铌(又称钶(Columbium))是一种化学元素,它的化学符号是Nb,它的原子序数是41,英文名称为Niobium(源自希腊神话中坦塔勒斯(Tantalus,是金属钽英文名称的来源)的女儿尼俄伯(Niobe )之名)。铌是一种银灰色的、稀有的、质地较软且具有延展性的过渡金属,它的氧化物——五氧化中物森二铌的作用和氧化铝及氧化锌相似,可以保护金属内部不再被腐蚀。铌可以加入不锈钢中,使不锈卖亩钢在高温下不易碎裂。因为铌的物理性质及化学性质与钽相似,且这两种元素往往共生,以致于很难分离出不含杂质钽的纯铌。铌的化学性质在很多方面跟同族(第5族,即VB族)的前面的元素相似。高温下,铌会跟绝大多数非金属单质反应:室温即与氟单质反应,200 °C即与氯气和氢气反应,400 °C与氮气反应,产物通常是填隙式且不是整比化合物。铌置于空气中200 °C开始被氧化,却能够抵抗熔融碱金属和酸(包括王水、盐酸、硫酸、硝酸和磷酸等)的腐蚀。铌能被热的,浓的无机酸腐蚀,包括氢氟酸或氢氟酸/硝酸混合酸。尽管铌能显示出所有正常的氧化态(从+5到−1),其最稳定的价态为+5价。铌能够形成+5价氧化物五氧化二铌(Nb2O5),+4价的二氧化铌(NbO2)还有+3价的三氧化二铌(Nb2O3)和较为罕见的氧化态+2价的一氧化铌(NbO)。最稳定的氧化态为+5,五氧化物跟非整比的二氧化物是最常见的铌氧化物。铌的五氧化物主要用于生产电容器,光学玻璃,或作为制备铌的其他化合物的起始材料。制备这些化合物,我们可以将其五氧化二物溶解在碱性氢氧化物溶液中,或是将之与其他金属的氧化物共同熔融。例如制备铌酸锂(LiNbO3)、铌酸镧(LaNbO4)。对于铌酸锂的结构,铌酸根离子(NbO3−)不是作为单体存在,而是三角形扭曲的钙蚂毁钛矿结构的一部分,而对于铌酸镧的结构则包含孤立的NbO4−离子。铌酸锂作为一种铁电物质,被广泛应用于手机和光调制器,以及声表面波器件的生产,属于ABO3结构类似钽酸锂和钽酸钡的铁电体。铌能够形成+5,+4,+3价卤化物(NbX5,NbX4和NbX3),也能生成多核配合物和非整比化合物。五氟化铌(NbF5)为白色固体,熔点79.0 °C;五氯化铌(NbCl5)是黄白色固体,熔点203.4 °C。两者都能发生水解反应,在高温条件下能够与过量的铌单质反应,生成黑色极易潮解的四氟化铌(NbF4)和四氯化铌(NbCl4)。铌的三卤化物能够通过氢气还原其五卤化物制得,而其二卤化物则不存在。高温下一氯化铌的光谱能够被检测到。铌的氟化物可用于分离铌和钽的混合物。五氯化铌在有机化学中被用作触发烯烃的Diels-Alder反应的Lewis酸。五氯化铌还能作为原料制备有机金属化合物二氯二茂铌((C5H5)2NbCl2),可作为制备其它有机铌化合物的起始原料。其他二元化合物如氮化铌(NbN)在低温条件下显示出超导性,现已用于红外探测器;碳化铌则是一种硬度很大的,熔点很高的陶瓷材料,在制造商品上用于制造切割工具的一部分。锗化铌(Nb3Ge),锡化铌(Nb3Sn)还有铌钛合金,都被用作超导磁体的超导导线。其它的化合物有硫化铌和其它几种铌的填隙型化合物,如铌跟硅的填隙型化合物等,此处不再细说。
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