Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Не путать с нобелием .

Ниобий,  41 Nb
Комок серых блестящих кристаллов с гексагональной огранкой
Ниобий
Произношение/ П aɪ oʊ б я ə м / ( ny- ОН -bee-əm )
Внешностьсерый металлик, голубоватый при окислении
Стандартный атомный вес A r, std (Nb) 92,906 37 (1) [1]
Ниобий в периодической таблице
ВодородГелий
ЛитийБериллийБорУглеродАзотКислородФторНеон
НатрийМагнийАлюминийКремнийФосфорСераХлорАргон
КалийКальцийСкандийТитанаВанадийХромМарганецУтюгКобальтНикельМедьЦинкГаллийГерманийМышьякСеленБромКриптон
РубидийСтронцийИттрийЦирконийНиобийМолибденТехнецийРутенийРодийПалладийСереброКадмийИндийБанкаСурьмаТеллурЙодКсенон
ЦезийБарийЛантанЦерийПразеодимНеодимПрометийСамарийЕвропийГадолинийТербийДиспрозийГольмийЭрбийТулийИттербийЛютецийГафнийТанталВольфрамРенийОсмийИридийПлатинаЗолотоМеркурий (элемент)ТаллийВестиВисмутПолонийАстатинРадон
ФранцийРадийАктинийТорийПротактинийУранНептунийПлутонийАмерицийКюрийБерклиумКалифорнийЭйнштейнийФермийМенделевийНобелийЛоуренсийРезерфордийДубнийСиборгийБориумКалийМейтнерийДармштадтиумРентгенийКопернициумNihoniumФлеровийМосковиумЛиверморийTennessineОганессон
V
↑
Nb
↓
Ta
цирконий ← ниобий → молибден
Атомный номер ( Z )41 год
Группагруппа 5
Периодпериод 5
Блокировать  d-блок
Электронная конфигурация[ Kr ] 4д 4 5с 1
Электронов на оболочку2, 8, 18, 12, 1
Физические свойства
Фаза на  СТПтвердый
Температура плавления2750  К (2477 ° С, 4491 ° F)
Точка кипения5017 К (4744 ° С, 8571 ° F)
Плотность (около  rt )8,57 г / см 3
Теплота плавления30  кДж / моль
Теплота испарения689,9 кДж / моль
Молярная теплоемкость24.60 Дж / (моль · К)
Давление газа
P  (Па)1101001 к10 тыс.100 тыс.
при  T  (K)294232073524391043935013
Атомные свойства
Состояния окисления−3, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5 ( слабокислый оксид)
ЭлектроотрицательностьМасштаб Полинга: 1,6
Энергии ионизации
  • 1-я: 652,1 кДж / моль
  • 2-я: 1380 кДж / моль
  • 3-я: 2416 кДж / моль
Радиус атомаэмпирический: 146  pm
Ковалентный радиус164 ± 18 часов
Спектральные линии ниобия
Другие свойства
Естественное явлениеизначальный
Кристальная структураобъемно-центрированной кубической (ОЦК)
Скорость звука тонкого стержня3480 м / с (при 20 ° C)
Тепловое расширение7,3 мкм / (м · К)
Теплопроводность53,7 Вт / (м · К)
Удельное электрическое сопротивление152 нОм · м (при 0 ° C)
Магнитный заказпарамагнитный
Модуль для младших105 ГПа
Модуль сдвига38 ГПа
Объемный модуль170 ГПа
коэффициент Пуассона0,40
Твердость по Моосу6.0
Твердость по Виккерсу870–1320 МПа
Твердость по Бринеллю735–2450 МПа
Количество CAS7440-03-1
История
Именованиев честь Ниобы в греческой мифологии, дочери Тантала ( тантал )
ОткрытиеЧарльз Хэтчетт (1801)
Первая изоляцияКристиан Вильгельм Бломстранд (1864)
Признанный в качестве отдельного элемента поГенрих Роуз (1844)
Основные изотопы ниобия
ИзотопИзбытокПериод полураспада ( t 1/2 )Режим распадаТовар
90 Nbсин15 часовβ +90 Zr
91 Nbсин680 летε91 Zr
91 м Nbсин61 днЭТО91 Nb
92 Nbслед3,47 × 10 7  летε92 Zr
γ-
92 мл Nbсин10 днейε92 Zr
γ-
93 Nb100%стабильный
93m Nbсин16 летЭТО93 Nb
94 Nbслед20,3 × 10 3  гβ -94 Пн
γ-
95 Nbсин35 днейβ -95 Пн
γ-
95m Nbсин4 дн.ЭТО95 Nb
96 Nbсин24 чβ -96 Пн
Категория Категория: Ниобий
  • Посмотреть
  • разговаривать
  • редактировать
| Рекомендации

Ниобий , также известный как колумбий , представляет собой химический элемент с символом Nb (ранее Cb) и атомным номером 41. Ниобий - это светло-серый кристаллический и пластичный переходный металл . Чистые ниобиевый имеет твердость по Моосу рейтинг аналогичного тем , что из чистого титана , [2] , и она имеет аналогичную пластичность железо . Ниобий очень медленно окисляется в земной атмосфере , поэтому его используют в ювелирных изделиях в качестве гипоаллергенной альтернативы никелю . Ниобий часто встречается в минералах пирохлоре.и колумбит , отсюда и прежнее название «колумбий». Его название происходит от греческой мифологии , в частности от Ниобы , дочери Тантала , тезки тантала . Название отражает большое сходство между двумя элементами по их физическим и химическим свойствам, из-за чего их трудно различить. [3]

Английский химик Чарльз Хэтчетт сообщил о новом элементе, похожем на тантал, в 1801 году и назвал его колумбием. В 1809 году английский химик Уильям Хайд Волластон ошибочно пришел к выводу, что тантал и колумбий идентичны. Немецкий химик Генрих Роуз определил в 1846 году, что танталовые руды содержат второй элемент, который он назвал ниобием. В 1864 и 1865 годах ряд научных открытий прояснил, что ниобий и колумбий являются одним и тем же элементом (в отличие от тантала), и в течение столетия оба названия использовались как синонимы. Ниобий был официально принят в качестве названия элемента в 1949 году, но название колумбий по-прежнему используется в металлургии США.

Только в начале 20 века ниобий впервые стал использоваться в коммерческих целях. Бразилия - ведущий производитель ниобия и феррониобия , сплава 60–70% ниобия с железом. Ниобий используется в основном в сплавах, большая часть - в специальной стали, например, в газопроводах . Хотя эти сплавы содержат максимум 0,1%, небольшой процент ниобия увеличивает прочность стали. Температурная стабильность ниобийсодержащих суперсплавов важна для их использования в реактивных и ракетных двигателях .

Ниобий используется в различных сверхпроводящих материалах. Эти сверхпроводящие сплавы , также содержащий титан и олово , широко используется в сверхпроводящих магнитах на МРТ сканеров . Другие применения ниобия включают сварку, атомную промышленность, электронику, оптику, нумизматику и ювелирные изделия. В последних двух применениях низкая токсичность и радужность, возникающие при анодировании, являются очень желательными свойствами. Ниобий считается технологически важным элементом .

История [ править ]

Чарльз Хэтчетт идентифицировал элемент колумбий в минерале, обнаруженном в Коннектикуте, США.
Изображение эллинистической скульптуры, изображающей Ниобу, работы Джорджо Соммера

Ниобий был идентифицирован английским химиком Чарльзом Хэтчеттом в 1801 году. [4] [5] [6] Он обнаружил новый элемент в образце минерала, который был отправлен в Англию из Коннектикута , США, в 1734 году Джоном Уинтропом FRS (внуком Джона) Уинтроп Младший ) и назвал минерал колумбит и новый элемент колумбий в честь Колумбии , поэтического названия Соединенных Штатов. [7] [8] [9] ниобий обнаружен Hatchett, вероятно , смесь нового элемента с танталом. [7]

Впоследствии возникла значительная путаница [10] по поводу разницы между колумбием (ниобием) и близким ему танталом. В 1809 году английский химик Уильям Хайд Волластон сравнил оксиды, полученные из колумбия-колумбита с плотностью 5,918 г / см 3 , и тантала- танталита с плотностью более 8 г / см 3 , и пришел к выводу, что эти два оксида, несмотря на значительная разница в плотности, были идентичны; таким образом он сохранил название тантал. [10] Этот вывод был оспорен в 1846 году немецким химиком Генрихом Роузом , который утверждал, что в образце танталита присутствуют два разных элемента, и назвал их в честь детей Тантала.: Ниобий (от Niobe ) и pelopium (от Pelops ). [11] [12] Эта путаница возникла из-за минимальных наблюдаемых различий между танталом и ниобием. Заявленные новые элементы пелопий , ильмений и диан [13] фактически были идентичны ниобию или смесям ниобия и тантала. [14]

