化學(xué)性質(zhì):室溫下鈮在空氣中穩(wěn)定,在氧氣中紅熱時(shí)也不被完全氧化,高溫下與硫、氮、碳直接化合 ,能與鈦、鋯、鉿、鎢形成合金。不與無(wú)機(jī)酸或堿作用,也不溶于王水,但可溶于氫氟酸。鈮金屬室溫下在空氣中是極其穩(wěn)定的,不與空氣作用。雖然它在單質(zhì)狀態(tài)下的熔點(diǎn)較高(2468°C),但其密度卻比其他難熔金屬低。鈮還能抵御各種侵蝕,并能形成介電氧化層。鈮的電正性比位于其左邊的鋯元素低。其原子大小和位于其下方的鉭元素原子幾乎相同,這是鑭系收縮效應(yīng)所造成的。這使得鈮的化學(xué)性質(zhì)與鉭非常相近。雖然它的抗腐蝕性沒(méi)有鉭這么高,但是它價(jià)格更低,也更為常見,所以在要求較低的情況下常用以代替鉭,例如作化工廠化學(xué)物槽內(nèi)涂層物料。鈮可以形成氧化態(tài)為+5至?1的各種化合物。河南高純鈮錠
根據(jù)估算,鈮在地球地殼中的豐度為20%,在所有元素中排列第33位。部分科學(xué)家認(rèn)為,鈮在整個(gè)地球中的含量更高,但因密度高而主要聚集在地核中。鈮在自然界中不以純態(tài)出現(xiàn),而是和其他元素結(jié)合形成礦物。這些礦物一般也含有鉭元素,例如即鈮鐵礦(Fe,Mn)(Nb,Ta)2O6)和鈳鉭鐵礦((Fe,Mn)(Ta,Nb)2O6)。含鈮、鉭的礦物通常是偉晶巖和堿性侵入巖中的副礦物。其他礦物還有鈣、鈾和釷以及稀土元素的鈮酸鹽,例如燒綠石((Na,Ca)2Nb2O6(OH,F))和黑稀金礦((Y,Ca,Ce,U,Th)(Nb,Ta,Ti)2O6)等。江蘇鈮粉鈮可以通過(guò)誘導(dǎo)析出和控制冷卻速度,實(shí)現(xiàn)析出物彌散分布。
氧化物及硫化物:鈮的氧化物可以有以下的氧化態(tài):+5(Nb2O5)、+4(NbO2)和+3(Nb2O3),另外較罕見的有+2態(tài)(NbO)。五氧化二鈮是**常見的鈮氧化物,鈮金屬及所有鈮化合物的制備都需從其開始。要制成鈮酸鹽,可將五氧化二鈮溶于堿性氫氧化物溶液中,或熔化于堿金屬氧化物中。鈮酸鋰(LiNbO3)具有鈣鈦礦型偏三方晶系結(jié)構(gòu),而鈮酸鑭則含孤立的NbO3?離子。其他已知化合物還包括硫化鈮(NbS2),它會(huì)形成層狀結(jié)構(gòu)。利用化學(xué)氣相沉積法或原子層沉積法可以在物料表面加上五氧化二鈮薄層,兩種方法均用到乙醇鈮(V)在350°C以上會(huì)熱分解的原理。
鈮(Niobium) [1] ,化學(xué)符號(hào)Nb,原子序數(shù)為41,是一種過(guò)渡金屬元素。鈮單質(zhì)是一種帶光澤的灰色金屬。高純度鈮金屬的延展性較高,但會(huì)隨雜質(zhì)含量的增加而變硬。鈮對(duì)于熱中子的捕獲截面很低,因此在核工業(yè)上有相當(dāng)?shù)挠锰?。?dāng)于1801年考察在大英博物館的礦石時(shí) [2] ,Charles Hatchett被一個(gè)標(biāo)簽為columbite(鈳鐵礦)的樣本激起了興趣。他推測(cè)其包含一種新的金屬,他是對(duì)的。他加熱一塊樣本與碳酸鉀,溶解產(chǎn)物到水中,添加了酸后獲得了沉淀物。然而,進(jìn)一步的處理也沒(méi)能生產(chǎn)出元素本身,他命名其為columbium(鈳——鈮元素的舊譯),被人們已知多年。鈮在外科醫(yī)療上也占有重要地位。
同位素是自然產(chǎn)生的鈮由一種穩(wěn)定同位素組成的:93Nb。截至2003年,已合成的放射性同位素共有至少32種,原子量在81和113之間。其中**穩(wěn)定的是92Nb,半衰期有3470萬(wàn)年;113Nb是**不穩(wěn)定的同位素之一,其半衰期估計(jì)只有30毫秒。比93Nb更輕的同位素一般進(jìn)行β+衰變,比它重的則會(huì)進(jìn)行β-衰變。例外包括:81Nb、82Nb和84Nb會(huì)進(jìn)行少量β緩發(fā)質(zhì)子發(fā)射,91Nb會(huì)進(jìn)行電子捕獲和正電子發(fā)射,而92Nb會(huì)同時(shí)進(jìn)行正電子(β+)和電子(β-)發(fā)射。屬鈮可用電解熔融的七氟鈮酸鉀制取。湖南好的鈮片
鈮的鹵化物負(fù)離子也存在。河南高純鈮錠
醫(yī)療應(yīng)用:鈮在外科醫(yī)療上也占有重要地位,它不僅可以用來(lái)制造醫(yī)療器械,而且是很好的“生物適應(yīng)性材料”,因?yàn)樗袠O好的抗蝕性,不會(huì)與人體里的各種液體物質(zhì)發(fā)生作用,并且?guī)缀跬耆粨p傷生物的機(jī)體組織,對(duì)于任何殺菌方法都能適應(yīng),所以可以同有機(jī)組織長(zhǎng)期結(jié)合而無(wú)害地留在人體里。
鈮基合金:C-103是一種鈮合金,它含有89%的鈮、10%的鉿和1%的鈦,可用于液態(tài)火箭推進(jìn)器噴管,例如阿波羅登月艙的主引擎。阿波羅服務(wù)艙則使用另一種鈮合金。由于鈮在400°C以上會(huì)開始氧化,所以為了防止它變得易碎,須在其表面涂上保護(hù)涂層。 河南高純鈮錠
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