Ниобий — Металл серовато-белого цвета, принадлежащий к числу очень редких элементов.
Ниобий в Энциклопедическом словаре:
Ниобий — (лат. Niobium) — Nb, химический элемент V группы периодическойсистемы, атомный номер 41, атомная масса 92,9064. Назван от имени Ниобы -дочери мифологического Тантала (близость свойств Nb и Ta). Светло-серыйтугоплавкий металл, плотность 8,57 г/см3, tпл 2477 .С, температураперехода в сверхпроводящее состояние 9,28 К. Химически очень стоек.Минералы: пирохлор, колумбит, лопарит и др.
Компонент химически стойких ижаростойких сталей, из которых изготовляют детали ракет, реактивныхдвигателей, химическую и нефтеперегонную аппаратуру. Ниобием и егосплавами покрывают тепловыделяющие элементы (ТВЭЛы) ядерных реакторов.Станнид Nb3Sn, германид Nb3Ge, сплавы Ниобия с Sn, Ti и Zr используют дляизготовления сверхпроводящих соленоидов (Nb3Ge — сверхпроводник стемпературой перехода в сверхпроводящее состояние 23,2 К).
Значение слова Ниобий по словарю Даля:
Ниобий
Три гопа против Барбаскиных
один из открытых химиками металлов.
Значение слова Ниобий по словарю Брокгауза и Ефрона:
Ниобий (Niobium франц. и англ., Niob нем.. хим.), Nb = 94. — В V группе периодической системы элементов имеются два редких металла, H. и тантал, которые относятся к ванадию подобно тому, как молибден и вольфрам к хрому. последние три металла — члены металлической подгруппы в группе серы (VI). ванадий, Н. и тантал — члены металлической подгруппы в группе азота. Н. и тантал встречаются в редких минералах — танталитах, колумбитах и некоторых других — обыкновенно вместе, а потому история их открытия и изучения одна и та же (см.
Тантал). Колумбит из Гренландии, однако, не содержит тантала. это соль закиси железа (FeO = 17,33%) и ниобиевой кислоты (Nb 2O5 = 77,97%), содержащая, кроме того, закись марганца (MnО = 3,28%) и еще MgO, PbO, ZrO 2, SnO2 и WO 3.
Извлечение ниобиевой кислоты из минерала достигается через сплавление его с кислым серно-кислым калием и обработку сплава водой. нерастворимый остаток очищается от оловянной и вольфрамовой кислот сернистым аммонием и представляет белый, аморфный порошок, уд. в 4,53. это ангидрид, Nb2O5. Он не растворим в кислотах, за исключением плавиковой.
Прибавляя к HF-му раствору, содержащему избыток HF, фтористый калий, получают калевую соль Н.-фтористо-водородной кислоты K 2NbF7, которая хорошо растворима и кристаллизуется в блестящих иголках. соответственное соединение тантала трудно растворяется. Ниобиевая кислота, гидрат HNbO 3, получается из NbCl 5 или NbOCl 3 действием влажного воздуха или воды. по высушивании при 100° имеет указанный состав. она легко растворима в едких и даже углекислых щелочах.
В солях, очень разнообразного состава, встречаются типы фосфорных и мышьяковых: ортосоли, напр. Na 2HNbO4.6Н 2O, пиросоли — K3HNb2O7.6H2O, метасоли — Mg(NbO3)2, KNbO3.2H2 O и более слoжные — K 8Nb6O19.16H2 O. При накаливании смеси Nb 2O5 с углем в струе хлора получается пятихлористый Н., NbCl5 — желтые иглы, плавящиеся при 194° и возгоняющиеся уже при 125°. температура кипения 240,5°.
Еремин Н. И. — Стратегическое, дефицитное и критическое минеральное сырье — Цирконий, ниобий, тантал
При охлаждении паров NbC l5 в токе, углекислого газа над N 2O5, при накаливании, образуется хлорокись, NbOCl3 — бесцветная лучисто-кристаллическая масса, которая, не плавясь, превращается в бесцветный пар при 400°. Формулы этих соединений согласуются с определениями плотности пара (Девилль и Троост).
