назвал Колумбием,  а химический элемент получил название "колумбий" (Cb) в честь страны, откуда получили образец минерала.  Вот только название Колумбит сохраняется до сих в англоязычном пространстве.
 26 ноября 1801 года Хэтчетт доложил о своём открытии перед Королевским обществом.
  Последние годы своей жизни Чарльз Хэтчетт посвятил семейному делу производства карет и оставил химию. Он также стал известным коллекционером старых музыкальных манускриптов и музыкальных инструментов.
 Открытие Хэтчетта было подтверждено позже, уже после его смерти.
  В 1802 году  шведский учёный Андерс Густав Экеберг (4)  открыл ТАНТАЛ, который совпадал с ниобием практически по всем химическим свойствам, и поэтому долгое время считалось, что это один и тот же элемент.
  И лишь в 1844 году немецкий химик Генрих Розе (5) доказал, что ниобиевая и танталовая кислоты -  разные вещества, а открытый Хэтчеттом элемент переименовал в "Ниобий" в честь дочери Тантала Ниобы, чем подчеркнул родственное сходство между элементами. 
  В 1961 году американский физик Кунцлер, исследуя сплав ниобия с оловом, обнаруживает совершенно фантастические сверхпроводящие свойства этого соединения. (6)
 Станнид триниобия (так называется сплав ниобия с оловом)  используются в сверхмощных турбогенераторах  на основе сверхпроводимости и при разработке сверхпроводящих электрических машин.
  Минералы колумбит и танталит, содержащие ниобий, редки. Это является одной из главных причин сравнительно ограниченного применения ниобия и его соединений, несмотря на то, что ниобий отличается исключительными техническими качествами.(7)
  Элементарный ниобий -  чрезвычайно тугоплавкий (2468°C) и высококипящий (4927°C) металл, не изменяющийся во многих агрессивных средах. Все кислоты, за исключением плавиковой*, не действуют на него.
* Плавиковая кислота, она же Фтористоводородная, имеет формулу HF. Внешне выглядит как бесцветная жидкость. Имеет резкий специфический запах, дымит на открытом воздухе -  чем больше концентрация, тем активнее дымит. Для 70% концентрации температура плавления составляет минус 75 градусов Цельсия, кипения -  85,8 градусов.
   Ещё одно интересное  свойство чистого ниобия: он очень хорошо поглощает водород при обычной температуре. 1 г ниобия поглощает более 100 куб. см газа. Впитывает его, как губка.
  Стали, содержащие от 1 до 5 % ниобия, отличаются исключительной жаростойкостью и применяются для устройства котлов высокого давления и реактивных двигателей.
  Первый сверхпроводящий сплав, сохраняющий свои свойства при напряжённости поля в несколько десятков тысяч эрстед,* - сплав ниобия с оловом - был открыт в шестидесятых годах. Новые сплавы ниобия с добавками циркония, титана, ванадия уже выдерживают 120-150 тысяч эрстед. (8)
 *Эрстед (русское обозначение Э, международное обозначение Oe) - единица измерения напряжённости магнитного поля в системе СГС.** Введена в 1930 году Международной электротехнической комиссией, названа в честь датского физика Ханса Кристиана Эрстеда. (9)
** СГС (сантиметр-грамм-секунда) -  система единиц измерения, в которой основными единицами являются единица длины сантиметр, единица массы грамм и единица времени секунда.
  Жидкие щелочные металлы, висмут, свинец, олово могут свободно циркулировать по ниобиевым трубам, абсолютно не взаимодействуя с ними.
 Это свойство ниобия весьма выгодно для атомной техники, так как именно эти металлы часто выполняют функции теплоносителей в ядерных реакторах.
  Есть ещё  одно применение Ниобия. Многие об этом, возможно, и не знали
Ещё в 1965 году Борис Горзев в книге "Монеты из ниобия" писал:
"В связи с нехваткой серебра в США предлагается замена этого металла на ниобий при изготовлении металлических денег".
    Ниобиевые монеты, начиная с 2003 года, ежегодно   чеканятся  в Австрии. Монеты из серебра и ниобия   являются одними из самых востребованных коллекционных монет благодаря своей уникальности. В отличие от слитковых монет из золота или серебра, эти биметаллические монеты очень популярны, особенно среди любителей монет.
  Серебряную монету с Ниобием впервые  в 2004 году  выпустил банк Латвии. Это была "Монета времени". На аверсе * на центральной вставке из ниобия насыщенного синего цвета - изображение геральдической розы.
* Аверс - лицевая, главная сторона монет и медалей, противоположная реверсу.
