เลขอะตอม	41
หมายเลข CAS	7440-03-1
มวลอะตอม	92.91
จุดหลอมเหลว	2 468 องศาเซลเซียส
จุดเดือด	4 900 องศาเซลเซียส
ปริมาตรอะตอม	0.0180 นาโนเมตร3
ความหนาแน่นที่ 20°C	8.55ก/ซม³
โครงสร้างผลึก	ลูกบาศก์ที่มีศูนย์กลางอยู่ที่ร่างกาย
ค่าคงที่ของโครงตาข่าย	0.3294 [นาโนเมตร]
ความอุดมสมบูรณ์ในเปลือกโลก	20.0 [กรัม/ตัน]
ความเร็วของเสียง	3480 ม./วินาที (ที่มุมฉาก) (แท่งบาง)
การขยายตัวเนื่องจากความร้อน	7.3 µm/(m·K) (ที่ 25 °C)
การนำความร้อน	53.7 วัตต์/(ม.เคลวิน)
ความต้านทานไฟฟ้า	152 nΩ·m (ที่ 20 °C)
ความแข็งโมห์ส	6.0
ความแข็งวิกเกอร์ส	870-1320เมกะปาสคาล
ความแข็งบริเนล	1735-2450เมกะปาสคาล

ไนโอเบียม ซึ่งเดิมเรียกว่าโคลัมเบียม เป็นธาตุเคมีที่มีสัญลักษณ์ Nb (เดิมเรียกว่า Cb) และเลขอะตอม 41 เป็นโลหะทรานซิชันสีเทาอ่อน มีลักษณะเป็นผลึก เหนียว มักพบในแร่ไพโรคลอร์และโคลัมไบต์ ดังนั้นจึงมีชื่อเดิมว่า "โคลัมเบียม" ชื่อนี้มาจากตำนานเทพเจ้ากรีกโดยเฉพาะไนโอบี ซึ่งเป็นลูกสาวของแทนทาลัส ซึ่งเป็นชื่อเดียวกับแทนทาลัม ชื่อนี้สะท้อนถึงความคล้ายคลึงกันอย่างมากระหว่างธาตุทั้งสองในคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี ทำให้ยากต่อการแยกแยะความแตกต่าง

นักเคมีชาวอังกฤษ Charles Hatchett รายงานการค้นพบธาตุใหม่ที่คล้ายกับแทนทาลัมในปี 1801 และตั้งชื่อว่า columbium ในปี 1809 นักเคมีชาวอังกฤษ William Hyde Wollaston สรุปอย่างผิดๆ ว่าแทนทาลัมและโคลัมเบียมเป็นธาตุชนิดเดียวกัน Heinrich Rose นักเคมีชาวเยอรมันได้สรุปในปี 1846 ว่าแร่แทนทาลัมมีธาตุชนิดที่สองซึ่งเขาตั้งชื่อว่า niobium ในปี 1864 และ 1865 ผลการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ชุดหนึ่งได้ชี้แจงว่า niobium และ columbium เป็นธาตุชนิดเดียวกัน (แตกต่างจากแทนทาลัม) และเป็นเวลาหนึ่งศตวรรษ ชื่อทั้งสองจึงถูกใช้แทนกันได้ Niobium ได้รับการประกาศใช้เป็นชื่อธาตุอย่างเป็นทางการในปี 1949 แต่ชื่อ columbium ยังคงใช้ในปัจจุบันในโลหะวิทยาในสหรัฐอเมริกา

จนกระทั่งต้นศตวรรษที่ 20 ไนโอเบียมจึงถูกนำมาใช้ในเชิงพาณิชย์เป็นครั้งแรก บราซิลเป็นผู้ผลิตไนโอเบียมและเฟอร์โรไนโอเบียมรายใหญ่ ซึ่งเป็นโลหะผสมที่มีไนโอเบียมผสมเหล็ก 60–70% ไนโอเบียมใช้ส่วนใหญ่ในโลหะผสม โดยส่วนใหญ่ใช้ในเหล็กชนิดพิเศษ เช่น ที่ใช้ในท่อส่งก๊าซ แม้ว่าโลหะผสมเหล่านี้จะมีไนโอเบียมไม่เกิน 0.1% แต่เปอร์เซ็นต์ไนโอเบียมเพียงเล็กน้อยก็ช่วยเพิ่มความแข็งแกร่งของเหล็กได้ ความเสถียรของอุณหภูมิของซูเปอร์อัลลอยด์ที่มีไนโอเบียมเป็นส่วนประกอบมีความสำคัญต่อการใช้ในเครื่องยนต์เจ็ทและจรวด