К воде они относятся как хлорангидриды, т. е. распадаются на гидрат, ниобиевую кислоту, и соляную кислоту. Из соединений низшего типа следует прежде всего упомянуть треххлористый Н., NbCl3, который получается, если пар NbCl 5 медленно проходит чрез трубку, накаленную докрасна. он нелетуч, кристалличен, напоминает по виду йод. в химическом отношении характеризуется способностью переходить в соединения высшего типа: окисляется даже на счет углекислого газа при нагревании, при чем образуется NbOCl 3 и окись углерода (Роско).
Существуют низшие кислородные соединения. NbO получается при действии натрия на K 2NbOF5. при накаливании Nb 2O5 в струе водорода возникает NbO 2.
Металлический Н. получен при сильном накаливании смеси паров NbCl 5 с водородом (Роско) в виде стально-серых блестящих корок, уд. в. 7,06. он содержал водород (0,27%), а также немного хлора и кислорода. почти не реагировал с соляной и азотной кислотами и даже с царской водкой, легко растворялся при слабом нагревании в серной кислоте и сгорал, накаленный на воздухе. Мариньяк, благодаря работам которого (1865) уяснена природа этого металла, сплавлял натриевую соль Н.-фтористо-водородной кислоты с металлическим натрием под слоем поваренной соли и затем, промыв продукт водой, получил бурый порошок Н., содержащий водород.
Вообще чистый металлический Н. пока не известен. Восстановление Nb 2O5 углем в электрической печи привело к металлу, содержащему углерод и азот (А. Ларссон, 1896). С. С. Колотов.
https://xn—-7sbbh7akdldfh0ai3n.xn--p1ai/niobij.html» target=»_blank»]xn—-7sbbh7akdldfh0ai3n.xn--p1ai[/mask_link]
История
Ниобий открыт в 1801 г. В Британский музей из Америки (штат Массачузетс) был прислан неизвестный минерал. Гатчет, который исследовал этот минерал, названный позднее колумбитом, вначале отождествлял его с сибирской хромовой рудой, но затем обнаружил, что кислота (окисел), образующаяся из щелочного сплава минерала, обладает совершенно иными свойствами, чем хромовая кислота Гатчету не удалось восстановить из окисла металл, однако он все же назвал его колумбием в честь Христофора Колумба и старинного названия Америки. Год спустя шведский химик Экеберг открыл в одной из финских руд новый элемент, названный им танталом (Tantalum), так как окисел этого металла оказался чрезвычайно устойчивым и не разрушался даже в избытке кислоты.
Он как бы не мог насытиться кислотой, подобно тому как мифический Тантал, наказанный Зевсом, стоя по горло в воде и терзаясь жаждой, не мог удовлетворить ее. Минерал, содержащий этот металл, был наименован танталитом. Однако в 1809 г. Волластон доказал, что колумбий Гатчета и тантал Экеберга представляют собой один и тот же металл, так как их окислы очень близки по удельному весу.
Этот спорный вопрос разрешил Розе, который в 1844 г. в результате тщательного анализа колумбитов и танталитов различного происхождения установил, что в некоторых из них помимо тантала содержится еще один элемент, близкий по свойствам к танталу. Этот новый элемент Розе назвал ниобием (Niobium) по имени мифической Ниобы, дочери Тантала. Колумбий Гатчета оказался смесью ниобия и тантала. В России колумбий Гатчета заинтересовал химика-аналитика Т. Е. Ловиа, который начал исследование нового металла, но не успел его закончить, опубликовав о нем лишь заметку (1806). В русской литературе начала XIX в. колумбий Гатчета назывался колумб (Шерер, 1808), колумбий (Ловиц), тантал и ниобий (Гесс).
Только в 1950 ИЮПАК (Всемирная организация химиков) окончательно присвоила элементу №41 название ниобий. Металлический Nb первым получил в 1866 К. Бломстранд.
