Nomor atom: 41
Massa atom: 92,91 g/mol
Elektronegativitas menurut Pauling: tidak diketahui
Kepadatan: 8,4 g/cm3 pada 20 °C
Titik lebur: 2410 °C
Titik didih: 5100 °C
Radius Vanderwaals: 0,143 nm
Radius ionik: 0,070 nm (+5); 0,069 nm (+4)
Isotop: 14
Energi ionisasi pertama: 652 kJ/mol
Ditemukan oleh: Charles Hatchett 1801
Sifat Kimia dan Fisika Niobium
Niobium adalah logam langka, lunak, bisa ditempa, dan berwarna putih abu-abu.
Unsur ini memiliki struktur kristal kubus dengan sifat fisik dan kimia menyerupai tantalum.
Niobium diperkirakan menjadi unsur paling umum ke-34 di kerak bumi, dengan kelimpahan 20 ppm.
Sebagian ahli menduga kelimpahannya di bumi sebenarnya lebih besar dengan banyak diantaranya terkonsentrasi di inti bumi.
Niobium mudah bereaksi dengan oksigen, karbon, halogen, nitrogen, dan sulfur, bahkan pada suhu ruang.
Logam ini inert terhadap asam, bahkan aqua regia pada suhu kamar, tetapi bereaksi dengan panas, asam pekat, dan terutama oleh basa dan oksidator.
Niobium menjadi superkonduktor pada suhu kriogenik.
Pada tekanan atmosfer, unsur ini memiliki suhu kritis tertinggi dari semua unsur superkonduktor yaitu 9,2 K.
Niobium memiliki kedalaman penetrasi magnetik terbesar dari semua unsur.
Selain itu, niobium adalah salah satu dari tiga unsur superkonduktor Tipe II bersama dengan vanadium dan teknesium.
Sifat superkonduktif sangat bergantung pada kemurnian logam niobium.
Tumbuhan umumnya hanya memiliki niobium dengan konsentrasi amat rendah dan bahkan tidak memiliki sama sekali, meskipun beberapa lumut dapat memiliki nobium 0,45 ppm.
Namun, tumbuhan yang tumbuh dekat endapan niobium dapat mengakumulasi logam ini pada tingkat di atas 1 ppm.
Niobium ditambang terutama dari mineral columbite yang sebelumnya dikenal sebagai colombium (Cb).
Logam lain yang ditambang adalah piroklor dan menjadi yang terpenting. Daerah pertambangan utama adalah Brazil (menghasilkan lebih dari 85% niobium dunia), Zaire, Rusia, Nigeria dan Kanada.
Sejarah Niobium
Niobium diidentifikasi oleh ahli kimia Inggris, Charles Hatchett, pada tahun 1801.
Da menemukan unsur baru dalam sampel mineral yang dikirim ke Inggris dari Connecticut, Amerika Serikat, pada tahun 1734 oleh John Winthrop F.R.S.
Charles Hatchett kemudian menamakan mineral baru tersebut sebagai columbite dan unsur barunya sebagai columbium, diambil dari kata Columbia yang merupakan nama puitis untuk Amerika Serikat.
Columbium yang ditemukan oleh Hatchett mungkin merupakan campuran unsur baru dengan tantalum.
Untuk beberapa waktu selanjutnya memang terdapat banyak kebingungan atas perbedaan antara columbium (niobium) dan tantalum yang terlihat mirip.
Pada tahun 1809, kimiawan Inggris, William Hyde Wollaston, membandingkan oksida yang diturunkan dari columbium – columbite dengan kerapatan 5,918 g/cm3, dan tantalum – tantalite dengan kerapatan lebih dari 8 g/cm3.
Hasil perbandingan yang dilakukannya menyimpulkan bahwa kedua oksida tersebut adalah identik meskipun terdapat perbedaan densitas, sehingga Wollaston tetap menggunakan nama tantalum.
Kesimpulan ini dibantah pada tahun 1846 oleh ahli kimia Jerman, Heinrich Rose, yang berpendapat bahwa terdapat dua unsur berbeda dalam sampel tantalite dan menamakannya sesuai dengan anak-anak Tantalus: niobium (dari Niobe) dan pelopium (dari Pelops).
Semua kebingungan tersebut muncul karena terdapat sedikit perbedaan antara tantalum dan niobium.
Di kemudian hari diketahui bahwa unsur baru yang diklaim sebagai pelopium, ilmenium, dan dianium ternyata identik dengan niobium atau campuran niobium dan tantalum.
Perbedaan antara tantalum dan niobium secara tegas ditunjukkan pada tahun 1864 oleh Christian Wilhelm Blomstrand dan Henri Etienne Sainte-Claire Deville, serta Louis J. Troost.
Pembuktian terakhir dilakukan oleh ahli kimia Swiss, Jean Charles Galissard de Marigna, pada tahun 1866.