ไนโอเบียมถูกนำมาใช้ในวัสดุตัวนำยิ่งยวดต่างๆ โลหะผสมตัวนำยิ่งยวดเหล่านี้ซึ่งประกอบด้วยไททาเนียมและดีบุกด้วย ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวดของเครื่องสแกน MRI การใช้งานอื่นๆ ของไนโอเบียม ได้แก่ การเชื่อม อุตสาหกรรมนิวเคลียร์ อิเล็กทรอนิกส์ อุปกรณ์ออปติก เหรียญกษาปณ์ และเครื่องประดับ ในสองการใช้งานล่าสุด ความเป็นพิษต่ำและสีรุ้งที่เกิดจากอะโนไดซ์ถือเป็นคุณสมบัติที่ต้องการอย่างมาก ไนโอเบียมถือเป็นธาตุที่สำคัญต่อเทคโนโลยี

ลักษณะทางกายภาพ

ไนโอเบียมเป็นโลหะพาราแมกเนติกสีเทามันวาว เหนียว อยู่ในกลุ่ม 5 ของตารางธาตุ (ดูตาราง) โดยมีโครงสร้างอิเล็กตรอนในชั้นนอกสุดที่ไม่ปกติสำหรับกลุ่ม 5 (สามารถสังเกตได้ในบริเวณใกล้เคียงของรูทีเนียม (44) โรเดียม (45) และแพลเลเดียม (46)

แม้ว่าจะเชื่อกันว่ามีโครงสร้างผลึกลูกบาศก์ที่มีศูนย์กลางอยู่ที่ตัวตั้งแต่ศูนย์สัมบูรณ์จนถึงจุดหลอมเหลว การวัดการขยายตัวเนื่องจากความร้อนที่มีความละเอียดสูงตามแกนผลึกศาสตร์ทั้งสามแกนเผยให้เห็นถึงความแอนไอโซทรอปีที่ไม่สอดคล้องกับโครงสร้างลูกบาศก์[28] ดังนั้น จึงคาดว่าจะมีการวิจัยและค้นพบเพิ่มเติมในพื้นที่นี้

ไนโอเบียมจะกลายเป็นตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิต่ำมาก ที่ความดันบรรยากาศ ไนโอเบียมจะมีอุณหภูมิวิกฤตสูงสุดในบรรดาตัวนำยิ่งยวดธาตุที่ 9.2 K ไนโอเบียมมีความลึกในการทะลุทะลวงแม่เหล็กสูงสุดในบรรดาธาตุทั้งหมด นอกจากนี้ยังเป็นหนึ่งในสามตัวนำยิ่งยวดธาตุประเภท II ร่วมกับวาเนเดียมและเทคนีเชียม คุณสมบัติในการเป็นตัวนำยิ่งยวดนั้นขึ้นอยู่กับความบริสุทธิ์ของโลหะไนโอเบียมเป็นอย่างมาก

เมื่อบริสุทธิ์มากก็จะค่อนข้างนุ่มและเหนียว แต่สิ่งเจือปนจะทำให้แข็งขึ้น

โลหะชนิดนี้มีหน้าตัดการจับนิวตรอนความร้อนต่ำ จึงใช้ในอุตสาหกรรมนิวเคลียร์ที่ต้องการโครงสร้างโปร่งใสแบบนิวตรอน

ลักษณะทางเคมี

โลหะจะมีสีออกน้ำเงินเมื่อสัมผัสกับอากาศที่อุณหภูมิห้องเป็นเวลานาน ถึงแม้ว่าจุดหลอมเหลวในรูปธาตุจะสูง (2,468 °C) แต่ก็มีความหนาแน่นต่ำกว่าโลหะทนไฟชนิดอื่น นอกจากนี้ โลหะนี้ยังทนต่อการกัดกร่อน มีคุณสมบัติเป็นตัวนำยิ่งยวด และสร้างชั้นออกไซด์ไดอิเล็กตริกอีกด้วย

ไนโอเบียมมีอิเล็กโตรโพซิทีฟน้อยกว่าเล็กน้อยและมีความหนาแน่นมากกว่าเซอร์โคเนียม ซึ่งเป็นธาตุในตารางธาตุก่อนหน้า แต่มีขนาดเกือบจะเท่ากันกับอะตอมแทนทาลัมที่มีน้ำหนักมากกว่า เนื่องมาจากการหดตัวของแลนทาไนด์ ดังนั้นคุณสมบัติทางเคมีของไนโอเบียมจึงคล้ายคลึงกับแทนทาลัมมาก ซึ่งปรากฏอยู่ด้านล่างไนโอเบียมในตารางธาตุโดยตรง แม้ว่าความต้านทานการกัดกร่อนของไนโอเบียมจะไม่โดดเด่นเท่าแทนทาลัม แต่ราคาที่ถูกกว่าและหาได้ง่ายกว่าทำให้ไนโอเบียมมีความน่าสนใจสำหรับการใช้งานที่ไม่ต้องใช้ความพยายามมาก เช่น การบุถังในโรงงานเคมี