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撰文/曲建翘

本文节选自《知识就是力量》杂志

我们常用“焦不离孟”来形容两个人的关系非常铁，感情深厚。殊不知，自然界中也有这样一对感情深厚的小兄弟，它们在元素周期表中属于同族元素，物理和化学性质很相似，而且又共同生长在同一个矿体内，因而被人们称为金属中的“孪生兄弟”。它们是谁呢？

它们就是铌和钽！

▲元素周期表上的钽金属

在元素周期表中，铌和钽属于同一族，物理、化学性质很相似，它们“形影不离”，在自然界中更是伴生在一起，故称得上是一对“孪生兄弟”。事实上，当人们在19世纪初发现铌和钽的时候，还认为它们是一种元素，此后大约过了42年，人们才用化学分析方法第一次把它们分开，这才看清楚它们是两种不同的金属元素。

铌的理化性质

铌（niobium）的化学符号是“Nb”，原子序数为41，原子量是92.90638，属周期系第Ⅴ类副族（钒族）元素。这是一种带光泽的灰色金属，具有顺磁性。高纯度铌金属的延展性较高，但会随杂质含量的增加而变硬。铌对于热中子的捕获截面很低，因此在核工业上有相当大的用处。

铌金属在常温下稳定，在200℃时开始氧化生成致密的氧化物薄膜，且能抵御熔融碱和各种酸的腐蚀，包括王水、氢氯酸、硫酸、硝酸和磷酸等。

▲铌金属特写

钽的理化性质

钽（Tantalum）的化学符号是“Ta”，原子序数为73，原子量是180.9479，同属周期系第V类副族（钒族）元素。它是银白色金属，主要化合价为+5，耐腐蚀性很好。在200℃以下，只与氟、氢氟酸、强碱溶液、发烟硫酸作用。在室温下，不受盐酸、硝酸和硫酸的影响，不与王水作用，对酸有很大的稳定性。

钽富有延展性，可以拉成细丝式制薄箔。其热膨胀系数很小，每升高1℃只膨胀0.00066%。除此之外，它的韧性很强，比铜还要优异。

钽在外科医疗上占有重要地位，它不仅可以用来制造医疗器械，而且是很好的“生物适应性材料”。比如说，用钽片可以弥补头盖骨的损伤，钽丝可以用来缝合神经和肌腱，钽条可以代替折断了的骨头和关节，钽丝制成的钽纱或钽网，可以用来补偿肌肉组织……

▲金属铌和钽共存于铌钽铁矿

经研究发现，两者都属于高熔点金属，化学性质稳定，具有抗压、耐磨损的特性，同时也是卓越的超导材料，因此被广泛用于各个领域，属于重要的战略资源。