Niob – chemisches Superlement

Das chemische Element Niob wurde nach der Tochter von Tantalos aus der griechischen Mythologie benannt, wird aber auch heute noch von vielen als Columbium bezeichnet, wie es in früheren Zeiten hieß. Dieses Element, mit dem Symbol Nb, trägt die Ordnungszahl 41. Es gehört zu den Übergangsmetallen und steht in der Periode fünf.

Geschichte
1801 entdeckte der Engländer Charles Hackett das Element im Columbit-Erz und gab ihm den Namen Columbium. 1844 bekam es vom Berliner Chemiker Heinrich Rose, welcher von Hackett Forschungen nichts wusste, den Namen Niob auf Grund der Ähnlichkeit mit dem Element Tantal. Nach langen Auseinandersetzungen wurde 1950 dieser Name offiziell festgelegt.

Vorkommen und Gewinnung
Das seltene Element kommt in den Mineralen Columbit und Pyrochlor in der Erdkruste vor und tritt immer zusammen mit Tantal auf. Von wirtschaftlichem Standpunkt gesehen, sind die Vorkommen im Gestein Kabonatit, welches vor allem in Brasilien und Kanada abgebaut wird, am bedeutendsten. Niob- und Tantalerze werden zunächst gemeinsam aufgeschlossen und dann meist durch eine Extraktion mit Methylisobutylketon getrennt. Das daraus entstandene Flurid wird durch eine Reaktion mit Sauerstoff zu Niobpentoxid, welches in weiterem Prozess mit Kohlenstoff zu einem Carbid umgesetzt und bei 2.000 Grad Celsius in Vakuum zu Metall reduziert wird.

Eigenschaften
Das graue, glänzende Schwermetall bekommt bei längerer Lagerung eine bläuliche, oxidische Haut und ist deshalb, mit Ausnahme von Fluss- und Schwefelsäure, von Säuren nicht angreifbar und auch in heißen Alkalien beständig. Unter seiner sehr hohen Sprungtemperatur ist das Element supraleitend. Außerdem besitzt es die Eigenschaft, Gase sehr leicht aufzunehmen. Seine mechanische Bearbeitung erfolgt grundsätzlich unter Schutzgasatmosphäre, da es an Luft sehr unbeständig ist. Niobstaub ist leicht entzündlich und wird dementsprechend immer mit einer Gefahrenstoffkennzeichnung versehen.

Verwendung
Das vielseitige, gut schmiedbare Schwermetall wird überwiegend in der Metallurgie zur Herstellung von Spezialstahl verwendet. Als Legierungszusatz, erhöht es die mechanische Festigkeit von rostfreiem Stahl oder Sonderedelstahl. Schon in geringer Konzentration verleiht es dem Stahl, in Kombination mit thermomechanischem Walzen, Festigkeit und Zähigkeit. Anwendung findet das Schwermetall ebenfalls bei der Herstellung von Superlegierungen, welche bei Raketenteilen oder hitzebeständigen Komponenten des Ofenbaus Einsatz finden. Bei Elektrolytkondensatoren dient es als Anoden- und für Natrium-Hochdampflampen als Elektrodenmaterial. Aufgrund seiner Eigenschaft als Supraleiter, wird das Element bei der Herstellung von Teilchenbeschleunigern angewandt. Auch bei der Schmuckproduktion und Münzprägung wird Niob eingesetzt.