1.

Einleitung

Niob, chemisches Symbol Nb, stahlgraues, metallisches Element mit der Ordnungszahl 41, das gemeinsam mit Vanadium, Tantal und Dubnium in der fünften Nebengruppe des Periodensystems steht und zu den Übergangsmetallen zählt.

Niob wurde 1801 von dem englischen Chemiker Charles Hatchett in einer Probe entdeckt, die er aus einem aus Kolumbien stammenden Mineralbrocken gewonnen hatte. Es wurde einige Zeit mit dem 1802 entdeckten Tantal für identisch gehalten. Erst der deutsche Chemiker Heinrich Rose wies 1844 nach, dass es sich um zwei verschiedene Elemente handelt. Rose benannte Niob (bzw. Niobium) nach Niobe, der Tochter des Tantalus, weil sich Tantal und Niob chemisch sehr ähneln und beide Metalle in der Natur häufig gemeinsam (vergesellschaftet) vorkommen. Im angloamerikanischen Sprachraum wurde das Element nach einem Namensvorschlag des Entdeckers Hatchett bis 1949 Columbium (Cb) genannt. Elementares Niob wurde erstmals 1864 gewonnen.

2.

Vorkommen und Eigenschaften

Natürliches Niob ist anisotop, d. h., es existiert nur ein natürliches Isotop, nämlich Niob 93. Zusätzlich sind 29 künstliche Isotope bekannt (⁸¹Nb bis ¹¹⁰Nb), die meisten von ihnen sind radioaktiv. Unter den Elementen der Erdkruste steht Niob an 33. Stelle. Es kommt ausschließlich in gebundener Form vor. Wichtige niobhaltige Erze sind Eisenniobat ((Fe,Mn)(NbO₃)₂), Columbit ((Fe,Mn)(Nb,Ta)₂O₆) und Pyrochlor ((Ca,Na)₂(Nb,Ta,Ti)₂O₆(O,OH,F)). Der Körper eines Erwachsenen enthält im Durchschnitt etwa 0,8 Milligramm Niob pro Kilogramm; über die physiologische Funktion des Metalls ist aber nur wenig bekannt.

Reines Niob ist stahlgrau, metallisch glänzend und lässt sich gut schmieden, walzen oder ziehen; schon geringe Verunreinigungen machen das Metall spröde. Bei Raumtemperatur ist Niob beständig gegenüber Sauerstoff, reagiert jedoch ab 300 °C zu Diniobpentaoxid oder Niobpentoxid (Nb₂O₅). Bei höheren Temperaturen verbindet sich das Metall auch mit zahlreichen anderen Nichtmetallen. Die meisten Säuren (selbst Königswasser) greifen das reine Metall nur wenig an, weil sich auf dessen Oberfläche eine schützende Oxidschicht bildet (siehe Passivierung). Nur heißer konzentrierter Schwefelsäure, Flusssäure (siehe Fluor) oder Alkalilaugen widersteht Niobmetall nicht.

Niob schmilzt bei 2 468 °C und siedet bei etwa 4 930 °C (nach anderen Angaben 5 100 °C). Die Dichte liegt bei 8,57 Gramm pro Kubikzentimeter, die Atommasse bei 92,906 u. In seinen Verbindungen tritt Niob mit den Oxidationsstufen -3 bis +5 auf; am beständigsten ist die Stufe +5. Beispiele dafür sind das gelbe Niobpentachlorid (NbCl₅) und das weiße Diniobpentaoxid oder Niobpentoxid (Nb₂O₅).

3.

Verwendung

Niob wird vor allem als Legierungsbestandteil nicht rostender Stähle verwendet und dient vor allem bei höheren Temperaturen als guter Korrosionsschutz (z. B. bei hochwarmfesten Stählen). Außerdem wird Niob zur Herstellung von Supraleitern, Thermoelementen (siehe Thermometer) und Ummantelungen für Kernbrennstäbe genutzt.