芒果视频下载

鈮(ni)(ni)（Niobium），化學符(fu)號Nb，原子序數為41，是一(yi)種(zhong)過渡金(jin)屬元(yuan)素(su)。鈮(ni)(ni)單質(zhi)是一(yi)種(zhong)帶光澤的灰色金(jin)屬。高(gao)(gao)純度鈮(ni)(ni)金(jin)屬的延展性(xing)較高(gao)(gao)，但會隨雜質(zhi)含量的增加而變硬。鈮(ni)(ni)對于熱中子的捕獲截(jie)面很低，因此(ci)在核工業上有(you)相當的用(yong)處(chu)。

發現歷史

當(dang)于(yu)1801年考察在(zai)大英博物(wu)(wu)館的(de)(de)礦(kuang)石時，Charles Hatchett被一個(ge)標簽為columbite（鈳鐵(tie)礦(kuang)）的(de)(de)樣(yang)本激起了興趣。他推測其包含(han)一種新的(de)(de)金屬，他是對的(de)(de)。他加(jia)熱(re)一塊樣(yang)本與碳(tan)酸鉀(jia)，溶解產物(wu)(wu)到水(shui)中，添加(jia)了酸后獲(huo)得了沉淀物(wu)(wu)。然而，進一步(bu)的(de)(de)處理也沒能生產出元(yuan)素(su)本身(shen)，他命名(ming)其為columbium（鈳——鈮元(yuan)素(su)的(de)(de)舊(jiu)譯），被人們已知多年。

其(qi)他人則對(dui)鈳(ke)(ke)(ke)持懷疑(yi)態度，尤(you)其(qi)是在(zai)(zai)(zai)接下來的(de)(de)一年發現(xian)了(le)鉭之(zhi)后(hou)。這(zhe)些(xie)金屬(shu)在(zai)(zai)(zai)大自然中一起出現(xian)，而且很難分離。在(zai)(zai)(zai)1844年德國(guo)化(hua)(hua)學(xue)(xue)家Heinrich Rose證明了(le)鈳(ke)(ke)(ke)鐵礦(kuang)包(bao)含了(le)這(zhe)兩種元素(su)，他把columbium（鈳(ke)(ke)(ke)）命(ming)名(ming)(ming)為(wei)niobium（鈮(ni)）。“Columbium”（鈳(ke)(ke)(ke)，符(fu)號(hao)Cb）是哈契特對(dui)新(xin)元素(su)所(suo)給(gei)的(de)(de)最早命(ming)名(ming)(ming)。這(zhe)一名(ming)(ming)稱在(zai)(zai)(zai)美(mei)國(guo)一直有廣泛的(de)(de)使用(yong)(yong)，美(mei)國(guo)化(hua)(hua)學(xue)(xue)學(xue)(xue)會(hui)在(zai)(zai)(zai)1953年出版了(le)最后(hou)一篇標題含有“鈳(ke)(ke)(ke)”的(de)(de)論文；“鈮(ni)”則在(zai)(zai)(zai)歐洲(zhou)通(tong)用(yong)(yong)。1949年在(zai)(zai)(zai)阿姆(mu)斯(si)特丹舉辦的(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)(xue)聯合(he)會(hui)第15屆(jie)會(hui)議最終決定以“鈮(ni)”作為(wei)第41號(hao)元素(su)的(de)(de)正式命(ming)名(ming)(ming)。翌年，國(guo)際純粹與應(ying)用(yong)(yong)化(hua)(hua)學(xue)(xue)聯合(he)會(hui)（IUPAC）也采納了(le)這(zhe)一命(ming)名(ming)(ming)，結(jie)束了(le)一個世紀來的(de)(de)命(ming)名(ming)(ming)分歧，盡管“鈳(ke)(ke)(ke)”的(de)(de)使用(yong)(yong)時間更早。這(zhe)可算是一種妥(tuo)協(xie)：IUPAC依北美(mei)的(de)(de)用(yong)(yong)法選擇“Tungsten”而非歐洲(zhou)所(suo)用(yong)(yong)的(de)(de)“Wolfram”作為(wei)鎢的(de)(de)命(ming)名(ming)(ming)，并在(zai)(zai)(zai)鈮(ni)的(de)(de)命(ming)名(ming)(ming)上以歐洲(zhou)的(de)(de)用(yong)(yong)法為(wei)先(xian)。具(ju)權威性(xing)的(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)(xue)學(xue)(xue)會(hui)和(he)政府(fu)機(ji)構都一般以IUPAC正式命(ming)名(ming)(ming)稱之(zhi)，但美(mei)國(guo)地質(zhi)調查局以及冶金業、金屬(shu)學(xue)(xue)會(hui)等組織(zhi)至今仍使用(yong)(yong)舊名(ming)(ming)“鈳(ke)(ke)(ke)”。

