Ниобий

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към: навигация, търсене
Ниобий, 41Nb
Niobium crystals and 1cm3 cube.jpg
сребристобял
Общи данни
ЦирконийНиобийМолибден
V

Nb

Ta
Водород
Хелий
Литий
Берилий
Бор
Въглерод
Азот
Кислород
Флуор
Неон
Натрий
Магнезий
Алуминий
Силиций
Фосфор
Сяра
Хлор
Аргон
Калий
Калций
Скандий
Титан
Ванадий
Хром
Манган
Желязо
Кобалт
Никел
Мед
Цинк
Галий
Германий
Арсен
Селен
Бром
Криптон
Рубидий
Стронций
Итрий
Цирконий
Ниобий
Молибден
Технеций
Рутений
Родий
Паладий
Сребро
Кадмий
Индий
Калай
Антимон
Телур
Йод
Ксенон
Цезий
Барий
Лантан
Церий
Празеодим
Неодим
Прометий
Самарий
Европий
Гадолиний
Тербий
Диспросий
Холмий
Ербий
Тулий
Итербий
Лутеций
Хафний
Тантал
Волфрам
Рений
Осмий
Иридий
Платина
Злато
Живак
Талий
Олово
Бисмут
Полоний
Астат
Радон
Франций
Радий
Актиний
Торий
Протактиний
Уран
Нептуний
Плутоний
Америций
Кюрий
Берклий
Калифорний
Айнщайний
Фермий
Менделевий
Нобелий
Лоуренсий
Ръдърфордий
Дубний
Сиборгий
Борий
Хасий
Майтнерий
Дармщатий
Рьонтгений
Коперниций
Нихоний
Флеровий
Московий
Ливерморий
Тенесин
Оганесон
Име, символ, № Ниобий, Nb, 41
Група, период, блок 5, 5, d
Химическа серия Преходен метал
Електронна конфигурация [Kr] 4d4 5s1
e- на енергийно ниво 2, 8, 18, 12, 1
Electron shell 041 Niobium - no label.svg
Свойства на атома
Атомна маса 92,90638 u
Атомен радиус 146 pm
Ковалентен радиус 164 pm
Степен на окисление 5, 4, 3, 2, 1, −1, −3
Електроотрицателност 1,6 (скала на Полинг)
Йонизационен потенциал I: 652,1 kJ/mol
Niobium spectrum visible.png
Физични свойства
Агрегатно състояние твърдо вещество
Кристална структура кубична
Cubic.svg
Плътност 8570 kg/
Температура на топене 2750 K
(2477 °C)
Температура на кипене 5017 K
(4744 °C)
Специф. топлина на топене 30 kJ/mol
Специф. топлина на изпарение 689,9 kJ/mol
Скорост на звука 3480 m/s
Специф. топлинен капацитет 24,60 J/(kg·K)
Специф. ел. съпротивление 152 Ω.mm²/m
Топлопроводимост 53,7 W/(m·K)

Ниобий (Nb) е химичен елемент с атомен номер 41. Атомната му маса е 92,90638. Температурата му на топене е 2477оC, a на кипене 4744оС. Има 24 изотопа. Името на елемента идва от Ниоба, дъщерята на Тантал и Диона в гръцката митология.

Ниобият е открит през 1801 г. от английския учен Ч. Хачет. Той е доста разпространен в природата 2,10 – 3 % от общата маса на земната кора. Среща се обикновено в едни и същи минерали с тантала. Основните минерали на ниобия са колумбит (Fe,Mn)(Nb,Ta)2О6 и лопарит (Na,Ce,Ca)2 (Ta,Nb)2О6.

По химични свойства ниобият е много близък аналог на тантала, поради което е и наречен ниобий. (Ниоба е дъщеря на митологичния цар Тантал, осъден от Зевс на вечни мъки.)

Ниобият е светлосив, тежък, трудно топим метал с висока химична устойчивост. Чистият ниобий не се атакува от никакви други киселини освен от флуороводородната. Този метал е устойчив и в много агресивни среди. При стайна температура с ниобия реагира само флуорът. Хлорът, бромът, водородът, азотът взаимодействат с него при температура над 200 °С. При нагряване до 150 – 200 °С ниобият се окислява и на повърхността му се образува защитен окисен слой Nb2O5.

Свойствата на ниобия дават възможност той да намери приложение в много отрасли на техниката. Но да се получи ниобий от минералите е много сложно. Основната трудност е разделянето на ниобия и тантала.

Най-много ниобий се използва в черната и в цветната металургия. Легираната с ниобий стомана се отличава със съчетанието от температурна и химична устойчивост. От нея се прави химическа апаратура, детайли на газови турбини и на реактивни двигатели. Ако към алуминий се прибави само 0,05 % ниобий, той престава да реагира с алкални основи. Ниобият увеличава температурната устойчивост и повишава здравината на титана, молибдена, циркония.

Някои междуметални съединения на ниобия (с германий, алуминий и с други елементи) при температури, близки до абсолютната нула, придобиват свойството свръхпроводимост, т.е. способност да пропускат електричния ток практически без съпротивление.