imported>Helium4: /* Vorkommen */https://www.scinexx.de/news/geowissen/ursprung-riesiger-niob-lagerstaette-aufgeklaert/

2025-09-16T14:36:36Z

Vorkommen: https://www.scinexx.de/news/geowissen/ursprung-riesiger-niob-lagerstaette-aufgeklaert/

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{{Infobox Chemisches Element

| Name = Niob
| Symbol = Nb
| Ordnungszahl = 41
| Serie = Üm
| Gruppe = 5
| Periode = 5
| Block = d

| Aussehen = grau metallisch glänzend
| CAS = {{CASRN|7440-03-1}}
| EG-Nummer = 231-113-5
| ECHA-ID = 100.028.284
| Massenanteil = 19 ppm (34. Häufigkeit)<ref name="Harry H. Binder">Harry H. Binder: ''Lexikon der chemischen Elemente.'' S. Hirzel Verlag 1999, ISBN 3-7776-0736-3.</ref>
| Hauptquelle = <ref>Die Werte der atomaren und physikalischen Eigenschaften (Infobox) sind aus [http://www.webelements.com/niobium/ webelements.com (Niob)] entnommen.</ref>

| Atommasse = 92,90637(1)<ref name="CIAAW">IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights: ''Standard Atomic Weights of 14 Chemical Elements Revised.'' In: ''Chemistry International.'' 40, 2018, S. 23, [[doi:10.1515/ci-2018-0409]].</ref>
| Atomradius = 145
| AtomradiusBerechnet = 164
| KovalenterRadius = 137
| VanDerWaalsRadius =
| Elektronenkonfiguration = [[[Krypton|Kr]]] 4[[D-Orbital|d]]4 5[[S-Orbital|s]]1
| Austrittsarbeit =
| Ionisierungsenergie_1 = {{ZahlExp|6,75885|suffix=(4)|post=[[Elektronenvolt|eV]]<ref name="NIST-ASD-niobium">{{NIST-ASD|niobium|Abruf=2020-06-11}}</ref>}} ≈ {{ZahlExp|652,13|post=[[Joule|kJ]]/[[mol]]<ref name="Webelements-niobium">{{Webelements|niobium|atoms|Abruf=2020-06-11}}</ref>}}
| Ionisierungsenergie_2 = {{ZahlExp|14,32|suffix=|post=eV<ref name="NIST-ASD-niobium" />}} ≈ {{ZahlExp|1382|post=kJ/mol<ref name="Webelements-niobium" />}}
| Ionisierungsenergie_3 = {{ZahlExp|25,04|suffix=|post=eV<ref name="NIST-ASD-niobium" />}} ≈ {{ZahlExp|2416|post=kJ/mol<ref name="Webelements-niobium" />}}
| Ionisierungsenergie_4 = {{ZahlExp|37,611|suffix=(22)|post=eV<ref name="NIST-ASD-niobium" />}} ≈ {{ZahlExp|3629|post=kJ/mol<ref name="Webelements-niobium" />}}
| Ionisierungsenergie_5 = {{ZahlExp|50,5728|suffix=(25)|post=eV<ref name="NIST-ASD-niobium" />}} ≈ {{ZahlExp|4880|post=kJ/mol<ref name="Webelements-niobium" />}}

| Aggregatzustand = fest
| Modifikationen =
| Kristallstruktur = kubisch raumzentriert
| Dichte = 8,57 g/cm³ (20 [[Grad Celsius|°C]])<ref name="Greenwood">N. N. Greenwood, A. Earnshaw: ''Chemie der Elemente.'' 1. Auflage. 1988, ISBN 3-527-26169-9, S. 1260.</ref>
| RefTempDichte_K =
| Mohshärte = 6,0
| Magnetismus = [[Paramagnetismus|paramagnetisch]] ([[Magnetische Suszeptibilität|''χm'']] = 2,3 · 10−4)<ref>Robert C. Weast (Hrsg.): ''CRC Handbook of Chemistry and Physics''. CRC (Chemical Rubber Publishing Company), Boca Raton 1990, ISBN 0-8493-0470-9, S. E-129 bis E-145. Werte dort sind auf g/mol bezogen und in cgs-Einheiten angegeben. Der hier angegebene Wert ist der daraus berechnete maßeinheitslose SI-Wert.</ref>
| Schmelzpunkt_K = 2750
| Schmelzpunkt_C = 2477
| Siedepunkt_K = 5017 K<ref name="Zhang">Yiming Zhang, Julian R. G. Evans, Shoufeng Yang: ''Corrected Values for Boiling Points and Enthalpies of Vaporization of Elements in Handbooks.'' In: ''[[Journal of Chemical & Engineering Data]].'' 56, 2011, S. 328–337, [[doi:10.1021/je1011086]].</ref>
| Siedepunkt_C = 4744
| MolaresVolumen = 10,83 · 10−6
| Verdampfungswärme = 694 kJ/mol<ref name="Zhang" />
| Schmelzwärme = 26,8
| Dampfdruck =
| RefTempDampfdruck_K =
| Schallgeschwindigkeit = 3480
| RefTempSchallgeschwindigkeit_K = 293,15
| SpezifischeWärmekapazität = 
| ElektrischeLeitfähigkeit = 6,58 · 106
| RefTempElektrischeLeitfähigkeit_K =
| Wärmeleitfähigkeit = 54
| RefTempWärmeleitfähigkeit_K =

