铌的一个有趣的应用是作为珠宝元素，因为它可以获得美丽的红色、蓝色、金色和绿色的虹彩色调。同样，它也经常用于石化、冶金、航空航天和玻璃工业等。了解其优越的物理和化学特性如何使其成为用途广泛的元素。
什么是铌？
化学元素铌，也称为钶，是一种柔软、有延展性和延展性的过渡金属，耐腐蚀和耐高温。此外，它是一种灰白色的电超导体。
铌符号
Nb铌的符号源自希腊神话中的尼俄伯（Niobe）一词，意思是坦塔罗斯的女儿。铌这个名字是从元素钽铁矿中分离出来的，是为了纪念希腊国王坦塔罗斯的女儿、眼泪中的女英雄。然而，正如一些人仍然称呼金属 Columbio 一样，它采用了 Cb 符号体系。
铌的特性
它以其高耐腐蚀性和耐酸性而脱颖而出。然而，它通常会受到氧化剂、碱和氢氟酸的侵蚀。它还可以形成介电氧化物层。另一方面，其氧化数+5生成酒石酸盐、氟化物、过氧化物和草酸盐。其他特殊性是：
- 化学反应性：通常与碳、氧、氮、卤素和硫发生反应。
- 溶解性：在熔融状态下，与铁混溶，但不溶于水。
- 熔化和沸腾：虽然它具有高熔点，但与其他金属相比，它的密度较低。
- 延展性：它很容易变形为螺纹，但在拉伸时它会变得坚固且坚硬而不脆。
- 条件：其普通聚集状态是固体。
- 颜色：它看起来有光泽、银色和金属感，但金属在室温下呈蓝色。
- 超导体：它是一种完美的电导体，因为它能很好地抵抗电流的通过。
- 晶体结构：结构是中心立方的，这意味着它的8个原子形成一个立方体，内部有一个原子。
- 温度：它能很好地承受高温而不分解或熔化。
- 磁序：它是一种顺磁性元素。
铌的化学和物理性质
- 原子序数：41
- 原子半径 (Å) ：198 pm
- 密度（克/毫升） ：8570公斤/立方米
- 共价半径 (Å) ：137 pm
- 沸点: 4744 °C (5017 K)
- 第一电离势（eV） ：652.1 kJ/mol
- 声速：293.15 K 时 3480 m/s
- 熔点：2477°C (2750K)
- 氧化态：+5、+3、+2、+4
- 电子排布：[Kr]4d 4 5s 1
- 原子质量（克/摩尔） ：92.90638
- 汽化焓：696.6 kJ/mol
- 电负性：1.6
- 氧化物：弱酸性
- 比热：265 J/(K-kg)
- 熔化焓：26.4 kJ/mol
- 每级电子数：2、8、18、12、1
铌的产地
根据铌的历史记载，约翰·温思罗普于1734年在美国马萨诸塞州发现了一种奇怪的矿物。随后他准备将其送往英国境内，并于当年由化学家查尔斯·哈切特对其进行了暴露、检验和研究。 1801年，经过无数次的观察和分析，英国人给他起名叫哥伦比奥（Columbio） ，从而成为铌的发现者。后来，物理学家威廉·海德·沃拉斯顿 (William Hyde Wollaston) 在 1809 年将其与其他元素进行比较，错误地得出钶和钽是相同的结论。
后来，德国化学家海因里希·罗斯 (Heinrich Rose) 于 1844 年研究了铌铁矿和钽铁矿，并将每种样品分离成酸性形式，他将其称为铌酸。随后，瑞士人让·查尔斯·德·马里尼亚克（Jean Charles de Marignac）通过与氯化物一起加热，成功分离出金属铌。 1949 年，其正式名称被采用。
铌有什么用途？
它的主要用途是在钢铁生产中，因为它用于粘合化合物，目的是提高强度以及耐高温和耐腐蚀能力。同样，铌钢合金还用于化学、航空航天和汽车工业等。发现其他应用程序：
- 超导磁体：在钛、锡和铝的合金中，该元素被挤压成线材并铸造以形成超导磁体。
- 玻璃镜片和屏幕：玻璃上涂有细金属粉末，可以漫射光线，而不缩回或吸收光线，并且具有更高的抗反射能力。
- 粒子加速器：一些电子加速器包含由合金或纯铌元素模制而成的室。
- 钠蒸气灯：这些灯的金属底座采用铌锆合金。
- 硬币：由于其变色特性，用于制造双金属硬币。
- 珠宝：当加热或通过电场时，它会产生美丽的色调，用来制作胸针、圈环、耳环、耳钉和别针。
总之，铌是一种耐腐蚀、有延展性、延展性、柔软、耐高温的黑色过渡金属。此外，它还与氧、碳、硫、卤素和氮发生反应。同样，它是一种顺磁性元素、电超导体并且不溶于水。