химический каталог




НИОБИЯ ОКСИДЫ

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

НИОБИЯ ОКСИДЫ. Наиб. известны монооксид NbO, диоксид NbO2, оксид Nb(V) (пентаоксид диниобия) Nb2O5 с узкими областями гомогенности. Кроме того, существует несколько метастабильных оксидов (их свойства мало изучены) NbOx (x ~ 1/61/2), которые образуются в виде пленок на начальных стадиях окисления Nb и при распаде пересыщ. твердых растворов кислорода в ниобии. Найдено также несколько оксидов состава NbO2,42 _ 2,50. При нагревании на воздухе или в среде О2 все низшие оксиды окисляются до Nb2O5.

О к с и д н и о б и я(V) Nb2O5-бесцветные кристаллы; для него описано не менее 10 кристаллич. модификаций (см. табл.), причем стабильна при 0,1 МПа только р-форма (H-Nb2О5), в к-рую остальные превращаются при нагревании до 1000-1100°С. При нагревании Nb2O5.xH2O или аморфного Nb2O5 на воздухе до 600-800 °С получают a-Nb2O5 (T-Nb2O5), который необратимо превращаются в a»-форму (B-Nb2O5), а затем при 957 °С-в b-Nb2O5. B-модификация имеет наиболее плотность (5,29 г/см3). Остальные модификации (вероятно, стабилизируются примесями) получают методом химический транспортных реакций из хлоридов, бромидов или фторидов Nb(V). Структура b-Nb2O5 построена из блоков октаэдров, связанных общими вершинами, между собой блоки соединены ребрами; температура плавления 1510°С; плотность 4,55 г/см3; давление пара при 1720 К менее 2,4.10-3 Па; C0p 132,1 Дж/(моль.К); DH0oбр - 1897,9 кДж/молъ; S0298 137,2 Дж/(моль.К); полупроводник, ширина запрещенной зоны 1,65 эВ (300 К). Nb2O5 не раств. в воде и почти не растворим в кислотах, кроме фтористоводородной, с которой образует H2NbF7 или H2NbOF5. Водородом восстанавливается до низших оксидов, с NH3 при 530-830 °С образует NbN, с Сl2 при 1000-1060 °С и с ССl4 при 230 °С - оксихлориды и пентахлорид Nb. При нагревании Nb2O5 с другими оксидами получают многочисленные ниобаты, а также двойные оксиды со структурами, близкими к b-Nb2O5, которые считались ранее твердыми растворами (Ti2Nb10O29, FeNb49O124 и т.д.).

Получают Nb2O5 прокаливанием гидроксида Nb(V) при 600-1000 °С, гидролизом NbCl5, сжиганием Nb или его карбида в кислороде. Nb2О5-промежуточные продукт при получении Nb, его сплавов, NbC, ниобатов и др. соединение, компонент огнеупоров, керметов, керамики, стекол с высоким коэффициент преломления, не пропускающих ИК излучение.

КРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ МОДИФИКАЦИИ ОКСИДОВ НИОБИЯ


М о н о о к с и д NbO-серые кристаллы со структурой типа NaCl с упорядоченным расположением вакансий ниобия и кислорода; макс. область гомогенности NbO0,982-1,008; температура плавления 1945°С; плотность 7,26 г/см3; С0р 41,25 Дж/(моль.К);DH0обр - 405,85 кДж/моль; S0298 50,2 ДжДмоль•К); обладает металлич. проводимостью, r10-5 Ом.см (300 К); температура перехода в сверхпроводящее состояние 1,5 К; около 2330 °С интенсивно испаряется с диспропорционированием на Nb и О2, что используется при рафинировании Nb методом электроннолучевой плавки; получают восстановлением Nb2O5 водородом около 1030°С или спеканием смеси Nb и Nb2O5 в вакууме при 1130-1330 °С.

Д и о к с и д NbO2-черные кристаллы. Низкотемпературная a-форма имеет искаженную структуру рутила (из-за образования связей Nb—Nb); температура плавления 1917 °С; плотность 5,98 г/см3; давление пара 1,49 Па при 2122 К; C0p 57,49 ДжДмоль.К); DH0обp - 795,38 кДж/моль; S0298 54,52 ДжДмоль.К); полупроводник, ширина запрещенной зоны 0,26 эВ (300 К); r 14 Ом.см (300 К). При 797 °С a-форма переходит в модификацию с неискаженной структурой рутила и металлич. проводимостью, DH перехода 2,5 кДж/моль. Методом химический транспортных реакций из NbCl5 или Nb3O7Cl получен b-NbO2 (отношение O:Nb = 1,990-1,988) с иным типом искажения структуры рутила; вероятно, метастабилен. В системах с диоксидами МО2(М = V, Ti, Та, Мо) помимо твердых растворов найдены фазы с неискаженной с т р у к т у р о й р у т и л а Nb1-xMxO2 . Получают NbO2 спеканием смеси Nb2O5 и Nb в вакууме при 1130°С или как промежуточные продукт при восстановлении Nb2O5 водородом.

В системе Nb-O с областью гомогенности NbO2,42-2,50 обнаружено несколько оксидов сложного состава, разлагающихся по перитектич. реакциям. Они имеют структуру, родственную b-Nb2O5, и ранее принимались за одну фазу переменного состава Nb2O5-х. В системе Nb-O найдены три эвтектики: раствор О2 в Nb-NbO, температура 1915 °С; NbO-NbO2, температура 1810 °С; NbO2-Nb2O5, температура 1510 °С.

Литература: Rao C.N.R., Rao G.V. Subba, Transition metal oxides, Wash., 1974, p. 92-99 (National Standart reference date system, v. 49). См. также лит. при ст. Ниобий. Л. М. Ковба.

Химическая энциклопедия. Том 3 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
авто vw джутта правка левых дверей
Draper 215003
ревматологическое отделение нцзд
гераскутр цена

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(20.11.2017)