; t кип 4927 ° С; тиск пари (в мм рт. ст .; 1 мм рт. ст.=133,3 н/м 2) 1 · 10 - 5 (2 194 ° С), 1 · 10 - 4 (2 355 ° С), 6 · 10- 4 (при t пл), 1 · 10 - 3 (2 539 ° С).
При звичайній температурі ніобій стійкий на повітрі. Початок окислення (плівки побежалости) спостерігається при нагріванні металу до 200 - 300 ° С. Вище 500 ° відбувається швидке окислення з утворенням оксиду Nb 2 O 5.
Теплопровідність в вт/(м · К) при 0 ° С і 600 ° С відповідно 51,4 і 56,2, то ж в кал/(см · сек · ° С) 0,125 і 0,156. Питомий об'ємний електричний опір при 0 ° С 15,22 · 10 - 8 ом · м (15,22 · 10 - 6 ом · см). Температура переходу в надпровідний стан 9,25 К. Ніобій парамагнитен. Робота виходу електронів 4,01 ев.
Чистий Ніобій легко обробляється тиском на холоду і зберігає задовільні механічні властивості при високих температурах. Його межа міцності при 20 і 800 ° С відповідно дорівнює 342 і 312 Мн/м 2, то ж в кгс/мм 2 34,2 і 31,2; відносне подовження при 20 і 800 ° С відповідно 19,2 і 20,7%. Твердість чистого ніобію по Брінеллю 450, технічного 750-1800 Mн/м 2. Домішки деяких елементів, особливо водню, азоту, вуглецю і кисню, сильно погіршують пластичність і підвищують твердість ніобію.
3. Хімічні властивості ніобію
Ніобій особливо цінується за його стійкість до дії неорганічних і органічних речовин.
Є різниця в хімічному поведінці порошкоподібного і кускового металу. Останній більш стійкий. Метали на нього не діють, навіть якщо нагріти їх до високих температур. Рідкі лужні метали та їх сплави, вісмут, свинець, ртуть, олово можуть перебувати в контакті з ніобієм довго, не змінюючи його властивостей. З ним нічого не можуть вдіяти навіть такі сильні окислювачі, як хлорне кислота, «царська горілка», не кажучи вже про азотної, сірчаної, соляної і всіх інших. Розчини лугів на ніобій теж не діють.
Існує, однак, три реагенту, які можуть переводити металевий ніобій в хімічні сполуки. Одним з них є розплав гідроксиду якого-небудь лужного металу:
Nb + 4NaOH + 5О2=4NaNbO3 + 2H2О
Двома іншими є плавикова кислота (HF) або її суміш з азотної (HF + HNO). При цьому утворюються фторидні комплекси, склад яких в значній мірі залежить від умов проведення реакції. Елемент в будь-якому випадку входить до складу аніону типу [NbOF5] 2- або [Nb (OH) 2F5] 2 -.
Якщо ж взяти порошкоподібний ніобій, то він кілька більш активний. Наприклад, в розплавленому нітрат натрію він навіть запалюється, перетворюючись на оксид. Компактний ніобій починає окислюватися при нагріванні вище 200 ° С, а порошок покривається окисной плівкою вже при 150 ° С. При цьому проявляється одна з чудових властивостей цього металу - він зберігає пластичність.
У вигляді тирси при нагріванні вище 900 ° С він повністю згоряє до Nb2O5. Енергійно згорає в струмі хлору:
Nb + 5Cl2=2NbCl5
При нагріванні реагує з сіркою. З більшістю металів він сплавляється з працею. Виняток, мабуть, становлять лише два: залізо, з яким утворюються тверді розчини різного відносини, та алюміній, що має з ніобієм з'єднання Al2Nb.
Які ж якості ніобію допомагають йому опиратися дії найсильніших кислот-окислювачів? Виявляється, це відноситься не до властивостей металу, а до особливостей його оксидів. При зіткненні з окислювачами на поверхні металу виникає найтонший (тому він і непомітний), але дуже щільний шар оксидів. Цей шар постає нездоланної перепоною на шляху окислювача до чистої металевої поверхні. Проникнути крізь нього можуть тільки деякі хімічні реагенти, зокрема аніон фтору. Отже, по суті метал окислюється, але практично результатів окислення непомітно через присутність тонкої захисної плівки. Пасивність по відношенню до розведеної сірчаної кислоти використовують для створення випрямляча змінного струму. Влаштований він просто: платинова і ниобиевая пластинки занурені в 0,05 м. Розчин сірчаної кислоти. Ніобій в пасивуватися стані може проводити струм, якщо є негативним електродом - катодом, т. Е. Електрони можуть проходити крізь шар оксидів лише з боку металу. З розчину шлях електронам закритий. Тому, коли через такий прилад пропускають змінний струм, то відбувається лише одна фаза, для якої платина - анод, а ніобій - катод.
ніобій метал галоген
4. Ніобій у вільному стані
Він настільки красивий, що один час намагалися з нього робити ювелірні вироби: своїм світло-сірим кольором ніобій нагадує платину. Незважаючи на високі температури плавлення (2500 ° С) і кипіння (4840 ° C), з нього легко можна зробити будь-який виріб. Метал настільки пластичний, що його можна обробляти на х...
