અણુ સંખ્યા	41
CAS નંબર	7440-03-1
અણુ સમૂહ	92.91
ગલનબિંદુ	2 468 °સે
ઉત્કલન બિંદુ	4 900 °C
અણુ વોલ્યુમ	0.0180 એનએમ3
20 °C પર ઘનતા	8.55g/cm³
ક્રિસ્ટલ માળખું	શરીર કેન્દ્રિત ઘન
જાળી સતત	0.3294 [એનએમ]
પૃથ્વીના પોપડામાં વિપુલતા	20.0 [g/t]
અવાજની ઝડપ	3480 m/s (RT પર)(પાતળો સળિયો)
થર્મલ વિસ્તરણ	7.3 µm/(m·K) (25 °C પર)
થર્મલ વાહકતા	53.7W/(m·K)
વિદ્યુત પ્રતિકારકતા	152 nΩ·m (20 °C પર)
મોહસ કઠિનતા	6.0
વિકર્સ કઠિનતા	870-1320Mpa
બ્રિનેલ કઠિનતા	1735-2450Mpa

નિઓબિયમ, અગાઉ કોલંબિયમ તરીકે ઓળખાતું, પ્રતીક Nb (અગાઉ Cb) અને અણુ ક્રમાંક 41 ધરાવતું રાસાયણિક તત્વ છે. તે નરમ, રાખોડી, સ્ફટિકીય, નમ્ર સંક્રમણ ધાતુ છે, જે ઘણીવાર ખનિજો પાયરોક્લોર અને કોલમ્બાઈટમાં જોવા મળે છે, તેથી તેનું ભૂતપૂર્વ નામ " કોલંબિયમ" તેનું નામ ગ્રીક પૌરાણિક કથાઓ પરથી આવ્યું છે, ખાસ કરીને નિઓબે, જે ટેન્ટાલસની પુત્રી હતી, જે ટેન્ટેલમનું નામ હતું. નામ તેમના ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મોમાં બે તત્વો વચ્ચેની મહાન સમાનતાને પ્રતિબિંબિત કરે છે, જે તેમને અલગ પાડવાનું મુશ્કેલ બનાવે છે.

અંગ્રેજી રસાયણશાસ્ત્રી ચાર્લ્સ હેચેટે 1801માં ટેન્ટેલમ જેવા નવા તત્વની જાણ કરી અને તેને કોલંબિયમ નામ આપ્યું. 1809 માં, અંગ્રેજ રસાયણશાસ્ત્રી વિલિયમ હાઇડ વોલાસ્ટને ખોટું તારણ કાઢ્યું હતું કે ટેન્ટેલમ અને કોલંબિયમ સમાન છે. જર્મન રસાયણશાસ્ત્રી હેનરિક રોઝે 1846માં નક્કી કર્યું હતું કે ટેન્ટેલમ અયસ્કમાં બીજું તત્વ હોય છે, જેને તેમણે નિઓબિયમ નામ આપ્યું હતું. 1864 અને 1865 માં, વૈજ્ઞાનિક તારણોની શ્રેણીએ સ્પષ્ટ કર્યું કે નિઓબિયમ અને કોલંબિયમ એક જ તત્વ છે (જેમ કે ટેન્ટેલમથી અલગ છે), અને એક સદી સુધી બંને નામો એકબીજાના બદલે વાપરવામાં આવતા હતા. નિઓબિયમને 1949 માં તત્વના નામ તરીકે સત્તાવાર રીતે અપનાવવામાં આવ્યું હતું, પરંતુ યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં ધાતુશાસ્ત્રમાં વર્તમાનમાં કોલંબિયમ નામનો ઉપયોગ ચાલુ છે.

20મી સદીની શરૂઆત સુધી નિઓબિયમનો પ્રથમવાર વ્યાપારી રીતે ઉપયોગ થયો ન હતો. બ્રાઝિલ નિઓબિયમ અને ફેરોનિઓબિયમનું અગ્રણી ઉત્પાદક છે, જે આયર્ન સાથે 60-70% નિઓબિયમનું મિશ્રણ છે. નિઓબિયમનો ઉપયોગ મોટાભાગે એલોયમાં થાય છે, જે ખાસ સ્ટીલમાં સૌથી મોટો ભાગ છે જેમ કે ગેસ પાઇપલાઇન્સમાં વપરાય છે. જોકે આ એલોયમાં મહત્તમ 0.1% હોય છે, નિઓબિયમની નાની ટકાવારી સ્ટીલની મજબૂતાઈને વધારે છે. જેટ અને રોકેટ એન્જિનમાં તેના ઉપયોગ માટે નિઓબિયમ ધરાવતા સુપરએલોયની તાપમાન સ્થિરતા મહત્વપૂર્ણ છે.

