Niobium (Nb), kemisk element, ildfast metal fra gruppe 5 (Vb) i det periodiske system, der anvendes i legeringer, værktøj og matricer og superledende magneter. Niob er tæt forbundet med tantal i malm og i egenskaber.
Artem Topchiy
På grund af den store kemiske lighed mellem niob og tantal var etableringen af de to grundstoffers individuelle identitet meget vanskelig. Niobium blev først opdaget (1801) i en malmprøve fra Connecticut af den engelske kemiker Charles Hatchett, der kaldte elementet columbium til ære for det oprindelsesland, hvor Columbia var et synonym for USA. I 1844 opdagede en tysk kemiker, Heinrich Rose, hvad han anså for at være et nyt element, der forekommer sammen med tantal og kaldte det niob efter Niobe, den mytologiske gudinde, der var datter af Tantalus. Efter betydelig kontrovers blev det besluttet, at columbium og niobium var det samme element. Til sidst blev der opnået international aftale (omkring 1950) om at vedtage navnet niobium, skønt columbium fortsatte i den amerikanske metallurgiske industri.
Niobium er omtrent 10 gange mere rigeligt i jordskorpen end tantal. Niob, mere rigeligt end bly og mindre rigeligt end kobber i jordskorpen, forekommer spredt bortset fra relativt få mineraler. Af disse mineraler er serien columbite-tantalite, hvor columbite (FeNb2O6) og tantalite (FeTa2O6) forekommer i meget variable forhold, den vigtigste kommercielle kilde. Pyrochlore, en kalciumnatriumniobat, er også den vigtigste kommercielle kilde. Naturligt niob forekommer udelukkende som den stabile isotop niob-93.
Produktionsprocedurerne for niob er komplekse, hvor hovedproblemet er dets adskillelse fra tantal. Adskillelse fra tantal sker, når det er nødvendigt, ved ekstraktion af opløsningsmiddel i en væske-væske-proces; derefter udfældes niobiet og ristes til niobpentoxid, som reduceres til niobpulver gennem metallotermiske og hydratiserende processer. Pulveret konsolideres og oprenses yderligere ved elektronstrålesmeltning. Vakuumsintring af pulver bruges også til konsolidering. Niob kan også opnås ved enten elektrolyse af kondenserede salte eller reduktion af fluorkomplekser med et meget reaktivt metal, såsom natrium. (For information om minedrift, nyttiggørelse og anvendelse af niob, se behandling af niob.)
Det rene metal er blødt og duktilt; det ligner stål eller, når det er poleret, som platin. Selvom den har fremragende korrosionsbestandighed, er niobium modtagelig for oxidation over ca. 400 ° C (750 ° F). Niob kan bedst opløses i en blanding af salpetersyre og flussyre. Helt blandbart med jern tilsættes det i form af ferroniobium til nogle rustfrie stål for at give stabilitet ved svejsning eller opvarmning. Niobium bruges som et hovedlegeringselement i nikkelbaserede superlegeringer og som et mindre, men vigtigt tilsætningsstof til højstyrke, lavlegeret stål. På grund af dets kompatibilitet med uran, modstandsdygtighed over for korrosion af smeltede alkalimetalkølevæsker og lavt termisk neutron-tværsnit er det blevet brugt alene eller legeret med zirconium i beklædninger til kernereaktorkerner. Hærdet hårdmetal, der anvendes som varmpressende matricer og skæreværktøjer, gøres hårdere og mere modstandsdygtige over for stød og erosion ved tilstedeværelsen af niob. Niob er nyttigt til konstruktion af kryogene (lave temperatur) elektroniske enheder med lavt strømforbrug. Niobium-tin (Nb3Sn) er en superleder under 18,45 Kelviner (K), og selve niobmetallet under 9,15 K.
Forbindelser af niob er af relativt lille betydning. De, der findes i naturen, har +5 oxidationstilstand, men der er fremstillet forbindelser med lavere oxidationstilstande (+2 til +4). Firdobbelt ladet niob, for eksempel i form af hårdmetallet, NbC, bruges til fremstilling af cementerede hårdmetaller.