ниобий

НИОБИЙ (Niobium), Nb, - хим. элемент побочной подгруппы V группы периодич. системы элементов, ат. номер 41, ат. масса 92,9064. В природе представлен одним стабильным нуклидом ⁹³Nb. Электронная конфигурация внеш. оболочек 4s²4p⁶4d⁴5s¹. Энергии последовательных ионизации равны 6,88, 13,90 и 28,1 эВ. Металлнч. радиус 0,147 нм, радиус ионов Nb⁴⁺ и Nb⁵⁺, соответственно, 0,077 и 0,069 нм. Значение электроотрицательности 1,6.
В свободном виде - серебристо-серый металл, решётка кубич. объёмиоцентрированная, постоянная решётки а = 0,330021 нм. Плотность 8,570 кг/дм³, t_пл= 2469 °С (по др. данным, 2500 °С), t_кип, по разл. данным, от 4760 до 4927 °С. Теплота плавления 27,6 кДж/моль, теплота испарения 661 кДж/моль, темп-pa Дебая 223 - 276,2 К. Работа выхода электрона 3,99 эВ. Уд. электрич. сопротивление Н. чистотой 99,9% составляет 0,15 мкОм*м (при 300 К), температурный коэф. сопротивления 3,95-10^-3 К^-1 (273 - 373 К). Темп-pa перехода в сверхпроводящее состояние 9,25 К. Парамагнитен, магн. восприимчивость 2,20-10^-9 (при 298 К). Коэф. теплового линейного расширения 7,08*10^-6 К-¹ (300 К), теплопроводность 53,2 Вт/м*К (при 373 К).
Модуль нормальной упругости при растяжении 110 ГПа (293 К), модуль сдвига 37,5 ГПа, твёрдость по Бринеллю (293 К) - отожжённого листа 735 МПа, литого 750 МПа.
В хим. соединениях проявляет степени окисления от +1 до +5 (наиб. характерная +5). При комнатной темп-ре металлич. Н. устойчив к воздействию воздуха и кислот (кроме плавиковой). Способен поглощать (особенно в порошкообразном состоянии) Н₂, N₂ и О₂.
Н. входит в состав сплавов, являющихся жаропрочными и конструкц. материалами для реакторостроения, хим. промышленности и др. областей. Используется для легирования сталей (феррониобий) и сплавов цветных металлов. Входит в состав сверхпроводящих сплавов (с оловом Nb₃Sn, германием Nb₃Ge и др.). Как химически стойкий материал служит для изготовления теплообменников, конденсаторов и др. В качестве радиоакт. индикатора наиб. значение имеет-радиоактивный ⁹⁵Nb (Т _1/2 = 35,0 сут), образующийся при -распаде ⁹⁵Zr - продукта деления в ядерных реакторах.

С. С. Бердоносоа.