第 41 號元素:鈮Nb · Niobium

鈮ㄋㄧˊ(二聲)Niobium

注音 ㄋㄧˊ(二聲)·音同「尼」

主要分類(決定顏色) · 金屬性:金屬

鈮(Niobium):鈮晶體與 1 cm³ 鈮方塊
鈮晶體與 1 cm³ 鈮方塊照片:Alchemist-hp (www.pse-mendelejew.de) · FAL · Wikimedia Commons
原子序
41
元素符號
Nb
標準原子量
92.906± 0.001
週期
5
族
5
區塊
d 區

電子排布

[Kr]4d45s1

原子結構與電子殼層分布

  1. K n=12
  2. L n=28
  3. M n=318
  4. N n=412
  5. O n=51

簡介

柔軟、耐腐蝕的過渡金屬。用於高強度低合金鋼,以及鈮鈦等超導磁體材料。

第 3–12 族的 d 區金屬,常具多種氧化態與有色化合物。

元素科學故事 · 鈮(Nb)

與鉭難分難解

已對照來源· 版本 2026-10-18

Niobe 與 Tantalus 字源及曾被認為與鉭相同(CIAAW、LANL)、來自美洲的 columbite 樣品在大英博物館存放多年、1801 年 Hatchett 分析並命名 columbium、1809 年 Wollaston 宣稱與鉭相同、Rose 重新發現並命名、9.25 K 超導、鈮鈦超導線與磁鐵、338 個超導鈮腔(Jefferson Lab)、歐美名稱並存與 IUPAC 採用、冶金業仍稱 columbium(CIAAW、LANL),皆已對照 PubChem 收錄的 Los Alamos、Jefferson Lab 與 CIAAW 原文。來源差異:Rose 的年份 CIAAW 為 1846 年、Jefferson Lab 為 1844 年;IUPAC 採用年份 CIAAW 為 1949 年、LANL 為 1950 年;首次分離 CIAAW 為 1846 年、LANL 為 1864 年,本文均未寫年份。

鈮的名字來自希臘神話中 Tantalus 的女兒 Niobe,因為人們曾以為鈮和鉭(tantalum)是同一種元素。

博物館裡的礦物

1801 年,英國化學家 Charles Hatchett 分析一份來自美洲、在大英博物館存放多年的鈮鐵礦(columbite)樣品,發現了新元素,取名 columbium。1809 年,William Hyde Wollaston 卻宣稱 columbium 就是鉭。

百年的名稱之爭

後來德國化學家 Heinrich Rose 證明兩者是不同的元素,取名為 niobium。此後歐洲用 niobium、美國仍用 columbium,直到二十世紀中葉 IUPAC 採用 niobium;不過 Los Alamos 指出,許多冶金業者仍稱它為 columbium。

超導的心臟

純鈮冷卻到 9.25 K 以下就會成為超導體,鈮鈦合金可做成超導線與超導磁鐵。Jefferson Lab 的電子加速器使用 338 個浸在液態氦中的超導鈮腔,把電子加速到接近光速。

延伸思考鈮和鉭總是一起出現,性質又非常相似。為什麼週期表上同一族、上下相鄰的元素,有時特別難以分辨?

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參考來源

  1. PubChem Element: Niobium(收錄 Los Alamos National Laboratory、Jefferson Lab 與 CIAAW 的元素資料)已查閱 2026-10-18