Различия между танталом и ниобием были недвусмысленно продемонстрированы в 1864 году Кристианом Вильгельмом Бломстрандом [14] и Анри Этьеном Сент-Клер Девиль , а также Луи Дж. Тростом , который определил формулы некоторых соединений в 1865 году [14] [15 ]. ] и, наконец, швейцарским химиком Жаном Шарлем Галиссаром де Мариньяком [16] в 1866 году, который доказал, что элементов существует только два. Статьи об ильмении продолжали появляться до 1871 г. [17]

Де Мариньяк первым подготовил металл в 1864 году, когда он восстановил хлорид ниобия, нагревая его в атмосфере водорода . [18] Несмотря на то, де Мариньяк был способен производить тантал-ниобий бесплатно в увеличенном масштабе 1866, он не был до начала 20 века , что ниобий был использован в лампах накаливания нитей, первое коммерческое применение. [15] Это использование быстро устарело из-за замены ниобия вольфрамом , который имеет более высокую температуру плавления. То, что ниобий улучшает прочность стали, было впервые обнаружено в 1920-х годах, и это применение остается его основным применением. [15]В 1961 году американский физик Юджин Кунцлер и его коллеги из Bell Labs обнаружили, что ниобий-олово продолжает проявлять сверхпроводимость в присутствии сильных электрических токов и магнитных полей [19], что сделало его первым материалом, поддерживающим высокие токи и поля, необходимые для полезные мощные магниты и электрические машины . Это открытие позволило - два десятилетия спустя - производить длинные многожильные кабели, скрученные в катушки, для создания больших мощных электромагнитов для вращающегося оборудования, ускорителей частиц и детекторов частиц. [20] [21]

Присвоение имени элементу [ править ]

Колумбий (символ «Cb») [22] - это название, первоначально данное Хэтчеттом после его открытия металла в 1801 году. [5] Название отражало, что типовой образец руды прибыл из Америки ( Колумбия ). [23] Это название осталось в использовании в американских журналах - последняя статья, опубликованная Американским химическим обществом с колумбием в названии, датируется 1953 годом [24] - в то время как ниобий использовался в Европе. Чтобы положить конец этой путанице, на 15-й конференции Союза химиков в Амстердаме в 1949 году для элемента 41 было выбрано название ниобий [25].Годом позже это название было официально принято Международным союзом теоретической и прикладной химии (IUPAC) после 100 лет споров, несмотря на хронологический приоритет названия columbium . [25] Это был своего рода компромисс; [25] ИЮПАК принял вольфрам вместо вольфрама из уважения к использованию в Северной Америке; и ниобий вместо колумбия в соответствии с европейским использованием. Хотя многие химические общества и правительственные организации США обычно используют официальное название ИЮПАК, некоторые металлурги и общества металлургов все еще используют оригинальное американское название « колумбий ». [26] [27] [28][29]

Характеристики [ править ]

Физический [ править ]

Ниобий является блестящим , серым, ковким , парамагнитным металлом в группе 5 из периодической таблицы (смотрите таблицу), с электронной конфигурацией в крайних оболочках нетипичных для группы 5. (Это можно наблюдать в окрестностях рутения (44), родий (45) и палладий (46).)

ZЭлементКоличество электронов / оболочка
23ванадий2, 8, 11, 2
41 годниобий2, 8, 18, 12, 1
73тантал2, 8, 18, 32, 11, 2
105дубний2, 8, 18, 32, 32, 11, 2

Хотя считается, что он имеет объемно-центрированную кубическую кристаллическую структуру от абсолютного нуля до точки плавления, измерения теплового расширения с высоким разрешением вдоль трех кристаллографических осей показывают анизотропию, несовместимую с кубической структурой. [30] Таким образом, ожидаются дальнейшие исследования и открытия в этой области.

Ниобий становится сверхпроводником при криогенных температурах. При атмосферном давлении, он имеет самую высокую критическую температуру элементарных сверхпроводников на 9,2  K . [31] Ниобий имеет самую большую глубину магнитного проникновения среди всех элементов. [31] Кроме того, это один из трех элементарных сверхпроводников типа II , наряду с ванадием и технецием . Сверхпроводящие свойства сильно зависят от чистоты металлического ниобия. [32]

В очень чистом виде он сравнительно мягкий и пластичный, но примеси делают его более твердым. [33]

Металл имеет низкое сечение захвата тепловых нейтронов ; [34] поэтому он используется в ядерной промышленности, где требуются нейтронно-прозрачные структуры. [35]

Химическая [ править ]

Металл приобретает голубоватый оттенок при длительном пребывании на воздухе при комнатной температуре. [36] Несмотря на высокую температуру плавления в элементарной форме (2468 ° C), он имеет более низкую плотность, чем другие тугоплавкие металлы. Кроме того, он устойчив к коррозии, проявляет свойства сверхпроводимости и образует диэлектрические оксидные слои.

Ниобий немного менее электроположителен и более компактен, чем его предшественник в периодической таблице, цирконий , в то время как он практически идентичен по размеру более тяжелым атомам тантала в результате сжатия лантаноида . [33] В результате химические свойства ниобия очень похожи на таковые для тантала, который находится непосредственно под ниобием в периодической таблице . [15] Хотя его коррозионная стойкость не так высока, как у тантала, более низкая цена и большая доступность делают ниобий привлекательным для менее требовательных применений, таких как футеровка чанов на химических заводах. [33]

Изотопы [ править ]

Основная статья: Изотопы ниобия

Ниобий в земной коре содержит один стабильный изотоп , 93 Nb. [37] К 2003 году было синтезировано по крайней мере 32 радиоизотопа с атомной массой от 81 до 113. Наиболее стабильным из них является 92 Nb с периодом полураспада 34,7 миллиона лет. Один из наименее стабильных - 113 Nb с предполагаемым периодом полураспада 30 миллисекунд. Изотопы, которые легче , чем стабильная 93 Nb имеют тенденцию к распаду с помощью β + распад , и те , которые тяжелее , как правило, распадаются на & beta ; - распад , с некоторыми исключениями. 81 Nb,82 Nb и 84 Nb имеют незначительные пути распада испускания протонов с задержкой β + , 91 Nb распадается при захвате электронов и эмиссии позитронов , а 92 Nb распадается как при β +, так и при β - распаде. [37]

Описано по крайней мере 25 ядерных изомеров с атомной массой от 84 до 104. В этом диапазоне только 96 Nb, 101 Nb и 103 Nb не имеют изомеров. Наиболее стабильным изомером ниобия является 93m Nb с периодом полураспада 16,13 года. Наименее стабильным изомером является 84m Nb с периодом полураспада 103 нс. Все изомеры ниобия распадаются путем изомерного перехода или бета-распада, за исключением 92m1 Nb, который имеет небольшую ветвь захвата электронов. [37]

Возникновение [ править ]

См. Также: Категория: Минералы ниобия

По оценкам, ниобий является 34-м наиболее распространенным элементом в земной коре с содержанием 20  частей на миллион . [38] Некоторые думают, что изобилие на Земле намного больше, и что высокая плотность элемента сконцентрировала его в ядре Земли. [27] Свободный элемент не встречается в природе, но ниобий встречается в минералах в сочетании с другими элементами. [33] Минералы, содержащие ниобий, часто также содержат тантал. Примеры включают колумбит ((Fe, Mn) (Nb, Ta) 2 O 6 ) и колумбит-танталит (или колтан , (Fe, Mn) (Ta, Nb) 2 O 6 ). [39]Колумбит-танталитные минералы (наиболее распространенными видами являются колумбит (Fe) и танталит (Fe), где «- (Fe)» - суффикс Левинсона, информирующий о преобладании железа над другими элементами, такими как марганец [40] [41]) [42] [43] ) чаще всего встречаются в качестве акцессорных минералов в интрузиях пегматита и в щелочных интрузивных породах. Реже встречаются ниобаты кальция , урана , тория и редкоземельных элементов . Примерами таких ниобатов являются пирохлор ((Na, Ca) 2 Nb 2 O 6(OH, F)) (теперь название группы, с относительно распространенным примером, например, фторкальциопирохлор [44] [45] [42] [43] [46]] ) и эвксенит (правильно названный эуксенит- (Y) [47 ] [42] [43] ) ((Y, Ca, Ce, U, Th) (Nb, Ta, Ti) 2 O 6 ). Эти крупные месторождения ниобия были обнаружены связаны с Карбонатиты ( карбонат - силикатные изверженных пород ) , и в качестве компонента пирохлора. [48]

Три крупнейших в настоящее время месторождения пирохлора, два в Бразилии и одно в Канаде, были обнаружены в 1950-х годах и до сих пор являются основными производителями концентратов ниобиевых минералов. [15] Самое крупное месторождение расположено в интрузии карбонатитов в Араша , штат Минас-Жерайс , Бразилия, принадлежащей компании CBMM ( Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineração ); другое действующее бразильское месторождение находится недалеко от Каталао , штат Гояс , и принадлежит компании China Molybdenum , также находящейся внутри интрузии карбонатитов. [49] Вместе эти две шахты производят около 88% мировых запасов. [50]В Бразилии также есть большое, но еще не освоенное месторождение недалеко от Сан-Габриэль-да-Кашуэйра , штат Амазонас , а также несколько небольших месторождений, особенно в штате Рорайма . [50] [51]

Третий по величине производитель ниобия - карбонатитовый рудник Ниобек в Сент-Оноре , недалеко от Шикутими , Квебек, Канада, принадлежащий Magris Resources . [52] Он производит от 7% до 10% мировых поставок. [49] [50]

Производство [ править ]

Производители ниобия в 2006-2015 гг.

