Для удивительных открытий
Благоприятный час настал (1)
Ниобий - очень редкий,
Блестящий серебристый минерал,
Ниобия в природе очень мало,
Но можно выделить его,
Взяв минералы для Тантала,
Казалось, проще то всего...
(стихи автора)
НИОБИЙ (лат. Niobium; обозначается символом Nb, устаревшее название колумбий) - химический элемент 5-й группы, IV периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева. (2) Атомный номер Ниобия 41.
Простое вещество НИОБИЙ - блестящий переходный металл серебристо-серого цвета с кубической объёмноцентрированной кристаллической решёткой.
В радиотехнике ниобий -
Накала нити, электроды.
В строительстве морских судов
Для цельносварных корпусов.
В самозакаливающей стали,
Чтобы листы по тоньше стали.
Добавим в сталь для быстрой резки
Уменьшим вязкость стали резко
(Лидия Шевякова "Nb - Ниобий")
В земной коре Ниобия содержится всего 0,002%, но в свободном состоянии он не встречается. Чистый металл можно выделить только из минералов, причём из тех же, которые добывают для получения ТАНТАЛа.
Ниобий открыл в 1801 году английский учёный Чарльз Хэтчетт. (3)
Чарльз родился в семье известного производителя карет. Однако он сначала не пошёл по профессии отца, с детства имея интерес к минералогии и химии. В 1801 году по заказу Британского музея в Лондоне он проводил анализ минерала Колумбит,
присланного в музей ещё в 1734 году из штата Массачусетс.
Новый элемент Хэтчетт назвал Колумбием, а химический элемент получил название "колумбий" (Cb) в честь страны, откуда получили образец минерала. Вот только название Колумбит сохраняется до сих в англоязычном пространстве.
26 ноября 1801 года Хэтчетт доложил о своём открытии перед Королевским обществом.
Последние годы своей жизни Чарльз Хэтчетт посвятил семейному делу производства карет и оставил химию. Он также стал известным коллекционером старых музыкальных манускриптов и музыкальных инструментов.
Открытие Хэтчетта было подтверждено позже, уже после его смерти.
В 1802 году шведский учёный Андерс Густав Экеберг (4) открыл ТАНТАЛ, который совпадал с ниобием практически по всем химическим свойствам, и поэтому долгое время считалось, что это один и тот же элемент.
И лишь в 1844 году немецкий химик Генрих Розе (5) доказал, что ниобиевая и танталовая кислоты - разные вещества, а открытый Хэтчеттом элемент переименовал в "Ниобий" в честь дочери Тантала Ниобы, чем подчеркнул родственное сходство между элементами.
В 1961 году американский физик Кунцлер, исследуя сплав ниобия с оловом, обнаруживает совершенно фантастические сверхпроводящие свойства этого соединения. (6)
Станнид триниобия (так называется сплав ниобия с оловом) используются в сверхмощных турбогенераторах на основе сверхпроводимости и при разработке сверхпроводящих электрических машин.
Минералы колумбит и танталит, содержащие ниобий, редки. Это является одной из главных причин сравнительно ограниченного применения ниобия и его соединений, несмотря на то, что ниобий отличается исключительными техническими качествами.(7)
Элементарный ниобий - чрезвычайно тугоплавкий (2468°C) и высококипящий (4927°C) металл, не изменяющийся во многих агрессивных средах. Все кислоты, за исключением плавиковой*, не действуют на него.
* Плавиковая кислота, она же Фтористоводородная, имеет формулу HF. Внешне выглядит как бесцветная жидкость. Имеет резкий специфический запах, дымит на открытом воздухе - чем больше концентрация, тем активнее дымит. Для 70% концентрации температура плавления составляет минус 75 градусов Цельсия, кипения - 85,8 градусов.
Ещё одно интересное свойство чистого ниобия: он очень хорошо поглощает водород при обычной температуре. 1 г ниобия поглощает более 100 куб. см газа. Впитывает его, как губка.
