Niobium

Portaal Scheikunde
Chemisch element

Niobium kristal met 1 cm³ kubus
Naam	Niobium (Columbium)
Latijn
Symbool	Nb (Cb)
Atoomnummer	41
Soort	Overgangsmetaal
Kleur	lichtgrijs
Smeltpunt	2477 ^oC
Kookpunt	4744 ^oC

Niobium , ook bekend als Columbium, is een chemisch element met het symbool Nb (voorheen Cb) en atoomnummer 41 in het Periodiek Systeem van de scheikunde. Niobium is een lichtgrijs, kristallijn overgangsmetaal.

Voorkomen

Het vrije element komt niet in de natuur voor, maar niobium komt in combinatie met andere elementen voor in mineralen. Niobium wordt vaak aangetroffen in de mineralen pyrochloor en columbiet, vandaar de vroegere naam "columbium".

Brazilië is de grootste producent van niobium en ferroniobium , een legering van 60-70% niobium met ijzer. Een kleiner deel wordt gevonden in Canada.

Niobium is naar schatting het 34e meest voorkomende element in de aardkorst.

Niobium in erts of mineraal

Pyrochloor is een minerale groep van het niobium- eindlid van de pyrochloorsupergroep.
Columbiet , ook wel niobiet , niobiet-tantaliet en columbate genoemd. Het is een zwarte minerale groep die een erts van niobium is.
Okaiet uit Canada

Geschiedenis

De naam komt uit de Griekse mythologie, in het bijzonder Niobe, die de dochter was van Tantalus, de naamgenoot van tantaal. De naam weerspiegelt de grote overeenkomst tussen de twee elementen in hun eigenschappen, waardoor ze moeilijk te onderscheiden zijn.

De Engelse scheikundige Charles Hatchett rapporteerde in 1801 een nieuw element dat lijkt op tantaal en noemde het columbium. In 1809 concludeerde de Engelse chemicus William Hyde Wollaston ten onrechte dat tantaal en columbium het zelfde waren. De Duitse chemicus Heinrich Rose bepaalde in 1846 dat tantaalerts een tweede element bevat, dat hij niobium noemde. In 1864 en 1865 verduidelijkte een reeks wetenschappelijke uitkomsten van onderzoeken dat niobium en columbium hetzelfde element waren (en niet hetzelfde als tantaal), en gedurende een eeuw werden de namen nioboium en columbium door elkaar gebruikt. Niobium werd officieel aangenomen als de naam van het element in 1949, maar de naam columbium wordt nog steeds gebruikt in de metallurgie (metaalchemie) in de Verenigde Staten.

Pas in het begin van de 20e eeuw werd niobium voor het eerst commercieel (voor de handel) gebruikt in gloeilampen. Dit gebruik raakte snel achterhaald door de vervanging van niobium door wolfraam, dat een hoger smeltpunt heeft. Dat niobium de sterkte van staal verbetert, werd voor het eerst ontdekt in de jaren 1920, en deze toepassing is het meeste gebruik ervan.

Gebruik

Zuiver niobium heeft een hardheid die vergelijkbaar is met die van zuiver titanium, en het heeft een vergelijkbare vervormbaarheid als ijzer. Niobium oxideert (roest) zeer langzaam in de atmosfeer van de aarde, vandaar de toepassing in sieraden als hypoallergeen alternatief voor nikkel.

Niobium wordt voornamelijk gebruikt in legeringen, het grootste deel in speciaal staal zoals dat wordt gebruikt in gaspijpleidingen. Hoewel deze legeringen maximaal 0,1% bevatten, verhoogt het kleine percentage niobium de sterkte van het staal. De temperatuurstabiliteit van niobiumhoudende superlegeringen is belangrijk voor het gebruik in straal- en raketmotoren.

Niobium wordt gebruikt in verschillende supergeleidende materialen. Deze supergeleidende legeringen, die ook titanium en tin bevatten, worden veel gebruikt in de supergeleidende magneten van MRI-scanners. Andere toepassingen van niobium zijn lassen, nucleaire industrie, elektronica, optica en sieraden. Bij de laatste toepassing is de lage giftigheid en glans een zeer gewenste eigenschap. Niobium wordt beschouwd als een zogeheten technologie kritisch element. Dat wil zeggen dat het zeer gewild is in de technologie, maar dat het beperkt beschikbaar is.

Biologie

Niobium heeft geen bekende biologische rol. Hoewel niobiumstof irriterend is voor de ogen en de huid en een mogelijk brandgevaar oplevert, is zuiver niobium onschadelijk. Het wordt vaak gebruikt in sieraden en is getest voor gebruik in sommige medische implantaten zoals pacemakers (hulp voor het hart)

Toepassingen

Apollo 15 capsule in maanbaan. De donkere raketmondstuk links is een niobium-titanium legering
MRI-scanner met supergeleidende magneten met Niobium
Kleurend Niobium voor sieraden