| Oxidationszustände = +2, +4, '''+5'''
| Normalpotential = −1,1 [[Volt|V]] (Nb2+ + 2 e− → Nb)
| Elektronegativität = 1,6
| Quelle GHS-Kz = <ref name="GESTIS">{{GESTIS|ZVG=7410|Name=Niob (Pulver)|Abruf=2021-11-09}}</ref>
| GHS-Piktogramme = Pulver{{GHS-Piktogramme|02}}
| GHS-Signalwort = Gefahr
| H = {{H-Sätze|228}}
| EUH = {{EUH-Sätze|-}}
| P = {{P-Sätze|210}}
| Quelle P = <ref name="GESTIS" />

| Isotope =
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Symbol = Nb
| Massenzahl = 91
| NH = 0
| Halbwertszeit = 680 [[Jahr|a]]
| Zerfallstyp1ZM = [[Elektronen-Einfang|ε]]
| Zerfallstyp1ZE = 1,253
| Zerfallstyp1ZP = [[Zirconium|91Zr]]
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 2
| Symbol = Nb
| Massenzahl = 92
| NH = 0
| Halbwertszeit = 3,47 · 107 [[Jahr|a]]
| Zerfallstyp1ZM = [[Elektronen-Einfang|ε]]
| Zerfallstyp1ZE = 2,006
| Zerfallstyp1ZP = [[Zirconium|92Zr]]
| Zerfallstyp2ZM = [[Betastrahlung|β]]−
| Zerfallstyp2ZE = 0,356
| Zerfallstyp2ZP = [[Molybdän|92Mo]]
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 0
| Symbol = Nb
| Massenzahl = 93
| NH = '''100'''
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Symbol = Nb
| Massenzahl = 93[[Isomer (Kernphysik)|meta]]
| NH = 0
| Halbwertszeit = 16,13 [[Jahr|a]]
| Zerfallstyp1ZM = [[Isomerie-Übergang|IT]]
| Zerfallstyp1ZE = 0,031
| Zerfallstyp1ZP = 93Nb
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Symbol = Nb
| Massenzahl = 94
| NH = 0
| Halbwertszeit = 20300 [[Jahr|a]]
| Zerfallstyp1ZM = [[Betastrahlung|β]]−
| Zerfallstyp1ZE = 2,045
| Zerfallstyp1ZP = [[Molybdän|94Mo]]
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Symbol = Nb
| Massenzahl = 95
| NH = 0
| Halbwertszeit = 34,975 [[Tag|d]]
| Zerfallstyp1ZM = [[Betastrahlung|β]]−
| Zerfallstyp1ZE = 0,926
| Zerfallstyp1ZP = [[Molybdän|95Mo]]
}}
| NMREigenschaften =
{{Infobox Chemisches Element/NMR
| Symbol = Nb
| Massenzahl_1 = 93
| Kernspin_1 = 9/2
| Gamma_1 = 6,567 · 107
| Empfindlichkeit_1 = 0,488
| Larmorfrequenz_1 = 24,47
}}
}}

'''Niob''' [{{IPA|ˈnioːp}}] (auch ''Niobium'', nach [[Niobe (Mythologie)|Niobe]], der Tochter des [[Tantalos]]) ist ein [[chemisches Element]] mit dem [[Elementsymbol]] Nb und der [[Ordnungszahl]] 41. Es zählt zu den [[Übergangsmetalle]]n, im [[Periodensystem]] steht es in der 5. [[Periode-5-Element|Periode]] sowie der 5. [[Nebengruppe]] (Gruppe 5) oder [[Vanadiumgruppe]].

