Atoomgetal	41
CAS-nommer	7440-03-1
Atoommassa	92,91
Smeltpunt	2 468 °C
Kookpunt	4 900 °C
Atoomvolume	0,0180 nm3
Digtheid by 20 °C	8,55 g/cm³
Kristalstruktuur	liggaamsgesentreerde kubieke
Rooster konstante	0,3294 [nm]
Oorvloed in die aardkors	20,0 [g/t]
Spoed van klank	3480 m/s (by rt) (dun staaf)
Termiese uitbreiding	7,3 µm/(m·K) (by 25 °C)
Termiese geleidingsvermoë	53,7 W/(m·K)
Elektriese weerstand	152 nΩ·m (by 20 °C)
Mohs hardheid	6.0
Vickers hardheid	870-1320Mpa
Brinell hardheid	1735-2450Mpa

Niobium, voorheen bekend as columbium, is 'n chemiese element met simbool Nb (voorheen Cb) en atoomgetal 41. Dit is 'n sagte, grys, kristallyne, rekbare oorgangsmetaal, wat dikwels in die minerale pyrochlore en columbiet voorkom, vandaar die voormalige naam " columbium". Die naam kom uit die Griekse mitologie, spesifiek Niobe, wat die dogter van Tantalus, die naamgenoot van tantaal, was. Die naam weerspieël die groot ooreenkoms tussen die twee elemente in hul fisiese en chemiese eienskappe, wat hulle moeilik maak om te onderskei.

Die Engelse chemikus Charles Hatchett het in 1801 'n nuwe element soortgelyk aan tantaal gerapporteer en dit columbium genoem. In 1809 het die Engelse chemikus William Hyde Wollaston verkeerdelik tot die gevolgtrekking gekom dat tantaal en columbium identies is. Die Duitse chemikus Heinrich Rose het in 1846 vasgestel dat tantaalerts 'n tweede element bevat, wat hy niobium genoem het. In 1864 en 1865 het 'n reeks wetenskaplike bevindings duidelik gemaak dat niobium en columbium dieselfde element was (soos onderskei van tantaal), en vir 'n eeu is albei name uitruilbaar gebruik. Niobium is amptelik in 1949 as die naam van die element aangeneem, maar die naam columbium bly in die huidige gebruik in metallurgie in die Verenigde State.

Dit was eers in die vroeë 20ste eeu dat niobium vir die eerste keer kommersieel gebruik is. Brasilië is die voorste vervaardiger van niobium en ferroniobium, 'n legering van 60–70% niobium met yster. Niobium word meestal in legerings gebruik, die grootste deel in spesiale staal soos dié wat in gaspypleidings gebruik word. Alhoewel hierdie legerings 'n maksimum van 0,1% bevat, verhoog die klein persentasie niobium die sterkte van die staal. Die temperatuurstabiliteit van niobiumbevattende superlegerings is belangrik vir die gebruik daarvan in straal- en vuurpylenjins.

Niobium word in verskeie supergeleidende materiale gebruik. Hierdie supergeleidende legerings, wat ook titanium en tin bevat, word wyd gebruik in die supergeleidende magnete van MRI-skandeerders. Ander toepassings van niobium sluit in sweiswerk, kernnywerhede, elektronika, optika, numismatika en juweliersware. In die laaste twee toedienings is die lae toksisiteit en irisering wat deur anodisering geproduseer word hoogs gewenste eienskappe. Niobium word as 'n tegnologie-kritiese element beskou.

Fisiese eienskappe

Niobium is 'n glansende, grys, rekbare, paramagnetiese metaal in groep 5 van die periodieke tabel (sien tabel), met 'n elektronkonfigurasie in die buitenste skulpe wat atipies is vir groep 5. (Dit kan waargeneem word in die omgewing van rutenium (44), rodium (45), en palladium (46).

Alhoewel dit vermoedelik 'n liggaamsgesentreerde kubieke kristalstruktuur het van absolute nul tot sy smeltpunt, toon hoë-resolusie metings van die termiese uitsetting langs die drie kristallografiese asse anisotropieë wat nie met 'n kubieke struktuur ooreenstem nie.[28] Daarom word verdere navorsing en ontdekking op hierdie gebied verwag.

Niobium word 'n supergeleier by kriogene temperature. By atmosferiese druk het dit die hoogste kritieke temperatuur van die elementêre supergeleiers by 9,2 K. Niobium het die grootste magnetiese penetrasiediepte van enige element. Daarbenewens is dit een van die drie elementêre Tipe II supergeleiers, saam met vanadium en tegnetium. Die supergeleidende eienskappe is sterk afhanklik van die suiwerheid van die niobiummetaal.

As dit baie suiwer is, is dit relatief sag en rekbaar, maar onsuiwerhede maak dit moeiliker.

Die metaal het 'n lae vang-dwarssnit vir termiese neutrone; dus word dit in die kernnywerhede gebruik waar neutrondeursigtige strukture verlang word.

Chemiese eienskappe

Die metaal kry 'n blouerige tint wanneer dit vir lang tydperke aan lug by kamertemperatuur blootgestel word. Ten spyte van 'n hoë smeltpunt in elementêre vorm (2 468 °C), het dit 'n laer digtheid as ander vuurvaste metale. Verder is dit korrosiebestand, vertoon supergeleidingseienskappe en vorm diëlektriese oksiedlae.

Niobium is effens minder elektropositief en meer kompak as sy voorganger in die periodieke tabel, sirkonium, terwyl dit feitlik identies in grootte is aan die swaarder tantaalatome, as gevolg van die lantaniedsametrekking. As gevolg hiervan is die chemiese eienskappe van niobium baie soortgelyk aan dié van tantaal, wat direk onder niobium in die periodieke tabel voorkom. Alhoewel die korrosiebestandheid nie so uitstaande is soos dié van tantaal nie, maak die laer prys en groter beskikbaarheid niobium aantreklik vir minder veeleisende toepassings, soos vatvoerings in chemiese aanlegte.