નિઓબિયમનો ઉપયોગ વિવિધ સુપરકન્ડક્ટિંગ સામગ્રીમાં થાય છે. આ સુપરકન્ડક્ટિંગ એલોય, જેમાં ટાઇટેનિયમ અને ટીન પણ હોય છે, એમઆરઆઈ સ્કેનર્સના સુપરકન્ડક્ટિંગ ચુંબકમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. નિઓબિયમના અન્ય કાર્યક્રમોમાં વેલ્ડીંગ, પરમાણુ ઉદ્યોગો, ઇલેક્ટ્રોનિક્સ, ઓપ્ટિક્સ, સિક્કાશાસ્ત્ર અને દાગીનાનો સમાવેશ થાય છે. છેલ્લી બે એપ્લિકેશનમાં, એનોડાઇઝેશન દ્વારા ઉત્પાદિત નીચી ઝેરી અને ઇરિડેસેન્સ અત્યંત ઇચ્છિત ગુણધર્મો છે. નિઓબિયમને ટેકનોલોજી-નિર્ણાયક તત્વ ગણવામાં આવે છે.

શારીરિક લાક્ષણિકતાઓ

નિઓબિયમ એ સામયિક કોષ્ટક (કોષ્ટક જુઓ) ના જૂથ 5 માં એક ચમકદાર, રાખોડી, નમ્ર, પેરામેગ્નેટિક ધાતુ છે, જેમાં જૂથ 5 માટે બિનપરંપરાગત બાહ્યતમ શેલમાં ઇલેક્ટ્રોન રૂપરેખાંકન છે. રોડિયમ (45), અને પેલેડિયમ (46).

સંપૂર્ણ શૂન્યથી તેના ગલનબિંદુ સુધી શરીર-કેન્દ્રિત ઘન સ્ફટિક માળખું હોવાનું માનવામાં આવે છે, તેમ છતાં ત્રણ સ્ફટિકીય અક્ષો સાથે થર્મલ વિસ્તરણના ઉચ્ચ-રિઝોલ્યુશન માપન એનિસોટ્રોપીઝ દર્શાવે છે જે ઘન બંધારણ સાથે અસંગત છે.[28] તેથી, આ ક્ષેત્રમાં વધુ સંશોધન અને શોધની અપેક્ષા છે.

ક્રાયોજેનિક તાપમાને નિઓબિયમ સુપરકન્ડક્ટર બને છે. વાતાવરણીય દબાણ પર, તે એલિમેન્ટલ સુપરકન્ડક્ટરનું સૌથી વધુ નિર્ણાયક તાપમાન 9.2 K છે. નિઓબિયમ કોઈપણ તત્વની સૌથી વધુ ચુંબકીય ઘૂંસપેંઠ ઊંડાઈ ધરાવે છે. વધુમાં, તે વેનેડિયમ અને ટેકનેટિયમ સાથે ત્રણ એલિમેન્ટલ પ્રકાર II સુપરકન્ડક્ટરમાંનું એક છે. સુપરકન્ડક્ટિવ ગુણધર્મો નિઓબિયમ ધાતુની શુદ્ધતા પર ખૂબ જ નિર્ભર છે.

જ્યારે ખૂબ જ શુદ્ધ હોય છે, તે તુલનાત્મક રીતે નરમ અને નરમ હોય છે, પરંતુ અશુદ્ધિઓ તેને સખત બનાવે છે.

થર્મલ ન્યુટ્રોન માટે મેટલમાં નીચા કેપ્ચર ક્રોસ-સેક્શન છે; આમ તેનો ઉપયોગ પરમાણુ ઉદ્યોગોમાં થાય છે જ્યાં ન્યુટ્રોન પારદર્શક માળખાં ઇચ્છિત હોય છે.

રાસાયણિક લાક્ષણિકતાઓ

ઓરડાના તાપમાને હવાના સંપર્કમાં લાંબા સમય સુધી ધાતુ વાદળી રંગ ધારણ કરે છે. નિરંકુશ સ્વરૂપમાં (2,468 °C) ઉચ્ચ ગલનબિંદુ હોવા છતાં, તે અન્ય પ્રત્યાવર્તન ધાતુઓ કરતાં ઓછી ઘનતા ધરાવે છે. વધુમાં, તે કાટ-પ્રતિરોધક છે, સુપરકન્ડક્ટિવિટી ગુણધર્મો દર્શાવે છે અને ડાઇલેક્ટ્રિક ઓક્સાઇડ સ્તરો બનાવે છે.

નિઓબિયમ સામયિક કોષ્ટક, ઝિર્કોનિયમમાં તેના પુરોગામી કરતાં થોડું ઓછું ઇલેક્ટ્રોપોઝિટિવ અને વધુ કોમ્પેક્ટ છે, જ્યારે લેન્થેનાઇડ સંકોચનના પરિણામે, તે ભારે ટેન્ટેલમ પરમાણુના કદમાં વર્ચ્યુઅલ રીતે સમાન છે. પરિણામે, નિઓબિયમના રાસાયણિક ગુણધર્મો ટેન્ટેલમ જેવા જ છે, જે સામયિક કોષ્ટકમાં નિઓબિયમની નીચે સીધા દેખાય છે. તેમ છતાં તેનો કાટ પ્રતિકાર ટેન્ટેલમ જેટલો ઉત્કૃષ્ટ નથી, નીચી કિંમત અને વધુ ઉપલબ્ધતા રાસાયણિક છોડમાં વેટ લાઇનિંગ જેવા ઓછા માંગવાળા કાર્યક્રમો માટે નિયોબિયમને આકર્ષક બનાવે છે.