અણુ સંખ્યા	41
CAS નંબર	7440-03-1 ની કીવર્ડ્સ
અણુ સમૂહ	૯૨.૯૧
ગલનબિંદુ	૨ ૪૬૮ °સે
ઉત્કલન બિંદુ	૪,૯૦૦ °સે
અણુ વોલ્યુમ	૦.૦૧૮૦ એનએમ3
20 °C પર ઘનતા	૮.૫૫ ગ્રામ/સેમી³
સ્ફટિક રચના	શરીર-કેન્દ્રિત ઘન
જાળી સ્થિરાંક	૦.૩૨૯૪ [એનએમ]
પૃથ્વીના પોપડામાં વિપુલતા	૨૦.૦ [ગ્રામ/ટી]
અવાજની ગતિ	૩૪૮૦ મી/સેકન્ડ (rt પર) (પાતળો સળિયો)
થર્મલ વિસ્તરણ	૭.૩ µm/(m·K) (૨૫ °C પર)
થર્મલ વાહકતા	૫૩.૭ વોટ/(મીટર·કે)
વિદ્યુત પ્રતિકારકતા	૧૫૨ nΩ·m (૨૦ °C પર)
મોહ્સ કઠિનતા	૬.૦
વિકર્સ કઠિનતા	૮૭૦-૧૩૨૦ એમપીએ
બ્રિનેલ કઠિનતા	૧૭૩૫-૨૪૫૦ એમપીએ

નિઓબિયમ, જે અગાઉ કોલંબિયમ તરીકે ઓળખાતું હતું, તે એક રાસાયણિક તત્વ છે જેનું પ્રતીક Nb (અગાઉ Cb) અને અણુ ક્રમાંક 41 છે. તે એક નરમ, રાખોડી, સ્ફટિકીય, નરમ સંક્રમણ ધાતુ છે, જે ઘણીવાર પાયરોક્લોર અને કોલંબાઇટ ખનિજોમાં જોવા મળે છે, તેથી તેનું ભૂતપૂર્વ નામ "કોલંબિયમ" છે. તેનું નામ ગ્રીક પૌરાણિક કથાઓ પરથી આવ્યું છે, ખાસ કરીને નિઓબ, જે ટેન્ટાલસની પુત્રી હતી, જે ટેન્ટાલમનું નામ હતું. આ નામ બે તત્વો વચ્ચે તેમના ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મોમાં મહાન સમાનતા દર્શાવે છે, જેના કારણે તેમને અલગ પાડવાનું મુશ્કેલ બને છે.

૧૮૦૧માં અંગ્રેજ રસાયણશાસ્ત્રી ચાર્લ્સ હેચેટે ટેન્ટેલમ જેવું જ એક નવું તત્વ જાહેર કર્યું અને તેનું નામ કોલંબિયમ રાખ્યું. ૧૮૦૯માં, અંગ્રેજ રસાયણશાસ્ત્રી વિલિયમ હાઇડ વોલાસ્ટને ખોટો નિષ્કર્ષ કાઢ્યો કે ટેન્ટેલમ અને કોલંબિયમ સમાન છે. જર્મન રસાયણશાસ્ત્રી હેનરિક રોઝે ૧૮૪૬માં નક્કી કર્યું કે ટેન્ટેલમ અયસ્કમાં બીજું તત્વ હોય છે, જેને તેમણે નિઓબિયમ નામ આપ્યું. ૧૮૬૪ અને ૧૮૬૫માં, વૈજ્ઞાનિક તારણોની શ્રેણીએ સ્પષ્ટ કર્યું કે નિઓબિયમ અને કોલંબિયમ એક જ તત્વ હતા (જેમ કે ટેન્ટેલમથી અલગ છે), અને એક સદી સુધી બંને નામો એકબીજાના બદલે વાપરવામાં આવતા હતા. ૧૯૪૯માં નિઓબિયમને સત્તાવાર રીતે તત્વના નામ તરીકે અપનાવવામાં આવ્યું હતું, પરંતુ યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં ધાતુશાસ્ત્રમાં કોલંબિયમ નામનો ઉપયોગ ચાલુ રહે છે.

20મી સદીની શરૂઆતમાં જ નિયોબિયમનો સૌપ્રથમ વ્યાપારી ઉપયોગ શરૂ થયો હતો. બ્રાઝિલ નિયોબિયમ અને ફેરોનોબિયમનું અગ્રણી ઉત્પાદક છે, જે 60-70% નિયોબિયમ અને લોખંડનું મિશ્રણ છે. નિયોબિયમનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે એલોયમાં થાય છે, જે ગેસ પાઇપલાઇનમાં વપરાતા ખાસ સ્ટીલમાં સૌથી મોટો ભાગ છે. જોકે આ એલોયમાં મહત્તમ 0.1% હોય છે, નિયોબિયમની નાની ટકાવારી સ્ટીલની મજબૂતાઈ વધારે છે. જેટ અને રોકેટ એન્જિનમાં તેના ઉપયોગ માટે નિયોબિયમ ધરાવતા સુપરએલોયની તાપમાન સ્થિરતા મહત્વપૂર્ણ છે.