當時，科學(xue)(xue)家未能(neng)有效地把(ba)鈳（鈮）和(he)(he)性質(zhi)極為(wei)(wei)相(xiang)似的(de)鉭(tan)(tan)區分(fen)開來。1809年(nian)(nian)，英國化學(xue)(xue)家威廉·海(hai)(hai)德·沃拉斯頓（William Hyde Wollaston）對鈳和(he)(he)鉭(tan)(tan)的(de)氧化物進行比較，得(de)出兩者的(de)密(mi)度(du)分(fen)別(bie)為(wei)(wei)5.918g/cm3及(ji)超過(guo)16.6g/cm3。雖然密(mi)度(du)值(zhi)相(xiang)差巨大，但他仍認為(wei)(wei)兩者是完(wan)全(quan)相(xiang)同的(de)物質(zhi)。另一德國化學(xue)(xue)家海(hai)(hai)因(yin)里希(xi)·羅澤（Heinrich Rose）在1846年(nian)(nian)駁(bo)斥這一結(jie)論，并(bing)稱原先的(de)鉭(tan)(tan)鐵礦(kuang)樣本中還存在著另外兩種元(yuan)(yuan)素(su)。他以希(xi)臘(la)神(shen)話中坦塔洛斯的(de)女兒(er)尼俄(e)伯（Niobe，淚水女神(shen)）和(he)(he)兒(er)子珀羅普斯（Pelops）把(ba)這兩種元(yuan)(yuan)素(su)分(fen)別(bie)命(ming)名為(wei)(wei)“Niobium”（鈮）和(he)(he)“Pelopium”。鉭(tan)(tan)和(he)(he)鈮的(de)差別(bie)細微，而因(yin)此得(de)出的(de)新“元(yuan)(yuan)素(su)”Pelopium、Ilmenium和(he)(he)Dianium實際上都(dou)只是鈮或(huo)者鈮鉭(tan)(tan)混合物。

1864年(nian)(nian)，克利(li)斯(si)蒂安(an)·威廉·布隆斯(si)特(te)(te)(te)蘭（Christian Wilhelm Blomstrand）、亨(heng)利(li)·愛(ai)丁·圣克萊爾·德維爾和(he)路易·約瑟夫·特(te)(te)(te)羅斯(si)特(te)(te)(te)（Louis Joseph Troost）明確證明了鉭(tan)和(he)鈮是兩種不同的(de)化(hua)學(xue)元素，并(bing)確定(ding)了一些相關化(hua)合物的(de)化(hua)學(xue)公(gong)式。瑞士化(hua)學(xue)家(jia)讓-夏爾·加(jia)利(li)薩·德馬里尼亞(ya)（Jean Charles Galissard de Marignac）在1866年(nian)(nian)進一步(bu)證實(shi)除鉭(tan)和(he)鈮以外別(bie)無其他元素。然而(er)直到(dao)1871年(nian)(nian)還有(you)(you)科學(xue)家(jia)發表有(you)(you)關Ilmenium的(de)文章。

1864年(nian)(nian)，德馬(ma)里(li)尼亞在(zai)氫(qing)氣中對氯化鈮(ni)(ni)(ni)(ni)進行還原(yuan)反應，首次(ci)制成(cheng)鈮(ni)(ni)(ni)(ni)金(jin)屬。雖然(ran)他在(zai)1866年(nian)(nian)已能夠制備不含鉭的鈮(ni)(ni)(ni)(ni)金(jin)屬，但要直到20世紀(ji)初，鈮(ni)(ni)(ni)(ni)才開始(shi)有商(shang)業上的應用(yong)(yong)：電燈泡燈絲(si)。鈮(ni)(ni)(ni)(ni)很快就被鎢淘(tao)汰了，因為鎢的熔點(dian)比鈮(ni)(ni)(ni)(ni)更高，更適(shi)合作燈絲(si)材料(liao)。1920年(nian)(nian)代(dai)，人(ren)(ren)們發(fa)現鈮(ni)(ni)(ni)(ni)可(ke)以加強鋼材，這(zhe)成(cheng)為鈮(ni)(ni)(ni)(ni)一(yi)直以來的主要用(yong)(yong)途(tu)。貝爾實驗(yan)室的尤金(jin)·昆(kun)茲勒（Eugene Kunzler）等人(ren)(ren)發(fa)現，鈮(ni)(ni)(ni)(ni)錫在(zai)強電場、磁(ci)場環境下仍能保(bao)持超導性，這(zhe)使鈮(ni)(ni)(ni)(ni)錫成(cheng)為第(di)一(yi)種(zhong)能承受高電流和(he)磁(ci)場的物質，可(ke)用(yong)(yong)于大功率(lv)磁(ci)鐵和(he)電動機械。這(zhe)一(yi)發(fa)現促使了20年(nian)(nian)后(hou)(hou)多(duo)股(gu)長(chang)電纜的生產。這(zhe)種(zhong)電纜在(zai)繞成(cheng)線圈后(hou)(hou)可(ke)形(xing)成(cheng)大型(xing)強電磁(ci)鐵，用(yong)(yong)在(zai)旋轉機械、粒子加速器和(he)粒子探(tan)測器當中。

