Atomszám	41
CAS szám	7440-03-1
Atomtömeg	92,91
Olvadáspont	2468 °C
Forráspont	4900 °C
Atomtérfogat	0,0180 nm3
Sűrűség 20 °C-on	8,55 g/cm³
Kristály szerkezet	testközpontú köbös
Rácsállandó	0,3294 [nm]
Bőség a földkéregben	20,0 [g/t]
Hangsebesség	3480 m/s (szob. hőmérsékleten) (vékony rúd)
Hőtágulás	7,3 µm/(m·K) (25 °C-on)
Hővezetőképesség	53,7 W/(m·K)
Elektromos ellenállás	152 nΩ·m (20 °C-on)
Mohs keménység	6.0
Vickers keménység	870-1320Mpa
Brinell keménység	1735-2450Mpa

A nióbium, korábbi nevén kolumbium, egy kémiai elem, Nb (korábban Cb) szimbólummal és 41-es rendszámmal. Lágy, szürke, kristályos, képlékeny átmeneti fém, gyakran megtalálható a piroklór és a kolumbit ásványokban, innen ered a korábbi elnevezése. kolumbium". Neve a görög mitológiából származik, pontosabban Niobe, aki a tantál névadójának, Tantalosznak a lánya volt. Az elnevezés a két elem közötti nagy hasonlóságot tükrözi fizikai és kémiai tulajdonságaikban, így nehéz megkülönböztetni őket.

Charles Hatchett angol kémikus 1801-ben a tantálhoz hasonló új elemről számolt be, és kolumbiumnak nevezte el. 1809-ben William Hyde Wollaston angol kémikus tévesen arra a következtetésre jutott, hogy a tantál és a kolumbium azonos. Heinrich Rose német kémikus 1846-ban megállapította, hogy a tantálércek tartalmaznak egy második elemet is, amelyet nióbiumnak nevezett el. 1864-ben és 1865-ben egy sor tudományos eredmény tisztázta, hogy a nióbium és a kolumbium ugyanaz az elem (a tantáltól megkülönböztetve), és egy évszázadon át mindkét nevet felcserélhetően használták. A nióbiumot hivatalosan 1949-ben fogadták el az elem neveként, de a columbium név továbbra is használatos az Egyesült Államok kohászatában.

A nióbiumot csak a 20. század elején használták először kereskedelmi forgalomba. Brazília a vezető nióbium és ferronióbium gyártó, amely 60–70%-os nióbiumötvözet vassal. A nióbiumot főleg ötvözetekben használják, legnagyobb részét speciális acélban, például a gázvezetékekben. Bár ezek az ötvözetek legfeljebb 0,1%-ot tartalmaznak, a kis százalékban lévő nióbium növeli az acél szilárdságát. A nióbiumtartalmú szuperötvözetek hőmérsékleti stabilitása fontos a sugárhajtóművekben és rakétahajtóművekben való felhasználásuk szempontjából.

A nióbiumot különféle szupravezető anyagokban használják. Ezeket a titánt és ónt is tartalmazó szupravezető ötvözeteket széles körben használják MRI szkennerek szupravezető mágneseiben. A nióbium egyéb alkalmazásai közé tartozik a hegesztés, a nukleáris ipar, az elektronika, az optika, a numizmatika és az ékszerek. Az utolsó két alkalmazásnál az eloxálás által előidézett alacsony toxicitás és irizáló hatás nagyon kívánatos tulajdonság. A nióbium technológiai szempontból kritikus elemnek számít.

Fizikai jellemzők

A nióbium egy fényes, szürke, képlékeny, paramágneses fém a periódusos rendszer 5. csoportjában (lásd a táblázatot), a legkülső héjakban az 5. csoportra atipikus elektronkonfigurációval. (Ez megfigyelhető a ruténium szomszédságában (44), ródium (45) és palládium (46).

Bár úgy gondolják, hogy testközpontú köbös kristályszerkezete van az abszolút nullától az olvadáspontjáig, a három krisztallográfiai tengely mentén végzett hőtágulás nagy felbontású mérései olyan anizotrópiákat mutatnak ki, amelyek nem egyeztethetők össze a köbös szerkezettel.[28] Ezért további kutatások és felfedezések várhatók ezen a területen.

A nióbium kriogén hőmérsékleten szupravezetővé válik. Légköri nyomáson az elemi szupravezetők legmagasabb kritikus hőmérséklete 9,2 K. A nióbium rendelkezik a legnagyobb mágneses behatolási mélységgel az elemek közül. Ezenkívül a vanádium és a technécium mellett a három elemi II-es típusú szupravezető egyike. A szupravezető tulajdonságok erősen függnek a nióbium fém tisztaságától.

Ha nagyon tiszta, akkor viszonylag puha és rugalmas, de a szennyeződések megkeményítik.

A fém termikus neutronok befogási keresztmetszete alacsony; így a nukleáris iparban használják, ahol neutronátlátszó szerkezetek kívánatosak.

Kémiai jellemzők

A fém kékes árnyalatot vesz fel, ha hosszabb ideig szobahőmérsékleten van kitéve levegőnek. Annak ellenére, hogy elemi formában magas olvadáspontja (2468 °C), kisebb a sűrűsége, mint más tűzálló fémek. Ezenkívül korrózióálló, szupravezető tulajdonságokkal rendelkezik, és dielektromos oxidrétegeket képez.

A nióbium valamivel kevésbé elektropozitív és tömörebb, mint a periódusos rendszerben szereplő elődje, a cirkónium, ugyanakkor a lantanid összehúzódása következtében gyakorlatilag megegyezik a nehezebb tantál atomokkal. Ennek eredményeként a nióbium kémiai tulajdonságai nagyon hasonlóak a tantáléhoz, amely a periódusos rendszerben közvetlenül a nióbium alatt jelenik meg. Bár korrózióállósága nem olyan kiemelkedő, mint a tantálé, az alacsonyabb ár és a nagyobb rendelkezésre állás miatt a nióbium vonzóvá teszi a kevésbé igényes alkalmazásokhoz, például a vegyi üzemekben a tartályok béleléséhez.