Совместное нахождение ниобия и тантала в природе, обусловленное их чрезвычайным химическим сходством, долгое время тормозило развитие промышленности этих металлов. Лишь в 1866 году швейцарский химик Жан Шарль Галиссар де Мариньяк сумел разработать первый промышленный способ разделения химических «близнецов». Он воспользовался различной растворимостью некоторых соединений этих металлов: комплексный фторид тантала не растворяется в воде, аналогичное соединение ниобия достаточно хорошо растворимо в ней. В усовершенствованном виде способ Мариньяка применяли до недавнего времени, однако в последние годы на смену ему пришли новые более эффективные способы — избирательная экстракция, ионный обмен, ректификация галогенов и др.
В конце XIX века французский химик Анри Муассан получил чистый ниобий электротермическим путем, восстанавливая окись ниобия углеродом в электропечи.
Источник: www.allmetals.ru
Ниобий история
С элементом, занимающим в менделеевской таблице 41-ю клетку, человечество знакомо давно. Возраст его нынешнего названия — ниобий — почти на полстолетия меньше. Случилось так, что элемент № 41 был открыт дважды. Первый раз — в 1801 г. английский ученый Чарльз Хатчет исследовал образец черного минерала, присланного в Британский музей из Америки.
Из этого минерала он выделил окисел неизвестного прежде элемента. Новый элемент Хатчет назвал колумбием, отмечая тем самым его заокеанское происхождение. А черный минерал получил название колумбита.
Через год шведский химик Экеберг выделил из колумбита окисел еще одного нового элемента, названного танталом. Сходство соединений Колумбия и тантала было так велико, что в течение 40 лет большинство химиков считало: тантал и Колумбии — один и тот же элемент.
В 1844 г. немецкий химик Генрих Розе исследовал образцы колумбита, найденные в Баварии. Он вновь обнаружил окислы двух металлов. Один из них был окислом известного уже тантала. Окислы были похожи, и, подчеркивая их сходство, Розе назвал элемент, образующий второй окисел, ниобием по имени Ниобы, дочери мифологического мученика Тантала.
Впрочем, Розе, как и Хатчет, не сумел получить этот элемент в свободном состоянии.
Металлический ниобий был впервые получен лишь в 1866 г. шведским ученым Бломстрандом при восстановлении хлорида ниобия водородом. В конце XIX в. были найдены еще два способа получения этого элемента. Сначала Муассан получил его в электропечи, восстанавливая окись ниобия углеродом, а затем Гольдшмидт сумел восстановить тот же элемент алюминием.
А называть элемент ниобий в разных странах продолжали по-разному: в Англии и США — колумбием, в остальных странах — ниобием. Конец разноголосице положил Международный союз теоретической и прикладной химии (ИЮПАК) в 1950 г. Было решено повсеместно узаконить название элемента «ниобий», а за основным минералом ниобия так и закрепилось наименование «колумбит». Его формула (Fe, Mn) (Nb, Ta)2O6.
Ниобий химические свойства
Элементный ниобий — чрезвычайно тугоплавкий (2468° С) и высококипящий (4927° С) металл, очень стойкий во многих агрессивных средах. Все кислоты, за исключением плавиковой, не действуют на него. Кислоты-окислители «пассивируют» ниобий, покрывая его защитной окисной пленкой (Nb2О5). Но при высоких температурах химическая активность ниобия повышается! Если при 150—200° С окисляется лишь небольшой поверхностный слой металла, то при 900—1200° С толщина окисной пленки значительно увеличивается.
Ниобий! активно реагирует со многими неметаллами. С ним образуют соединения галогены, азот, водород, углерод, сера. При этом ниобий может проявлять разные валентности — от двух до пяти. Но главная валентность этого элемента 5+. Пятивалентный ниобий! может входить кв состав соли и как катион, и как один из элементов аниона, что свидетельствует об амфотерном характере элемента В 41.
Источник: znaesh-kak.com