物理性質(zhì)
鈮是灰白色金屬,熔點2468℃,沸點4742℃,密度8.57克/立方厘米。鈮是一種帶光澤的灰色金屬,具有順磁性,屬于元素周期表上的5族。高純度鈮金屬的延展性較高,但會隨雜質(zhì)含量的增加而變硬。它的Z外電子層排布和其他的5族元素非常不同。同樣的現(xiàn)象也出現(xiàn)在前后的釕(44)、銠(45)和鈀(46)元素上。
鈮在低溫狀態(tài)下會呈現(xiàn)超導(dǎo)體性質(zhì)。在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力下,它的臨界溫度為9.2K,是所有單質(zhì)超導(dǎo)體中Z高的。其磁穿透深度也是所有元素中Z高的。鈮是三種單質(zhì)第II類超導(dǎo)體之一,其他兩種分別為釩和锝。鈮金屬的純度會大大影響其超導(dǎo)性質(zhì)。
鈮對于熱中子的捕獲截面很低,因此在核工業(yè)上有相當(dāng)?shù)挠锰帯?/p>
化學(xué)性質(zhì)
室溫下鈮在空氣中穩(wěn)定,在氧氣中紅熱時也不被完全氧化,高溫下與硫、氮 、碳直接化合 ,能與鈦 、鋯、鉿、鎢形成合金。不與無機(jī)酸或堿作用,也不溶于王水,但可溶于氫氟酸。鈮的氧化態(tài)為-1、+ 2、+3、+4和+5,其中以+5價化合物Z穩(wěn)定。
鈮金屬室溫下在空氣中是極其穩(wěn)定的,不與空氣作用。雖然它在單質(zhì)狀態(tài)下的熔點較高(2,468°C),但其密度卻比其他難熔金屬低。鈮還能抵御各種侵蝕,并能形成介電氧化層。
鈮的電正性比位于其左邊的鋯元素低。其原子大小和位于其下方的鉭元素原子幾乎相同,這是鑭系收縮效應(yīng)所造成的。這使得鈮的化學(xué)性質(zhì)與鉭非常相近。雖然它的抗腐蝕性沒有鉭這么高,但是它價格更低,也更為常見,所以在要求較低的情況下常用以代替鉭,例如作化工廠化學(xué)物槽內(nèi)涂層物料。