Zirconium Vanadium  Tantal Molybdän  
 Niob                                                 41Nb
 engl. niobium (nach "Niobe", der Tochter des Tantalos)
 
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Relat. Atommasse   
Ordnungszahl    
Schmelzpunkt    
Siedepunkt    
Oxidationszahlen     
Dichte     
Härte (Mohs)      
Elektronegativität     
Elektronenkonfig.    
Natürl. Häufigkeit  
 
92,90637     
41     
2477 °C     
4744 °C     
5, 4, 3, 2, 1, -1     
8,57 g/cm³    
    
1,60 (Pauling)      
[Kr]4d45s1    
Nb-93  100%   
 
 

     

Film

31 sek
Ein Stück kristallines Niob wird mit dem Brenner kräftig erhitzt. 
    
  GHS-Piktogramme  
  Gefahr
Gefahren (H-Sätze)  
H 228 
  
Diese Kennzeichnung gilt für Pulver. 
Das kompakte Metall ist nicht 
kennzeichnungspflichtig.
CAS-Nummer 
7440-03-1 
  

 
 
 
 
Physikalisch-chemische Eigenschaften
Das grau glänzende Niob ähnelt dem Tantal, es hat eine sehr hohe Schmelztemperatur. Ein markanter Unterschied zum Tantal ist die wesentlich geringere Dichte. 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. Das farbige Schillern, das beim Erhitzen eines kompakten Stücks mit dem Brenner auftritt, wird durch hauchdünne Oxidschichten auf der Metalloberfläche verursacht. Niobpulver ist pyrophor und kann sich von selbst entzünden. Mit Sauerstoff reagiert glühendes Niobpulver zu Niob(V)-oxid:  

4 Nb  +  5 O2 reagiert zu  2 Nb2O5      ΔHR = -3802 kJ/mol 
  
Das kompakte Metall wird bei Zimmertemperatur von den meisten Säuren nicht angegriffen. Nach dem Erhitzen vermögen jedoch fast alle Säuren das Metall zu zersetzen. Bei höheren Temperaturen reagiert es auch mit den meisten Nichtmetallen wie Stickstoff oder Kohlenstoff, mit Wasserstoff und mit Chlor:  
  
2 Nb  +  5 Cl2 reagiert zu  2 NbCl5     ΔHR = - 1596 kJ/mol 
   
Toxikologie 
Das elementare Niob und auch das Niob(V)-oxid haben nur ein geringes toxisches Potenzial. Das Freisetzen und Einatmen von Stäuben ist aber auf jeden Fall zu vermeiden.
  
Vorkommen 
Häufigkeit   weniger häufig

Niob kommt in der Erdhülle etwas häufiger wie Blei oder Tantal vor. 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 wichtigsten Vorkommen liegen in Kanada, Russland, Kongo, Nigeria, Uganda, Thailand, Malaysia und Australien.  
 
 
 Columbit aus Habira/Brasilien
Columbit
Der Columbit ist ein Mischmineral, in dem vor allem Eisen-, Niob- und Tantalverbindungen vorkommen.
 
 
Geschichte 
1801 untersuchte der englische Mineraloge Charles Hatchett (1765-1847) in London columbithaltigen Fluss-Sand aus Massachusettes und gewann daraus ein neues Oxid, das er zunächst Columbium nannte. 33 Jahre später wies der Berliner Mineraloge Heinrich Rose (1795-1864) nach, dass das Oxid zwei verschiedene Elemente enthielt. Das eine war das bereits von Gustaf Ekeberg entdeckte Tantal, das andere benannte Rose nach Niobe, einer Tochter des griechischen Sagenkönigs Tantalos. 1864 gelang Christian Wilhelm Blomstrand erstmals die Herstellung von elementarem Niob durch eine Reduktion von Niob(V)-chlorid mit Wasserstoff.  
 
 
 Der Entdecker des Niobs
 
 
 
 Charles Hatchett (1765-1847) auf einer Medaille
 
  
Herstellung     
Der Columbit wird zunächst in Säuren oder Laugen aufgeschlossen. Nach der Zugabe von Wasser erhält man die unlöslichen Niob- und Tantaloxide. Nach dem Lösen der Oxide in Flusssäure gibt man Kaliumfluorid hinzu. Dabei entstehen die entsprechenden Fluoride K2TaF7 und K2NbOF5. Das Tantalfluorid ist schlechter löslich als das Niobfluorid und kann daher abgetrennt werden. Dieses wandelt man wieder in Nioboxid um und reduziert es bei hohen Temperaturen mit Kohle. Dabei entsteht Niob-Carbid NbC als Zwischenprodukt:  
  
Nb2O5  +  7 C reagiert zu  2 NbC  +  5 CO
5 NbC  +  Nb2O5 reagiert zu  7 Nb  +  5 CO
  
Verwendung 
Ferro-Niob ist eine Legierung mit etwa 65 Prozent Niob, 30 Prozent Eisen, sowie Zusätze mit Tantal, Aluminium und Silicium. Es dient als Legierungsbestandteil für rostfreie Stähle im Automobilbau, für Brücken, Hochspannungsmasten und Rohre. Legierungen mit Niob, Eisen und Cobalt 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. Bei Schmuck und Münzen lassen sich durch das Auftragen dünner Oxidschichten mit Hilfe einer Anodisierung fast alle Farben des Regenbogens erzeugen. 
 
 
 25-Euro-Münzen aus Österreich mit Niobkern und Ring aus Silber

Niobmünzen

Der Ring dieser Münzen enthält neun Gramm Feinsilber 900, der Kern besteht aus 6,5 Gramm Niob. Durch Anodisierung lassen sich dünne Oxidschichten mit verschiedenen Farben erzeugen.
 
 
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