   На реверсе в центральной ниобиевой части - циферблат с делением на часы и минуты, на внешнем серебряном кольце - названия месяцев и даты. Отчеканена монета была на Австрийском монетном дворе.
"Такое решение было принято, чтобы разнообразить ассортимент монет и найти новые возможности для использования в монетах самобытных художественных решений, -  объясняет руководитель отдела монет Управления кассово денежного обращения Марута Брукле. - Мы выбрали именно ниобий, потому что нас привлекло свойство этого металла менять цвет.  К этому моменту ниобий уже появился на монетном рынке, однако авторство идеи монет принадлежит именно Центральному банку Латвии".
  В 2007 году Банк Латвии выпустил "Монету времени II" -  также со вставкой из ниобия, на этот  раз - фиолетового цвета. Дизайнерское решение "Монеты времени II" перекликается с  "Монетой времени" 2004 года : на аверсе -  геральдическая роза, на реверсе по краям ниобиевого диска -  разные стадии развития растений, символизирующие смену времён года, а на внешнем серебряном кольце изображены знаки Зодиака.(10)
  На аверсе обеих монет под геральдической розой можно заметить буквы H и R. Это инициалы Генриха Розе.
 "В  течение многих десятилетий время и внимание учёных занимали не только и не столько свойства и способы получения Ниобия, сколько приоритетные распри на тему "кто сказал: а", - как писали Леонид Элькинд и Татьяна Лобанова в книге "Ниобий, элемент, открытый дважды".(11)
   В России первый слиток металлического ТАНТАЛа массой 8 кг был получен в марте 2024 года на Екатеринбургском заводе по обработке цветных металлов из рудного концентрата, полученного на Ловозерском горно-обогатительном комбинате из лопаритовой руды, а затем переработанного на Соликамском магниевом заводе. Оба этих предприятия входят в концерн Росатом.
В радиотехнике ниобий -
Накала нити, электроды.
В строительстве морских судов
Для цельносварных корпусов.
В самозакаливающей стали,
Чтобы листы потоньше стали.
Добавим в сталь для быстрой резки
Уменьшим вязкость стали резко.
Ниобий биосовместимый,
Используется в медицине,
Где нити из ниобия как жилы,
Сшивают порванные сухожилия,
Травмированные нервы и сосуды,
Срастутся нити с тканями
И незаметны будут.
Устойчивый к коррозии он… право,
Хорош в имплантах и искусственных суставах.
(Лидия Шевякова "Nb - Ниобий")
НИТРАТ   - ион с одним зарядом NO-3, соль азотной кислоты. Ранее было распространено известное многим специалистам и работникам сельского хозяйства название "селитра".
  Нитрат аммония, щелочных и щелочноземельных металлов называются также селитрами.
Нитраты металлов, соли азотной кислоты HNO3 - бесцветные кристаллические вещества, при обычной температуре устойчивы, при высоких температурах легко отдают кислород и являются в этих условиях сильными окислителями (например, 2КNO3 = 2KNO2 + O2).
   Все нитраты металлов хорошо растворимы в воде.
Нитраты некоторых элементов Na Нaтрий,  К Калий, Ca Кальций) встречаются в природе; из них практическое значение имеют только месторождения NaNO3 (чилийская селитра). .
Нитраты широко применяют как удобрения (соли Na, К, NH4, Ca), в производстве взрывчатых веществ (соли NH4, Ba), как протраву при крашении (соли Cr, Fe, Al, Cu) и т.д.
  Аммиак и ионы аммония, окисляясь в воде, превращаются в нитриты (NО2), а затем в нитраты (NO3-).
Нитраты токсичны, вызывают отёк лёгких, кашель, рвоту, острую сердечно-сосудистую недостаточность и др. Смертельная доза нитратов для человека 8-15 г, допустимое суточное потребление 5 мг/кг.
 Для суммы нитратов Na, К, Са, NH4(аммоний) ПДК (предельно-допустимая концентрация) : в воде 45 мг/л; в почве 130 мг/кг (класс опасности 3); в овощах и фруктах (мг/кг) - картофель 250, капуста белокочанная поздняя 500, морковь поздняя 250, свекла 1400, лук репчатый 80, кабачки 400, дыни 90, арбузы, виноград, яблоки, груши 60.
  Несоблюдение агротехнических рекомендаций, избыточное внесение удобрений резко увеличивает содержание нитратов в сельско-хозяйственных продуктах, поверхностном стоке с полей (40-5500 мг/л), грунтовых водах
 НИТРАТИН, НИТРОНАТРИТ  (натриевая селитра, чилийская селитра, англ. Nitratine) - минерал, природный нитрат натрия.
