Геологическая энциклопедия - ниобий

Оксид H. выделен впервые англ. химиком Ч. Хатчетом в 1801 из колумбита. Металлич. ниобий получил в 1866 швед, учёный K. B. Бломстранд.

H.металл стального цвета, имеет объёмноцентрир. кубич. решётку c a=0,3294 нм; плотность 8570 кг/м³; tпл2500В°C, tкип4927В°C; теплоёмкость (298 K) 24,6 Дж/(мольВ·K); теплопроводность (273 K) 51,4 Bт/(мВ·K); температурный коэфф. линейного расширения (63-1103 K) 7,9В·* 10^-6 K^-1; уд. электрическое сопротивление (293 K) 16В·* 10^-8 OмВ·м; термич. коэфф. электрич. сопротивления (273 K) 3,95В·* 10^-3 K^-1. Темп-pa перехода в сверхпроводящее состояние 9,46 K.

Степень окисления +5, реже от +1 до +4. Пo хим. свойствам близок к танталу, чрезвычайно устойчив к холоду и при небольшом нагревании к действию мн. агрессивных сред, в т.ч. и кислот. H. растворяет только плавиковая кислота, её смесь c азотной кислотой и щёлочи. Амфотерен. При взаимодействии c галогенами образует галогениды ниобия. При сплавлении Nb2O5 c содой получают соли ниобиевых кислот ниобаты, хотя сами кислоты не существуют в свободном состоянии. H. может образовывать двойные соли и комплексные соединения. Нетоксичен.

H.литофильный элемент, связан c гранитными, нефелинсиенитовыми, ультраосновными щелочными породами и карбонатитами. Его кларк 2 * 10^-3% по массе. Породообразующим аналогом Nb (a также Ta) является Ti. При высокой концентрации Ti⁴⁺ происходит рассеяние Nb⁵⁺ по титановым минералам. Накапливается в наиболее поздних дифференциатах многофазных интрузивных комплексов. Тесно ассоциирует c Ta, образуя совместно c ним св. 50 минералов. Нек-рые минералы H. (Колумбит, Лопарит, фергюсонит) весьма устойчивы в зоне гипергенеза и накапливаются в россыпях. Осн. типы м-ний, схемы обогащения см. в ст. Ниобиевые руды.

Для получения H. ниобиевый концентрат сплавляют c едким натром или содой и образующийся сплав выщелачивают. Содержащиеся в нерастворившемся осадке Nb и Ta разделяют, оксид H. восстанавливают отдельно от оксида тантала. Компактный H. получают методами порошковой металлургии, электродуговой, вакуумной и электроннолучевой плавки.

H.один из осн. компонентов при легировании жаропрочных сталей и сплавов. H. и его сплавы используются как конструкц. материалы для деталей реактивных двигателей, ракет, газовых турбин, хим. аппаратуры, электронных приборов, электрич. конденсаторов, сверхпроводящих устройств. Ниобаты широко применяют как сегнетоэлектрики, пьезоэлектрики, лазерные материалы.