После отделения от других минералов получают смешанные оксиды тантала Ta 2 O 5 и ниобия Nb 2 O 5 . Первым этапом обработки является реакция оксидов с плавиковой кислотой : [39]

Ta 2 O 5 + 14 HF → 2 H 2 [TaF 7 ] + 5 H 2 O
Nb 2 O 5 + 10 HF → 2 H 2 [NbOF 5 ] + 3 H 2 O

Первое разделение в промышленном масштабе, разработанное де Мариньяком , использует различные растворимости комплексных фторидов ниобия и тантала , моногидрата оксипентафторониобата калия (K 2 [NbOF 5 ] · H 2 O) и гептафтортанталата калия (K 2 [TaF 7 ]) в воды. В более новых процессах используется жидкостная экстракция фторидов из водного раствора органическими растворителями, такими как циклогексанон . [39] Комплексные фториды ниобия и тантала экстрагируются отдельно от органического растворителя.с водой и либо осаждают добавлением фторида калия для получения комплекса фторида калия, либо осаждают аммиаком в качестве пентоксида: [53]

H 2 [NbOF 5 ] + 2 KF → K 2 [NbOF 5 ] ↓ + 2 HF

С последующим:

2 H 2 [NbOF 5 ] + 10 NH 4 OH → Nb 2 O 5 ↓ + 10 NH 4 F + 7 H 2 O

Для восстановления до металлического ниобия используется несколько методов . Электролизе расплавленной смеси K 2 [NbOF 5 ] и хлорида натрия является одним; другой - восстановление фторида натрием . С помощью этого метода можно получить ниобий относительно высокой чистоты. При крупномасштабном производстве Nb 2 O 5 восстанавливают водородом или углеродом. [53] В алюмотермической реакции смесь оксида железа и оксида ниобия реагирует с алюминием :

3 Nb 2 O 5 + Fe 2 O 3 + 12 Al → 6 Nb + 2 Fe + 6 Al 2 O 3

Для усиления реакции добавляют небольшие количества окислителей, таких как нитрат натрия . В результате получается оксид алюминия и феррониобий , сплав железа и ниобия, используемый в производстве стали. [54] [55] Феррониобий содержит от 60 до 70% ниобия. [49] Без оксида железа для производства ниобия используется алюминотермический процесс. Дальнейшая очистка необходима для получения класса сверхпроводящих сплавов. Электронно-лучевая плавка в вакууме - метод, используемый двумя основными поставщиками ниобия. [56] [57]

По состоянию на 2013 год , CBMM из Бразилии контролируется 85 процентов производства ниобия в мире. [58] По оценкам Геологической службы США, добыча увеличилась с 38 700 тонн в 2005 году до 44 500 тонн в 2006 году. [59] [60] Мировые ресурсы оцениваются в 4 400 000 тонн. [60] За десятилетний период с 1995 по 2005 год производство увеличилось более чем вдвое, начиная с 17 800 тонн в 1995 году. [61] В период с 2009 по 2011 год производство было стабильным на уровне 63 000 тонн в год, [62] с небольшим снижение в 2012 году до 50 000 тонн в год. [63]

Добыча (т) [64] (оценка USGS)
Страна2000 г.2001 г.2002 г.2003 г.2004 г.2005 г.2006 г.2007 г.2008 г.2009 г.2010 г.2011 г.2012 г.2013
 Австралия160230290230200200200???????
 Бразилия30 00022 00026 00029 00029 90035 00040 00057 30058 00058 00058 00058 00045 00053 100
 Канада22903 2003 4103 2803 4003 3104 1673020438043304 4204 6304,7105 260
 Конго ДР?5050135225????????
 Мозамбик??5341303429???????
 Нигерия35 год30301901704035 год???????
 Руанда281207622636380???????
Мир32 60025 60029 90032 80034 00038 70044 50060 40062 90062 90062 90063 00050 10059 400

Меньшие количества находятся на месторождении Каньяка в Малави ( рудник Каньяка ).

Соединения [ править ]

См. Также: Категория: Соединения ниобия

Во многих отношениях ниобий похож на тантал и цирконий . Он реагирует с большинством неметаллов при высоких температурах; с фтором при комнатной температуре; с хлором при 150 ° C и водородом при 200 ° C ; и с азотом при 400 ° C, с продуктами, которые часто являются промежуточными и нестехиометрическими. [33] металл начинает окисляться на воздухе при 200 ° С . [53] Он устойчив к коррозии расплавленными щелочами и кислотами, включая царскую водку , соляную , серную ,азотная и фосфорная кислоты . [33] Ниобий подвергается действию фтористоводородной кислоты и смесей фтористоводородной / азотной кислот.

Хотя ниобий проявляет все формальные степени окисления от +5 до -1, наиболее распространенные соединения имеют ниобий в состоянии +5. [33] Характерно, что соединения со степенью окисления менее 5+ обнаруживают связь Nb – Nb. В водных растворах ниобий проявляет только степень окисления +5. Он также легко склонен к гидролизу и плохо растворяется в разбавленных растворах соляной , серной , азотной и фосфорной кислот из-за осаждения водного оксида Nb. [56] Nb (V) также слабо растворим в щелочной среде из-за образования растворимых полиоксониобатов. [65] [66]

Оксиды и сульфиды [ править ]

Ниобий образует оксиды в степенях окисления +5 ( Nb 2 O 5 ), [67] +4 ( NbO 2 ), +3 ( Nb
2О
3), [53] и более редкая степень окисления +2 ( NbO ). [68] Наиболее распространенным является пентоксид, предшественник почти всех соединений и сплавов ниобия. [53] [69] Ниобаты образуются при растворении пентоксида в основных растворах гидроксидов или при плавлении его в оксидах щелочных металлов. Примерами являются ниобат лития (LiNbO 3 ) и ниобат лантана (LaNbO 4 ). В ниобате лития есть тригонально искаженная перовскитоподобная структура, тогда как ниобат лантана содержит одиночный NbO3-
4ионы. [53] Также известен слоистый сульфид ниобия (NbS 2 ). [33]

Материалы могут быть покрыты тонкой пленкой химического осаждения из паровой фазы оксида ниобия (V) или процесса осаждения атомарного слоя , полученного термическим разложением этоксида ниобия (V) при температуре выше 350 ° C. [70] [71]

Галиды [ править ]

Частично гидролизованный образец пентахлорида ниобия (желтая часть) (белый материал).
Шаровидная модель пентахлорида ниобия , существующего в виде димера

Ниобий образует галогениды в степенях окисления +5 и +4, а также различные субстехиометрические соединения . [53] [56] Пентагалогениды ( NbX
5) имеют октаэдрические центры Nb. Пентафторид ниобия (NbF 5 ) представляет собой белое твердое вещество с температурой плавления 79,0 ° C, а пентахлорид ниобия (NbCl 5 ) желтого цвета (см. Изображение слева) с температурой плавления 203,4 ° C. Оба гидролизуются с образованием оксидов и оксигалогенидов, таких как NbOCl 3 . Пентахлорид представляет собой универсальный реагент, используемый для образования металлоорганических соединений, таких как дихлорид ниобоцена ( (C
5ЧАС
5)
2NbCl
2). [72] Тетрагалогениды ( NbX
4) - полимеры темного цвета со связями Nb-Nb; например, черный гигроскопичный тетрафторид ниобия (NbF 4 ) и коричневый тетрахлорид ниобия (NbCl 4 ).

Анионные галогенидные соединения ниобия хорошо известны, частично благодаря льюисовской кислотности пентагалогенидов. Наиболее важным является [NbF 7 ] 2– , промежуточный продукт при отделении Nb и Ta от руд. [39] Этот гептафторид имеет тенденцию к образованию оксопентафторида более легко, чем соединение тантала. Другие галогенидные комплексы включают октаэдрический [NbCl 6 ] - :

Nb 2 Cl 10 + 2 Cl - → 2 [NbCl 6 ] -

Как и в случае с другими металлами с низкими атомными номерами, известно множество восстановленных галогенидных кластерных ионов, главным примером которых является [Nb 6 Cl 18 ] 4– . [73]

Нитриды и карбиды [ править ]

Другие бинарные соединения ниобия включают нитрид ниобия (NbN), который становится сверхпроводником при низких температурах и используется в детекторах инфракрасного света. [74] Основной карбид ниобия является NbC, чрезвычайно трудно , огнеупорный , керамический материал, коммерчески используемый в режущих биты инструмента .