Im [[Anglosphäre|angelsächsischen]] Sprachraum wird noch vereinzelt von Metallurgen und Werkstoffanbietern die schon länger veraltete Bezeichnung ''Columbium'' und das Kurzzeichen ''Cb'' verwendet.

Das selten vorkommende [[Schwermetalle|Schwermetall]] ist von grauer Farbe und gut schmiedbar. Niob wird vor allem aus den niobreichen Vertretern der [[Pyrochlor-Obergruppe]], den Mineralen der [[Columbit]]-Mischkristallreihe Columbit-(Mn) – Columbit-(Mn) und [[Loparit]]<ref>[[Mineralienatlas:Loparit]].</ref> gewonnen.
Als [[Coltan]] (ein modernes, vorrangig in der Politik verwendetes Akronym aus ''Col''umbit – ''Tan''talit) werden Niob-Tantal-Erze bezeichnet, die zu den vier Mischkristallreihen [[Columbit-(Fe)]] – [[Columbit-(Mn)]], [[Tantalit-(Mn)]] – [[Tantalit-(Fe)]], Columbit-(Mn) – Tantalit-(Mn) und Columbit-(Fe) – Tantalit-(Fe) zählen. Niob wird hauptsächlich in der [[Metallurgie]] verwendet, um Spezialstähle herzustellen und die [[Schweißeignung|Schweißbarkeit]] zu verbessern.

== Geschichte ==
Niob wurde 1801 durch [[Charles Hatchett]] entdeckt. Er fand es in einer Probe von Columbit-[[Erz]] aus einem Flussbett in [[Massachusetts]], das um 1743 nach England verschickt worden war. Hatchett benannte das Element ''Columbium'' (nach [[Columbia (Personifikation)|Columbia]], der Personifikation der Vereinigten Staaten<ref>Andere Ansicht: Benannt nach [[Christopher Columbus]], dem Entdecker Amerikas. Columbia (und der [[District of Columbia]]) wurden nach Columbus benannt.</ref>). Bis Mitte des 19. Jahrhunderts ging man davon aus, dass es sich bei Columbium und dem 1802 entdeckten [[Tantal]] um dasselbe Element handelt, da sie in Mineralen fast immer zusammen auftreten.

Erst 1844 zeigte der Berliner Professor [[Heinrich Rose]], dass Niob- und Tantalsäure unterschiedliche Stoffe sind. Nicht um die Arbeiten Hatchetts und dessen Namensgebung wissend, benannte er das wiederentdeckte Element aufgrund dessen Ähnlichkeit mit Tantal nach [[Niobe (Mythologie)|Niobe]], der Tochter des [[Tantalos]].

1864 gelang [[Christian Wilhelm Blomstrand]] die Herstellung von metallischem Niob durch [[Reduktion (Chemie)|Reduktion]] von Niobchlorid mit [[Wasserstoff]] in der Hitze. 1866 bestätigte [[Jean Charles Galissard de Marignac|Charles Marignac]] Tantal als eigenständiges Element.

1907 stellte [[Werner von Bolton]] durch Reduktion eines Heptafluoroniobats mit Natrium sehr reines Niob her.<ref>{{Holleman-Wiberg |Auflage=102. |Startseite=1553}}</ref>

Erst nach 100 Jahren Auseinandersetzung legte die [[International Union of Pure and Applied Chemistry]] (IUPAC) 1950 ''Niob'' als offizielle Bezeichnung des Elements fest.

== Vorkommen ==

[[Datei:Columbit.jpg|mini|links|hochkant|Columbit aus Madagaskar]]

Niob ist ein seltenes Element mit einem Anteil an der [[Erdkruste]] von 1,8·10−3 %.<ref name="dtv">''dtv-Atlas Chemie.'' Band 1, dtv-Verlag, 2000.</ref> Es kommt nicht [[gediegen]] vor. Aufgrund der ähnlichen [[Ionenradius|Ionenradien]] kommen Niob und Tantal immer verschwistert vor. Die wichtigsten Niob-[[Mineral]]e sind Vertreter der Columbit-Tantalit-Mischkristallreihen mit der allgemeinen Formel ([[Eisen|Fe]],[[Mangan|Mn]])(Nb,[[Tantal|Ta]])2[[Sauerstoff|O]]6, die je nach Dominanz von Niob oder Tantal als ''Columbit'' (Mischkristallreihe Columbit-(Fe) – Columbit-(Mn)) oder ''Tantalit'' (Mischkristallreihe Tantalit-(Fe) – Tantalit-(Mn)) bezeichnet werden, sowie Vertreter der [[Pyrochlorgruppe]] innerhalb der Pyrochlor-Obergruppe. Etwa 85–90 % der Niob-Industrie verwendet Niob aus Lagerstätten, aus denen keine Tantal-Erze gewonnen werden.