Нитрат натрия (азотнокислый натрий, натриевая селитра, чилийская селитра, натронная селитра) -  натриевая соль азотной кислоты с формулой NaNO3
   Химически является Na-аналогом калиевой и аммиачной селитры. Хорошо растворим в воде, на вкус солёный, холодноватый, при влажности воздуха выше 80% поглощает воду и расплывается в клееподобную жидкую массу.
  Цвет Нитратина: бесцветный, белый, за счёт примесей - красно-коричневый, серый, лимонно-жёлтый. Происхождение названия по составу: NO3 - нитрат (от лат. nitras; устар. "селитры") - соли азотной кислоты, содержащие однозарядный анион NO3.
Год открытия 1821
  Минерал режется ножом. Часто образует эпитаксические нарастания* на кальците, иногда также на доломите, баритокальците, мусковите. 
* Эпитаксические срастания кристаллов,
Эпитаксия -  это закономерно ориентированное нарастание кристаллов одного минерала на поверхность другого.
НИТРАТИН образуется в поверхностных и близповерхностных условиях в жарких засушливых регионах c аридным климатом, встречается в отложениях пересохших озёр, периодически заливаемых водой. В пещерах отлагается из просачивающихся почвенных грунтовых вод. Крупнейшее месторождение находится в Чили.
 Нитратин находит применение в качестве азотного удобрения; используется в производстве стекла; консервировании мяса; при изготовлении азотной кислоты, взрывчатых веществ и ракетного топлива.
  НИФОНТОВИТ  - минерал класса боратов. Призматические кристаллы  до 6 см; агрегаты зернистые. Год открытия: 1961. Нахождение:  скарнах образует прожилки или каёмки около зёрен граната. Первоначальное местонахождение - Новофроловское B-Cu месторождение (Ново-Фроловский рудник),  Турьинская группа, район Краснотурьинска, Свердловская обл, Средний Урал, Россия. 
Минералы бесцветные, с стеклянным блеском,   прозрачные.
Происхождение названия: в честь   русского геолога, лауреата Государственной премии СССР, исследователя осадочных и россыпных месторождений Романа Владимировича Нифонтова. (12)
  Нифонтовит из класса боратов.
  Бораты -  минералы, соли ортоборной кислоты, химическая формула - H3BO3 или B(OH)3.
 Борная кислота (от лат. acidum Boricum, ортоборная кислота) -  слабая кислородсодержащая неорганическая кислота, отвечающая высшей степени окисления бора (+3). Бесцветное кристаллическое вещество в виде чешуек, без запаха.
  Известно 85 природных боратов. В соляных горных породах наиболее распространены магниевые бораты, которые замещаются преимущественно кальциевыми (колеманитом, пандермитом), кальциево-магниевыми (гидроборацитом) и кальциево-натриевыми боратами (улекситом), а также ашаритом.
АШАРИТ  - минерал класса боратов, назван по месту находки возле города Ашерслебен, Германия.  Согласно номенклатуре Международной минералогической ассоциации, устаревшее, но часто используемое название для минерала ссайбелиит. Образует игольчатые кристаллы, радиально-лучистые сростки, спутанно-волокнистые агрегаты, плотные и землистые массы. Бесцветный, белый, бледно-жёлтый; блеск стеклянный, шелковистый или матовый.
 В Канаде, КНДР и Марокко значительны его концентрации в серпентинитах.
  Гидроашарит -  разновидность ашарита с повышенным содержанием слабо связанной воды.
КОЛЕМАНИТ -  минерал, относящийся к классу боратов. Открыт и классифицирован как новый минерал в 1884 году Дж. Т. Эвансом из Академии наук Калифорнии. Своё название он получил в честь владельца рудников, на которых был обнаружен, Уильяма Телля Колемана, несмотря на его возражения.  Колеман считал, что лучше назвать минерал смитсонитом, однако это название так и не прижилось.
   История  Колеманита тесно связана с развитием горного дела в Долине Смерти.* Здесь был открыт колеманит, здесь  и началась его разработка. И поначалу его добыча действительно приносила огромные прибыли, но минерал добывался в неочищенном виде, а для его очистки требовалось удалять пустую породу посредством тепловой обработки.
  Связанные с этим процессом сложности и привели владельца к банкротству, а несколько лет спустя расположенные в этой местности шахтёрские городки безвозвратно опустели.
* Долина смерти - межгорная впадина в районе пустыни Мохаве и Большого Бассейна на западе США в штате Калифорния, к юго-востоку от горного хребта Сьерра-Невада. В долине расположена самая низкая точка Северной Америки - 86 метров ниже уровня моря.