Стали, содержащие от 1 до 5 % ниобия, отличаются исключительной жаростойкостью и применяются для устройства котлов высокого давления и реактивных двигателей.
Первый сверхпроводящий сплав, сохраняющий свои свойства при напряжённости поля в несколько десятков тысяч эрстед,* - сплав ниобия с оловом - был открыт в шестидесятых годах. Новые сплавы ниобия с добавками циркония, титана, ванадия уже выдерживают 120-150 тысяч эрстед. (8)
*Эрстед (русское обозначение Э, международное обозначение Oe) - единица измерения напряжённости магнитного поля в системе СГС.** Введена в 1930 году Международной электротехнической комиссией, названа в честь датского физика Ханса Кристиана Эрстеда. (9)
** СГС (сантиметр-грамм-секунда) - система единиц измерения, в которой основными единицами являются единица длины сантиметр, единица массы грамм и единица времени секунда.
Жидкие щелочные металлы, висмут, свинец, олово могут свободно циркулировать по ниобиевым трубам, абсолютно не взаимодействуя с ними.
Это свойство ниобия весьма выгодно для атомной техники, так как именно эти металлы часто выполняют функции теплоносителей в ядерных реакторах.
Есть ещё одно применение Ниобия. Многие об этом, возможно, и не знали
Ещё в 1965 году Борис Горзев в книге "Монеты из ниобия" писал:
"В связи с нехваткой серебра в США предлагается замена этого металла на ниобий при изготовлении металлических денег".
Ниобиевые монеты, начиная с 2003 года, ежегодно чеканятся в Австрии. Монеты из серебра и ниобия являются одними из самых востребованных коллекционных монет благодаря своей уникальности. В отличие от слитковых монет из золота или серебра, эти биметаллические монеты очень популярны, особенно среди любителей монет.
Серебряную монету с Ниобием впервые в 2004 году выпустил банк Латвии. Это была "Монета времени". На аверсе * на центральной вставке из ниобия насыщенного синего цвета - изображение геральдической розы.
* Аверс - лицевая, главная сторона монет и медалей, противоположная реверсу.
На реверсе в центральной ниобиевой части - циферблат с делением на часы и минуты, на внешнем серебряном кольце - названия месяцев и даты. Отчеканена монета была на Австрийском монетном дворе.
"Такое решение было принято, чтобы разнообразить ассортимент монет и найти новые возможности для использования в монетах самобытных художественных решений, - объясняет руководитель отдела монет Управления кассово денежного обращения Марута Брукле. - Мы выбрали именно ниобий, потому что нас привлекло свойство этого металла менять цвет. К этому моменту ниобий уже появился на монетном рынке, однако авторство идеи монет принадлежит именно Центральному банку Латвии".
В 2007 году Банк Латвии выпустил "Монету времени II" - также со вставкой из ниобия, на этот раз - фиолетового цвета. Дизайнерское решение "Монеты времени II" перекликается с "Монетой времени" 2004 года : на аверсе - геральдическая роза, на реверсе по краям ниобиевого диска - разные стадии развития растений, символизирующие смену времён года, а на внешнем серебряном кольце изображены знаки Зодиака.(10)
На аверсе обеих монет под геральдической розой можно заметить буквы H и R. Это инициалы Генриха Розе.
"В течение многих десятилетий время и внимание учёных занимали не только и не столько свойства и способы получения Ниобия, сколько приоритетные распри на тему "кто сказал: а", - как писали Леонид Элькинд и Татьяна Лобанова в книге "Ниобий, элемент, открытый дважды".(11)
В России первый слиток металлического ТАНТАЛа массой 8 кг был получен в марте 2024 года на Екатеринбургском заводе по обработке цветных металлов из рудного концентрата, полученного на Ловозерском горно-обогатительном комбинате из лопаритовой руды, а затем переработанного на Соликамском магниевом заводе. Оба этих предприятия входят в концерн Росатом.
В радиотехнике ниобий -
Накала нити, электроды.
