ატომური ნომერი	41
CAS ნომერი	7440-03-1
ატომური მასა	92.91
დნობის წერტილი	2 468 °C
დუღილის წერტილი	4 900 °C
ატომური მოცულობა	0,0180 ნმ3
სიმკვრივე 20 °C-ზე	8,55 გ/სმ³
კრისტალური სტრუქტურა	სხეულზე ორიენტირებული კუბური
გისოსების მუდმივი	0.3294 [ნმ]
სიმრავლე დედამიწის ქერქში	20.0 [გ/ტ]
ხმის სიჩქარე	3480 მ/წმ (რტ) (თხელი ღერო)
თერმული გაფართოება	7.3 μm/(m·K) (25 °C-ზე)
თბოგამტარობა	53.7 W/(m·K)
ელექტრული წინაღობა	152 nΩ·m (20 °C-ზე)
მოჰს სიმტკიცე	6.0
ვიკერსის სიმტკიცე	870-1320 მპა
ბრინელის სიმტკიცე	1735-2450 მპა

ნიობიუმი, ადრე ცნობილი როგორც კოლუმბიუმი, არის ქიმიური ელემენტი სიმბოლოთ Nb (ყოფილი Cb) და ატომური ნომრით 41. ეს არის რბილი, ნაცრისფერი, კრისტალური, დრეკადი გარდამავალი ლითონი, რომელიც ხშირად გვხვდება მინერალებში პიროქლორსა და კოლუმბიტში, აქედან მოდის ყოფილი სახელი. კოლუმბიუმი". მისი სახელი მომდინარეობს ბერძნული მითოლოგიიდან, კერძოდ, ნიობე, რომელიც იყო ტანტალის ქალიშვილი, ტანტალის თანამოძმე. სახელი ასახავს ორ ელემენტს შორის ფიზიკურ და ქიმიურ თვისებებში დიდ მსგავსებას, რაც ართულებს მათ გარჩევას.

ინგლისელმა ქიმიკოსმა ჩარლზ ჰეჩეტმა 1801 წელს მოახსენა ტანტალის მსგავსი ახალი ელემენტი და მას კოლუმბიუმი უწოდა. 1809 წელს ინგლისელმა ქიმიკოსმა უილიამ ჰაიდ ვოლასტონმა არასწორად დაასკვნა, რომ ტანტალი და კოლუმბიუმი იდენტურია. გერმანელმა ქიმიკოსმა ჰაინრიხ როუზმა 1846 წელს დაადგინა, რომ ტანტალის საბადო შეიცავს მეორე ელემენტს, რომელსაც მან დაარქვა ნიობიუმი. 1864 და 1865 წლებში მეცნიერული აღმოჩენების სერიამ განმარტა, რომ ნიობიუმი და კოლუმბიუმი იყო ერთი და იგივე ელემენტი (განსხვავდებოდა ტანტალისგან), და ერთი საუკუნის განმავლობაში ორივე სახელი გამოიყენებოდა ურთიერთშემცვლელად. ნიობიუმი ოფიციალურად მიღებულ იქნა ელემენტის სახელად 1949 წელს, მაგრამ სახელი კოლუმბიუმი ამჟამად გამოიყენება მეტალურგიაში შეერთებულ შტატებში.

მხოლოდ მე-20 საუკუნის დასაწყისში ნიობიუმი პირველად იქნა გამოყენებული კომერციულად. ბრაზილია არის ნიობიუმის და ფერონიობიუმის წამყვანი მწარმოებელი, 60-70% ნიობიუმის შენადნობი რკინით. ნიობიუმი ძირითადად გამოიყენება შენადნობებში, ყველაზე დიდი ნაწილი სპეციალურ ფოლადში, როგორიცაა გაზსადენებში. მიუხედავად იმისა, რომ ეს შენადნობები შეიცავს მაქსიმუმ 0,1%-ს, ნიობიუმის მცირე პროცენტი აძლიერებს ფოლადის სიმტკიცეს. ნიობიუმის შემცველი სუპერშენადნობების ტემპერატურული სტაბილურობა მნიშვნელოვანია რეაქტიულ და სარაკეტო ძრავებში გამოყენებისთვის.