Die wichtigsten erschlossenen Vorkommen von ''Pyrochlor'' befinden sich in [[Brasilien]]. Die Lagerstätten bei [[Araxá]] werden von der [[Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineração]] (CBMM) bewirtschaftet und sollen mit geschätzten Reserven von 460 Mio. Tonnen ausreichen, um den Weltbedarf an Niob für die nächsten 500 Jahre zu decken. Eine weitere brasilianische Lagerstätte mit Reserven von ca. 18 Mio. Tonnen Niob wird von der [[Mineração Catalão de Goias]] geführt. Die vermutlich größten Vorkommen bei [[São Gabriel da Cachoeira]] sind aufgrund ihrer Lage im Nationalpark [[Pico da Neblina]] und indigenen Reservaten bislang nicht erschlossen. Die drittgrößte ausgebeutete Lagerstätte der Welt ist die vom Konzern [[Iamgold]] betriebene Niobec Mine in [[Kanada]]. Die drei genannten Unternehmen produzieren Ferro-Niob mit einem nominalen Nb2O5-Gehalt von 60 % und decken gemeinsam etwa 85 % des Niob-Weltbedarfs. Weitere bedeutende, zum Teil wenig erschlossene Niob-Lagerstätten befinden sich im [[Lowosero]]-Massiv in Russland und in der Lagerstätte Lueshe in der Provinz [[Nord-Kivu]], ([[Demokratische Republik Kongo]]).<ref>[https://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/Mineralienportrait/Tantal,%20Niob%20und%20Coltan/Niob-Lagerst%E4tten ''Niob-Lagerstätten''].</ref>

Einige Nioberze wie z. B. Columbit-Tantalit (kurz ''Coltan'') wurden 2012 von der US-amerikanischen Börsenaufsicht [[United States Securities and Exchange Commission|SEC]] als so genanntes ''[[Konfliktmineral]]'' eingestuft,<ref>[http://www.sec.gov/rules/final/2012/34-67716.pdf ''Conflict Minerals - Final Rule.''] (PDF; 2SEC: ) SEC, 2012, S. 34 f. (englisch)</ref> dessen Verwendung für Unternehmen gegenüber der SEC berichtspflichtig ist. Als Grund hierfür werden die Produktionsorte im Osten des Kongo angeführt, die von Rebellen kontrolliert werden und so im Verdacht stehen, bewaffnete Konflikte mitzufinanzieren.<ref>[http://www.sec.gov/news/press/2012/2012-163.htm ''SEC Adopts Rule for Disclosing Use of Conflict Minerals.''] (engl.), Zugriff am 3. September 2012.</ref>

Weitere, meist seltene Minerale sind:
* [[Euxenit]] [(Y,Ca,Ce,U,Th)(Nb, Ta, Ti)2O6]
* [[Olmsteadit]] (KFe2(Nb,Ta)[O<nowiki>|</nowiki>PO4]2 · H2O)
* [[Samarskit]] ((Y,Er)4[(Nb,Ta)2O7]3)

In Zentral-[[Australien]], in der "Aileron-Provinz"wurde 2022 ein neues Vorkommen entdeckt, das sich per 2025 als weltbedeutend groß herausstellte.<ref>{{Internetquelle |autor=Nadja Podbregar |url=https://www.scinexx.de/news/geowissen/ursprung-riesiger-niob-lagerstaette-aufgeklaert/ |titel=Geowissen : Ursprung riesiger Niob-Lagerstätte aufgeklärt |werk=scinexx.de |datum=2025-09-15 |abruf=2025-09-16 |sprache=de }}</ref>

Die weltweiten Abbaumengen tabellarisch dargestellt:<ref name="BMLRT">
{{Internetquelle |url=https://www.bmf.gv.at/dam/jcr:b778238b-9952-4fee-84ab-f3293b00c4e9/WMD%202025.pdf |titel=Niob |hrsg=[[Bundesministerium für Landwirtschaft, Regionen und Tourismus]] World Mining Data 2025, Seite 115 |abruf=2025-05-30 }}</ref>

