Ниобий

(Niobium франц. И англ., Niob нем. Хим.), Nb = 94. — В V группе периодической системы элементов имеются два редких металла, H. И тантал, которые относятся к ванадию подобно тому, как молибден и вольфрам к хрому. Последние три металла — члены металлической подгруппы в группе серы (VI). Ванадий, Н. И тантал — члены металлической подгруппы в группе азота. Н. И тантал встречаются в редких минералах — танталитах, колумбитах и некоторых других — обыкновенно вместе, а потому история их открытия и изучения одна и та же (см. Тантал). Колумбит из Гренландии, однако, не содержит тантала. Это соль закиси железа (FeO = 17,33%) и ниобиевой кислоты (Nb2O5 = 77,97%), содержащая, кроме того, закись марганца (MnO = 3,28%) и еще MgO, PbO, ZrO2, SnO2 и WO3.

Извлечение ниобиевой кислоты из минерала достигается через сплавление его с кислым серно-кислым калием и обработку сплава водой. Нерастворимый остаток очищается от оловянной и вольфрамовой кислот сернистым аммонием и представляет белый, аморфный порошок, уд. В 4,53. Это ангидрид, Nb2O5. Он не растворим в кислотах, за исключением плавиковой. Прибавляя к HF-му раствору, содержащему избыток HF, фтористый калий, получают калевую соль Н.-фтористо-водородной кислоты K2NbF7, которая хорошо растворима и кристаллизуется в блестящих иголках. Соответственное соединение тантала трудно растворяется. Ниобиевая кислота, гидрат HNbO3, получается из NbCl5 или NbOCl3 действием влажного воздуха или воды. По высушивании при 100° имеет указанный состав.

Она легко растворима в едких и даже углекислых щелочах. В солях, очень разнообразного состава, встречаются типы фосфорных и мышьяковых. Ортосоли, напр. Na2HNbO4.6Н2O, пиросоли — K3HNb2O7.6H2O, метасоли — Mg(NbO3)2, KNbO3.2H2O и более сложные — K8Nb6O19.16H2O. При накаливании смеси Nb2O5 с углем в струе хлора получается пятихлористый Н., NbCl5 — желтые иглы, плавящиеся при 194° и возгоняющиеся уже при 125°. Температура кипения 240,5°. При охлаждении паров NbCl5 в токе, углекислого газа над N2O5, при накаливании, образуется хлорокись, NbOCl3 — бесцветная лучисто-кристаллическая масса, которая, не плавясь, превращается в бесцветный пар при 400°. Формулы этих соединений согласуются с определениями плотности пара (Девилль и Троост).

К воде они относятся как хлорангидриды, т. Е. Распадаются на гидрат, ниобиевую кислоту, и соляную кислоту. Из соединений низшего типа следует прежде всего упомянуть треххлористый Н., NbCl3, который получается, если пар NbCl5 медленно проходит чрез трубку, накаленную докрасна. Он нелетуч, кристалличен, напоминает по виду йод. В химическом отношении характеризуется способностью переходить в соединения высшего типа. Окисляется даже на счет углекислого газа при нагревании, при чем образуется NbOCl3 и окись углерода (Роско). Существуют низшие кислородные соединения. NbO получается при действии натрия на K2NbOF5. При накаливании Nb2O5 в струе водорода возникает NbO2. Металлический Н. Получен при сильном накаливании смеси паров NbCl5 с водородом (Роско) в виде стально-серых блестящих корок, уд.

В. 7,06. Он содержал водород (0,27%), а также немного хлора и кислорода. Почти не реагировал с соляной и азотной кислотами и даже с царской водкой, легко растворялся при слабом нагревании в серной кислоте и сгорал, накаленный на воздухе. Мариньяк, благодаря работам которого (1865) уяснена природа этого металла, сплавлял натриевую соль Н.-фтористо-водородной кислоты с металлическим натрием под слоем поваренной соли и затем, промыв продукт водой, получил бурый порошок Н., содержащий водород. Вообще чистый металлический Н. Пока не известен. Восстановление Nb2O5 углем в электрической печи привело к металлу, содержащему углерод и азот (А. Ларссон, 1896).С. С. Колотов. Δ..