Приложения [ править ]

Ниобиевая фольга

Из 44 500 тонн ниобия, добытого в 2006 году, примерно 90% было использовано в производстве высококачественной конструкционной стали. Вторая по величине область применения - суперсплавы . [75] Сверхпроводники и электронные компоненты из ниобиевых сплавов составляют очень небольшую долю в мировом производстве. [75]

Производство стали [ править ]

Ниобий является эффективным микролегирование элементом для стали, внутри которой она образует ниобия карбид и ниобия нитрида . [27] Эти составы улучшают измельчение зерна и замедляют рекристаллизацию и дисперсионное твердение. Эти эффекты, в свою очередь, увеличивают ударную вязкость, прочность, формуемость и свариваемость. [27] В микролегированных нержавеющих сталях содержание ниобия является небольшим (менее 0,1% [76] ), но важным дополнением к высокопрочным низколегированным сталям , которые широко используются в конструкции современных автомобилей. [27]Иногда ниобий используется в значительно больших количествах для изготовления деталей машин и ножей с высокой износостойкостью, до 3% в нержавеющей стали Crucible CPM S110V. [77]

Эти же сплавы ниобия часто используются при строительстве трубопроводов. [78] [79]

Суперсплавы [ править ]

CSM Apollo 15 на лунной орбите с темным соплом ракеты из ниобий-титанового сплава

Ниобий используется в суперсплавах на основе никеля, кобальта и железа в количествах до 6,5% [76] для таких применений, как компоненты реактивных двигателей , газовые турбины , ракетные узлы, системы турбонагнетателей, жаропрочность и горение оборудование. Ниобий выделяет упрочняющую γ '' - фазу в зеренной структуре суперсплава. [80]

Одним из примеров суперсплава является Inconel 718 , состоящий примерно из 50% никеля , 18,6% хрома , 18,5% железа , 5% ниобия, 3,1% молибдена , 0,9% титана и 0,4% алюминия . [81] [82] Эти суперсплавы использовались, например, в усовершенствованных системах воздушной рамы для программы Gemini . Другой сплав ниобия использовался для сопла сервисного модуля Apollo . Поскольку ниобий окисляется при температурах выше 400 ° C, для этих применений необходимо защитное покрытие, чтобы сплав не стал хрупким. [83]

Сплавы на основе ниобия [ править ]

Сплав C-103 был разработан в начале 1960-х годов совместно Wah Chang Corporation и Boeing Co. DuPont , Union Carbide Corp., General Electric Co. и несколькими другими компаниями одновременно разрабатывали сплавы на основе ниобия , в основном из-за холодной войны и Космическая гонка . Он состоит из 89% ниобия, 10% гафния и 1% титана и используется в соплах жидкостных ракетных двигателей, таких как главный двигатель лунных модулей Apollo . [83]

Вакуумная насадка Merlin .

Сопло двигателей серии Merlin Vacuum , разработанных SpaceX для верхней ступени ракеты Falcon 9, изготовлено из сплава ниобия. [84]

Реакционная способность ниобия с кислородом требует, чтобы он работал в вакууме или в инертной атмосфере , что значительно увеличивает стоимость и сложность производства. Вакуумно-дуговая переплавка (VAR) и электронно-лучевая плавка (EBM), новые процессы в то время, позволили разработать ниобий и другие химически активные металлы. Проект , который дал C-103 началось в 1959 году с целых 256 экспериментальных сплавов ниобия в «C-серии» (возможно , от гр olumbium) , которые могут быть расплавлены в виде кнопок и свернутый в листе . У Ва Чанга был запас гафния, очищенного из циркониевых сплавов ядерного качества., которую он хотел использовать в коммерческих целях. 103-й экспериментальный состав сплавов серии С, Nb-10Hf-1Ti, имел наилучшее сочетание формуемости и жаропрочных свойств. Ва Чанг изготовил первый нагревательный элемент C-103 весом 500 фунтов в 1961 году, слиток за листом, используя EBM и VAR. Предполагаемые применения включают газотурбинные двигатели и жидкометаллические теплообменники . Конкурирующие сплавы ниобия той эпохи включали FS85 (Nb-10W-28Ta-1Zr) от Fansteel Metallurgical Corp., Cb129Y (Nb-10W-10Hf-0.2Y) от Wah Chang and Boeing, Cb752 (Nb-10W-2.5Zr) от Union Carbide и Nb1Zr от Superior Tube Co. [83]

Сверхпроводящие магниты [ править ]

Клинический магнитно-резонансный томограф на 3 тесла с использованием ниобиевого сверхпроводящего сплава.

Ниобий-германий ( Nb
3Ge ), ниобий-олово ( Nb
3Sn ), а также ниобий-титановые сплавы используются в качестве сверхпроводящего провода типа II для сверхпроводящих магнитов . [85] [86] Эти сверхпроводящие магниты используются в приборах магнитно-резонансной томографии и ядерного магнитного резонанса, а также в ускорителях частиц . [87] Например, Большой адронный коллайдер использует 600 тонн сверхпроводящих нитей, в то время как Международный термоядерный экспериментальный реактор использует около 600 тонн нитей Nb 3 Sn и 250 тонн нитей NbTi. [88]Только в 1992 году было построено систем клинической магнитно-резонансной томографии на сумму более 1 миллиарда долларов США с использованием ниобий-титановой проволоки. [20]

Другие сверхпроводники [ править ]

9-элементный резонатор SRF с частотой 1,3 ГГц, изготовленный из ниобия, демонстрируется в Fermilab.

Частоты сверхпроводящего радио (ОСР) полость , используемая в лазерах на свободных электронах FLASH (результат отмененного TESLA линейного ускорителя проект) и РЛСЭ сделаны из чистого ниобия. [89] Группа криомодулей в Fermilab использовала ту же технологию SRF из проекта FLASH для разработки девятиэлементных резонаторов SRF с частотой 1,3 ГГц, сделанных из чистого ниобия. Полости будут использоваться в 30 км (19 миль) линейном ускорителе частиц от Международного линейного коллайдера . [90] Та же технология будет использоваться в LCLS-II в Национальной ускорительной лаборатории SLAC.и PIP-II в Фермилаб. [91]

Высокая чувствительность болометров из сверхпроводящего нитрида ниобия делает их идеальным детектором электромагнитного излучения в ТГц диапазоне частот. Эти детекторы были протестированы на Субмиллиметровом телескопе , Южнополярном телескопе , телескопе - приемнике и в APEX , и теперь они используются в приборе HIFI на борту космической обсерватории Гершеля . [92]

Другое использование [ править ]

Электрокерамика [ править ]

Ниобат лития , который является сегнетоэлектриком , широко используется в мобильных телефонах и оптических модуляторах , а также для производства устройств на поверхностных акустических волнах . Он принадлежит к сегнетоэлектрикам со структурой ABO 3, таким как танталат лития и титанат бария . [93] Ниобиевые конденсаторы доступны в качестве альтернативы танталовым конденсаторам , [94] но танталовые конденсаторы по-прежнему преобладают. Ниобий добавляется в стекло для получения более высокого показателя преломления , что делает корректирующие стекла более тонкими и легкими .

Гипоаллергенные средства: медицина и ювелирные изделия [ править ]

Ниобий и некоторые сплавы ниобия физиологически инертны и гипоаллергенны . По этой причине ниобий используется в протезировании и имплантатах, таких как кардиостимуляторы. [95] Ниобий, обработанный гидроксидом натрия, образует пористый слой, который способствует остеоинтеграции . [96]

Подобно титану, танталу и алюминию, ниобий можно нагревать и анодировать («реактивное анодирование металла ») для получения широкого спектра радужных цветов для ювелирных изделий [97] [98], где его гипоаллергенные свойства весьма желательны. [99]

Нумизматика [ править ]

Монета 150-летия Земмеринга Альпийской железной дороги из ниобия и серебра

Ниобий используется как драгоценный металл в памятных монетах, часто с серебром или золотом. Например, Австрия выпустила серию серебряных монет евро с ниобием, начиная с 2003 г .; Цвет этих монет создается за счет дифракции света на тонком слое анодированного оксида. [100] В 2012 году доступно десять монет с изображением самых разных цветов в центре монеты: синего, зеленого, коричневого, пурпурного, фиолетового или желтого. Еще два примера - памятная монета Австрии за 25 евро 150 лет Земмеринга 2004 года [101] и памятная монета Австрии за 25 евро за европейскую спутниковую навигацию 2006 года . [102]Австрийский монетный двор произвел для Латвии аналогичную серию монет, начиная с 2004 года [103], а еще одну - в 2007 году. [104] В 2011 году Королевский монетный двор Канады начал производство 5-долларовой монеты из серебра и ниобия под названием «Луна Хантера» [105] в котором ниобий был избирательно окислен, что позволило создать уникальную отделку, в которой нет двух абсолютно одинаковых монет.

