Ниобий

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към: навигация, търсене
41 ЦирконийНиобийМолибден
V

Nb

Ta
Външен вид

сребристобял

сребристобял
Общи данни
Име, символ, № Ниобий, Nb, 41
Химическа серия Преходен метал
Група, период, блок 5, 5, d
Свойства на атома
Атомна маса 92,90638 u
Атомен радиус 146 pm
Ковалентен радиус 164 pm
Радиус на ван дер Ваалс pm
Електронна конфигурация [Kr] 4d4 5s1
e- на енергийно ниво 2, 8, 18, 12, 1
Оксидационни с-ния (оксид) 5, 4, 3, 2, 1, −1, −3
Кристална структура кубична
Физични свойства
Агрегатно състояние твърдо вещество
Плътност 8570 kg/m³
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 при 20 °C K
Други
Електроотрицателност 1,6 (скала на Полинг)
Специф. топлинен капацитет 24,60 J/(kg·K)
Специф. ел. съпротивление 152 Ω.mm²/m
Топлопроводимост 53,7 W/(m·K)
Йонизационен потенциал 652,1 kJ/mol

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.