鈮 41Nb
|
外觀 |
---|
灰色金屬質,氧化後呈藍色
|
概況 |
---|
名稱·符號·序數 | 鈮(Niobium)·Nb·41 |
---|
元素類別 | 過渡金屬 |
---|
族·週期·區 | 5·5·d |
---|
標準原子質量 | 92.90637(2) |
---|
电子排布 | [氪] 4d4 5s1 2, 8, 18, 12, 1
|
---|
歷史 |
---|
發現 | 查理斯·哈契特(1801年) |
---|
分離 | 克利斯蒂安·威廉·布隆斯特蘭(1864年) |
---|
證明為化學元素 | 海因里希·羅澤(1844年) |
---|
物理性質 |
---|
物態 | 固體 |
---|
密度 | (接近室温) 8.57 g·cm−3 |
---|
熔点 | 2750 K,2477 °C,4491 °F |
---|
沸點 | 5017 K,4744 °C,8571 °F |
---|
熔化热 | 30 kJ·mol−1 |
---|
汽化热 | 689.9 kJ·mol−1 |
---|
比熱容 | 24.60 J·mol−1·K−1 |
---|
蒸氣壓
壓/Pa
|
1
|
10
|
100
|
1 k
|
10 k
|
100 k
|
溫/K
|
2942
|
3207
|
3524
|
3910
|
4393
|
5013
|
|
原子性質 |
---|
氧化态 | 5, 4, 3, 2, -1 (弱酸性氧化物) |
---|
电负性 | 1.6(鲍林标度) |
---|
电离能 | 第一:652.1 kJ·mol−1
第二:1380 kJ·mol−1
第三:2416 kJ·mol−1 |
---|
原子半径 | 146 pm |
---|
共价半径 | 164±6 pm |
---|
鈮的原子谱线 |
雜項 |
---|
晶体结构 | 體心立方 |
---|
磁序 | 順磁性 |
---|
電阻率 | (0 °C)152 n Ω·m |
---|
熱導率 | 53.7 W·m−1·K−1 |
---|
热膨胀系数 | 7.3 µm/(m·K) |
---|
聲速(細棒) | (20 °C)3480 m·s−1 |
---|
杨氏模量 | 105 GPa |
---|
剪切模量 | 38 GPa |
---|
体积模量 | 170 GPa |
---|
泊松比 | 0.40 |
---|
莫氏硬度 | 6.0 |
---|
維氏硬度 | 1320 MPa |
---|
布氏硬度 | 736 MPa |
---|
CAS号 | 7440-03-1 |
---|
同位素 |
---|
主条目:鈮的同位素
同位素
|
丰度
|
半衰期(t1/2)
|
衰變
|
方式
|
能量(MeV)
|
產物
|
91Nb
|
人造
|
680 年
|
ε
|
1.258
|
91Zr
|
β+
|
0.236
|
91Zr
|
92Nb
|
痕量
|
3.47×107 年
|
β+
|
0.984
|
92Zr
|
β−
|
0.355
|
92Mo
|
93Nb
|
100%
|
穩定,帶52粒中子
|
93mNb
|
人造
|
16.12 年
|
IT
|
0.031
|
93Nb
|
94Nb
|
痕量
|
2.04×104 年
|
β−
|
2.045
|
94Mo
|
95Nb
|
人造
|
34.991 天
|
β−
|
0.926
|
95Mo
| |
鈮(英語:Niobium),是一種化學元素,其化學符號为Nb[1],原子序數为41,原子量為7001929063700000000♠92.90637 u。鈮曾有舊稱鈳(英語:Columbium;化學符号:Cb)原在美洲使用,1949年IUPAC決定採歐洲使用的名稱[2]。鈮是一種質軟的灰色可延展過渡金屬,一般出現在燒綠石和鈮鐵礦中。其命名來自希臘神話中的尼俄伯,即坦塔洛斯之女。
鈮的化學和物理性質與鉭元素相近,因此兩者很難區分開來。英國化學家查理斯·哈契特在1801年宣佈發現一種近似於鉭的新元素,並將它命名為「Columbium」(鈳)。1809年,英國化學家威廉·海德·沃拉斯頓錯誤地把鉭和鈳判定為同一個元素。德國化學家海因里希·羅澤在1846年得出結論,指鉭礦物中確實存在另一種元素,他將其命名為「Niobium」(鈮)。在1864至1865年進行的一系列研究最终确认,鈮和鈳實為同一元素,與鉭則是不同的元素。接下來的一個世紀內,兩種稱呼都被廣泛通用。1949年,鈮成為了這一元素的正式命名,但美國至今仍在冶金學文獻中使用舊名「鈳」。
鈮直到20世紀初才開始有商業應用。巴西是目前鈮和鐵鈮合金的最大產國。鈮一般被用於製作合金,最重要的應用在特殊鋼材,例如天然氣運輸管道材料。雖然這些合金的含鈮量不會超過0.1%,但加入少量的鈮即可達到強化鋼材的作用。含鈮的高溫合金具有高溫穩定性,對製造噴射引擎和火箭引擎非常有用。鈮是第II類超導體的合金成份。這些超導體也含有鈦和錫,被廣泛應用在核磁共振成像掃描儀作超導磁鐵。 鈮的毒性低,亦很容易用陽極氧化處理進行上色,所以被用於錢幣和首飾。鈮的其他應用範疇還包括焊接、核工業、電子和光學等。
- ^
PubChem Open Chemistry Database, Niobium, 美国国家生物技术信息中心, 1995 [2015-05-15], (原始内容存档于2015-05-17)
- ^ By Christopher Brooks, The periodic table: how elements get their names, 14 November 2013