Atomski broj	41
CAS broj	7440-03-1
Atomska masa	92.91
Tačka topljenja	2 468 °C
Tačka ključanja	4 900 °C
Atomski volumen	0,0180 nm3
Gustina na 20 °C	8,55 g/cm³
Kristalna struktura	tjelesno centriran kubik
Konstanta rešetke	0,3294 [nm]
Obilje u Zemljinoj kori	20,0 [g/t]
Brzina zvuka	3480 m/s (na rt) (tanak štap)
Toplotna ekspanzija	7,3 µm/(m·K) (na 25 °C)
Toplotna provodljivost	53,7W/(m·K)
Električna otpornost	152 nΩ·m (na 20 °C)
Mohsova tvrdoća	6.0
Vickers tvrdoća	870-1320Mpa
Tvrdoća po Brinellu	1735-2450Mpa

Niobijum, ranije poznat kao kolumijum, je hemijski element sa simbolom Nb (ranije Cb) i atomskim brojem 41. To je meki, sivi, kristalni, duktilni prelazni metal, koji se često nalazi u mineralima pirokloru i kolumbitu, otuda i nekadašnji naziv " columbium". Njegovo ime dolazi iz grčke mitologije, tačnije Niobe, koja je bila kćerka Tantala, imenjaka tantala. Ime odražava veliku sličnost između dva elementa u njihovim fizičkim i hemijskim svojstvima, zbog čega ih je teško razlikovati.

Engleski hemičar Charles Hatchett prijavio je novi element sličan tantalu 1801. godine i nazvao ga kolumijum. Godine 1809. engleski hemičar William Hyde Wollaston pogrešno je zaključio da su tantal i kolumbijum identični. Njemački hemičar Heinrich Rose utvrdio je 1846. da rude tantala sadrže drugi element, koji je nazvao niobijum. Godine 1864. i 1865. niz naučnih otkrića je razjasnio da su niobijum i kolumijum isti element (za razliku od tantala), a tokom jednog veka oba imena su se koristila naizmenično. Niobijum je službeno usvojen kao naziv elementa 1949. godine, ali naziv kolumijum ostaje u trenutnoj upotrebi u metalurgiji u Sjedinjenim Državama.

Tek početkom 20. stoljeća niobij je prvi put korišten u komercijalne svrhe. Brazil je vodeći proizvođač niobija i feroniobija, legure od 60-70% niobija sa željezom. Niobij se najviše koristi u legurama, a najveći dio u specijalnom čeliku kakav se koristi u plinovodima. Iako ove legure sadrže najviše 0,1%, mali postotak niobija povećava čvrstoću čelika. Temperaturna stabilnost superlegura koje sadrže niobij je važna za njihovu upotrebu u mlaznim i raketnim motorima.

Niobij se koristi u raznim supravodljivim materijalima. Ove supravodljive legure, koje takođe sadrže titanijum i kalaj, široko se koriste u supravodljivim magnetima MRI skenera. Ostale primjene niobija uključuju zavarivanje, nuklearnu industriju, elektroniku, optiku, numizmatiku i nakit. U posljednje dvije primjene, niska toksičnost i iridescencija proizvedena anodizacijom su vrlo poželjna svojstva. Niobijum se smatra tehnološki kritičnim elementom.

Fizičke karakteristike

Niobijum je sjajan, sivi, duktilni, paramagnetski metal u grupi 5 periodnog sistema (vidi tabelu), sa elektronskom konfiguracijom u krajnjim ljuskama netipičnom za grupu 5. (Ovo se može primetiti u blizini rutenijuma (44), rodijum (45) i paladijum (46).

Iako se smatra da ima kubičnu kristalnu strukturu usredsređenu na tijelo od apsolutne nule do tačke topljenja, mjerenja toplinske ekspanzije visoke rezolucije duž tri kristalografske ose otkrivaju anizotropije koje nisu u skladu s kubičnom strukturom.[28] Stoga se očekuju dalja istraživanja i otkrića u ovoj oblasti.

Niobij postaje supravodič na kriogenim temperaturama. Pri atmosferskom pritisku, ima najvišu kritičnu temperaturu elementarnih supravodiča na 9,2 K. Niobijum ima najveću dubinu magnetne penetracije od bilo kojeg elementa. Osim toga, jedan je od tri elementarna supraprovodnika tipa II, zajedno sa vanadijumom i tehnecijumom. Superprovodna svojstva snažno zavise od čistoće metala niobijuma.

Kada je vrlo čist, relativno je mekan i duktilan, ali ga nečistoće čine tvrđim.

Metal ima mali poprečni presek hvatanja termičkih neutrona; stoga se koristi u nuklearnoj industriji gdje su potrebne neutronske transparentne strukture.

Hemijske karakteristike

Metal poprima plavkastu nijansu kada je izložen vazduhu na sobnoj temperaturi tokom dužeg perioda. Uprkos visokoj tački topljenja u elementarnom obliku (2.468 °C), ima nižu gustoću od ostalih vatrostalnih metala. Nadalje, otporan je na koroziju, pokazuje svojstva supravodljivosti i formira slojeve dielektričnog oksida.

Niobij je nešto manje elektropozitivan i kompaktniji od svog prethodnika u periodnom sistemu, cirkonijuma, dok je po veličini praktički identičan težim atomima tantala, kao rezultat kontrakcije lantanida. Kao rezultat toga, hemijska svojstva niobija su vrlo slična onima za tantal, koji se pojavljuje direktno ispod niobija u periodnom sistemu. Iako njegova otpornost na koroziju nije tako izvanredna kao kod tantala, niža cijena i veća dostupnost čine niobij privlačnim za manje zahtjevne primjene, kao što su obloge bačvi u kemijskim postrojenjima.