Ordnungszahl 41 · Übergangsmetall
Niob Nb
Auch bekannt als: Niobium
Niob ist ein weiches, graues, glänzendes Übergangsmetall. Schon ein winziger Zusatz macht Stahl deutlich fester und zäher, weshalb es in Pipelines, Karosserien und Brücken landet. Außerdem wird es bei Normaldruck bei einer höheren Temperatur supraleitend als jedes andere Element – das macht es unverzichtbar für MRT-Geräte und Teilchenbeschleuniger.
Wichtigste Eigenschaften
| Ordnungszahl | 41 |
|---|---|
| Atommasse | 92.906 (Gekürztes Standard-Atomgewicht der CIAAW 2024) |
| Elementgruppe | Übergangsmetall |
| Gruppe | 5 |
| Periode | 5 |
| Block | d |
| Aggregatzustand (25 °C, 1 atm) | Fest |
| Schmelzpunkt | 2750 K (2476.8 °C) |
| Siedepunkt | 5017 K (4743.9 °C) |
| Dichte | 8.57 g/cm³ |
| Elektronegativität (Pauling) | 1.6 |
| Atomradius (Van-der-Waals) | 207 pm |
| Erste Ionisierungsenergie | 6.759 eV |
| Elektronenaffinität | 0.893 eV |
| Oxidationsstufen | +5, +3 |
| Entdeckt | 1801 |
Elektronenkonfiguration
- Kurzform
- [Kr]5s1 4d4
- Vollständig
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d4 5s1
- Elektronen pro Schale
- 2 · 8 · 18 · 12 · 1
Orbitaldiagramm
Stellung im Periodensystem
Entdeckung
1801 analysierte der englische Chemiker Charles Hatchett eine Mineralprobe aus Nordamerika und verkündete ein neues Element, das er Columbium nannte.
Ein Jahr später wurde in Schweden Tantal entdeckt, und die beiden ähnelten sich so sehr, dass William Hyde Wollaston 1809 zu dem Schluss kam, es handle sich um dasselbe Element. Die Verwirrung hielt bis 1844 an, als der deutsche Chemiker Heinrich Rose nachwies, dass es zwei verschiedene Elemente gab, und diesem einen neuen Namen gab: Niob.
Christian Wilhelm Blomstrand stellte das Metall 1864 erstmals her. Rund ein Jahrhundert lang sagten europäische Chemiker Niob, während amerikanische Metallurgen bei Columbium blieben, bis die Internationale Union für reine und angewandte Chemie 1949 Niob (niobium) als offiziellen Namen festlegte.
Herkunft des Namens
In der griechischen Mythologie ist Niobe die Tochter des Tantalos. Rose wählte den Namen, um die untrennbare Verwandtschaft des Elements mit dem Tantal auszudrücken. Das Symbol ist Nb.
Wichtigste Verwendungen
- Hochfeste niedriglegierte Stähle: Ein Zusatz von etwa 0,1 % Niob verfeinert das Gefüge und ergibt festen, zähen Stahl für Pipelines, Karosserien, Brücken und Stahlskelettbauten. Darauf entfällt der größte Teil des Niobverbrauchs.
- Superlegierungen: Niob verbessert die Hochtemperaturfestigkeit von Bauteilen in Strahl- und Raketentriebwerken.
- Supraleitende Magnete: Niob-Titan-Draht bildet die Magnete von Klinik-MRT-Geräten und des Large Hadron Collider, während Niob-Zinn dort eingesetzt wird, wo noch stärkere Felder nötig sind. Reines Niob wird zu supraleitenden Hochfrequenz-Kavitäten für Beschleuniger geformt.
- Schmuck: Niob löst selten Allergien aus und lässt sich durch Anodisieren in vielen leuchtenden Farben färben.
Isotope
Niob hat ein einziges stabiles Isotop, Niob-93. Radioaktives Niob-95 mit einer Halbwertszeit von etwa 35 Tagen ist ein Spaltprodukt, das bei der Umweltüberwachung rund um kerntechnische Anlagen gemessen wird, und Niob-94 ist ein langlebiges Aktivierungsprodukt mit einer Halbwertszeit von Zehntausenden Jahren.
Im Alltag
Niob wird aus Pyrochlor- und Columbiterzen gewonnen. Das Angebot ist extrem konzentriert: Rund 90 % des weltweiten Niobs stammen aus Brasilien, vor allem aus einer Mine bei Araxá in Minas Gerais.
Es steckt unsichtbar im Stahl von Autos und Gebäuden und in den Magneten von Klinik-MRT-Geräten. Weil das Metall biologisch inert ist, wird es für Piercingschmuck und manche medizinischen Implantate verwendet.
Wissenswertes
- Niob wird unterhalb von etwa 9,2 K supraleitend – die höchste Sprungtemperatur aller Elemente bei Normaldruck.
- Wie Vater und Tochter im Mythos kommen Tantal und Niob in Erzen fast immer gemeinsam vor.
- Anodisiertes Niob schimmert je nach Dicke seiner Oxidschicht blau, violett oder golden.
Gleiche Gruppe (5)
Datenquellen · Eigenschaften: PubChem Periodic Table (öffentliche Daten der US-amerikanischen NIH/NLM) · Atommassen: gekürzte Standard-Atomgewichte der CIAAW 2024 · Namen: Wikidata (CC0); koreanische Namen nach der Koreanischen Chemischen Gesellschaft. Abgerufen am 2026-09-23.