Другое [ править ]

Уплотнения дуговых трубок натриевых ламп высокого давления изготавливаются из ниобия, иногда легированного 1% циркония ; Ниобий имеет очень похожий коэффициент теплового расширения, соответствующий керамической трубке из спеченного оксида алюминия , полупрозрачному материалу, который сопротивляется химическому воздействию или восстановлению горячим жидким натрием и парами натрия, содержащимися внутри операционной лампы. [106] [107] [108]

Ниобий используется в стержнях для дуговой сварки некоторых стабилизированных марок нержавеющей стали [109] и в анодах для систем катодной защиты некоторых резервуаров с водой, которые затем обычно покрываются платиной. [110] [111]

Ниобий является важным компонентом высокоэффективных гетерогенных катализаторов производства акриловой кислоты путем селективного окисления пропана. [112] [113] [114] [115]

Ниобий используется для изготовления высоковольтного провода модуля приема частиц солнечной короны зонда Parker Solar Probe . [116]

Меры предосторожности [ править ]

Ниобий
Опасности
NFPA 704 (огненный алмаз)
Flammability code 0: Will not burn. E.g. waterHealth code 0: Exposure under fire conditions would offer no hazard beyond that of ordinary combustible material. E.g. sodium chlorideReactivity code 0: Normally stable, even under fire exposure conditions, and is not reactive with water. E.g. liquid nitrogenSpecial hazards (white): no codeNFPA 704 четырехцветный алмаз
0
0
0

Ниобий не имеет известной биологической роли. В то время как ниобиевая пыль вызывает раздражение глаз и кожи и потенциально опасна для возгорания, элементарный ниобий в более широком масштабе физиологически инертен (и, следовательно, гипоаллергенен) и безвреден. Он часто используется в ювелирных изделиях и был протестирован для использования в некоторых медицинских имплантатах. [117] [118]