純凈的金屬樣本在(zai)1864年由Christian Blomstrand制取，他(ta)用氫氣加熱還(huan)原氯化鈮實現。

元素簡介

元素信息

一種(zhong)金(jin)屬(shu)元(yuan)(yuan)素(su)。鈮(ni)(ni)(ni)能吸收氣體，用作(zuo)除氣劑，也是一種(zhong)良好的(de)(de)超導體。舊稱“鈳”。化(hua)學符號Nb，原(yuan)子序數41，原(yuan)子量(liang)(liang)92.90638，屬(shu)周(zhou)期系ⅤB族。1801年(nian)英(ying)國查(cha)爾(er)(er)斯(si)·哈切特(te)（Charles·Hatchett）在(zai)(zai)研(yan)究倫敦大英(ying)博物(wu)(wu)館中(zhong)(zhong)(zhong)收藏(zang)的(de)(de)鈮(ni)(ni)(ni)鐵礦中(zhong)(zhong)(zhong)分離(li)出一種(zhong)新元(yuan)(yuan)素(su)的(de)(de)氧化(hua)物(wu)(wu)，并命名(ming)(ming)該元(yuan)(yuan)素(su)為(wei)columbium（中(zhong)(zhong)(zhong)譯名(ming)(ming)鈳）。1802年(nian)瑞典A.G.厄克(ke)貝(bei)里在(zai)(zai)鉭鐵礦中(zhong)(zhong)(zhong)發現另一種(zhong)新元(yuan)(yuan)素(su)tantalum。由(you)于這兩種(zhong)元(yuan)(yuan)素(su)性質上非(fei)常相(xiang)似，不(bu)少人(ren)認為(wei)它們是同一種(zhong)元(yuan)(yuan)素(su)。由(you)于它與(yu)鉭非(fei)常相(xiang)似，起初(chu)(chu)他竟搞混了(le)。1844年(nian)德意志H.羅澤詳細(xi)研(yan)究了(le)許多鈮(ni)(ni)(ni)鐵礦和鉭鐵礦，分離(li)出兩種(zhong)元(yuan)(yuan)素(su)，才澄清了(le)事實真相(xiang)。最后查(cha)爾(er)(er)斯(si)·哈切特(te)用神(shen)話中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)女神(shen)尼俄伯(bo)（Niobe）的(de)(de)名(ming)(ming)字命名(ming)(ming)了(le)該元(yuan)(yuan)素(su)。在(zai)(zai)歷史上，最初(chu)(chu)人(ren)們用鈮(ni)(ni)(ni)所在(zai)(zai)的(de)(de)鈮(ni)(ni)(ni)鐵礦的(de)(de)名(ming)(ming)字“columbium”來(lai)稱呼鈮(ni)(ni)(ni)。鈮(ni)(ni)(ni)在(zai)(zai)地(di)殼(ke)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)含量(liang)(liang)為(wei)0.002%，鈮(ni)(ni)(ni)在(zai)(zai)地(di)殼(ke)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)自然(ran)儲量(liang)(liang)為(wei)520萬(wan)(wan)噸，可開采儲量(liang)(liang)440萬(wan)(wan)噸，主(zhu)要礦物(wu)(wu)有鈮(ni)(ni)(ni)鐵礦、燒綠石和黑(hei)稀金(jin)礦、褐(he)釔鈮(ni)(ni)(ni)礦、鉭鐵礦、鈦鈮(ni)(ni)(ni)鈣(gai)鈰礦。

