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.