Большинство людей редко сталкивается с ниобийсодержащими соединениями, но некоторые из них токсичны и требуют осторожного обращения. Кратковременное и долгосрочное воздействие ниобатов и хлорида ниобия, двух водорастворимых химикатов, было протестировано на крысах. Крысы, получавшие однократную инъекцию пентахлорида ниобия или ниобатов, показывают среднюю летальную дозу (LD 50 ) от 10 до 100 мг / кг. [119] [120] [121] При пероральном приеме токсичность ниже; исследование на крысах показало, что LD 50 через семь дней составляет 940 мг / кг. [119]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Мейджа, Юрис; и другие. (2016). «Атомный вес элементов 2013 (Технический отчет IUPAC)» . Чистая и прикладная химия . 88 (3): 265–91. DOI : 10,1515 / пак-2015-0305 .
  2. ^ Самсонов Г.В., изд. (1968). «Механические свойства элементов» . Справочник физико-химических свойств элементов . Нью-Йорк, США: Пленум МФИ. С. 387–446. DOI : 10.1007 / 978-1-4684-6066-7_7 . ISBN 978-1-4684-6066-7. Архивировано из оригинала 2 апреля 2015 года.
  3. Перейти ↑ Knapp, Brian (2002). Франций в полоний . Издательская компания Атлантическая Европа, стр. 40. ISBN 0717256774 . 
  4. ^ Хэтчетт, Чарльз (1802). «Анализ минерального вещества из Северной Америки, содержащего до сих пор неизвестный металл» . Философские труды Лондонского королевского общества . 92 : 49–66. DOI : 10,1098 / rspl.1800.0045 . JSTOR 107114 . 
  5. ^ a b Хэтчетт, Чарльз (1802), «Краткое описание свойств и привычек металлического вещества, недавно открытого Чарльзом Хэтчеттом, эсквайром и им названным Колумбием» , Journal of Natural Philosophy, Chemistry, and the Arts , I ( Январь): 32–34.
  6. ^ Хэтчетт, Чарльз (1802). "Eigenschaften und chemisches Verhalten des von Charles Hatchett entdeckten neuen Metalls, Columbium" [Свойства и химическое поведение нового металла, колумбия, (который был) открыт Чарльзом Хэтчеттом]. Annalen der Physik (на немецком языке). 11 (5): 120–122. Bibcode : 1802AnP .... 11..120H . DOI : 10.1002 / andp.18020110507 .
  7. ^ a b Нойес, Уильям Альберт (1918). Учебник химии . H. Holt & Co. стр. 523.
  8. ↑ Персиваль, Джеймс (январь 1853 г.). "Серебро и свинец Мидлтаун" . Журнал операций по добыче серебра и свинца . 1 : 186 . Проверено 24 апреля 2013 года .
  9. ^ Гриффит, Уильям П .; Моррис, Питер JT (2003). "Чарльз Хэтчетт FRS (1765–1847), химик и первооткрыватель ниобия". Примечания и отчеты Лондонского королевского общества . 57 (3): 299–316. DOI : 10.1098 / RSNR.2003.0216 . JSTOR 3557720 . S2CID 144857368 .  
  10. ^ a b Волластон, Уильям Хайд (1809). «О тождестве колумбия и тантала». Философские труды Королевского общества . 99 : 246–252. DOI : 10.1098 / rstl.1809.0017 . JSTOR 107264 . S2CID 110567235 .  
  11. ^ Роза, Генрих (1844). "Ueber die Zusammensetzung der Tantalite und ein im Tantalite von Baiern enthaltenes neues Metall" . Annalen der Physik (на немецком языке). 139 (10): 317–341. Bibcode : 1844AnP ... 139..317R . DOI : 10.1002 / andp.18441391006 .
  12. ^ Роза, Генрих (1847). "Ueber die Säure im Columbit von Nordamérika" . Annalen der Physik (на немецком языке). 146 (4): 572–577. Bibcode : 1847AnP ... 146..572R . DOI : 10.1002 / andp.18471460410 .
  13. ^ Kobell, В. (1860). "Ueber eigenthümliche Säure, Diansäure, in der Gruppe der Tantal- und Niob-verbindungen" . Journal für Praktische Chemie . 79 (1): 291–303. DOI : 10.1002 / prac.18600790145 .
  14. ^ a b c Мариньяк, Бломстранд; Deville, H .; Troost, L .; Германн, Р. (1866). "Tantalsäure, Niobsäure, (Ilmensäure) und Titansäure". Журнал аналитической химии Фрезениуса . 5 (1): 384–389. DOI : 10.1007 / BF01302537 . S2CID 97246260 . 
  15. ^ a b c d e Гупта, СК; Сури, АК (1994). Добывающая металлургия ниобия . CRC Press. С. 1–16. ISBN 978-0-8493-6071-8.
  16. ^ Marignac, MC (1866). "Recherches sur les combinaisons du niobium" . Annales de chimie et de Physique (на французском языке). 4 (8): 7–75.
  17. ^ Германн, Р. (1871). "Fortgesetzte Untersuchungen über die Verbindungen von Ilmenium und Niobium, sowie über die Zusammensetzung der Niobmineralien (Дальнейшие исследования соединений ильмения и ниобия, а также состава минералов ниобия)" . Journal für Praktische Chemie (на немецком языке). 3 (1): 373–427. DOI : 10.1002 / prac.18710030137 .
  18. ^ «Ниобий» . Universidade de Coimbra. Архивировано из оригинала 10 декабря 2007 года . Проверено 5 сентября 2008 года .
  19. ^ Geballe et al. (1993) дает критическую точку при токах 150  килоампер и магнитных полях 8,8  тесла .
  20. ^ a b Geballe, Теодор Х. (октябрь 1993 г.). «Сверхпроводимость: от физики к технике». Физика сегодня . 46 (10): 52–56. Bibcode : 1993PhT .... 46j..52G . DOI : 10.1063 / 1.881384 .
  21. ^ Маттиас, BT; Гебалле, TH; Геллер, С .; Коренцвит, Э. (1954). «Сверхпроводимость Nb 3 Sn». Физический обзор . 95 (6): 1435. Bibcode : 1954PhRv ... 95.1435M . DOI : 10.1103 / PhysRev.95.1435 .
  22. ^ Kòrösy, F. (1939). «Реакция тантала, колумбия и ванадия с йодом». Журнал Американского химического общества . 61 (4): 838–843. DOI : 10.1021 / ja01873a018 .
  23. ^ Николсон, Уильям , изд. (1809), Британская энциклопедия: Ор, Словарь искусств и наук, содержащий точный и популярный взгляд на современное улучшенное состояние человеческих знаний , 2 , Лонгман, Херст, Рис и Орм , стр. 284.
  24. ^ Ikenberry, L .; Мартин, JL; Бойер, WJ (1953). «Фотометрическое определение колумбия, вольфрама и тантала в нержавеющих сталях». Аналитическая химия . 25 (9): 1340–1344. DOI : 10.1021 / ac60081a011 .
  25. ^ a b c Рейнер-Кэнхэм, Джефф; Чжэн, Чжэн (2008). «Называя элементы в честь ученых: отчет о противоречии». Основы химии . 10 (1): 13–18. DOI : 10.1007 / s10698-007-9042-1 . S2CID 96082444 . 
  26. ^ Кларк, FW (1914). «Колумбий против ниобия» . Наука . 39 (995): 139–140. Bibcode : 1914Sci .... 39..139C . DOI : 10.1126 / science.39.995.139 . JSTOR 1640945 . PMID 17780662 .  
  27. ^ a b c d e Патель, Ж .; Хулька К. (2001). «Ниобий для сталеплавильного производства». Металлург . 45 (11–12): 477–480. DOI : 10,1023 / A: 1014897029026 . S2CID 137569464 . 
  28. ^ Норман Н., Гринвуд (2003). «Ванадий к дубнию: от путаницы через ясность к сложности». Катализ сегодня . 78 (1–4): 5–11. DOI : 10.1016 / S0920-5861 (02) 00318-8 .
  29. ^ "ASTM A572 / A572M-18, Стандартные спецификации для высокопрочной низколегированной конструкционной стали колумбий-ванадий" . ASTM International, Западный Коншохокен. 2018 . Дата обращения 12 февраля 2020 .
  30. ^ Боллинджер, РК; Белый, BD; Neumeier, JJ; Сандим, HRZ; Suzuki, Y .; душ Сантуш, САМ; Avci, R .; Migliori, A .; Беттс, Дж. Б. (2011). «Наблюдение мартенситного структурного искажения в V, Nb и Ta» . Письма с физическим обзором . 107 (7): 075503. Bibcode : 2011PhRvL.107g5503B . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.107.075503 . PMID 21902404 . 
  31. ^ а б Пейнигер, М .; Пиль, Х. (1985). " Многоячеечная ускоряющая резонатор с сверхпроводящим покрытием из Nb 3 Sn". IEEE Transactions по ядерной науке . 32 (5): 3610–3612. Bibcode : 1985ITNS ... 32.3610P . DOI : 10.1109 / TNS.1985.4334443 . S2CID 23988671 . 
  32. ^ Salles Moura, Hernane R .; Луремхо де Моура, Луремхо (2007). «Плавление и очистка ниобия». Материалы конференции AIP . 927 (927): 165–178. Bibcode : 2007AIPC..927..165M . DOI : 10.1063 / 1.2770689 .
  33. ^ a b c d e f g h Новак, Изабела; Зиолек, Мария (1999). «Соединения ниобия: получение, характеристика и применение в гетерогенном катализе». Химические обзоры . 99 (12): 3603–3624. DOI : 10.1021 / cr9800208 . PMID 11849031 . 
  34. ^ Янке, LP; Франк, Р.Г.; Редден, Т.К. (1960). «Сплавы Колумбия сегодня». Металл Прогр . 77 (6): 69–74. ОСТИ 4183692 . 
  35. ↑ Никулина, А.В. (2003). «Цирконий-ниобиевые сплавы для основных элементов реакторов с водой под давлением». Металловедение и термическая обработка . 45 (7–8): 287–292. Bibcode : 2003MSHT ... 45..287N . DOI : 10,1023 / A: 1027388503837 . S2CID 134841512 . 
  36. ^ Лиде, Дэвид Р. (2004). «Элементы» . Справочник CRC по химии и физике (85-е изд.). CRC Press. стр.  4 -21. ISBN 978-0-8493-0485-9.
  37. ^ a b c Audi, Жорж; Берсильон, Оливье; Blachot, Жан; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), " Оценка ядерных свойств и свойств распада N UBASE " , Nuclear Physics A , 729 : 3–128, Bibcode : 2003NuPhA.729 .... 3A , doi : 10.1016 / j.nuclphysa.2003.11 0,001
  38. ^ Эмсли, Джон (2001). «Ниобий» . Природа Строительные блоки: AZ Руководство по элементам . Оксфорд, Англия: Издательство Оксфордского университета. С.  283–286 . ISBN 978-0-19-850340-8.
  39. ^ a b c d Суассон, Дональд Дж .; McLafferty, JJ; Пьер, Джеймс А. (1961). «Отчет о сотрудничестве персонала и промышленности: тантал и ниобий». Промышленная и инженерная химия . 53 (11): 861–868. DOI : 10.1021 / ie50623a016 .
