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來源: 發(fā)布時間:2022-04-28

物理性質:鈮是灰白色金屬,熔點2468℃,沸點4742℃,密度8.57g/cm3。鈮是一種帶光澤的灰色金屬,具有順磁性,高純度鈮金屬的延展性較高,但會隨雜質含量的增加而變硬。它的**外電子層排布和其他的5族元素非常不同。同樣的現(xiàn)象也出現(xiàn)在前后的釕(44)、銠(45)和鈀(46)元素上。鈮在低溫狀態(tài)下會呈現(xiàn)超導體性質。在標準大氣壓力下,它的臨界溫度為9.2K,是所有單質超導體中比較高的。其磁穿透深度也是所有元素中比較高的。鈮是三種單質第II類超導體之一,其他兩種分別為釩和锝。鈮金屬的純度會**影響其超導性質。鈮對于熱中子的捕獲截面很低,因此在核工業(yè)上有相當?shù)挠锰帯b壙梢孕纬蓳碛?5和+4氧化態(tài)的鹵化物,以及各種亞化學計量化合物。品質鈮錠

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。部分科學家認為,鈮在整個地球中的含量更高,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。福建質量鈮錠鈮的鹵化物負離子也存在。

化合物:鈮在很多方面都與鉭及鋯十分相似。它會在室溫下與氟反應,在200°C下與氯和氫反應,以及在400°C下與氮反應,產物一般都是間隙非整比化合物。鈮金屬在200°C下會在空氣中氧化,且能抵御熔融堿和各種酸的侵蝕,包括王水、氫氯酸、硫酸、硝酸和磷酸等。不過氫氟酸以及氫氟酸和硝酸的混合物則可以侵蝕鈮。雖然鈮可以形成氧化態(tài)為+5至?1的各種化合物,但它**常見的還是處于+5氧化態(tài)。氧化態(tài)低于+5的鈮化合物中都含有鈮﹣鈮鍵。

同位素是自然產生的鈮由一種穩(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3470萬年;113Nb是**不穩(wěn)定的同位素之一,其半衰期估計只有30毫秒。比93Nb更輕的同位素一般進行β+衰變,比它重的則會進行β-衰變。例外包括:81Nb、82Nb和84Nb會進行少量β緩發(fā)質子發(fā)射,91Nb會進行電子捕獲和正電子發(fā)射,而92Nb會同時進行正電子(β+)和電子(β-)發(fā)射。鈮可以形成氧化態(tài)為+5至?1的各種化合物。

鹵化物:鈮可以形成擁有+5和+4氧化態(tài)的鹵化物,以及各種亞化學計量化合物。五鹵化鈮(NbX5)含有八面體型鈮中心原子。五氟化鈮(NbF5)是一種白色固體,熔點為79.0°C,而五氯化鈮(NbCl5則呈黃色,熔點為203.4°C。兩者均可經水解形成氧化物和鹵氧化物,例如NbOCl3。五氯化鈮也是一種具揮發(fā)性的試劑,可用于合成包括二氯二茂鈮((C5H5)2NbCl2)在內的各種有機金屬化合物。鈮的四鹵化物(NbX4)都是深色的聚合物,內含鈮﹣鈮鍵,如呈黑色、具吸濕性的四氟化鈮(NbF4)和棕色的四氯化鈮(NbCl4)。人們曾用鈮鈦超導材料制成了一臺直流發(fā)電機。福建納米鈮

鈮作為微合金化元素加入鋼中并不改變鐵的結構,而是與鋼中的碳#氮#硫結合,改變鋼的顯微結構。品質鈮錠

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