Ниобий (V) оксид (для оптического стекловарения)

Оксид ниобия(V) — неорганическое соединение, оксид металла ниобия с формулой Nb2O5, белые тугоплавкие кристаллы, термически устойчивые, не растворимые в воде.

Физические свойства

• Молярная масса 265,81 г/моль
• Плотность 4,47-5,29 г/см³

Оксид ниобия(V) образует белые кристаллы нескольких (не менее 10) кристаллических модификаций:

• α-Nb2O5 — ромбическая сингония, параметры ячейки a = 0,623 нм, b = 4,380 нм, c = 0,391 нм, Z = 12;
• α’-Nb2O5 — моноклинная сингония, пространственная группа C 2/c, параметры ячейки a = 1,273 нм, b = 0,488 нм, c = 0,556 нм, β = 105,1°, Z = 4;
• β-Nb2O5 — моноклинная сингония, пространственная группа P 2, параметры ячейки a = 2,126 нм, b = 0,3821 нм, c = 1,935 нм, β = 119,74°, Z = 14;
• При нормальных условиях стабильна форма β-Nb2O5.
• Из раствора осаждается в виде гидрата Nb2O5•n H2O, который более реакционно-способный. После прокаливания (выше 500°С) становится химически пассивным.
• Не растворяется в воде, р ПР = 20,14.
• Реагирует с расплавленными щелочами. Мало растворим в минеральных кислотах. Медленно растворяется при нагревании с 40% плавиковой кислотой, более энергично — в смеси плавиковой и серной кислот. Растворяется при нагревании в смеси равных частей концентрированной серной кислоты и сульфата аммония, а также в хлорокиси селена.

Термические свойства

• Температура плав. 1490-1500; 1521 °C
• Мол. теплоёмк. 132,1 Дж/(моль·К)
• Энтальпия образования -1898 кДж/моль

Получение

• Сжигание ниобия в кислороде:

• Гидролиз фторида ниобия(V) или хлорида ниобия(V):

Применение

• Промежуточный продукт при получении ниобия.
• Компонент огнеупоров, керамик, специальных стёкол.
• Чистый Nb и сплавы с ним других металлов — это сырье для деталей самолетов, оболочек для элементов из плутония, труб, которые будут эксплуатироваться в особых условиях. Хорошо подходит этот материал и для мощных ламп, используемых в генераторах. Nb применяют при изготовлении катодов и анодов, а также стойкой к реактивам химической аппаратуры. Nb изменяет характеристики стали и других металлов, довольно часто его используют в качестве присадки.