41Nb92.906

Атомный номер 41 · Переходный металл

Ниобий Nb

Другие названия: Niobium

Ниобий — мягкий серый блестящий переходный металл. Крошечная его добавка делает сталь намного прочнее и вязче, поэтому он оказывается в трубопроводах, кузовах автомобилей и мостах. Кроме того, он переходит в сверхпроводящее состояние при более высокой температуре, чем любой другой элемент при нормальном давлении, что делает его незаменимым для МРТ-томографов и ускорителей частиц.

Показать в таблице Менделеева →

Основные свойства

Атомный номер41
Атомная масса92.906 (Сокращённая стандартная атомная масса CIAAW 2024)
СемействоПереходный металл
Группа5
Период5
Блокd
Состояние (25 °C, 1 атм)Твёрдое
Температура плавления2750 K (2476.8 °C)
Температура кипения5017 K (4743.9 °C)
Плотность8.57 g/cm³
Электроотрицательность (по Полингу)1.6
Атомный радиус (ван-дер-ваальсов)207 pm
Первая энергия ионизации6.759 eV
Сродство к электрону0.893 eV
Степени окисления+5, +3
Год открытия1801

Электронная конфигурация

Сокращённая
[Kr]5s1 4d4
Полная
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d4 5s1
Электронов на оболочках
2 · 8 · 18 · 12 · 1

Орбитальная диаграмма

1s2↑↓
2s2↑↓
2p6↑↓↑↓↑↓
3s2↑↓
3p6↑↓↑↓↑↓
3d10↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
4s2↑↓
4p6↑↓↑↓↑↓
4d4
5s1

Положение в таблице

Открытие

В 1801 году английский химик Чарлз Хатчет проанализировал образец минерала, привезённый из Северной Америки, и объявил о новом элементе, который назвал колумбием.

Годом позже в Швеции открыли тантал, и два элемента оказались настолько похожи, что в 1809 году Уильям Хайд Волластон пришёл к выводу, что это один и тот же элемент. Путаница продолжалась до 1844 года, когда немецкий химик Генрих Розе доказал, что элементов два, и дал этому новое имя — ниобий.

Кристиан Вильгельм Бломстранд впервые получил металл в 1864 году. Около века европейские химики говорили «ниобий», а американские металлурги продолжали говорить «колумбий», пока в 1949 году Международный союз теоретической и прикладной химии не утвердил официальное название «ниобий».

Происхождение названия

В греческой мифологии Ниоба — дочь Тантала. Розе выбрал это имя, чтобы отразить неразрывную связь элемента с танталом. Символ — Nb.

Основные применения

  • Высокопрочные низколегированные стали: добавка около 0,1% ниобия измельчает зерно, давая прочную и вязкую сталь для трубопроводов, кузовов автомобилей, мостов и каркасов зданий. На это приходится основная часть потребления ниобия.
  • Жаропрочные сплавы: ниобий повышает высокотемпературную прочность деталей реактивных и ракетных двигателей.
  • Сверхпроводящие магниты: из ниобий-титановой проволоки сделаны магниты больничных МРТ-аппаратов и Большого адронного коллайдера, а ниобий-олово используется там, где нужны ещё более сильные поля. Из чистого ниобия изготавливают сверхпроводящие высокочастотные резонаторы для ускорителей.
  • Украшения: ниобий редко вызывает аллергию и после анодирования приобретает множество ярких цветов.

Изотопы

У ниобия один стабильный изотоп — ниобий-93. Радиоактивный ниобий-95 с периодом полураспада около 35 дней — продукт деления, измеряемый при радиационном мониторинге вокруг ядерных объектов, а ниобий-94 — долгоживущий продукт активации с периодом полураспада в десятки тысяч лет.

В повседневной жизни

Ниобий добывают из пирохлоровых и колумбитовых руд. Поставки чрезвычайно сосредоточены: около 90% мирового ниобия приходится на Бразилию, прежде всего на рудник близ Араша в штате Минас-Жерайс.

Он скрыт в стали автомобилей и зданий и в магнитах больничных МРТ-томографов. Поскольку металл биологически инертен, его используют для пирсинга и некоторых медицинских имплантатов.

Интересно знать

  • Ниобий становится сверхпроводником ниже примерно 9,2 K — это самая высокая температура перехода среди всех элементов при нормальном давлении.
  • Как мифические отец и дочь, тантал и ниобий почти всегда встречаются в рудах вместе.
  • Анодированный ниобий бывает синим, фиолетовым или золотистым в зависимости от толщины оксидного слоя.

Та же группа (5)

Источники данных · Свойства: PubChem Periodic Table (открытые данные NIH/NLM, США) · Атомные массы: сокращённые стандартные атомные массы CIAAW 2024 · Названия: Wikidata (CC0); корейские названия — по Корейскому химическому обществу. Данные получены 2026-09-23.