  40. ^ "Columbite- (Fe): Минеральная информация, данные и местоположения" . www.mindat.org .
  41. ^ "Танталит- (Fe): Минеральная информация, данные и местонахождение" . www.mindat.org .
  42. ^ a b c Берк, Эрнст AJ (2008). «Использование суффиксов в названиях минералов» (PDF) . Элементы . 4 (2): 96 . Проверено 7 декабря 2019 .
  43. ^ a b c "CNMNC" . nrmima.nrm.se . Архивировано из оригинального 10 августа 2019 года . Проверено 6 октября 2018 года .
  44. ^ «Группа пирохлора: информация о минералах, данные и местонахождение» . www.mindat.org .
  45. ^ «Фторкальциопирохлор: информация о минералах, данные и местонахождение» . www.mindat.org .
  46. ^ http://rruff.info/uploads/AM62_403.pdf
  47. ^ «Euxenite- (Y): Минеральная информация, данные и местонахождение» . www.mindat.org .
  48. ^ Lumpkin, Грегори Р .; Юинг, Родни К. (1995). «Геохимические изменения минералов группы пирохлора: подгруппа пирохлора» (PDF) . Американский минералог . 80 (7–8): 732–743. Bibcode : 1995AmMin..80..732L . DOI : 10,2138 / ч 1995-7-810 .
  49. ^ a b c Kouptsidis, J .; Peters, F .; Проч, Д .; Певец, W. "Niob für TESLA" (PDF) (на немецком языке). Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY. Архивировано из оригинального (PDF) 17 декабря 2008 года . Проверено 2 сентября 2008 года .
  50. ^ a b c Альваренга, Дарлан (9 апреля 2013 г.). « ' Monopólio' brasileiro do nióbio gera cobiça mundial, controvérsia e mitos» [бразильская «монополия» на ниобий порождает в мире жадность, споры и мифы]. G1 (на португальском языке). Сан-Паулу . Дата обращения 23 мая 2016 .
  51. ^ Сикейра-Гей, Джулиана; Санчес, Луис Э. (2020). «Держите амазонский ниобий в земле». Экологическая наука и политика . 111 : 1–6. DOI : 10.1016 / j.envsci.2020.05.012 . ISSN 1462-9011 . 
  52. ^ "Magris Resources, официальный владелец Niobec" (пресс-релиз). Ниобек. 23 января 2015 . Дата обращения 23 мая 2016 .
  53. ^ a b c d e f g Холлеман, Арнольд Ф .; Виберг, Эгон; Виберг, Нильс (1985). «Ниоб». Lehrbuch der Anorganischen Chemie (на немецком языке) (91–100 изд.). Вальтер де Грюйтер. С. 1075–1079. ISBN 978-3-11-007511-3.
  54. ^ Tither, Джеффри (2001). Общество минералов, металлов и материалов (ред.). Прогресс на рынках и технологиях ниобия 1981–2001 гг. (PDF) . Наука и технология ниобия: Материалы международного симпозиума Niobium 2001 (Орландо, Флорида, США) . ISBN  978-0-9712068-0-9. Архивировано из оригинального (PDF) 17 декабря 2008 года.
  55. ^ Дюфрен, Клод; Гойетт, Гислен (2001). Общество минералов, металлов и материалов (ред.). Производство феррониобия на руднике Ниобек 1981–2001 гг. (PDF) . Наука и технология ниобия: Материалы международного симпозиума Niobium 2001 (Орландо, Флорида, США) . ISBN  978-0-9712068-0-9. Архивировано из оригинального (PDF) 17 декабря 2008 года.
  56. ^ a b c Агулянский, Анатолий (2004). Химия фторидных соединений тантала и ниобия . Эльзевир. С. 1–11. ISBN 978-0-444-51604-6.
  57. ^ Чоудхури, Алок; Хенгсбергер, Эккарт (1992). «Электронно-лучевая плавка и рафинирование металлов и сплавов» . Японский международный институт чугуна и стали . 32 (5): 673–681. DOI : 10.2355 / isijinternational.32.673 .
  58. ^ Луччези, Кристан; Куадрос, Алекс (апрель 2013 г.), «Минеральное богатство», Bloomberg Markets (статья), стр. 14
  59. ^ Папп, Джон Ф. «Ниобий (Колумбий)» (PDF) . Сводка по товарам USGS за 2006 год . Проверено 20 ноября 2008 года .
  60. ^ a b Папп, Джон Ф. «Ниобий (Колумбий)» (PDF) . Сводка по товарам USGS за 2007 год . Проверено 20 ноября 2008 года .
  61. ^ Папп, Джон Ф. «Ниобий (Колумбий)» (PDF) . Сводка по товарам USGS 1997 . Проверено 20 ноября 2008 года .
  62. ^ Ниобий (Colombium) Геологическая служба США, минеральное сырье Сводка, январь 2011
  63. ^ Ниобий (Colombium) Геологическая служба США, минеральное сырье Сводка, январь 2016
  64. ↑ Каннингем, Ларри Д. (5 апреля 2012 г.). «Информация о минералах USGS: ниобий (колумбий) и тантал» . Minerals.usgs.gov . Проверено 17 августа 2012 года .
  65. ^ Deblonde, Gauthier J. -P .; Чаннес, Александр; Белэр, Сара; Кот, Жерар (1 июля 2015 г.). «Растворимость ниобия (V) и тантала (V) в мягких щелочных условиях». Гидрометаллургия . 156 : 99–106. DOI : 10.1016 / j.hydromet.2015.05.015 . ISSN 0304-386X . 
  66. Перейти ↑ Nyman, May (2 августа 2011 г.). «Химия полиоксониобатов в 21 веке». Сделки Далтона . 40 (32): 8049–8058. DOI : 10.1039 / C1DT10435G . ISSN 1477-9234 . PMID 21670824 .  
  67. ^ Pubchem. «Оксид ниобия | Nb2O5 - ПабХим» . pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . Проверено 29 июня +2016 .
  68. ^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8.
  69. ^ Кардарелли, Франсуа (2008). Справочник по материалам . Springer London. ISBN 978-1-84628-668-1.
  70. ^ Rahtu Антти (2002). Атомно-слоистое осаждение оксидов с высокой диэлектрической проницаемостью: рост пленки и исследования in situ (диссертация). Университет Хельсинки. ЛВП : 10138/21065 . ISBN 952-10-0646-3.
  71. ^ Маруяма, Тоширо (1994). «Электрохромные свойства тонких пленок оксида ниобия, полученных методом химического осаждения из паровой фазы». Журнал Электрохимического общества . 141 (10): 2868–2871. DOI : 10.1149 / 1.2059247 .
  72. ^ Лукас, CR; Labinger, JA; Шварц, Дж. (1990). Роберт Дж. Анджелики (ред.). Дихлорбис (η5-Циклопентадиенил) ниобий (IV) . Неорганические синтезы. 28 . Нью-Йорк. С. 267–270. DOI : 10.1002 / 9780470132593.ch68 . ISBN 978-0-471-52619-3.
  73. ^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8.
  74. ^ Веревкин, А .; Перлман, А .; Slstrokysz, W .; Zhang, J .; и другие. (2004). «Сверхбыстрые сверхпроводящие однофотонные детекторы для квантовой связи в ближнем инфракрасном диапазоне». Журнал современной оптики . 51 (12): 1447–1458. DOI : 10.1080 / 09500340410001670866 .
  75. ^ a b Папп, Джон Ф. «Ниобий (Колумбий) и тантал» (PDF) . Ежегодник полезных ископаемых USGS 2006 . Проверено 3 сентября 2008 года .
  76. ^ a b Heisterkamp, ​​Фридрих; Карнейро, Тадеу (2001). Общество минералов, металлов и материалов (ред.). Ниобий: будущие возможности - технологии и рынок (PDF) . Наука и технология ниобия: Материалы международного симпозиума Niobium 2001 (Орландо, Флорида, США) . ISBN  978-0-9712068-0-9. Архивировано из оригинального (PDF) 17 декабря 2008 года.
  77. ^ "Техническое описание CPM S110V" (PDF) . ООО "Крусибл Индастриз" . Проверено 20 ноября 2017 года .
  78. ^ Эггерт, Питер; Прием, Иоахим; Веттиг, Эберхард (1982). «Ниобий: добавка в сталь с будущим». Экономический вестник . 19 (9): 8–11. DOI : 10.1007 / BF02227064 . S2CID 153775645 . 
  79. ^ Хилленбранд, Ганс-Георг; Греф, Михаэль; Калва, Кристоф (2 мая 2001 г.). «Разработка и производство высокопрочных сталей для трубопроводов» (PDF) . Наука и технология ниобия: Материалы международного симпозиума Niobium 2001 (Орландо, Флорида, США) . Архивировано 5 июня 2015 года из оригинального (PDF) .
  80. ^ Доначи, Мэтью Дж. (2002). Суперсплавы: техническое руководство . ASM International. стр.  29 -30. ISBN 978-0-87170-749-9.
  81. ^ Bhadeshia, H. kdh "Суперсплавы на основе никеля" . Кембриджский университет. Архивировано из оригинального 25 августа 2006 года . Проверено 4 сентября 2008 года .
  82. ^ Pottlacher, G .; Hosaeus, H .; Wilthan, B .; Kaschnitz, E .; Зайфтер, А. (2002). "Thermophysikalische Eigenschaften von festem und flüssigem Inconel 718". Thermochimica Acta (на немецком языке). 382 (1–2): 55–267. DOI : 10.1016 / S0040-6031 (01) 00751-1 .
  83. ^ a b c Хебда, Джон (2 мая 2001 г.). «Ниобиевые сплавы и применение при высоких температурах» (PDF) . Наука и технология ниобия: Материалы международного симпозиума Niobium 2001 (Орландо, Флорида, США) . Архивировано из оригинального (PDF) 17 декабря 2008 года.
  84. ^ Динарди, Аарон; Капоццоли, Питер; Шотвелл, Гвинн (2008). Возможности недорогих запусков, предоставляемые семейством ракет-носителей Falcon (PDF) . Четвертая Азиатская космическая конференция. Тайбэй. Архивировано из оригинального (PDF) 15 марта 2012 года.
  85. ^ Lindenhovius, JLH; Хорнсвельд, EM; Den Ouden, A .; Wessel, WAJ; и другие. (2000). «Порошковые проводники в трубке (PIT) Nb / sub 3 / Sn для сильнопольных магнитов». IEEE Transactions по прикладной сверхпроводимости . 10 (1): 975–978. Bibcode : 2000ITAS ... 10..975L . DOI : 10.1109 / 77.828394 . S2CID 26260700 . 
  86. ^ Нейв, Карл Р. "Сверхпроводящие магниты" . Государственный университет Джорджии, факультет физики и астрономии . Проверено 25 ноября 2008 года .
  87. ^ Glowacki, BA; Ян, X. -Y .; Fray, D .; Chen, G .; Majoros, M .; Ши, Ю. (2002). «Интерметаллиды на основе ниобия как источник сильноточных сверхпроводников с сильным магнитным полем». Physica C: сверхпроводимость . 372–376 (3): 1315–1320. arXiv : cond-mat / 0109088 . Bibcode : 2002PhyC..372.1315G . DOI : 10.1016 / S0921-4534 (02) 01018-3 . S2CID 118990555 . 
