原子番号	41
CAS番号	7440-03-1
原子質量	92.91
融点	2 468℃
沸点	4900℃
原子体積	0.0180 nm3
20℃における密度	8.55g/cm³
結晶構造	体心立方
格子定数	0.3294 [nm]
地殻の豊富さ	20.0 [グラム/トン]
音速	3480 m/s（室温で）（細い棒）
熱膨張	7.3 µm/(m·K) (25℃)
熱伝導率	53.7W/(m·K)
電気抵抗率	152 nΩ·m（20℃）
モース硬度	6.0
ビッカース硬度	870～1320Mpa
ブリネル硬度	1735-2450Mpa

ニオブは、以前はコロンビウムと呼ばれていた化学元素で、記号Nb（以前はCb）で原子番号41です。柔らかく、灰色で結晶性があり、延性のある遷移金属で、パイロクロアやコロンバイトなどの鉱物に多く含まれるため、以前は「コロンビウム」と呼ばれていました。ニオブの名称はギリシャ神話、特にタンタルの名の由来となったタンタロスの娘、ニオベに由来しています。この名称は、この2つの元素の物理的・化学的性質が非常に類似しており、区別が困難であることを反映しています。

イギリスの化学者チャールズ・ハッチェットは1801年、タンタルに似た新元素を発見し、コロンビウムと名付けました。1809年、イギリスの化学者ウィリアム・ハイド・ウォラストンは、タンタルとコロンビウムは同一であると誤って結論付けました。ドイツの化学者ハインリッヒ・ローズは1846年、タンタル鉱石に別の元素が含まれていることを突き止め、ニオブと名付けました。1864年と1865年には、一連の科学的発見により、ニオブとコロンビウムは（タンタルとは区別される）同じ元素であることが明らかになり、1世紀にわたって両方の名称が互換的に使用されました。ニオブは1949年に正式に元素名として採用されましたが、アメリカ合衆国の冶金学ではコロンビウムという名称が現在も使用されています。

ニオブが商業的に初めて利用されたのは20世紀初頭のことでした。ブラジルはニオブと、鉄とニオブを60～70%混合した合金であるフェロニオブの主要生産国です。ニオブは主に合金として使用され、特にガスパイプラインに使用される特殊鋼ではその含有量が最も多くなっています。これらの合金に含まれるニオブの量は最大でも0.1%ですが、この微量のニオブが鋼の強度を高めます。ニオブ含有超合金の温度安定性は、ジェットエンジンやロケットエンジンへの使用において重要です。

ニオブは様々な超伝導材料に使用されています。チタンとスズを含むこれらの超伝導合金は、MRIスキャナの超伝導磁石に広く使用されています。ニオブの他の用途としては、溶接、原子力産業、電子機器、光学、貨幣収集、宝飾品などがあります。特に後者の用途では、低毒性と陽極酸化処理による虹彩光沢が非常に求められています。ニオブは技術上極めて重要な元素と考えられています。

身体的特徴

ニオブは、周期表の第 5 族に属する光沢のある灰色の延性常磁性金属であり (表を参照)、最外殻の電子配置は第 5 族としては非典型的です (これはルテニウム (44)、ロジウム (45)、パラジウム (46) の近傍で観察できます)。

絶対零度から融点までは体心立方結晶構造をとると考えられているが、3つの結晶軸に沿った熱膨張の高解像度測定により、立方構造と矛盾する異方性が明らかになった。[28] そのため、この分野ではさらなる研究と発見が期待されている。

ニオブは極低温で超伝導体となる。大気圧下では、元素超伝導体の中で最も高い臨界温度（9.2 K）を示す。ニオブはあらゆる元素の中で最も大きな磁気浸透深さを持つ。さらに、ニオブはバナジウムとテクネチウムとともに、3つの元素第二種超伝導体の一つである。超伝導特性はニオブ金属の純度に大きく依存する。

非常に純粋な場合は比較的柔らかく延性がありますが、不純物があると硬くなります。

この金属は熱中性子の捕獲断面積が低いため、中性子透過構造が求められる原子力産業で使用されます。

化学的特性

この金属は、室温で長時間空気にさらされると青みがかった色を呈します。単体での融点は高い（2,468℃）にもかかわらず、他の高融点金属よりも密度が低くなっています。さらに、耐食性があり、超伝導特性を示し、誘電体酸化層を形成します。

ニオブは、周期表の先行元素であるジルコニウムに比べて電気陽性度がわずかに低く、よりコンパクトです。一方、ランタノイド収縮の影響で、より重いタンタル原子とはほぼ同じ大きさです。その結果、ニオブの化学的性質は、周期表でニオブのすぐ下に位置するタンタルと非常に類似しています。ニオブの耐食性はタンタルほど優れてはいませんが、価格が安く入手しやすいため、化学プラントのタンクライニングなど、要求の厳しい用途にはニオブが魅力的です。