{| class="wikitable sortable"
! Land
! 2019
! 2020
! 2021
! 2022
! 2023
! Reserven<ref name="usgs_2022">[https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2022/mcs2022-niobium.pdf U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries 2022: NIOBIUM].</ref>
|-
|
|colspan="6" style="text-align:center"| (in [[Tonne (Einheit)|Tonnen Nb2O5]])
|-
| {{BRA}} || 127.220 || 85.572 || 112.755 || 109.287 || 109.520 || 16.000.000
|-
| {{BDI}} || 5 || 4 || 10 || 3 || 1 || n.bek
|-
| {{CHN}} || 20 || 30 || 30 || 40 ||43 || n.bek
|-
| {{CAN}} || 6.800 || 6.400 || 7.650 || 6.800 || 6.700 || 1.600.000
|-
| {{DRC}} || 433 || 565 || 475 || 644 || 560 || n.bek
|-
| {{ETH}} || 14 || 11 || 18 || 25 || 35 || n.bek
|-
| {{MOZ}} || 11 || 17 || 14 || 17 || 16 || n.bek
|-
| {{NGA}} || 170 || 80 || 140 || 145 || 180 || n.bek
|-
| {{RUS}} || 659 || 617 || 648 || 549 || 505 || n.bek
|-
| {{RWA}} || 205 || 260 || 160 || 195 || 310 || n.bek
|-
| {{UGA}} || 2 || 52 || 9 || 0 ||0 || n.bek
|-
| {{USA}} || || || || || || 170.000
|-
| {{AUS}}<ref>{{Internetquelle |autor=Nadja Podbregar |url=https://www.scinexx.de/news/geowissen/ursprung-riesiger-niob-lagerstaette-aufgeklaert/ |titel=Geowissen : Ursprung riesiger Niob-Lagerstätte aufgeklärt |werk=scinexx.de |datum=2025-09-15 |abruf=2025-09-16 |sprache=de }}</ref> || 0 || 0 || 0 || 0 || 0 || ca. >1.000.000
|-
| '''Gesamt''' || '''135.539''' || '''93.509''' || '''121.909''' || '''117.705''' || '''117.875''' || n.bek.
|}

== Gewinnung und Darstellung ==
[[Datei:Niobium crystals and 1cm3 cube.jpg|mini|links|Niob-Kristalle, elektrolytisch hergestellt neben einem [[Anodisieren|anodisierten]] Niob-Würfel (1 cm³)]]

Da Niob und Tantal immer zusammen vorkommen, werden Niob- und Tantalerze zunächst gemeinsam aufgeschlossen und anschließend durch fraktionierte [[Kristallisation]] oder unterschiedliche [[Löslichkeit]] in [[Organische Chemie|organischen]] [[Lösungsmittel]]n getrennt. Das erste industrielle Trennverfahren solcherart wurde 1866 von Charles Marignac entwickelt.

Zunächst werden die Erze einem Gemisch von konzentrierter [[Schwefelsäure|Schwefel-]] und [[Flusssäure]] bei 50–80 °C ausgesetzt. Dabei bilden sich die komplexen Fluoride <nowiki>[</nowiki>NbF7<nowiki>]</nowiki>2− und <nowiki>[</nowiki>TaF7<nowiki>]</nowiki>2−, die leicht löslich sind.

Durch Überführung in eine wässrige Phase und Zugabe von [[Kaliumfluorid]] können die Dikalium-Salze dieser Fluoride (z. B. [[Kaliumheptafluoroniobat]]) gebildet werden. Dabei ist nur das [[Tantal(V)-fluorid|Tantalfluorid]] in Wasser schwer löslich und fällt aus. Das leicht lösliche [[Niob(V)-fluorid|Niobfluorid]] kann so vom Tantal getrennt werden. Heutzutage ist aber eine Trennung durch Extraktion mit [[Methylisobutylketon]] üblich. Eine dritte Möglichkeit der Trennung ist die durch [[fraktionierte Destillation]] der [[Chloride]] NbCl5 und TaCl5. Diese sind durch Reaktion von Erzen, [[Koks]] und [[Chlor]] bei hohen Temperaturen darstellbar.<ref>Joachim Eckert: ''Niobium and Niobium Compounds.'' In: ''Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry.'' Wiley-VCH, 2000, {{DOI|10.1002/14356007.a17_251}}.</ref>

Aus dem abgetrennten Niobfluorid wird durch Reaktion mit [[Sauerstoff]] zunächst [[Niob(V)-oxid|Niobpentoxid]] hergestellt. Dieses wird entweder mit [[Kohlenstoff]] zunächst zu [[Niobcarbid]] umgesetzt und dann mit weiterem Niobpentoxid bei 2000 °C im [[Vakuum]] zum [[Metalle|Metall]] [[Reduktion (Chemie)|reduziert]] oder direkt [[Aluminothermie|aluminothermisch]] gewonnen. Der größte Teil des Niob für die Stahlindustrie wird so produziert, dabei wird noch Eisenoxid zugesetzt, um eine Eisen-Niob-Legierung (60 % Niob) zu erhalten. Werden Halogenide als Ausgangsstoff für die Reduktion eingesetzt, geschieht dies mit [[Natrium]] als Reduktionsmittel.