В строительстве морских судов
Для цельносварных корпусов.
В самозакаливающей стали,
Чтобы листы потоньше стали.
Добавим в сталь для быстрой резки
Уменьшим вязкость стали резко.
Ниобий биосовместимый,
Используется в медицине,
Где нити из ниобия как жилы,
Сшивают порванные сухожилия,
Травмированные нервы и сосуды,
Срастутся нити с тканями
И незаметны будут.
Устойчивый к коррозии он… право,
Хорош в имплантах и искусственных суставах.
(Лидия Шевякова "Nb - Ниобий")
НИТРАТ - ион с одним зарядом NO-3, соль азотной кислоты. Ранее было распространено известное многим специалистам и работникам сельского хозяйства название "селитра".
Нитрат аммония, щелочных и щелочноземельных металлов называются также селитрами.
Нитраты металлов, соли азотной кислоты HNO3 - бесцветные кристаллические вещества, при обычной температуре устойчивы, при высоких температурах легко отдают кислород и являются в этих условиях сильными окислителями (например, 2КNO3 = 2KNO2 + O2).
Все нитраты металлов хорошо растворимы в воде.
Нитраты некоторых элементов Na Нaтрий, К Калий, Ca Кальций) встречаются в природе; из них практическое значение имеют только месторождения NaNO3 (чилийская селитра). .
Нитраты широко применяют как удобрения (соли Na, К, NH4, Ca), в производстве взрывчатых веществ (соли NH4, Ba), как протраву при крашении (соли Cr, Fe, Al, Cu) и т.д.
Аммиак и ионы аммония, окисляясь в воде, превращаются в нитриты (NО2), а затем в нитраты (NO3-).
Нитраты токсичны, вызывают отёк лёгких, кашель, рвоту, острую сердечно-сосудистую недостаточность и др. Смертельная доза нитратов для человека 8-15 г, допустимое суточное потребление 5 мг/кг.
Для суммы нитратов Na, К, Са, NH4(аммоний) ПДК (предельно-допустимая концентрация) : в воде 45 мг/л; в почве 130 мг/кг (класс опасности 3); в овощах и фруктах (мг/кг) - картофель 250, капуста белокочанная поздняя 500, морковь поздняя 250, свекла 1400, лук репчатый 80, кабачки 400, дыни 90, арбузы, виноград, яблоки, груши 60.
Несоблюдение агротехнических рекомендаций, избыточное внесение удобрений резко увеличивает содержание нитратов в сельско-хозяйственных продуктах, поверхностном стоке с полей (40-5500 мг/л), грунтовых водах
НИТРАТИН, НИТРОНАТРИТ (натриевая селитра, чилийская селитра, англ. Nitratine) - минерал, природный нитрат натрия.
Нитрат натрия (азотнокислый натрий, натриевая селитра, чилийская селитра, натронная селитра) - натриевая соль азотной кислоты с формулой NaNO3
Химически является Na-аналогом калиевой и аммиачной селитры. Хорошо растворим в воде, на вкус солёный, холодноватый, при влажности воздуха выше 80% поглощает воду и расплывается в клееподобную жидкую массу.
Цвет Нитратина: бесцветный, белый, за счёт примесей - красно-коричневый, серый, лимонно-жёлтый. Происхождение названия по составу: NO3 - нитрат (от лат. nitras; устар. "селитры") - соли азотной кислоты, содержащие однозарядный анион NO3.
Год открытия 1821
Минерал режется ножом. Часто образует эпитаксические нарастания* на кальците, иногда также на доломите, баритокальците, мусковите.
* Эпитаксические срастания кристаллов,
Эпитаксия - это закономерно ориентированное нарастание кристаллов одного минерала на поверхность другого.
НИТРАТИН образуется в поверхностных и близповерхностных условиях в жарких засушливых регионах c аридным климатом, встречается в отложениях пересохших озёр, периодически заливаемых водой. В пещерах отлагается из
Всё очень интересно и познавательно!))