ნიობიუმი გამოიყენება სხვადასხვა სუპერგამტარ მასალებში. ეს სუპერგამტარი შენადნობები, რომლებიც ასევე შეიცავს ტიტანს და კალის, ფართოდ გამოიყენება MRI სკანერების სუპერგამტარ მაგნიტებში. ნიობიუმის სხვა გამოყენებას მოიცავს შედუღება, ბირთვული მრეწველობა, ელექტრონიკა, ოპტიკა, ნუმიზმატიკა და სამკაულები. ბოლო ორ განაცხადში, ანოდიზაციის შედეგად წარმოქმნილი დაბალი ტოქსიკურობა და სიკაშკაშე არის ძალიან სასურველი თვისებები. ნიობიუმი ითვლება ტექნოლოგიურად კრიტიკულ ელემენტად.

ფიზიკური მახასიათებლები

ნიობიუმი არის მბზინავი, ნაცრისფერი, დრეკადი, პარამაგნიტური ლითონი პერიოდული ცხრილის მე-5 ჯგუფში (იხ. ცხრილი), 5 ჯგუფისთვის ატიპიური გარე გარსებში ელექტრონული კონფიგურაციით. როდიუმი (45) და პალადიუმი (46).

მიუხედავად იმისა, რომ მიჩნეულია, რომ მას აქვს სხეულზე ორიენტირებული კუბური კრისტალური სტრუქტურა აბსოლუტური ნულიდან დნობის წერტილამდე, სამი კრისტალოგრაფიული ღერძის გასწვრივ თერმული გაფართოების მაღალი გარჩევადობის გაზომვები ავლენს ანიზოტროპიებს, რომლებიც არ შეესაბამება კუბურ სტრუქტურას.[28] ამიტომ მოსალოდნელია შემდგომი კვლევა და აღმოჩენა ამ სფეროში.

კრიოგენურ ტემპერატურაზე ნიობიუმი ხდება ზეგამტარი. ატმოსფერული წნევის დროს მას აქვს ელემენტარული ზეგამტარების ყველაზე მაღალი კრიტიკული ტემპერატურა 9,2 კ. ნიობიუმს აქვს ყველაზე დიდი მაგნიტური შეღწევადობის სიღრმე ნებისმიერ ელემენტზე. გარდა ამისა, ის არის მეორე ტიპის სამი ელემენტარული სუპერგამტარებიდან ერთ-ერთი, ვანადიუმთან და ტექნეციუმთან ერთად. სუპერგამტარობის თვისებები ძლიერ არის დამოკიდებული ნიობიუმის ლითონის სისუფთავეზე.

როდესაც ძალიან სუფთაა, ის შედარებით რბილი და დრეკადია, მაგრამ მინარევები მას უფრო ართულებს.

ლითონს აქვს თერმული ნეიტრონების დაბალი დაჭერის განივი; ამრიგად, იგი გამოიყენება ბირთვულ მრეწველობაში, სადაც სასურველია ნეიტრონული გამჭვირვალე სტრუქტურები.

ქიმიური მახასიათებლები

ლითონი იძენს მოლურჯო ელფერს ოთახის ტემპერატურაზე ჰაერის გახანგრძლივებული პერიოდის განმავლობაში. მიუხედავად ელემენტარული ფორმით მაღალი დნობის წერტილისა (2468 °C), მას აქვს უფრო დაბალი სიმკვრივე, ვიდრე სხვა ცეცხლგამძლე ლითონები. გარდა ამისა, იგი მდგრადია კოროზიის მიმართ, ავლენს ზეგამტარობის თვისებებს და ქმნის დიელექტრიკულ ოქსიდის ფენებს.

ნიობიუმი ოდნავ ნაკლებად ელექტროპოზიტიური და უფრო კომპაქტურია, ვიდრე მისი წინამორბედი პერიოდულ სისტემაში, ცირკონიუმი, მაშინ როდესაც ის პრაქტიკულად იდენტურია ტანტალის მძიმე ატომების ზომით, ლანთანიდის შეკუმშვის შედეგად. შედეგად, ნიობიუმის ქიმიური თვისებები ძალიან ჰგავს ტანტალის, რომელიც პერიოდულ სისტემაში პირდაპირ ნიობიუმის ქვემოთ ჩანს. მიუხედავად იმისა, რომ მისი კოროზიის წინააღმდეგობა არ არის ისეთი გამორჩეული, როგორც ტანტალი, დაბალი ფასი და უფრო მეტი ხელმისაწვდომობა ნიობიუმს მიმზიდველს ხდის ნაკლებად მოთხოვნადი აპლიკაციებისთვის, როგორიცაა ქიმიურ ქარხნებში თხრილის საფარი.