Die Jahresproduktion lag 2006 bei fast 60.000 t,<ref name="usgs">[http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/niobium/colummcs07.pdf Niob bei usgs.gov] (PDF; 61 kB).</ref> 90 % davon wurden in Brasilien gefördert. 2013 betrug die Gesamtmenge des produzierten Niobs 59.400 Tonnen; Hauptproduzenten waren Brasilien (53.100 t) und Kanada (5.260 t). Der [[United States Geological Survey|USGS]] gibt als US-Importpreise für eine Eisen-Niob-Legierung (''Ferroniobium'' mit einem Anteil von 65 % Niob) 37.781 [[US-Dollar|USD]] je Tonne im Jahre 2010 und 43.415 USD je Tonne für 2013 an.<ref name="usgs 2015" />

== Eigenschaften ==
[[Datei:Niobium metal.jpg|mini|links|Niob-Streifen]]

Niob ist ein grau glänzendes, [[Duktilität|duktiles]] Schwermetall. Bekannt sind die [[Oxidationszahl|Oxidationsstufen]] −3, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5. Wie beim [[Vanadium]], das im Periodensystem über dem Niob steht, ist die Stufe +5 am beständigsten. Das chemische Verhalten des Niobs ist fast identisch mit dem des [[Tantal]]s, das im Periodensystem direkt unter Niob steht.

Infolge der Ausbildung einer Passivschicht (Schutzschicht) ist Niob an der Luft sehr beständig. Die meisten Säuren greifen es bei Raumtemperatur daher nicht an. Nur [[Flusssäure]], vor allem im Gemisch mit [[Salpetersäure]], sowie heiße konzentrierte [[Schwefelsäure]] korrodieren metallisches Niob rasch. In heißen Alkalien ist Niob ebenfalls unbeständig, da sie die Passivschicht auflösen. Bei Temperaturen oberhalb von 200 °C beginnt es in Gegenwart von Sauerstoff zu oxidieren. Eine schweißtechnische Bearbeitung von Niob muss wegen seiner Unbeständigkeit an der Luft unter [[Schutzgas]]atmosphäre ablaufen.<ref name="Harry H. Binder" />

Der Zusatz von [[Wolfram]] und [[Molybdän]] zu Niob erhöht seine Hitzebeständigkeit, [[Aluminium]] seine Festigkeit.

Niob wird unterhalb von 9,26 K [[Supraleiter|supraleitend]] und ist damit das supraleitende Element mit der höchsten [[Sprungtemperatur]].<ref name="AshcroftMermin">{{Literatur |Autor= [[Neil Ashcroft]], [[David Mermin]] |Titel=Solid State Physics |Verlag=Saunders College |Datum=1976 |ISBN=0-03-083993-9}}</ref>

Niob nimmt leicht Gase auf, so kann ein Gramm Niob bei Raumtemperatur 100 cm³ [[Wasserstoff]] aufnehmen, was früher in der [[Vakuumröhre]]ntechnik ausgenutzt wurde.

== Verwendung ==
[[Datei:Desy tesla cavity01.jpg|mini|Supraleitende [[Hohlraumresonator|Kavität]] aus hochreinem Niob für den Freie-Elektronen-Laser [[FLASH_(Teilchenbeschleuniger)|FLASH]] am [[Deutsches Elektronen-Synchrotron|DESY]].]]

