원자번호 41번, 나이오븀(Niobium)
나이오븀(Niobium)은 1801년 영국 화학자 찰스 헤쳇이 발견하였습니다. 그는 1734년 미국 매사추세츠주에서 발견되어 영국으로 운반된 광석 시료에서 새로운 원소를 발견하고는 그 원소를 콜럼븀이라고 명명하고 광석에 컬럼바이트라는 이름을 붙였습니다. 나이오븀(Niobium)은 20세기 초반에 백열등의 필라멘트로 사용되면서 실용적인 목적으로 쓰이기 시작했습니다. 이후에는 순수한 나이오븀(Niobium) 대신 나이오븀(Niobium)과 텅스텐의 혼합물을 필라멘트에 넣었습니다. 1920년대에는 나이오븀(Niobium)을 첨가한 강철의 강도가 증가한다는 사실이 알려져 현재까지도 생산된 나이오븀의 대부분은 특수강을 만드는데 사용되고 있습니다.
나이오븀(Niobium)은 지각 무게의 약 20ppm(0.002%)를 차지하는 대략 33번쨰 풍부한 원소로, 질소(N), 갈륨(Ga), 리튬(Li)과 존재 비가 비슷합니다. 같은 족의 바나듐보다는 존재량이 월등히 적으나, 탄탈럼보다는 10배 이상이나 풍부합니다. 천연에서는 원소 상태로 발견되지 않으며, 광물에 탄탈럼과 함께 들어있다. 원래의 주된 나이오븀 광물은 컬럼바이트와 같은 구조를 가지나 탄탈라이트가 나이오븀보다 많이 포함되어 있습니다. 전세계 나이오븀 생산량의 90% 이상은 브라질에서 생산된다고 합니다.
나이오븀(Niobium)은 주로 고강도저합금(high strength low alloy : HSLA) 강철 생산에 사용됩니다. 이들 강철은 자동차 차체, 송유관, 가스관, 각종 철 구조물 등에 사용됩니다. 또한 나이오븀(Niobium)은 고온용 초합금 제조에도 쓰이는데, 이들은 제트 및 로켓 엔진, 연소 장치 등에 사용됩니다. 그리고 나이오븀(Niobium)을 포함하는 초전도 자석은 자기공명영상(MRI)스캐너가 핵자기 공명(NMR)분광기에 사용되어 의료 진단과 화합물 분석 등에 매우 중요하게 사용됩니다.
| 발견자 | 찰스 해체트(Charles Hatchett) | ||||
| 발견 연도 | 1801년 | ||||
| 어원 | 그리스 신화에 등장하는 탄탈로스 왕의 딸 '니오베(Niobe)' | ||||
| 특징 | 산화물의 색이 다양하고, 독성이 거의 없음 | ||||
| 사용 분야 | 철강 첨가제, 초전도자석, 내열성 합금, 장신구, 기념품 등 | ||||
| 원자량 | 92.91g/mol | ||||
| 밀도 | 8.57g/cm3 | ||||
| 녹는점 | 2,469°C | ||||
| 끓는점 | 4,927°C | ||||
| 상온에서 상태 | 고체 | ||||