Povijest otkrića niobija
Feb 27, 2024
Dok je 1801. ispitivao rude u Britanskom muzeju, Charles Hatchett je bio zaintrigiran uzorkom označenim kao kolumbit. Pretpostavio je da sadrži novi metal i bio je u pravu. Zagrijao je komad uzorka s kalijevim karbonatom, otopio proizvod u vodi i nakon dodavanja kiseline dobio talog. No ni daljnjim tretmanom nije uspio proizvesti sam element, kojeg je nazvao kolumbij (koltan - stari prijevod elementa niobij), već godinama poznatog.
Drugi su bili skeptični prema kolumbiju, osobito nakon otkrića tantala sljedeće godine. Ovi se metali u prirodi pojavljuju zajedno i teško ih je odvojiti. Godine 1844. njemački kemičar Heinrich Rose dokazao je da kolumbit sadrži oba elementa, te je po niobiju (niobij) nazvao kolumbij (coltan). "Kolumbij" (columbium, simbol Cb) bilo je najranije ime koje je Hatchett dao novom elementu. Naziv je naširoko korišten u Sjedinjenim Državama, gdje je Američko kemijsko društvo objavilo posljednji rad s "columbium" u naslovu 1953.; u Europi se koristio "niobij", a na 15. sastanku ICC-a u Amsterdamu 1949. konačno je odlučeno da se koristi "niobij". Na 15. sastanku ICC-a u Amsterdamu 1949. konačno je odlučeno da će "niobij" biti službeni naziv elementa 41. Sljedeće godine Međunarodna unija za čistu i primijenjenu kemiju (IUPAC) također je prihvatila ovu oznaku, čime je završilo jedno stoljeće neslaganja u imenovanju, iako je "columbium" korišten ranije. Ovo je bio kompromis: IUPAC je izabrao "Tungsten" umjesto europskog "Wolframa" za volfram, u skladu sa sjevernoameričkom upotrebom, i dao je prednost europskoj upotrebi za niobij. Mjerodavna kemijska društva i vladine agencije uglavnom koriste IUPAC kao službeni naziv, ali US Geological Survey, kao i organizacije kao što su Metalurški institut i Institut za metale, još uvijek koriste stari naziv "columbium".



U to vrijeme znanstvenici nisu mogli učinkovito razlikovati kolumbij (niobij) od tantala, koji je po prirodi vrlo sličan. 1809., britanski kemičar William Hyde Wollaston usporedio je kolumbijeve i tantalove okside i otkrio da su gustoće ta dva bila 5,918 g/cm3 odnosno više od 16,6 g/cm3; unatoč ogromnoj razlici u vrijednostima gustoće, on ih je i dalje smatrao identičnima. još uvijek ih je smatrao istovjetnim tvarima. Drugi njemački kemičar, Heinrich Rose, opovrgao je ovaj zaključak 1846., tvrdeći da su u originalnom uzorku tantalita bila prisutna još dva elementa. Nazvao ih je "Niobij" po Tantalovoj kćeri Niobi, božici suza, i njegovom sinu Pelopu, prema grčkim mitovima o "Niobiju" (niobiju) i "Pelopiju". Razlika između tantala i niobija bila je suptilna, a rezultirajući novi "elementi" Pelopij, Ilmenij i Dianij bili su zapravo samo niobij ili mješavine niobij-tantal.
Godine 1864. Christian Wilhelm Blomstrand, Henri Edin St. Clair de Ville i Louis Joseph Troost definitivno su dokazali da su tantal i niobij dva različita kemijska elementa i odredili kemijske formule za neke od srodnih spojeva. Švicarski kemičar Jean Charles Galissard de Marignac dodatno je dokazao 1866. da ne postoje drugi elementi osim tantala i niobija. Međutim, tek su 1871. znanstvenici objavili članke o Ilmeniju.
Godine 1864. de Marignac je napravio prvi metalni niobij redukcijom niobijevog klorida u plinovitom vodiku. Iako je 1866. godine uspio pripraviti metalni niobij bez tantala, tek se početkom 20. stoljeća niobij počeo komercijalno koristiti: u nitima električnih žarulja. Niobij je ubrzo izbačen zbog volframa, koji je imao višu točku taljenja od niobija i bio je prikladniji za žarne niti za žarulje, a 1920-ih je otkriveno da se niobij može koristiti za ojačavanje čelika, što mu je dugo bila glavna upotreba. Eugene Kunzler iz Bell Labsa i drugi otkrili su da niobij-kositar ostaje supravodljiv pod jakim električnim i magnetskim poljima, što ga čini prvom tvari koja može izdržati jake struje i magnetska polja, te se može koristiti u magnetima velike snage i električnim strojevima. Ovo otkriće dovelo je do proizvodnje višežilnih dugih kabela 20 godina kasnije. Ovi kabeli, kada su namotani u zavojnice, formirali su velike, snažne elektromagnete koji se koriste u rotirajućim strojevima, pedalama čestica plina i detektorima čestica.
Čisti uzorak metala proizveo je 1864. Christian Blomstrand, koji je ostvario redukciju niobijevog klorida zagrijavanjem s vodikom.