Niob wird als Legierungszusatz für rostfreie Stähle, Sonderedelstähle (z. B. Rohre für die Salzsäureproduktion) und Nichteisenlegierungen verwendet, da sich niob-legierte Werkstoffe durch eine erhöhte mechanische Festigkeit auszeichnen. Bereits in Konzentrationen von 0,01 bis 0,1 Massenprozent kann Niob in Kombination mit [[Thermomechanisches Verfahren|thermomechanischem Walzen]] die [[Festigkeit]] und [[Zähigkeit]] von Stahl wesentlich steigern.
Erste Versuche zur Verwendung von Niob als Legierungselement (Ersatz von [[Wolfram]]) fanden 1925 in den USA statt. Solcherart veredelte Stähle werden häufig im Rohrleitungsbau (Pipeline construction) eingesetzt. Als starker Karbidbildner wird Niob auch in Schweißzusatzwerkstoffen zum Abbinden von Kohlenstoff zulegiert.
[[Datei:25 Euro Österreich 2012 Bionik a.jpg|mini|Die [[Münze Österreich]] prägt [[25-Euro-Bimetallmünze|25 Euro Bimetallmünzen]] mit einem Niobkern.]]
Als weitere Verwendungen sind anzuführen:
* Anwendung in der Nukleartechnik wegen des niedrigen [[Einfangquerschnitt]]s für [[thermische Neutronen]].
* Herstellung niobstabilisierter Schweißelektroden als Schweißzusatz für [[Edelstahl|Edelstähle]], Sonderedelstähle und [[Nickellegierung|Nickelbasislegierungen]].
* Wegen seiner bläulichen Farbe wird es für [[Piercingschmuck]] und zur Herstellung von Schmuckwaren genutzt.
* In Aluminiumlegierungen dient es der Herstellung von leichten aber steifen Bauteilen und Fahrzeugen, beispielsweise Felgen bei Fahrrädern.
* Bei Münzen mit Niob (Bimetall-Münzen) kann die Farbe des Niob-Kerns durch physikalische Verfahren stark variieren (z. B. bei [[25-Euro-Bimetallmünze|25-Euro-Münzen]] aus Österreich).
[[Datei:Apollo CSM lunar orbit.jpg|mini|Der schwarze Teil der Raketendüse besteht aus einer Niob-Titan-Legierung]]
* Nennenswerte Mengen werden als Ferroniob und Nickelniob in der metallurgischen Industrie zur Herstellung von [[Superlegierung]]en (Nickel-, Cobalt- und Eisenbasislegierungen) eingesetzt. Hieraus werden statische Teile für stationäre und fliegende Gasturbinen, Raketenteile und hitzebeständige Komponenten für den Ofenbau hergestellt.
* Niob wird als Anodenmaterial in [[Niob-Elektrolytkondensator]]en eingesetzt. Ein Oxid des Niobs, Niob(V)-oxid, besitzt eine hohe Spannungsfestigkeit. Es wird in einem sog. Formierverfahren auf der Oberfläche der Niobanode aufgebracht und dient in diesem Kondensator als Dielektrikum. Niob-Elektrolytkondensatoren stehen im Wettbewerb mit den bekannteren [[Tantal-Elektrolytkondensator]]en.
* Werden die Glaskolben von [[Halogenglühlampe]]n außen mit z. B. Niob bedampft, wird dadurch ein Teil der Wärmestrahlung der Wolframglühwendel zurück nach innen reflektiert. Dadurch kann bei niedrigerem Energieverbrauch eine höhere Betriebstemperatur und somit größere Lichtausbeute erzielt werden.
* Als [[Katalysator]] (z. B. bei der Salzsäureproduktion, bei der [[Biodiesel]]-Synthese<ref>C. A. Deshmane, J. B. Jasinski, P. Ratnasamy, M. A. Carreon: ''Synthesis and catalytic properties of mesoporous, bifunctional, gallium-niobium mixed oxides.'' In: ''Chem Commun (Camb).'' 46(34), 14. Sep 2010, S. 6347–6349. PMID 20714564.</ref> und bei der Produktion von Alkoholen aus Butadien).
* Als [[Kaliumniobat]] (chemische Verbindung aus Kalium, Niob und Sauerstoff), das als Einkristall in der Lasertechnik und für nichtlineare optische Systeme Verwendung findet und
* Verwendung als Elektrodenmaterial für [[Natriumdampflampe#Hochdrucklampe|Natriumdampf-Hochdrucklampen]]
* [[Supraleitung]]: Bei Temperaturen unterhalb von 9,5 K ist reines Niob ein [[Supraleiter]] des Typs II. Nioblegierungen (mit N, O, Sn, AlGe, Ge) gehören neben den reinen Elementen Niob, Vanadium und [[Technetium]] zu den Stoffen, die Typ-II-Supraleiter sind: Die [[Sprungtemperatur]]en dieser Legierungen liegen zwischen  18,05 K ([[Niobzinn]] Nb3Sn) und 23,2 K ([[Niobgermanium]] Nb3Ge). Aus Niob gefertigte supraleitende [[Hohlraumresonator]]en werden in [[Teilchenbeschleuniger]]n (u. a. [[XFEL]] und [[FLASH_(Teilchenbeschleuniger)|FLASH]] am [[Deutsches Elektronen-Synchrotron|DESY]] in Hamburg) eingesetzt. – Zur Erzeugung hoher [[Magnetismus|Magnetfelder]] bis etwa 20 Tesla werden supraleitende Magnetspulen mit Drähten aus Niob-Zinn oder Niob-Titan eingesetzt, z. B. im Fusions-Versuchsreaktor [[ITER]] 600 t Niob-Zinn und 250 t Niob-Titan. Auch die supraleitenden Magnetspulen des [[Large Hadron Collider|LHC]] bestehen aus Nioblegierungen.
* Niob wird aufgrund seiner [[Biokompatibilität]] zur Oberflächenbeschichtung von Implantaten verwendet.
* Um der [[Interkristalline Korrosion|interkristallinen Korrosion]] entgegenzuwirken, wird Niob als Legierungselement in Cr-Stählen verwendet. Dazu sollte es mindestens in zwölffacher Konzentration gegenüber Kohlenstoff vorliegen. Niob bildet schneller Karbide als Chrom. Daher kommt es nicht zur Entstehung chromreicher Karbide, welche bedeuten würden, dass woanders im Gefüge chromverarmte Bereiche entstehen.

