Ніобій

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

Ніобій (Nb)
Атомний номер	41
Зовнішній вигляд	біло-голубий, м'ягкий метал
Властивості атома
Атомна маса (молярна маса)	92.90638 а.о.м. (г/моль)
Радіус атома	146 пм
Енергія іонізації (перший електрон)	663.6(6.88) кДж/моль (еВ)
Електронна конфігурація	[Kr] 4d4 5s1
Хімічні властивості
Ковалентний радіус	134 пм
Радіус іона	(+5e)69 пм
Електронегативність (за Полінгом)	1.6
Електродний потенціал	0
Ступені окислення	5, 3
Термодинамічні властивості
Густина	8.57 г/см³
Питома теплоємність	0.268 Дж/(K моль)
Теплопровідність	53.7 Вт/(м К)
Температура плавлення	2741 K
Теплота плавлення	26.8 кДж/моль
Температура кипіння	5015 K
Теплота випаровування	680 кДж/моль
Молярний об'єм	10.8 см³/моль
Кристалічна ґратка
Структура ґратки	кубічна об'ємноцентрована
Період ґратки	3.300 Å
Відношення c/a	n/a
Температура Дебая	275.00 K
Періодична система елементів H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Uub Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo * La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu ** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

Зміст 1 Загальна характеристика 2 Історія 3 Походження назви 4 Властивості 4.1 Фізичні властивості 4.2 Хімічні властивості 5 Отримання 6 Застосування 7 Біологічна роль 8 Дивись також 9 Література

[ред.] Загальна характеристика

Ніобій (рос. ниобий, англ. niobium, нім. Niob n, Niobium n) – хімічний елемент, символ Nb, ат. н. 41; ат.м. 92,9064. Світло-сірий блискучий пластичний метал. Хімічно неактивний. Густина 8,570; t_плав 2500 °С, t_кип 4927 °С. При взаємодії з галогенами утворює галогеніди. Н. – літофільний елемент, пов’язаний з гранітними, нефелін-сієнітовими, ультраосновними лужними породами і карбонатитами. Його кларк в земній корі 2•10^-3% мас. Тісно асоціює з Та, утворюючи спільно з ним понад 50 мінералів. Найважливіші мінерали: група колумбіту-танталіту (Fe, Mn) (Nb, Ta)₂O₆, пірохлор (Ca, Na) (Nb, Ta, Ti)₂O₆(OH,F), лопарит (Na, Ce, Ca)₂(Ti, Nb, Ta)O₃.

[ред.] Історія

За хім. властивостями близький до танталу. Ніобій і тантал завжди зустрічаються спільно. У 1801 р. англійським хіміком Ч.Гатчетом з мінералу, знайденого в Колумбії, уперше був виділений оксид нового елемента, названий колумбієм. У 1802 р. шведський хімік А. Екеберґ виділив схожий оксид іншого елемента, названого танталом. Обидва елементи вважалися ідентичними, але в 1844 р. Г.Розе довів, що у всіх мінералах поряд з танталом присутній ще один елемент, вельми близький до нього за властивостями, який був ним названий ніобієм. Колумбіт Гатчета виявився сумішшю ніобію і танталу, але назва колумбіт аж до 1949 р. зберігалася за ніобієм, поки не було прийняте рішення залишити за елементом назву ніобій.

[ред.] Походження назви

[ред.] Властивості

[ред.] Фізичні властивості

Густина 8,570; t_плав 2500 °С, t_кип 4927 °С. З добавками Sn, Zr, Ge відрізняється надпровідністю при низьких температурах (180 К). Тугоплавкий. Пластичний, зберігає міцність при високих температурах.

[ред.] Хімічні властивості

За хім. властивостями близький до танталу. Хімічно неактивний. Н. надзвичайно стійкий на холоді і при невеликому нагріванні до дії багатьох агресивних середовищ, у т.ч. і кислот. Н. розчиняє тільки плавикова кислота, її суміш з азотною кислотою і луги. Амфотерний.

[ред.] Отримання

Найважливіші мінерали: група колумбіту-танталіту (Fe, Mn) (Nb, Ta)₂O₆, пірохлор (Ca, Na) (Nb, Ta, Ti)₂O₆(OH,F), лопарит (Na, Ce, Ca)₂(Ti, Nb, Ta)O₃.

[ред.] Застосування

Н. входить до багатьох жаро- та корозійностійких сплавів. Н. – один з осн. компонентів при легуванні жароміцних сталей. Н. і його сплави використовуються як конструкційні матеріали для деталей реактивних двигунів, ракет, газових турбін, хім. апаратури, електронних приладів, електричних конденсаторів, надпровідних пристроїв.

Ніобати широко застосовують як сегнетоелектрики, п’єзоелектрики, лазерні матеріали. Ніобій широко використовується у вигляді фероніобію, як добавка до нержавіючих сталей. Невеликий поперечний перетин захоплення теплових нейтронів (1,1 барн) робить його перспективним конструкційним матеріалом для ядерних реакторів.

[ред.] Біологічна роль

[ред.] Дивись також

• Ніобієві руди
• ресурси і запаси танталу
• Ресурси і запаси ніобію

[ред.] Література

• Мала гірнича енциклопедія: В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: «Донбас», 2004. ISBN 966-7804-14-3