这些是铌晶体。中央水晶大约7毫米。
铌是一种闪亮的白色金属，当暴露在空气中时，通常会在其表面形成一层薄膜，从而使它变成蓝色、绿色或黄色。它有广泛的用途，从用于低过敏性珠宝，喷气发动机，超导磁体。
只是事实
- 原子序数(原子核中质子数)：41。
- 原子符号(元素周期表上)：Nb
- 原子质量(原子的平均质量)：92.906
- 密度：8.57克每立方厘米
- 室温相：固体
- 熔点：4491华氏度(2477摄氏度)
- 沸点：8,571华氏度(4,744摄氏度)
- 同位素数(同一元素的原子和不同数量的中子)：35
- 最常见的同位素：Nb-93(100%天然丰度)
铌的电子构型和元素性质
历史
铌有着错综复杂的历史。1734年，约翰·温斯洛普在马萨诸塞州发现了一块矿石，并将其送往英国。这种矿物在大英博物馆收藏中保存了多年，直到1801年查尔斯·哈切特(Charles Hatchett)对它进行了分析。他在矿石中发现了一种新元素，并以哥伦比亚的名字命名为钶，哥伦比亚是美国的诗意名字。1809年，英国化学家威廉·海德·沃拉斯顿与另一种矿物钽铁矿进行了对比，并宣称铌实际上是钽元素。这两个元素非常相似，总是在一起被发现并且很难分离。
1844年，海因里希·罗斯使用铌铁矿和钽铁矿样品生产了两种新的独立但非常相似的酸，他将其命名为铌酸和钯酸。他重新命名元素铌。20年后，瑞士化学家Jean Charles 分离金属铌，通过在氢气氛中加热氯化物来分离金属铌。
这种元素在美国被称为columbium(Cb符号)大约有100年的历史，而在欧洲被称为niobium。1949年，国际纯化学与应用化学联合会根据欧洲的使用情况，决定正式采用铌——niobium作为元素的名称。反过来，工会接受钨——tungsten而不是wolfram作为元素第74号（其仍然带有符号W）的名称，这符合美国人的用法。然而，许多冶金学家和金属学会仍然把铌称为columbium。
谁知道呢?
- 根据英国皇家化学学会的说法，由于元素与钽的相似性（以国王坦塔罗斯命名），铌以希腊女神眼泪而闻名，他是坦塔罗斯国王的女儿。
- 根据美国地质调查局(USGS)的数据，在自然界中，铌和钽几乎总是同时存在。
- 根据洛斯阿拉莫斯国家实验室的数据，国际纯粹与应用化学联合会在1950年正式采用了niobium这个名字。然而，元素的另一个名称columbium在今天仍然被广泛使用。
- 根据美国地质勘探局的数据，几乎所有的铌都在巴西和加拿大开采。据估计，地壳中铌的含量将持续5个世纪。
- 虽然一些含铌尘埃的化合物会引起眼睛和皮肤的不适，但目前还没有发现使用铌的严重后果。铌也没有已知的环境影响。
- 根据美国地质勘探局的数据，近80%的铌被用于钢铁工业生产高强度低合金钢。在这些合金中使用铌会增加钢的机械和高温强度、韧性和耐蚀性。
- 铌的其他用途包括管道建设、用于喷气发动机等耐热设备的超级合金以及用于珠宝首饰。
- 根据化学反应，铌、钨、钼、钽和铼被称为五种难熔金属。这些金属都具有很高的耐热性和耐磨性。
资源分布
从区域分布来看，目前已经发现的铌矿床主要分布在北美、南美和非洲，并且绝大部分铌资源主要集中在世界上十几个大型矿床之中。
我国的铌矿床都属于多金属共生矿床。如江西宜春的钽、铌、锂、铷、铯、钾共生矿床，广西栗木的钽、铌、锡、钨共生矿床等。
目前的研究
由于铌具有多种性质，在许多领域都有应用。其中一项研究就是制造磁铁。国家高磁场实验室称，世界上最强的超导磁体之一使用铌合金线，如铌锡和铌钛。重达2.3吨的磁铁由三种类型的线圈组成，其中两种带有铌，磁场强度为32特斯拉(地球表面的磁场强度从30到60微特斯拉)。
根据2018年的一项专利，超导磁体的一种应用是在磁共振成像(MRI)或光谱学(MRS)中。超导磁体利用铌钛线线圈产生初始磁场和额外的铌-锡丝线圈，从而产生二次磁场。这两个磁场结合在一起形成了比传统的铌钛超导磁体更强的磁场。
关注《未来科技社》，我们一起眺望未来！
閱讀更多 未來科技社 的文章
