Liczba atomowa	41
numer CAS	7440-03-1
Masa atomowa	92,91
Temperatura topnienia	2468°C
Temperatura wrzenia	4900°C
Objętość atomowa	0,0180 nm3
Gęstość w temperaturze 20°C	8,55 g/cm3
Struktura krystaliczna	sześcienny skupiony na ciele
Stała sieci	0,3294 [nm]
Obfitość w skorupie ziemskiej	20,0 [g/t]
Prędkość dźwięku	3480 m/s (w temperaturze pokojowej) (cienki pręt)
Rozszerzalność cieplna	7,3 µm/(m·K) (przy 25°C)
Przewodność cieplna	53,7 W/(m·K)
Rezystancja	152 nΩ·m (przy 20 °C)
Twardość Mohsa	6,0
Twardość Vickersa	870-1320 MPa
Twardość Brinella	1735-2450 MPa

Niob, wcześniej znany jako kolumb, jest pierwiastkiem chemicznym o symbolu Nb (dawniej Cb) i liczbie atomowej 41. Jest to miękki, szary, krystaliczny, ciągliwy metal przejściowy, często występujący w minerałach pirochloru i kolumbicie, stąd dawna nazwa „ kolumbium”.Jego nazwa wywodzi się z mitologii greckiej, a konkretnie z Niobe, która była córką Tantala, od imiennika tantalu.Nazwa odzwierciedla duże podobieństwo między tymi dwoma pierwiastkami pod względem właściwości fizycznych i chemicznych, co utrudnia ich rozróżnienie.

Angielski chemik Charles Hatchett opisał w 1801 roku nowy pierwiastek podobny do tantalu i nazwał go kolumbem.W 1809 roku angielski chemik William Hyde Wollaston błędnie stwierdził, że tantal i kolumb są identyczne.Niemiecki chemik Heinrich Rose ustalił w 1846 roku, że rudy tantalu zawierają drugi pierwiastek, który nazwał niobem.W latach 1864 i 1865 seria odkryć naukowych wyjaśniła, że ​​niob i kolumb to ten sam pierwiastek (w odróżnieniu od tantalu) i przez stulecie obu nazw używano zamiennie.Niob został oficjalnie przyjęty jako nazwa pierwiastka w 1949 r., ale nazwa kolumb jest nadal używana w metalurgii w Stanach Zjednoczonych.

Dopiero na początku XX wieku niob został po raz pierwszy zastosowany komercyjnie.Brazylia jest wiodącym producentem niobu i żelazoniobu, stopu zawierającego 60–70% niobu z żelazem.Niob stosuje się głównie w stopach, z czego największą część w stali specjalnej, takiej jak ta stosowana w gazociągach.Chociaż stopy te zawierają maksymalnie 0,1%, niewielki procent niobu zwiększa wytrzymałość stali.Stabilność temperaturowa nadstopów zawierających niob jest ważna ze względu na ich zastosowanie w silnikach odrzutowych i rakietowych.

Niob jest stosowany w różnych materiałach nadprzewodzących.Te stopy nadprzewodzące, zawierające również tytan i cynę, są szeroko stosowane w magnesach nadprzewodzących skanerów MRI.Inne zastosowania niobu obejmują spawanie, przemysł nuklearny, elektronikę, optykę, numizmatykę i biżuterię.W dwóch ostatnich zastosowaniach wysoce pożądanymi właściwościami są niska toksyczność i opalizacja powstająca w wyniku anodowania.Niob jest uważany za pierwiastek o kluczowym znaczeniu dla technologii.

Charakterystyka fizyczna

Niob jest błyszczącym, szarym, plastycznym metalem paramagnetycznym z grupy 5 układu okresowego (patrz tabela), z konfiguracją elektronów w najbardziej zewnętrznych powłokach nietypową dla grupy 5. (Można to zaobserwować w sąsiedztwie rutenu (44), rod (45) i pallad (46).

Chociaż uważa się, że ma on skupioną na ciele sześcienną strukturę kryształu od zera absolutnego do temperatury topnienia, pomiary rozszerzalności cieplnej o wysokiej rozdzielczości wzdłuż trzech osi krystalograficznych ujawniają anizotropie, które są niezgodne ze strukturą sześcienną.Dlatego oczekuje się dalszych badań i odkryć w tej dziedzinie.

Niob staje się nadprzewodnikiem w temperaturach kriogenicznych.Pod ciśnieniem atmosferycznym ma najwyższą temperaturę krytyczną spośród nadprzewodników elementarnych wynoszącą 9,2 K. Niob ma największą głębokość penetracji magnetycznej ze wszystkich pierwiastków.Ponadto jest jednym z trzech elementarnych nadprzewodników typu II, obok wanadu i technetu.Właściwości nadprzewodzące są silnie zależne od czystości niobu metalicznego.

Kiedy jest bardzo czysty, jest stosunkowo miękki i plastyczny, ale zanieczyszczenia sprawiają, że jest twardszy.

Metal ma niski przekrój wychwytu neutronów termicznych;dlatego jest stosowany w przemyśle nuklearnym, gdzie pożądane są struktury przezroczyste dla neutronów.

Charakterystyka chemiczna

Metal przybiera niebieskawy odcień po wystawieniu na działanie powietrza w temperaturze pokojowej przez dłuższy czas.Pomimo wysokiej temperatury topnienia w postaci pierwiastkowej (2468 ° C), ma niższą gęstość niż inne metale ogniotrwałe.Ponadto jest odporny na korozję, wykazuje właściwości nadprzewodnictwa i tworzy warstwy tlenku dielektrycznego.

Niob jest nieco mniej elektrododatni i bardziej zwarty niż jego poprzednik w układzie okresowym, cyrkon, podczas gdy w wyniku skurczu lantanowców ma praktycznie identyczny rozmiar z cięższymi atomami tantalu.W rezultacie właściwości chemiczne niobu są bardzo podobne do właściwości chemicznych tantalu, który w układzie okresowym występuje bezpośrednio pod niobem.Chociaż jego odporność na korozję nie jest tak doskonała jak tantalu, niższa cena i większa dostępność sprawiają, że niob jest atrakcyjny do mniej wymagających zastosowań, takich jak wykładziny kadzi w zakładach chemicznych.