De Marignac adalah orang pertama yang bisa mendapatkan logam niobium pada tahun 1864 melalui reduksi niobium klorida dengan memanaskannya pada atmosfer hidrogen.
Meskipun de Marignac mampu menghasilkan niobium bebas tantalum dalam skala yang lebih besar pada tahun 1866, baru pada awal abad ke-20 niobium digunakan dalam filamen lampu pijar yang merupakan aplikasi komersial pertamanya.
Penggunaan sebagai filamen dengan cepat ditinggalkan karena digantikan oleh tungsten yang memiliki titik leleh lebih tinggi.
Niobium untuk meningkatkan kekuatan baja pertama kali ditemukan pada tahun 1920-an dan tetap menjadi penggunaan utama unsur ini hingga sekarang.
Penggunaan Niobium
Niobium digunakan untuk produksi paduan logam tahan suhu tinggi dan stainless steel khusus.
Niobium mampu memberikan kekuatan lebih besar pada logam lain, terutama ketika terkena suhu rendah.
Niobium karbida digunakan dalam alat pemotong. Unsur ini juga digunakan dalam paduan stainless steel untuk reaktor nuklir, jet, rudal, alat pemotong, pipa, magnet super, dan batang las.
Paduan niobium-timah dan niobium-titanium digunakan sebagai kabel magnet superkonduktor untuk menghasilkan medan magnet yang sangat kuat.
Niobium juga digunakan dalam bentuk murni untuk membuat superconducting accelerating structures untuk akselerator partikel.
Paduan Niobium digunakan pula dalam bedah implan karena tidak bereaksi dengan jaringan manusia.
Efek Kesehatan Niobium
Niobium dan senyawanya mungkin beracun (debu niobium menyebabkan iritasi mata dan kulit), tetapi tidak ada laporan keracunan serius.
Ketika terhirup, niobium tinggal terutama di paru-paru dan tulang yang mungkin mengganggu kinerja kalsium sebagai aktivator sistem enzim.
Pada hewan laboratorium, menghirup niobium nitrida dan/atau pentoksida menyebabkan parut pada paru-paru pada tingkat paparan 40 mg/m3.
Dampak Lingkungan Niobium
Tidak ada efek negatif lingkungan niobium telah dilaporkan.
Fakta Menarik tentang Niobium
Berikut adalah fakta dan informasi menarik tentang niobium
1. Niobium adalah logam berkilau, abu-abu, ulet dengan titik leleh tinggi, kerapatan relatif rendah, dan sifat superkonduktor.
2. Nama niobium diambil dari nama dewi air mata Yunani, Niobe, yang merupakan putri raja Tantalus. Unsur ini dinamakan demikian karena memiliki kesamaan dengan unsur tantalum (diambil dari nama Tantalus).
3. Niobium dan tantalum hampir selalu ditemukan bersamaan di alam.
4. Dalam banyak hal, niobium mirip dengan tantalum dan zirkonium. Unsur tersebut bereaksi dengan sebagian besar nonlogam pada suhu tinggi; dengan fluor pada suhu kamar; dengan klorin pada 150 °C; dengan hidrogen pada 200 °C; dan dengan nitrogen pada 400 °C.
5. Niobium tidak terjadi secara alami sebagai logam murni, namun terutama berasal dari mineral oksida kompleks dari kelompok piroklor ((Na,Ca,Ce)2 (Nb,Ti,Ta)2 (O,OH,F)7 ) dan memiliki kelimpahan rata-rata di kerak bumi sebesar 20 bagian per juta (ppm).
6. Nama niobium secara resmi digunakan secara internasional pada tahun 1950. Namun, nama lain unsur ini, columbium, juga masih banyak digunakan hingga saat ini.
7. Mayoritas niobium ditambang di Brasil dan Kanada. Perkiraan jumlah niobium di kerak bumi diperkirakan bisa bertahan untuk lima abad ke depan.
8. Sementara beberapa senyawa debu niobium dapat menyebabkan iritasi mata dan kulit, tidak terdapat kasus yang diketahui mengenai efek serius dari penggunaan niobium. Selain itu, juga tidak terdapat efek lingkungan yang diketahui dari niobium.
9. Hampir 80 persen niobium digunakan dalam industri baja untuk membuat paduan baja berkekuatan tinggi.
10. Penggunaan niobium dalam paduan ini meningkatkan kekuatan mekanik dan suhu tinggi, ketangguhan, dan ketahanan dari korosi.
11. Kegunaan lain niobium diantaranya adalah untuk konstruksi pipa, superalloy untuk aplikasi tahan panas seperti mesin jet, dan perhiasan.
12. Niobium, tungsten, molibdenum, tantalum dan renium dikenal sebagai lima logam tahan api. Semua logam ini memiliki ketahanan yang sangat tinggi terhadap panas dan keausan.[]