   В декабре 1849 года две группы старателей со 100 повозками-вагончиками, заблудившись, вступили на землю долины, пытаясь найти кратчайший путь в Калифорнию. Они несколько недель не могли найти выход из долины и вынуждены были съесть несколько своих волов, чтобы выжить.
   Однако они нашли источники пресной воды из нескольких ручьёв. Деревянные части вагончиков были использованы для приготовления пищи. Место, где они жили, сейчас называется "Лагерь сгоревшего вагончика" (англ. Burned Wagons Camp) и расположено недалеко от песчаных дюн.
  Бросив свои повозки, старатели в конечном счёте смогли перебраться через горный перевал Уингейт-Пас (англ. Wingate Pass). Покидая долину, одна из женщин в группе развернулась и воскликнула:
 "Прощай, долина смерти!"
Таким образом дав долине современное название.
  На самом деле, только один пожилой мужчина по имени Кулвервелл скончался по дороге, да и то он был полуживой перед началом путешествия. Одного из членов группы звали Уильям Левис Менли, который впоследствии написал книгу "Долина Смерти в 49", описав свои злоключения и прославив эту территорию. Его именем геологи назвали доисторическое озеро на дне долины.
 В настоящее время Долина также включает в себя бОльшую часть национального парка "Долина Смерти". В долине 10 июля 1913 года зафиксирована самая высокая температура воздуха в Западном полушарии -  +56,7 °C
  Колеманит является важной рудой бора и был самой важной рудой бора до открытия кернита в 1926 году. Он имеет множество промышленных применений, например, в производстве жаропрочного стекла.
КЕРНИТ (также известен как rasorite) — минерал класса боратов с формулой. Первое месторождение открыто в пустыне Мохаве в округе Керн на юге Калифорнии в 1925 году Описан американским геологом Вальдемаром Шаллером в 1927 году. Минерал встречается в осадочных отложениях эвапоритов* в засушливых регионах.
*Эвапориты (от лат. evaporo -  испаряю) - минералы и химические осадки, выпавшие из пересыщенных растворов. Представляют собой продукты испарения воды путём её постепенного сгущения в полузамкнутых и замкнутых водоёмах под воздействием солнечной радиации. Эвапориты могут быть жидкими, так и твёрдыми.
  НИХРОМИТ  - редкий минерал, оксид, группа шпинели. Найден на Ni м-нии Вон Аккорд, ЮАР. Образуется при замещении хромита. … Цвет чёрный. Назван по составу: Ni (никель) и Cr (хром).
 НИХРОМ - сплав.
Об этом сплаве
Совсем  не знали
В начале XX века
Значимом для человека.
Уточним момент -
Это отличный нагревательный элемент!
(стихи автора)
  120 лет  назад в мировой промышленности ничего не было известно о таком сплаве как нихром. Сегодня же без него сложно представить реальность. Нихромовый двухкомпонентный сплав стал известен в широком понимании в 1905 году.  Запатентовал открытие нихрома американский учёный - металлург Альберт  Марш. (13) 
Марш работал в Hoskins Manufacturing - компании химика, электротехника, изобретателя и предпринимателя Уильяма Хоскинса (14). Совместно они  в течение нескольких лет проводили эксперименты.  И ,наконец,  в 1905   году изобрели первый металлический сплав,  из которого можно было изготовить проволоку с высоким сопротивлением , которую можно было использовать в качестве прочного и безопасного нагревательного элемента. Материал был запатентован в том же   году как хромель позже и по сей день продаваемый как нихром.
   Первый нагревательный элемент состоял из 80% никеля и 20% хрома, что и определило его название.
В Америке, Альберт Марш был признан "Отцом электроотопительной промышленности".
  Материал обладает высоким электрическим сопротивлением, позволяющим использовать его при изготовлении электрических нагревателей.(15)
В настоящее время существует около десяти формул. А название нихром служит для всей категории сплавов. В следующих формулах, составленных за последнее столетие, (Ni) никель может составлять 55-78%, а (Cr) хром - 15-23%, 1,5% марганец. В качестве примесей добавляются (Fe) железо, (Zr) цирконий, (Si) кремний, (Mo) молибден, (Ti) титан, (Al) алюминий, а также микродобавки редкоземельных элементов.
При этом содержание хрома уменьшалось до 15%, а никеля -  до 55-78%.
  В промышленной среде нихром востребован для производства нагревательных элементов в высокотемпературных электропечах, различных электрических агрегатов теплового воздействия на абсолютно все производственные машины и перерабатываемые материалы.

