Геологическая энциклопедия - ниобий

Nb (лат. Niobium; от им. Ниобы дочери Тантала в др.-греч. мифологии * a. niobium; н. Niob, Niobium; ф. niobium; и. niobio), хим. элемент V группы периодич. системы Менделеева, ат. н. 41, ат. м. 92,9064. Имеет один природный изотоп ⁹³Nb.

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.

A. A. Борисов.