== Sicherheitshinweise ==
Niob gilt zwar als nicht toxisch, jedoch irritiert metallischer Niobstaub Augen und Haut. Niobstaub ist leicht entzündlich.

Eine physiologische Wirkungsweise des Niobs ist unbekannt.<ref>{{Literatur |Autor=Thomas J. Haley, N. Komesu, K. Raymond |Titel=Pharmacology and toxicology of niobium chloride |Sammelwerk=[[Toxicology and Applied Pharmacology]] |Band=4 |Nummer=3 |Datum=1962 |Seiten=385–392 |DOI=10.1016/0041-008X(62)90048-0 |PMID=13903824}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=Henry A. Schroeder, Marian Mitchener, Alexis P. Nason |Titel=Zirconium, Niobium, Antimony, Vanadium and Lead in Rats: Life term studies |Sammelwerk=Journal of Nutrition |Band=100 |Nummer=1 |Datum=1970 |Seiten=59–68 |PMID=5412131}}</ref>

== Literatur ==
* [[Hans Breuer (Physiker)|Hans Breuer]]: ''dtv-Atlas Chemie.'' 9. Auflage. Band 1, dtv-Verlag, 2000, ISBN 3-423-03217-0.
* [[M. Binnewies]]: ''Allgemeine und Anorganische Chemie.'' 1. Auflage. Spektrum Verlag, 2004, ISBN 3-8274-0208-5.
* Sergeij Venetzkij: ''Erzählungen über Metalle''. 3., durchges. Auflage. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, 1988, ISBN 3-342-00324-3.
* Rudolf Riedelbauch: ''Untersuchungen über metallisches Vanadin, Niob und Tantal.'' [[Dissertation]]. München 1907.
* [[Charles Kittel]]: ''Einführung in die Festkörperphysik.'' 9. Auflage. Oldenbourg Verlag, 1991, ISBN 3-486-22018-7.
* [[Harry H. Binder]]: ''Lexikon der chemischen Elemente – das Periodensystem in Fakten, Zahlen und Daten.'' Hirzel, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.
* [[Heinrich Rose]]: ''Ueber die Zusammensetzung der Tantalite und ein im Tantalite von Baiern enthaltenes neues Metall''. In: ''Annalen der Physik und Chemie'', Band 145, Joh. Ambr. Barth, Leipzig 1846, S. 115; [[s:Ueber die Zusammensetzung der Tantalite und ein im Tantalite von Baiern enthaltenes neues Metall|Volltext]] ([[Wikisource]])

== Weblinks ==
{{Commonscat|Niobium|Niob}}
{{Wiktionary}}
* [http://www.pniok.de/nb.htm kristallines Niob als Abbildung in der Elementesammlung von Heinrich Pniok]

== Einzelnachweise ==
<references>
<ref name="usgs 2015">
{{Internetquelle
|url=http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/mcs/2015/mcs2015.pdf
|titel=Mineral Commodity Summaries 2015
|hrsg=[[United States Geological Survey|USGS]]
|format=PDF; 2,3 MB
|seiten=110–111
|sprache=en
|abruf=2015-10-07}}
</ref>
</references>

{{Navigationsleiste Periodensystem}}

{{Normdaten|TYP=s|GND=4042362-1|LCCN=sh85091993|NDL=00568530}}

[[Kategorie:Niob| ]]
[[Kategorie:Elektrotechnischer Werkstoff]]

Niob - Versionsgeschichte

imported>Helium4: /* Vorkommen */https://www.scinexx.de/news/geowissen/ursprung-riesiger-niob-lagerstaette-aufgeklaert/