Niobio atradimo istorija

Tyrinėdamas rūdas Britų muziejuje 1801 m., Charlesą Hatchettą suintrigavo pavyzdys, pažymėtas kolumbitu. Jis iškėlė hipotezę, kad jame yra naujas metalas, ir jis buvo teisus. Mėginio gabalėlį pakaitino kalio karbonatu, produktą ištirpino vandenyje ir įpylus rūgšties susidarė nuosėdos. Tačiau tolesnio apdorojimo metu nepavyko pagaminti ir paties elemento, kurį jis pavadino kolumbu (coltan – senas elemento niobio vertimas), žinomu daug metų.
Kiti skeptiškai žiūrėjo į kolumbį, ypač po to, kai kitais metais buvo atrastas tantalas. Šie metalai gamtoje randami kartu ir juos sunku atskirti. 1844 m. vokiečių chemikas Heinrichas Rose'as įrodė, kad kolumbite yra abu elementai, ir pavadino kolumbį (koltanu) niobio (niobio) vardu. „Kolumbis“ (kolumbis, simbolis Cb) buvo ankstyviausias Hatchetto suteiktas pavadinimas naujam elementui. Pavadinimas buvo plačiai naudojamas Jungtinėse Amerikos Valstijose, kur Amerikos chemijos draugija paskelbė paskutinį dokumentą, kurio pavadinime buvo „kolumbis“ 1953 m.; „niobis“ buvo naudojamas Europoje, o 15-ajame TBT posėdyje 1949 m. Amsterdame galiausiai buvo nuspręsta naudoti „niobį“. 15-ajame TBT posėdyje Amsterdame 1949 m. galiausiai buvo nuspręsta, kad „niobis“ bus oficialus elemento 41 pavadinimas. Kitais metais Tarptautinė grynosios ir taikomosios chemijos sąjunga (IUPAC) taip pat patvirtino šį pavadinimą, pasibaigus šimtmečiui. nesutarimų įvardijimo, nors „kolumbis“ buvo vartojamas anksčiau. Tai buvo kompromisas: IUPAC pasirinko „Volframą“, o ne Europos „Wolfram“ volframui, atsižvelgdamas į Šiaurės Amerikos naudojimą, ir suteikė pirmenybę europietiškam niobio naudojimui. Autoritetingos chemijos draugijos ir vyriausybinės agentūros paprastai naudoja IUPAC kaip oficialų pavadinimą, tačiau JAV geologijos tarnyba, taip pat tokios organizacijos kaip Metalurgijos institutas ir Metalų institutas vis dar naudoja senąjį pavadinimą „kolumbis“.

Tuo metu mokslininkai nesugebėjo efektyviai atskirti kolumbio (niobio) nuo tantalo, kuris savo prigimtimi yra labai panašus. 1809 m. britų chemikas Williamas Hyde'as Wollastonas palygino kolumbio ir tantalo oksidus ir nustatė, kad jų tankis buvo atitinkamai 5,918 g/cm3 ir didesnis nei 16,6 g/cm3; nepaisant didžiulio tankio verčių skirtumo, jis vis tiek laikė jas identiškomis. jis vis tiek laikė jas tapačiomis medžiagomis. Kitas vokiečių chemikas Heinrichas Rose'as paneigė šią išvadą 1846 m., teigdamas, kad pirminiame tantalito pavyzdyje buvo dar du elementai. Jis pavadino juos „Niobiu“ pagal Tantalo dukters Niobės, ašarų deivės, ir jo sūnaus Pelopso vardus, pagal graikų „Niobium“ (niobio) ir „Pelopiumo“ mitus. Skirtumas tarp tantalo ir niobio buvo subtilus, o atsiradę nauji „elementai“ Pelopium, Ilmenium ir Dianium iš tikrųjų buvo tik niobio arba niobio-tantalo mišiniai.
1864 m. Christian Wilhelm Blomstrand, Henri Edin St. Clair de Ville ir Louis Joseph Troost galutinai įrodė, kad tantalas ir niobis yra du skirtingi cheminiai elementai ir nustatė kai kurių susijusių junginių chemines formules. Šveicarų chemikas Jeanas Charlesas Galissardas de Marignacas dar 1866 m. įrodė, kad nėra kitų elementų, išskyrus tantalą ir niobį. Tačiau tik 1871 m. mokslininkai paskelbė straipsnius apie Ilmeniumą.
1864 m. de Marignacas pagamino pirmąjį niobio metalą, redukuodamas niobio chloridą vandenilio dujose. Nors niobio metalą jis sugebėjo paruošti be tantalo 1866 m., komerciškai niobis pradėtas naudoti tik XX amžiaus pradžioje: elektros lempučių gijose. Netrukus niobį laipsniškai pašalino volframas, kurio lydymosi temperatūra buvo aukštesnė nei niobio ir kuris labiau tiko lempų siūlams, o praėjusio amžiaus 2 dešimtmetyje buvo atrasta, kad niobis gali būti naudojamas plienui sustiprinti, o tai jau seniai buvo pagrindinė jo naudojimo paskirtis. Eugene'as Kunzleris iš Bell Labs ir kiti atrado, kad niobio alavas išliko superlaidus veikiant stipriam elektriniam ir magnetiniam laukui, todėl tai tapo pirmąja medžiaga, galinčia atlaikyti dideles sroves ir magnetinius laukus ir gali būti naudojama didelės galios magnetuose ir elektrinėse mašinose. Šis atradimas paskatino po 20 metų pradėti gaminti daugiagyslius ilgus kabelius. Šie kabeliai, suvynioti į ritinius, sudarė didelius, galingus elektromagnetus, naudojamus besisukančiose mašinose, dalelių dujų pedaluose ir dalelių detektoriuose.
Gryną metalo pavyzdį 1864 m. pagamino Christianas Blomstrandas, kuris suprato niobio chlorido redukciją kaitindamas jį vandeniliu.