Niob
| Niob | |
| Elementsymbol | Nb |
| Ordnungszahl | 41 |
| Relative Atommasse | 92,90637 |
| Aggregatzustand | fest |
| Schmelzpunkt | 2477 °C |
| Siedepunkt | 4744 °C |
| Elementkategorie | Übergangsmetall |
Niob (benannt nach Niobe, der Tochter des Tantalos [wegen des gemeinsamen Vorkommens von Niob mit Tantal]) ist ein zu den Metallen gehörendes chemisches Element. Es steht im Periodensystem der Elemente in der 5. Gruppe (Nebengruppe) und ist in seinen chemischen Eigenschaften dem Tantal sehr ähnlich.
Inhaltsverzeichnis
Weitere Eigenschaften
Niob ist ein seltenes, hellgrau glänzendes, sehr beständiges Metall, das sich gut walzen und schmieden lässt. Es wird von Säuren (mit Ausnahme von Flußsäure) nicht angegriffen. Niob ähnelt in vielen seiner Eigenschaften dem Tantal, ein markanter Unterschied ist allerdings die wesentlich geringere Dichte. In Pulverform kann Niob sich spontan entzünden. Mit den meisten Nichtmetallen reagiert es bei höheren Temperaturen, eine Ausnahme bildet das Fluor, welches es schon bei Raumtemperatur angreift.
Das reine Metall kann man aufgrund seiner geringen Härte gut verarbeiten. Durch geringe Verunreinigungen mit Kohlenstoff wird es jedoch wesentlich härter und spröder. Niob ist ein relativ unedles Element. Trotzdem ist es an der Luft sehr beständig, da sich eine schützende Oxidschicht bildet, die das Metall vor weiterer Korrosion schützt.
Geschichte
Im Jahre 1801 untersuchte der englische Chemiker Charles Hatchett in London columbithaltigen Fluß-Sand aus Massachusetts und gewann daraus ein neues Oxid, das er zunächst Columbium nannte. 33 Jahre später wies dann der deutsche Mineraloge Heinrich Rose nach, daß das Columbium zwei verschiedene Elemente enthielt. Das eine war das bereits von Gustaf Ekeberg entdeckte Tantal, das andere benannte Rose nach Niobe, einer Tochter des altgriechischen Sagenkönigs Tantalos. 1864 gelang dem schwedischen Chemiker Christian Wilhelm Blomstrand erstmals die Herstellung von elementarem Niob durch eine Reduktion von Niob(V)-chlorid mit Wasserstoff. 1866 gelang es dem Schweizer Chemiker Charles Marignac erstmals, die beiden Elemente durch fraktionierte Kristallisation der Alkali-Doppelfluoride voneinander zu trennen. 1907 erhielt der deutsche Chemiker Werner von Bolton sehr reines Niob durch die Reduktion von Kaliumpentafluorooxoniobat(V) mit Natrium.
Vorkommen
Niobium steht an der 34. Stelle der Elementhäufigkeit und gehört damit zu den seltenen Elementen auf der Erde. In der Erdhülle kommt es etwas häufiger vor als Blei oder Tantal. Elementar findet man es in der Natur nicht. Das bedeutendste Nioberz ist das Mischmineral Columbit, in dem vor allem Eisen-, Niob- und Tantalverbindungen vorkommen. Die größten Niobreserven befinden sich in Brasilien, wo auch auch die weitgrößte Menge weltweit (etwa 90 Prozent) produziert wird. Weitere Vorkommen befinden sich in Kanada, den GUS-Staaten, Mittelafrika, Malaysia und Australien. Auch bei der Zinngewinnung fallen größere Niobmengen an.
Verwendung
Niob ist ein wichtiger Legierungsbestandteil bei der Herstellung temperaturbeständiger Werkstoffe. Die Legierung Ferro-Niob (ca. 65 Prozent Niob, 30 Prozent Eisen, sowie Zusätze mit Tantal, Aluminium und Silizium) dient als Legierungsbestandteil für rostfreie Stähle im Automobilbau, für Brücken, Hochspannungsmasten und Rohre. Legierungen mit Niob, Eisen und Kobalt und Zusätze anderer Metalle eignen sich für Triebwerke im Flugzeug- und Raketenbau. Niob-Zirkonium-Legierungen dienen zur Umhüllung von Kernbrennstäben. Legierungen mit Niob und Wolfram werden zur Herstellung von Thermometern im Hochtemperaturbereich eingesetzt. Niob-Titan-Legierungen werden für die Herstellung von Dauermagneten oder von großen Magneten in Teilchenbeschleunigern verwendet. Außerdem lassen sich bei Schmuck und Münzen durch das Auftragen dünner Oxidschichten mit Hilfe einer Anodisierung fast alle Farben des Regenbogens erzeugen.
