Ниобий

Ниобий, Nb, химический элемент V группы периодической системы, аналог ванадия и тантала; ат. вес 93,5, порядковый номер 41. В свободном состоянии II. представляет собою металл серовато-белого цвета, обладающий высокой твердостью, ковкостью и тягучестью, хорошо принимающий холодную обработку. Чистый И. имеет удельный вес 12,7 ~ 1 950°; > 3 300° (предположитель но); он легко окклюдирует газы, постоянен на воздухе и довольно устойчив по отношению к щелочам и кислотам (легко разъедается только смесью плавиковой и азотной кислот); парамагнитен (магнитная восприимчивость λ=+ 1,4· 10“*). В Америке для ниобия принято название колу м б и и и химический символ СЬ.

Соединения Н. весьма разнообразны, но мало изучены. С кислородом Н. образует несколько окислов, из которых с достоверностью известны NbO, NbO г (или Nb₂0₄) и NboOs. Двуокись Н., Ь0₂.—черные кристаллы правильной системы, с ме-таллич. блеском, уд. в 6,3, нерастворимые в Ι1Ν0₃, растворяющиеся в IIC1. Пяти окись Н., пио-б вый ангидрид, Nb^Os,— белый аморфный порошок или зеленые кристаллы; уд. вес 4.17; 1°,_м. ~ · 520°; нерастворима в к-тах, за исключением НЕ; при восстановлении переходит в NbO». Окисел Nb₂0₅ имеет амфотерный характер: при сплавлении со щелочами он образует соли ниобовой кислоты (нпобаты), MeNb0₃, которые при действии кислот (дате очень слабых, например С0₂) выделяют свободную ниобовую кислоту; последняя же способна растворяться в избытке сильных кислот (MCI, HjS0₄), с образованием солей, в которых Nb играет уже роль катиона. Н и о б а т ы, как природные, так и искусственно полученные, могут отвечать различным гидратным формам окислаNbjOs; известны соли метаниобовой кислоты (например К NbGз •2Н₂0), оргояиобовой (K₂HNb0₄.6H₂0) иппронкобо-вий (K»HNbjOj-6H ,0), а также соли полиииобопых к-т, например К»Nb_nO, _β· 16 Н ₃0. Из соле И Ii. известны гл. обр. галоидные соединении: ХЬК,—бесцветные кристаллы, уд. в 3.29, 75,5°, (°_к„_п. 218°; NbCU—

желтые иглы, растворимые в е, уд. веса 2,75, ί°«. 194°, t°_mn. 211°;получается накаливанием Nb₂0₃ I

с углем в струе хлора; водою разлагается, ири высокой Г диссоциирует па NbCI₃ и Cl₂; NbBr₃—темио-красиый порошок. (°„.,. ок. 150, 1°_к„_п. 270°. При действии iiaNbCIs небольшого количества воды образуется хлорокись NbOCI₃ — шелковистая кристаллич. масса, возгоняющаяся при 400°; ей аналогичны соединения NbOF₃ и NbOBr₃. Все галоидные соединении Н. легко образуют комплексы с галогенидами щелочных металлов, особенно сфлюорндами, например: NbIV2KF, NbOF₃"2KF, NbOiF-KF,NbOCI_s-2KCI, NbOBr₃-2NaBr и т. и. Перекись водорода при действии на нноба-ты или на NbOF₃ 2KF дает производные и а д н и о-б о в о и ки лоты, H₃Nb0₅, раствориющиеся в H,S0₄с интенсивным желтым окрашиванием, что является паиболес специфич. реакцией на Nb (*]. Поглощая водород, Н. образует твердый раствор тусклосерого цвета, уд. веса С,3—6,6, легче поддающийся действию ПК и горячих щелочей, чем чистый Н., и при накаливании иа воздухе загорающийся.

По распространенности в природе Н. принадлежит к числу довольно редких элементов; он встречается почти всегда совместно с танталом. Источниками получения II. могут служить следующие минералы, находимые в пегматитовых жилах магматич. пород: колумбит (и и о б и тонн) и тантал и т (Fe, Mn)(Nb, Та)»О_с (в первом преобладает Nb, во втором—Та; месторождения известны в Колумбии, Норвегии и в Ильменских горах на Урале), а также фергюсонит, эшинит, э и кс и н ит, самарски т, нолит и пирохлор—весьма сложные изоморфные смеси ниобатов, танталатов, титанатов и торнанатов железа и кальция, церия, иттрия и др. редкоземельных металлов, часто содержащие еще фтор и радиоактивные элементы. Переработка этих минералов заключается, но Мариньяку, в сплавлении их с бисульфатом (NaIIS0₄) и выщелачивании плава кипящей водой, причем в остатке получаются ниобовая и танталовая кислоты. Обработкой сернистым аммонием из них удаляют Sn и W, остаток растворяют в плавиковой к-те и прибавлением KF осаждают Та в виде TaF₅-2KF, в то время как легче растворимый NbF₅-2KF остается б. ч. в растворе. Полное разделение Nb и Та представляет значительные трудности. Металлический ниобий может быть получен из его галоидных солей путем восстановления натрием или водородом при высокой температуре.

Металл ни. Н. появился на рынке с 1928 г.; единственным поставщиком его является в настоящее время фирма «Fanstee! products Со.» в Чикого, США. Постоянных областей применения Н. еще не имеет. В небольших количествах он применялся для изготовления частей физич. и химич. приборов, электролитических выпрямителей тока и т. и.; в будущем намечается возможность использования II. в технич. ферросплавах специального назначения (например для химической аппаратуры).

Лит.: i) Меликов П. иЕльчанинов Е., «ЖРХО», 1905, т. 37, стр. 99.—Специальной литературы но ниобию кроме чисто химических исследований не имеется. В. Янковский.