  88. ^ Grunblatt, G .; Mocaer, P .; Verwaerde Ch .; Колер, К. (2005). «История успеха: производство кабелей LHC на предприятии ALSTOM-MSA». Fusion Engineering and Design (Материалы 23-го симпозиума по технологии термоядерного синтеза) . 75–79 (2): 3516. Bibcode : 2005ITAS ... 15.3516M . DOI : 10.1016 / j.fusengdes.2005.06.216 . S2CID 41810761 . 
  89. ^ Lilje, L .; Kako, E .; Костин, Д .; Matheisen, A .; и другие. (2004). «Достижение 35 МВ / м в сверхпроводящих полостях из девяти ячеек для ТЕСЛА». Ядерные инструменты и методы в физических исследованиях Секция A: ускорители, спектрометры, детекторы и связанное с ними оборудование . 524 (1–3): 1–12. arXiv : физика / 0401141 . Bibcode : 2004NIMPA.524 .... 1L . DOI : 10.1016 / j.nima.2004.01.045 . S2CID 2141809 . 
  90. ^ The International Linear Collider Technical Design Report 2013 . Международный линейный коллайдер. 2013 . Проверено 15 августа 2015 года .
  91. ^ "Криомодуль типа ILC делает отметку" . ЦЕРН Курьер . IOP Publishing. 27 ноября 2014 . Проверено 15 августа 2015 года .
  92. ^ Чередниченко, Сергей; Дракинский, Владимир; Берг, Тереза; Хосропана, Пурья; и другие. (2008). "Терагерцовый смеситель болометра на горячих электронах для космической обсерватории Гершеля". Обзор научных инструментов . 79 (3): 0345011–03451010. Bibcode : 2008RScI ... 79c4501C . DOI : 10.1063 / 1.2890099 . PMID 18377032 . 
  93. ↑ Волк, Татьяна; Wohlecke, Манфред (2008). Ниобат лития: дефекты, фоторефракция и сегнетоэлектрическое переключение . Springer. стр.  1 -9. ISBN 978-3-540-70765-3.
  94. ^ Поздеев, Ю. (1991). «Сравнение надежности танталовых и ниобиевых твердоэлектролитических конденсаторов». Международная организация по обеспечению качества и надежности . 14 (2): 79–82. DOI : 10.1002 / (SICI) 1099-1638 (199803/04) 14: 2 <79 :: AID-QRE163> 3.0.CO; 2-Y .
  95. ^ Mallela, Venkateswara Сарма; Иланкумаран, В .; Шриниваса Рао, Н. (1 января 2004 г.). «Тенденции развития батарей для кардиостимуляторов» . Индийская Стимуляция Electrophysiol Дж . 4 (4): 201–212. PMC 1502062 . PMID 16943934 .  
  96. ^ Годли, Реут; Старосвецкий, Давид; Готман, Ирена (2004). «Формирование боноподобного апатита на металлическом ниобии, обработанном в водном NaOH». Журнал материаловедения: материалы в медицине . 15 (10): 1073–1077. DOI : 10,1023 / Б: JMSM.0000046388.07961.81 . PMID 15516867 . S2CID 44988090 .  
  97. ^ Биасон Гомес, Массачусетс; Онофре, С .; Juanto, S .; Bulhões, LO de S. (1991). «Анодирование ниобия в сернокислых средах». Журнал прикладной электрохимии . 21 (11): 1023–1026. DOI : 10.1007 / BF01077589 . S2CID 95285286 . 
  98. ^ Цю, YL (1971). «Примечание о толщине анодированных пленок оксида ниобия». Тонкие твердые пленки . 8 (4): R37 – R39. Bibcode : 1971TSF ..... 8R..37C . DOI : 10.1016 / 0040-6090 (71) 90027-7 .
  99. ^ Азеведо, CRF; Spera, G .; Сильва, AP (2002). «Характеристика металлических пирсингов, вызвавших нежелательные реакции во время использования». Журнал анализа и предотвращения отказов . 2 (4): 47–53. DOI : 10.1361 / 152981502770351860 .
  100. ^ Гриль, Роберт; Гнаденберге, Альфред (2006). «Ниобий как мятный металл: производство – свойства – переработка». Международный журнал тугоплавких металлов и твердых материалов . 24 (4): 275–282. DOI : 10.1016 / j.ijrmhm.2005.10.008 .
  101. ^ "25 евро - 150 лет Альпийской железной дороги Земмеринга (2004)" . Австрийский монетный двор . Архивировано из оригинала 21 июля 2011 года . Проверено 4 ноября 2008 года .
  102. ^ "150 Jahre Semmeringbahn" (на немецком языке). Австрийский монетный двор . Архивировано из оригинала 20 июля 2011 года . Проверено 4 сентября 2008 года .
  103. ^ "Neraža - mēs nevarējām atrast meklēto lapu!" (на латышском языке). Банк Латвии. Архивировано из оригинала 9 января 2008 года . Проверено 19 сентября 2008 года .
  104. ^ "Neraža - mēs nevarējām atrast meklēto lapu!" (на латышском языке). Банк Латвии. Архивировано из оригинального 22 мая 2009 года . Проверено 19 сентября 2008 года .
  105. ^ «5 долларов стерлингового серебра и ниобиевая монета - Луна охотника (2011)» . Королевский канадский монетный двор . Проверено 1 февраля 2012 года .
  106. ^ Хендерсон, Стэнли Томас; Марсден, Альфред Майкл; Хьюитт, Гарри (1972). Лампы и освещение . Эдвард Арнольд Пресс. С. 244–245. ISBN 978-0-7131-3267-0.
  107. ^ Eichelbrönner, G. (1998). «Тугоплавкие металлы: важнейшие компоненты источников света». Международный журнал тугоплавких металлов и твердых материалов . 16 (1): 5–11. DOI : 10.1016 / S0263-4368 (98) 00009-2 .
  108. ^ Михалук, Кристофер А .; Huber, Louis E .; Форд, Роберт Б. (2001). Общество минералов, металлов и материалов (ред.). Ниобий и ниобий 1% циркония для натриевых газоразрядных ламп высокого давления (HPS) . Наука и технология ниобия: Материалы международного симпозиума Niobium 2001 (Орландо, Флорида, США) . ISBN 978-0-9712068-0-9.
  109. ^ Патент США 5254836 , Okada, Yuuji; Кобаяси, Тошихико; Сасабэ, Хироши; Аоки, Ёсимицу; Нисидзава, Макото; Эндо, Шунджи, "Метод дуговой сварки стержнем из ферритной нержавеющей стали", опубликовано 19 октября 1993 г. 
  110. ^ Moavenzadeh, Фред (14 марта 1990). Краткая энциклопедия строительных и строительных материалов . MIT Press. С. 157–. ISBN 978-0-262-13248-0. Проверено 18 февраля 2012 года .
  111. ^ Кардарелли, Франсуа (9 января 2008). Справочник по материалам: краткий настольный справочник . Springer. С. 352–. ISBN 978-1-84628-668-1. Проверено 18 февраля 2012 года .
  112. ^ Хэвекер, Майкл; Врабец, Сабина; Крёнерт, Ютта; Чепеи, Ленард-Иштван; Науманн д'Алнонкур, Рауль; Коленько, Юрий В; Girgsdies, Франк; Шлёгль, Роберт; Траншке, Аннетт (2012). «Химия поверхности фазово-чистого оксида M1 MoVTeNb при работе с селективным окислением пропана до акриловой кислоты» (PDF) . Журнал катализа . 285 : 48–60. DOI : 10.1016 / j.jcat.2011.09.012 . hdl : 11858 / 00-001M-0000-0012-1BEB-F .
  113. ^ Amakawa, Кадзухико; Коленько, Юрий В; Вилла, Альберто; Шустер, Манфред Э /; Чепеи, Ленард-Иштван; Вайнберг, Гизела; Врабец, Сабина; Науманн д'Алнонкур, Рауль; Girgsdies, Франк; Прати, Лаура; Шлёгль, Роберт; Траншке, Аннетт (2013). «Многофункциональность кристаллических оксидных катализаторов MoV (TeNb) M1 в селективном окислении пропана и бензилового спирта». Катализ ACS . 3 (6): 1103. DOI : 10.1021 / cs400010q . hdl : 11858 / 00-001M-0000-000E-FA39-1 .
  114. ^ Csepei, Ленард-Иштван (2011). Кинетические исследования окисления пропана на Мо и катализаторов смешанного оксида на основе V . Technische Universität Berlin. С. 157–166. DOI : 10,14279 / depositonce-2972 .
  115. ^ Науманн д'Алнонкур, Рауль; Чепеи, Ленард-Иштван; Хэвекер, Майкл; Girgsdies, Франк; Шустер, Манфред Э; Шлёгль, Роберт; Траншке, Аннетт (2014). «Реакционная сеть в окислении пропана над фазово-чистыми оксидными катализаторами MoVTeNb M1» (PDF) . Журнал катализа . 311 : 369–385. DOI : 10.1016 / j.jcat.2013.12.008 . hdl : 11858 / 00-001M-0000-0014-F434-5 .
  116. ↑ Доктор Тони Кейс (24 августа 2018 г.). Интервью с ученым: доктор Тони Кейс (Parker Solar Probe) . Проверено 24 августа 2018 .
  117. ^ Вилаплана, J .; Romaguera, C .; Grimalt, F .; Корнеллана, Ф. (1990). «Новые тенденции использования металлов в ювелирном деле» . Контактный дерматит . 25 (3): 145–148. DOI : 10.1111 / j.1600-0536.1991.tb01819.x . PMID 1782765 . S2CID 30201028 .  
  118. ^ Вилаплана, J .; Ромагера, К. (1998). «Новые разработки в ювелирных и стоматологических материалах». Контактный дерматит . 39 (2): 55–57. DOI : 10.1111 / j.1600-0536.1998.tb05832.x . PMID 9746182 . S2CID 34271011 .  
  119. ^ a b Хейли, Томас Дж .; Komesu, N .; Раймонд, К. (1962). «Фармакология и токсикология хлорида ниобия». Токсикология и прикладная фармакология . 4 (3): 385–392. DOI : 10.1016 / 0041-008X (62) 90048-0 . PMID 13903824 . 
  120. ^ Даунс, Уильям Л .; Скотт, Джеймс К .; Yuile, Charles L .; Карузо, Фрэнк С .; и другие. (1965). «Токсичность солей ниобия». Журнал Американской ассоциации промышленной гигиены . 26 (4): 337–346. DOI : 10.1080 / 00028896509342740 . PMID 5854670 . 
  121. ^ Шредер, Генри А .; Митченер, Мэриан; Насон, Алексис П. (1970). «Цирконий, ниобий, сурьма, ванадий и свинец у крыс: исследования на протяжении жизни» (PDF) . Журнал питания . 100 (1): 59–68. DOI : 10.1093 / JN / 100.1.59 . PMID 5412131 .  

Внешние ссылки [ править ]

  • Лос-Аламосская национальная лаборатория - ниобий
  • Тантал-ниобиевый международный исследовательский центр
  • Ниобий для ускорителей частиц, например, ILC. 2005 г.
  • «Колумбиум»  . Британская энциклопедия (11-е изд.). 1911 г.
  • Гилман, округ Колумбия ; Пек, HT; Колби, FM, ред. (1905). «Колумбиум»  . Новая международная энциклопедия (1-е изд.). Нью-Йорк: Додд, Мид.
  • Ниобий в Периодической таблице видео (Ноттингемский университет)