同位素

自然產(chan)生(sheng)的鈮(ni)由(you)一種穩定同位(wei)(wei)素(su)組(zu)成：93Nb。截至2003年(nian)，已合成的放(fang)射性同位(wei)(wei)素(su)共(gong)有(you)(you)至少32種，原子(zi)(zi)(zi)量在81和113之(zhi)間。其中最(zui)穩定的是(shi)92Nb，半衰(shuai)期(qi)有(you)(you)3470萬(wan)年(nian)；113Nb是(shi)最(zui)不穩定的同位(wei)(wei)素(su)之(zhi)一，其半衰(shuai)期(qi)估計只有(you)(you)30毫(hao)秒。比93Nb更輕的同位(wei)(wei)素(su)一般進行(xing)(xing)β+衰(shuai)變，比它重的則會(hui)進行(xing)(xing)β-衰(shuai)變。例(li)外包括(kuo)：81Nb、82Nb和84Nb會(hui)進行(xing)(xing)少量β緩發(fa)(fa)(fa)質子(zi)(zi)(zi)發(fa)(fa)(fa)射，91Nb會(hui)進行(xing)(xing)電子(zi)(zi)(zi)捕(bu)獲和正電子(zi)(zi)(zi)發(fa)(fa)(fa)射，而92Nb會(hui)同時(shi)進行(xing)(xing)正電子(zi)(zi)(zi)（β+）和電子(zi)(zi)(zi)（β-）發(fa)(fa)(fa)射。

已知的(de)(de)核(he)素(su)共有25種，質量數(shu)介乎84至104。這個質量區間內的(de)(de)同(tong)(tong)位素(su)中，只有96Nb、101Nb和103Nb不具有同(tong)(tong)核(he)異(yi)(yi)構體。最穩定的(de)(de)鈮同(tong)(tong)核(he)異(yi)(yi)構體是93mNb，半衰期(qi)為16.13年；最不穩定的(de)(de)是84mNb，半衰期(qi)為103納秒(miao)。除92m1Nb進行少(shao)量電子捕獲之外，所(suo)有同(tong)(tong)核(he)異(yi)(yi)構體的(de)(de)衰變方式都是同(tong)(tong)核(he)異(yi)(yi)構體轉(zhuan)換或β衰變。

相關資料

元素符號：Nb

元素英文名稱：niobium

元素類型：金屬元素

原(yuan)子(zi)體積：10.87cm3/mol

元素在太(tai)陽(yang)中的(de)含(han)量:0.004(ppm)

元素在海水中的含量：0.0000009(ppm)

地殼中(zhong)含(han)量：20（ppm）

相(xiang)對原子質量：92.90638

原子序數：41

所屬周期：5

所屬族數：VB

核外電子(zi)排布：1s22s22p63s23p63d104s24p64d45s1

電子(zi)層排布：2，8，18，12，1

晶體結構：晶胞為體心立方晶胞，每個(ge)晶胞含有(you)2個(ge)金屬原子。

晶胞參數(shu)：a=330.04pm，b=330.04pm，c=330.04pm，α=90°，β=90°，γ=90°

化合價：+5（主要），-3，-1，0，+1，+2，+3，+4

莫氏硬度：6

聲音在其中的傳播(bo)速率：3480（m/s）

電離能(kJ/mol)

M - M+ 664

M+ - M2+ 1382

M2+ - M3+ 2416

M3+ - M4+ 3695

M4+ - M5+ 4877

M5+ - M6+ 9899

M6+ - M7+ 12100

物理化學性質

物理性質

鈮是灰(hui)白(bai)色(se)金屬(shu)(shu)，熔點(dian)2468℃，沸(fei)點(dian)4742℃，密度8.57g/cm3。鈮是一(yi)種(zhong)帶光澤的(de)(de)灰(hui)色(se)金屬(shu)(shu)，具(ju)有(you)順磁性，高(gao)純度鈮金屬(shu)(shu)的(de)(de)延展性較高(gao)，但會隨雜質(zhi)含量的(de)(de)增加而(er)變(bian)硬(ying)。它的(de)(de)最外(wai)電子層排布和(he)其他的(de)(de)5族元素(su)非常不同。同樣的(de)(de)現象也出現在前后的(de)(de)釕(liao)（44）、銠（45）和(he)鈀（46）元素(su)上。

鈮

Z 元(yuan)素 每層(ceng)電子數

23 釩 2, 8, 11, 2

41 鈮 2, 8, 18, 12, 1

73 鉭 2, 8, 18, 32, 11, 2

105