Atomnummer	41
CAS-nummer	7440-03-1
Atommassa	92,91
Smältpunkt	2 468 °C
Kokpunkt	4 900 °C
Atomvolym	0,0180 nm3
Densitet vid 20 °C	8,55 g/cm³
Kristallstruktur	kroppscentrerad kubisk
Gitterkonstant	0,3294 [nm]
Överflöd i jordskorpan	20,0 [g/t]
Ljudhastighet	3480 m/s (vid rt) (tunn stång)
Termisk expansion	7,3 µm/(m·K) (vid 25 °C)
Värmeledningsförmåga	53,7 W/(m·K)
Elektrisk resistivitet	152 nΩ·m (vid 20 °C)
Mohs hårdhet	6,0
Vickers hårdhet	870-1320Mpa
Brinell hårdhet	1735-2450Mpa

Niob, tidigare känt som columbium, är ett kemiskt grundämne med symbolen Nb (tidigare Cb) och atomnummer 41. Det är en mjuk, grå, kristallin, seg övergångsmetall, som ofta finns i mineralerna pyroklor och kolumbit, därav det tidigare namnet " columbium". Dess namn kommer från grekisk mytologi, närmare bestämt Niobe, som var dotter till Tantalus, namne till tantal. Namnet återspeglar den stora likheten mellan de två elementen i deras fysikaliska och kemiska egenskaper, vilket gör dem svåra att särskilja.

Den engelske kemisten Charles Hatchett rapporterade ett nytt grundämne som liknar tantal 1801 och kallade det columbium. År 1809 drog den engelske kemisten William Hyde Wollaston felaktigt slutsatsen att tantal och columbium var identiska. Den tyske kemisten Heinrich Rose fastställde 1846 att tantalmalmer innehåller ett andra grundämne, som han kallade niob. 1864 och 1865 klargjorde en rad vetenskapliga rön att niob och columbium var samma grundämne (till skillnad från tantal), och under ett sekel användes båda namnen omväxlande. Niob antogs officiellt som namnet på grundämnet 1949, men namnet columbium används fortfarande inom metallurgi i USA.

Det var inte förrän i början av 1900-talet som niob först användes kommersiellt. Brasilien är den ledande tillverkaren av niob och ferroniob, en legering av 60–70 % niob med järn. Niob används mest i legeringar, den största delen i specialstål som det som används i gasledningar. Även om dessa legeringar innehåller maximalt 0,1 %, ökar den lilla andelen niob stålets hållfasthet. Temperaturstabiliteten hos niobhaltiga superlegeringar är viktig för dess användning i jet- och raketmotorer.

Niob används i olika supraledande material. Dessa supraledande legeringar, som också innehåller titan och tenn, används i stor utsträckning i de supraledande magneterna i MRI-skannrar. Andra tillämpningar av niob inkluderar svetsning, kärnkraftsindustri, elektronik, optik, numismatik och smycken. I de två sista applikationerna är den låga toxiciteten och iriscensen som produceras genom anodisering mycket önskade egenskaper. Niob anses vara ett teknikkritiskt grundämne.

Fysiska egenskaper

Niob är en glänsande, grå, seg, paramagnetisk metall i grupp 5 i det periodiska systemet (se tabell), med en elektronkonfiguration i de yttersta skalen som är atypisk för grupp 5. (Detta kan observeras i närheten av rutenium (44), rodium (45) och palladium (46).

Även om det tros ha en kroppscentrerad kubisk kristallstruktur från absolut noll till dess smältpunkt, avslöjar högupplösta mätningar av den termiska expansionen längs de tre kristallografiska axlarna anisotropier som är oförenliga med en kubisk struktur.[28] Därför förväntas ytterligare forskning och upptäckter inom detta område.

Niob blir en supraledare vid kryogena temperaturer. Vid atmosfärstryck har den den högsta kritiska temperaturen av de elementära supraledarna vid 9,2 K. Niob har det största magnetiska penetrationsdjupet av något element. Dessutom är det en av de tre elementära supraledarna av typ II, tillsammans med vanadin och teknetium. De supraledande egenskaperna är starkt beroende av niobmetallens renhet.

När den är mycket ren är den förhållandevis mjuk och seg, men föroreningar gör den svårare.

Metallen har ett lågt fångstvärsnitt för termiska neutroner; sålunda används den inom kärnkraftsindustrin där neutrontransparenta strukturer önskas.

Kemiska egenskaper

Metallen får en blåaktig nyans när den utsätts för luft i rumstemperatur under längre perioder. Trots en hög smältpunkt i elementär form (2 468 °C) har den en lägre densitet än andra eldfasta metaller. Dessutom är den korrosionsbeständig, uppvisar supraledningsegenskaper och bildar dielektriska oxidskikt.

Niob är något mindre elektropositivt och mer kompakt än sin föregångare i det periodiska systemet, zirkonium, medan det är praktiskt taget identiskt i storlek med de tyngre tantalatomerna, som ett resultat av lantanidkontraktionen. Som ett resultat är niobs kemiska egenskaper mycket lika de för tantal, som visas direkt under niob i det periodiska systemet. Även om dess korrosionsbeständighet inte är lika enastående som den för tantal, gör det lägre priset och den högre tillgängligheten niob attraktivt för mindre krävande applikationer, som till exempel beklädnader i kemiska anläggningar.