От НА до НИ,
НИ-НИ - негоже,
То минералы, сплавы
НЕ для кожи,
Они опасны и не очень,
Скажу вам я, так, между прочим.
НО буду с вами очень честной:
Встречаются НЕ повсеместно
(стихи автора)

(1) строки из стихотворения Н. В.Шакуровой
(2) Дмитрий Иванович Менделеев (27.01. [8.02.] 1834 -  20.01. [2.02.] 1907) - русский учёный-энциклопедист: химик, физикохимик, физик, метролог, экономист, технолог, геолог, метеоролог, нефтяник, педагог, воздухоплаватель, приборостроитель. Профессор Императорского Санкт-Петербургского университета; член-корреспондент (по разряду "физический") Императорской Санкт-Петербургской Академии наук. Среди самых известных открытий
-  периодический закон химических элементов, один из фундаментальных законов мироздания, неотъемлемый для всего естествознания. Автор классического труда "Основы химии".
(3) Чарльз Хэтчетт (2.01.1765 -  10.03. 1847) - британский химик и минералог, первооткрыватель Ниобия. Член Лондонского королевского общества (1797), член-корреспондент Парижской академии наук (1823).
(4) Андерс Густав Экеберг (16.01. 1767 -  11.02.1813) -  шведский учёный, химик, минералог, первооткрыватель химического элемента тантал (1802).
В 1799 году избран в члены Шведской королевской Академии наук.
(5) Густав Розе (6.08. 1795 - 27.01.1864) - немецкий минералог и химик-аналитик.
Член Германской академии естествоиспытателей «Леопольдина» (1860),  иностранный член-корреспондент Петербургской академии наук (1829),  иностранный член Лондонского королевского общества (1866). С 1856 году занимался геологическими исследованием Исполиновых гор.*
* Крконоше, Карконоше, Исполиновы горы -  горный массив на территории Польши и Чехии, наиболее высокая часть Судет** (высшая точка - гора Снежка, 1602).
** Судеты - горы в Центральной Европе, на территории современных Германии, Польши и Чехии, протянувшиеся с северо-запада на юго-восток на 310 километров.
  В области минералогии Розе установил кристаллохимическую систему минералов и производил исследования связи между формой кристаллов и электрической поляризацией, гетероморфизма углекислого кальция, зависимости формы кристаллов от обстоятельств, сопровождающих их образование. Розе открыл Лиственит в Берёзовском месторождении на Среднем Урале
Берёзовское месторождение  -  крупнейшее на Урале собственно золоторудное месторождение.
(6) Владимир Карцев "Приключения великих уравнений", 1970
(7) Пётр Таубе "От водорода до... нобелия?"1961
(8) Юрий Апгалян, "Погоня за эрстедами", 1970)
(9)Ханс Кристиан Эрстед (14.08.1777 -  9.08.1851) - датский учёный, физик, исследователь явлений электромагнетизма. Иностранный член Лондонского королевского общества (1821), Парижской академии наук (1842; корреспондент с 1823), иностранный почётный член Петербургской академии наук (1830).
  Главное открытие Эрстеда -  впервые экспериментально установленная связь между электрическими и магнитными явлениями.
(10) Металлы, которыми удивляют. Открытие Ниобия  gold10.ru
(11)  Леонид Элькинд, Татьяна Лобанова, "Ниобий, элемент, открытый дважды" 1968.
(12) Роман Владимирович Нифонтов (2.02.1901 - 24.11. 1960) - советский инженер-конструктор и организатор промышленности в системе атомной промышленности, кандидат технических наук (1945).
Лауреат Сталинской премии (1949). Герой Социалистического Труда (1949).
 Роман Нифонтов был главным геологом СГАО "Висмут".
"Висмут" -  совместное предприятие СССР и ГДР, в структуре которого были геологоразведочные, горнодобывающие и перерабатывающие предприятия, где добывалась и обогащалась урановая руда, поставляемая для атомной промышленности Советского Союза. Горно-обогатительный комбинат был расположен на территории от Роннебурга под Ге;рой (Тюрингия) до Кёнигштайна (Саксония). Основное производство располагалось в округе Карл-Маркс-Штадт в Рудных горах неподалёку от границы с Чехословакией.
(13) Альберт Лерой Марш (16. 08. 1877 -  17.09.  1944 ) - американский металлург, учёный имел множество достижений в металлургии и был признанным  высококлассным инженером.
(14) Уильям Хоскинс (1862- 1934) - американский изобретатель,  химик, инженер-электрик и предприниматель. В конце XIX и начале XX  веков, наиболее активно работал в Чикаго, штат Иллинойс.
(15) Нихром promsistem.com
catalogmineralov.ru