Niobium (Nb), unsur kimia, logam tahan api dari Grup 5 (Vb)
dari tabel periodik, yang digunakan dalam paduan, alat dan pewarna, dan magnet
superkonduktif. Niobium sangat erat kaitannya dengan tantalum dalam bijih dan sifatnya.
Karena kesamaan kimia niobium dan tantalum, penentian
identitas individual kedua unsur ini sangat sulit. Niobium pertama kali
ditemukan (1801) dalam sampel bijih dari Connecticut oleh kimiawan Inggris
Charles Hatchett, yang disebut elemen columbium untuk menghormati negara asalnya,
Columbia sinonim untuk Amerika Serikat. Pada tahun 1844 seorang ahli kimia
Jerman, Heinrich Rose, menemukan apa yang dianggap sebagai elemen baru yang
terjadi bersama dengan tantalum dan menamakannya niobium berasal dari kata Niobe,
dewi mitologi yang merupakan putri Tantalus. Setelah terjadi kontroversi, diputuskan
bahwa columbium dan niobium adalah unsur yang sama. Akhirnya kesepakatan
internasional (sekitar tahun 1950) dicapai untuk menggunakan nama niobium,
meskipun nama columbium bertahan dalam industri metalurgi AS.
Niobium kira-kira 10 kali lebih banyak di kerak bumi
daripada tantalum. Niobium, lebih banyak daripada timbal dan lebih sedikit dari
tembaga dalam kerak bumi. Mineral Niobium, seri kolumbit-tantalite, di mana
kolumbit (FeNb2O6) dan tantalite (FeTa2O6)
terjadi pada rasio sangat bervariasi, yang merupakan sumber komersial utama Niobium.
Piroklor, kalsium natrium niobate, juga merupakan sumber komersial utama.
Niobium alami terjadi sepenuhnya sebagai isotop stabil niobium-93.
Prosedur produksi untuk niobium merupakan proses yang
kompleks, masalah utama proses ini adalah proses pemisahan dari tantalum.
Pemisahan dari tantalum dipengaruhi oleh ekstraksi pelarut dalam proses
cair-cair; niobium ini kemudian diendapkan dan dipanggang untuk menghasilkan niobium
pentoksida, yang direduksi menjadi bubuk niobium melalui proses metallothermic
dan hidridisasi. Serbuk dikonsolidasikan dan dimurnikan lebih lanjut dengan
elektron-beam leleh. Vacuum sintering serbuk juga digunakan untuk konsolidasi.
Niobium juga dapat diperoleh dengan baik melalui elektrolisis garam menyatu
atau reduksi kompleks fluoro dengan logam yang sangat reaktif seperti natrium.
(Untuk informasi tentang pertambangan, pemulihan, dan aplikasi dari niobium,
lihat proses niobium.)
Logam murni lembut dan ulet; seperti baja atau, jika
dipoles, seperti platinum. Meskipun memiliki ketahanan korosi yang sangat baik,
niobium rentan terhadap oksidasi di atas sekitar 400 ° C (750 ° F). Niobium
dapat dilarutkan dalam campuran asam nitrat dan asam fluorida. Benar-benar
larut dengan zat besi, Niobium akan ditambahkan dalam bentuk ferroniobium pada beberapa
baja tahan karat untuk memberikan stabilitas ketika dilakukan proses las atau
pemanasan. Niobium digunakan sebagai unsur paduan utama dalam superalloy
berbasis nikel dan sebagai aditif kecil tapi penting untuk kekuatan baja tinggi,
paduan rendah baja. Karena kompatibilitas dengan uranium, ketahanan terhadap
korosi oleh cairan pendingin alkali-logam, dan penampang termal-neutron yang
rendah, telah digunakan sendiri atau dicampur dengan zirkonium dalam kelongsong
untuk inti reaktor nuklir. Karbida disemen digunakan sebagai alat pres panas
dan pemotong dibuat lebih keras dan lebih tahan terhadap shock dan erosi oleh
adanya niobium. Niobium berguna dalam pembangunan perangkat elektronik kriogenik
(suhu rendah) dengan konsumsi daya yang rendah. Niobium-timah (Nb3Sn)
adalah superkonduktor di bawah suhu 18.45 kelvin (K), dan logam niobium itu
sendiri, di bawah suhu 9.15 K.
Senyawa niobium yang penting relatif kecil. Mereka ditemukan
di alam memiliki keadaan oksidasi +5, tetapi senyawa oksidasi yang lebih rendah
(2-4) telah disusun. Quadruply niobium, misalnya, dalam bentuk karbida, NbC,
digunakan untuk membuat karbida disemen.
Properti
elemen
|
|
nomor atom
|
41
|
berat atom
|
92,906
|
titik leleh
|
2.468 ° C (4474 ° F)
|
Titik didih
|
4927 ° C (8901 ° F)
|
berat jenis
|
8.57 (20 ° C)
|
oksidasi
|
+2, +3, +4, +5
|
elektron konfigurasi
|
[Kr]4d45s1
|