નિઓબિયમનો ઉપયોગ વિવિધ સુપરકન્ડક્ટિંગ મટિરિયલ્સમાં થાય છે. આ સુપરકન્ડક્ટિંગ એલોય, જેમાં ટાઇટેનિયમ અને ટીન પણ હોય છે, તેનો ઉપયોગ MRI સ્કેનર્સના સુપરકન્ડક્ટિંગ મેગ્નેટમાં વ્યાપકપણે થાય છે. નિઓબિયમના અન્ય ઉપયોગોમાં વેલ્ડીંગ, પરમાણુ ઉદ્યોગો, ઇલેક્ટ્રોનિક્સ, ઓપ્ટિક્સ, સિક્કાશાસ્ત્ર અને ઘરેણાંનો સમાવેશ થાય છે. છેલ્લા બે ઉપયોગોમાં, એનોડાઇઝેશન દ્વારા ઉત્પન્ન થતી ઓછી ઝેરીતા અને ઇન્દ્રિયતા ખૂબ જ ઇચ્છિત ગુણધર્મો છે. નિઓબિયમને ટેકનોલોજી-નિર્ણાયક તત્વ માનવામાં આવે છે.

શારીરિક લાક્ષણિકતાઓ

નિઓબિયમ એ સામયિક કોષ્ટકના જૂથ 5 માં એક ચમકદાર, રાખોડી, નરમ, પેરામેગ્નેટિક ધાતુ છે (કોષ્ટક જુઓ), જેમાં જૂથ 5 માટે અસામાન્ય રીતે બાહ્યતમ શેલમાં ઇલેક્ટ્રોન ગોઠવણી છે. (આ રૂથેનિયમ (44), રોડિયમ (45) અને પેલેડિયમ (46) ની પડોશમાં જોઈ શકાય છે.)

જોકે એવું માનવામાં આવે છે કે તેમાં સંપૂર્ણ શૂન્યથી તેના ગલનબિંદુ સુધી શરીર-કેન્દ્રિત ઘન સ્ફટિક માળખું છે, ત્રણ સ્ફટિકીય અક્ષો સાથે થર્મલ વિસ્તરણના ઉચ્ચ-રીઝોલ્યુશન માપન એનિસોટ્રોપીઝ દર્શાવે છે જે ઘન રચના સાથે અસંગત છે. [28] તેથી, આ ક્ષેત્રમાં વધુ સંશોધન અને શોધ અપેક્ષિત છે.

ક્રાયોજેનિક તાપમાને નિઓબિયમ સુપરકન્ડક્ટર બને છે. વાતાવરણીય દબાણે, તેનું એલિમેન્ટલ સુપરકન્ડક્ટર્સનું સૌથી વધુ ક્રિટિકલ તાપમાન 9.2 K છે. નિઓબિયમમાં કોઈપણ તત્વ કરતાં સૌથી વધુ ચુંબકીય ઘૂંસપેંઠ ઊંડાઈ છે. વધુમાં, તે વેનેડિયમ અને ટેકનેટિયમ સાથે ત્રણ એલિમેન્ટલ ટાઇપ II સુપરકન્ડક્ટર્સમાંનું એક છે. સુપરકન્ડક્ટિવ ગુણધર્મો નિઓબિયમ ધાતુની શુદ્ધતા પર ખૂબ આધાર રાખે છે.

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

આ ધાતુમાં થર્મલ ન્યુટ્રોન માટે ઓછો કેપ્ચર ક્રોસ-સેક્શન છે; આમ તેનો ઉપયોગ પરમાણુ ઉદ્યોગોમાં થાય છે જ્યાં ન્યુટ્રોન પારદર્શક રચનાઓ ઇચ્છિત હોય છે.

રાસાયણિક લાક્ષણિકતાઓ

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

નિઓબિયમ, સામયિક કોષ્ટકમાં તેના પુરોગામી, ઝિર્કોનિયમ કરતાં થોડું ઓછું ઇલેક્ટ્રોપોઝિટિવ અને વધુ કોમ્પેક્ટ છે, જ્યારે લેન્થેનાઇડ સંકોચનના પરિણામે, તે ભારે ટેન્ટેલમ પરમાણુઓ જેટલું જ કદ ધરાવે છે. પરિણામે, નિઓબિયમના રાસાયણિક ગુણધર્મો ટેન્ટેલમ જેવા જ છે, જે સામયિક કોષ્ટકમાં નિઓબિયમથી સીધા નીચે દેખાય છે. જોકે તેનો કાટ પ્રતિકાર ટેન્ટેલમ જેટલો ઉત્કૃષ્ટ નથી, ઓછી કિંમત અને વધુ ઉપલબ્ધતા રાસાયણિક છોડમાં વેટ લાઇનિંગ જેવા ઓછા માંગવાળા કાર્યક્રમો માટે નિઓબિયમને આકર્ષક બનાવે છે.