乙醇鈮(V)

中文名稱:乙醇鈮(V)

英文名稱:niobium(5+) ethanolate

中文別名:乙氧醇鈮

英文別名:Ethanol, niobium(5+) salt (5:1); Ethanol, niobium(5+) salt; Niobium(5+) ethanolate; Niobium v ethoxide; niobium(5+) pentaethanolate

CAS號:3236-82-6

分子式:C2H6NbO

分子量:138.9721

CAS號：3236-82-6

EINECS號：221-795-2

金屬鈮可用電解熔融的七氟鈮酸鉀制取，也可用金屬鈉還原七氟鈮酸鉀或金屬鋁還原五氧化二鈮制取。純鈮在電子管中用于除去殘留氣體，鋼中摻鈮能提高鋼在高溫時的抗氧化性，改善鋼的焊接性能。鈮還用于制造高溫金屬陶瓷。

開采所得的礦石要經(jīng)過分離過程，使五氧化二鉭(Ta2O5)和五氧化二鈮(Nb2O5)從其他礦物中脫離出來。加工過程的首個步驟是與氫氟酸反應(yīng):

讓-夏爾·加利薩·德馬里尼亞發(fā)明了產(chǎn)業(yè)規(guī)模的分離方法，利用了鈮和鉭的氟化物配合物所擁有的水溶性差異。新的方法則使用類似環(huán)己酮的有機(jī)溶劑把氟化物從水溶液中萃取出來，再用水將鈮和鉭的配合物從有機(jī)溶劑中分別提取。加入氟化鉀能使鈮沉淀成氟化鉀配合物，而加入氨則可沉淀出五氧化二鈮:

然后:

從化合物到金屬態(tài)的還原方法有幾種。一是對K2[NbOF5]和氯化鈉的熔融混合物進(jìn)行電解，二是用鈉對氟化鈮進(jìn)行還原。這種方法所得出的鈮金屬具有較高的純度。在大規(guī)模生產(chǎn)中，則一般使用氫或碳對Nb2O5進(jìn)行還原。另一種方法利用鋁熱反應(yīng)，其中氧化鐵和氧化鈮與鋁反應(yīng):

少量類似硝酸鈉的氧化添加劑可以加強(qiáng)以上反應(yīng)。這樣會產(chǎn)生氧化鋁和鈮鐵合金，后者可用于鋼鐵生產(chǎn)。鈮鐵一般含有60%至70%的鈮。如不加入氧化鐵，鋁熱反應(yīng)會產(chǎn)生鈮金屬，不過要經(jīng)純化過程才可制成具超導(dǎo)性質(zhì)的高純度鈮合金。世界最大的兩家鈮經(jīng)銷商所用的方法是真空電子束熔煉。

截至2013年，巴西冶金及礦業(yè)有限公司(葡萄牙語:Cia. Brasileira de Metalurgia & Minera??o)控制了世界85%的鈮生產(chǎn)。美國地質(zhì)調(diào)查局估計，鈮產(chǎn)量從2005年的38,700噸升至2006年的44,500噸。全球鈮資源存量估計有440萬噸。在1995至2005年間，產(chǎn)量從17,800噸上升至雙倍以上。2009年至2011年，產(chǎn)量維持在每年63,000噸的穩(wěn)定狀態(tài)。

根據(jù)估算，鈮在地球地殼中的豐度為百萬分之20，在所有元素中排列第33位。部份科學(xué)家認(rèn)為，鈮在整個地球中的含量更高，但因密度高而主要聚集在地核中。鈮在自然界中不以純態(tài)出現(xiàn)，而是和其他元素結(jié)合形成礦物。這些礦物一般也含有鉭元素，例如鈳鐵礦(即鈮鐵礦，(Fe,Mn)(Nb,Ta)2O6)和鈳鉭鐵礦((Fe,Mn)(Ta,Nb)2O6)。含鈮、鉭的礦物通常是偉晶巖和堿性侵入巖中的副礦物。其他礦物還有鈣、鈾和釷以及稀土元素的鈮酸鹽，例如燒綠石((Na,Ca)2Nb2O6(OH,F))和黑稀金礦((Y,Ca,Ce,U,Th)(Nb,Ta,Ti)2O6)等。這些大型鈮礦藏出現(xiàn)在碳酸鹽巖(一種碳酸鹽、硅酸鹽火成巖)附近，亦是燒綠石的組成成份。

巴西和加拿大擁有最大的燒綠石礦藏。兩國在1950年代發(fā)現(xiàn)這些礦藏，至今仍是鈮精礦的最大產(chǎn)國。世界最大礦藏位于巴西米納斯吉拉斯州阿拉沙的一處碳酸鹽侵入巖地帶，屬于CBMM(巴西礦物冶金公司);另一礦藏位于戈亞斯，屬于英美資源，同樣是碳酸鹽侵入巖。以上兩個礦場的產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的75%。第三大礦場位于加拿大魁北克省薩格奈附近，產(chǎn)量占世界7%。

鈮元素沒有已知的生物用途。鈮粉末會刺激眼部和皮膚，并有可能引發(fā)火災(zāi);但成塊鈮金屬則完全不影響生物體(低過敏性)，因此是無害物質(zhì)。鈮常見于首飾中，而一些醫(yī)學(xué)植入物也含有鈮。

某一些鈮化合物具有毒性，但一般人很難接觸到這些物質(zhì)。鈮酸鹽和氯化鈮都可溶于水，科學(xué)家已在老鼠身上進(jìn)行了實驗，觀察短期和長期接觸這些化合物所帶來的效果。對于老鼠，單次注入五氯化鈮或鈮酸鹽的半數(shù)致死量(LD50)為10至100mg/kg之間。經(jīng)口服的毒性較低，對于老鼠的LD50值在七天后為940mg/kg。