Ниобий
Ниобий
Ниобий (Niobium франц. и англ., Niob нем.; хим.), Nb =:94. – в V группе периодической системы элементов имеются два редких металла, Н. 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. Колумбит из Гренландии однако, не содержит тантала; это соль закиси железа (FeО = 17,33%) и ниобиевой кислоты (Nb2O5 = 77,97%), содержащая, кроме того, закись марганца (МnО =3,28%) и еще MgO, Pb0, ZiO2, SnO2 и WO3. Извлечение ниобиевой кислоты из минерала достигается чрез сплавление его с кислым сернокислым 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 нерастворим в кислотах, за исключением плавиковой. Прибавляя к HF-ному раствору, содержащему избыток HF, фтористого калия, получают калиевую соль Н. фтористоводородной кислоты К2NbF7, которая хорошо растворима и кристаллизуется в блестящих иголках; соответственное соединение тантала трудно растворяется. Ниобиевая кислота, гидрат HNbO3, получается из NbCl5 или NbOCl5 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. Na2HNbO4.6H2O, пиросоли – K3НNb2O7.Н2О, 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 N2О5 при накаливании, образуется хлорокись, NbOCl3 – бесцветная лучистокристаллическая масса, которая, не плавясь, превращается в бесцветный пар при 400°. Формулы этих соединений согласуются с определениями плотности пара (Девилл 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 треххлористыи Н., NbCI3, который получается, если пар NbCl5 медленно проходит через трубку, накаленную докрасна; он не летуч, 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; NbО получается при действии натрия на K2NbOF5; при накаливании N2О5 в струе водорода возникает NbО2 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 кислой и сгорал, накаленный на воздухе. Мариньяк, благодаря работам которого (1865) уяснена природа этого металла, сплавлял натриевую соль Н. фтористоводородной кислоты с металлическим натрием под слоем поваренной соли и затем, промыв продукт водой, получил бурый порошок Н., содержащий водород. Вообще чистый металлический Н. пока неизвестен. Восстановление Nb2O5 углем в электрической печи привело к металлу, содержащему углерод и азот (А. Ларссон, 1896).
С. С. Колотов.