{{위키데이터 속성 추적}}
{{원소 정보/나이오븀}}
'''나이오븀''', '''니오븀'''(←{{llang|en|Niobium|나이오비엄}}) 또는 '''니오브'''(←{{llang|de|Niob|니오프}}, {{llang|ja|ニオブ|니오부}})는 [[화학 원소]]로 기호는 '''Nb'''(←{{llang|la|Niobium|니오비움}}), [[원자 번호]]는 41이다. 회색의 무르고 연성 있는 [[전이 금속]]으로 [[컬럼바이트]] 광석에서 산출한다. [[강철|특수강]] 등 [[합금]]을 만드는 데 주로 사용한다.

1801년 [[영국]] 화학자 [[찰스 해쳇]](Charles Hatchett)은 [[탄탈럼]]과 비슷한 새로운 원소를 발견하고 이를 콜럼븀(columbium)이라 명명하였다. 1846년에는 [[독일]] 화학자 [[하인리히 로제]](Heinrich Rose)는 탄탈럼 광석에 다른 원소가 포함되어 있다는 것을 발견하고 이를 나이오븀(niobium)이라 명명하였다. 이후 1864년과 1865년에 콜럼븀과 나이오븀이 동일한 원소라는 것이 밝혀졌고, 이후 한 세기 동안 같이 쓰였다. 1949년에 공식적으로 나이오븀이라는 이름을 채택해서 현재에 이르고 있으나, 여전히 [[미국]]에서는 콜럼븀이라는 이름을 쓰기도 한다.

나이오븀은 주로 강철 등 [[합금]]을 만드는데 사용한다. 이러한 합금에 들어가는 나이오븀 함량은 약 0.1% 정도로 매우 적지만, 나이오븀은 적은 양으로도 [[철강]] 강도를 높일 수 있다. 나이오븀을 이용한 [[초합금]]은 온도가 높아져도 안정하므로 [[제트기]]나 [[로켓]] [[엔진]] 등에 사용한다. 또, 나이오븀은 [[초전도체]] 분야에서도 사용한다. 주로 나이오븀, [[티타늄]], [[주석 (원소)|주석]] 등 합금으로 만드는데 이들 초전도체는 [[MRI]]에 사용한다. 이외 [[용접]], 핵 공업, 전자제품, [[광학]], [[화폐]], [[보석]] 등에 사용한다.

== 역사 ==
나이오븀은 1801년 [[영국]] 화학자 찰스 헤쳇이 발견하였다. 그는 1734년 [[미국]] [[매사추세츠주]]에서 발견되어 영국으로 운반된 광석 시료에서 새로운 원소를 발견하고는 그 원소를 콜럼븀이라고 명명하고 광석에 컬럼바이트라는 이름을 붙였다.

그러나 [[탄탈럼]]과 나이오븀의 유사성 때문에 상당한 혼란이 있었다. 1809년 영국 화학자 [[윌리엄 하이드 울러스턴]]은 두 원소의 [[산화물]]의 밀도 차이를 확인하고서도 같은 물질이라고 결론을 내리기도 하였다. 이는 1846년 [[독일]] 화학자 하인리히 로제가 번복했는데, 그 또한 나이오븀이나 나이오븀-[[탄탈럼]] 혼합물에 세 가지나 되는 잘못된 이름을 붙이기도 하였다. 나이오븀과 [[탄탈럼]]의 차이가 분명해진 것은 1864년 이후이다.

나이오븀은 20세기 초반에 [[백열등]]의 [[필라멘트]]로 사용되면서 실용적인 목적으로 쓰이기 시작했다. 이후에는 순수한 나이오븀 대신 나이오븀과 [[텅스텐]]의 혼합물을 필라멘트에 넣었다. 1920년대에는 나이오븀을 첨가한 [[강철]]의 강도가 증가한다는 사실이 알려져 현재까지도 생산된 나이오븀의 대부분은 특수강을 만드는데 사용되고 있다.

한동안 콜럼븀과 나이오븀 중 어떤 이름을 쓸 것인지에 대해 의견이 분분했으나 100여 년의 논쟁 끝에 1950년 [[국제순수응용화학연합]]은 나이오븀을 41번 원소의 공식적인 이름으로 쓰기로 결정했다. 그러나 아직도 [[미국]] 산업계에서는 가끔 '콜럼븀'라는 이름을 쓰고 있다.

== 특성 ==
=== 물리적 특성 ===
나이오븀은 은회색의 광택이 있는 [[상자성]] 금속으로 [[주기율표]]의 5족에 속한다. 그러나 제일 바깥의 [[전자껍질]] 1개당 [[전자]]의 개수는 같은 족 원소들과 다르며([[바나듐]] 2개, 나이오븀 1개, [[탄탈럼]] 2개), 이는 같은 주기에 속하는 원소인 [[루테늄]], [[로듐]], [[팔라듐]]에서도 나타난다.

극저온에서는 [[초전도체]]의 성질을 나타내며 이러한 특성은 나이오븀의 순도에 따라 크게 달라진다. 순수한 나이오븀은 [[연성]]과 [[전성]]이 뛰어나지만 불순물이 첨가되면 단단해진다.

=== 화학적 특성 ===
나이오븀은 실온에서 공기 중에 장시간 노출시키면 [[산화]]되어 푸르스름한 색을 띤다. 원자 번호가 하나 작은 [[지르코늄]]보다는 [[전기음성도]]와 [[밀도]]가 약간 더 높으며, [[란타넘족 수축]]에 의해 바로 다음 주기에 위치하는 [[탄탈럼]]과 비슷한 크기의 원자를 가진다. 이 때문에 나이오븀의 화학적 성질은 지르코늄이나 탄탈럼과 매우 흡사하다. 고온에서는 거의 모든 [[비금속]] 원소와 반응하여 화합물을 생성한다. [[산 (화학)|산]]이나 [[염기]]에는 잘 부식되지 않는다. -1에서 +5까지의 [[산화수]]를 가질 수 있는데, 이 중 가장 많이 발견되는 것은 산화수가 +5인 화합물의 형태이다.

== 동위 원소 ==
{{본문|나이오븀 동위 원소}}
자연에 존재하는 안정한 나이오븀 [[동위 원소]]는 <sup>93</sup>Nb이다. 2003년까지 [[원자량]] 81에서 113 사이에서 최소 32종류의 인공 [[방사성 동위 원소]]가 합성되었다. 이들 중 가장 안정한 것은 <sup>92</sup>Nb로 [[반감기]]가 약 3470만 년이다. 또, 최소 25종류의 [[핵 이성질체]]가 발견되었다.

== 존재 ==
나이오븀은 [[지각 (지질학)|지각]] 속에 약 20[[ppm]] 정도 포함되어 있어 33번째로 많이 존재하는 원소이다. 그러나 실제로는 높은 밀도로 인해 지구의 [[지구핵|핵]] 속으로 가라앉은 더 많은 양의 나이오븀이 존재할 것이라고 추정된다. 자연에서는 순수한 형태로는 존재하지 않고 광석 속에 다른 원소들과의 혼합물 형태로 존재한다. 대부분의 경우, 나이오븀과 [[탄탈럼]]은 광석 속에 함께 들어있다. 주로 [[브라질]], [[캐나다]] 등지에서 생산된다.

== 용도 ==
나이오븀은 [[강철]]을 만들 때 첨가하는 금속 원소로 많이 사용된다<ref>{{저널 인용|제목=Niobium in modern steels|저널=International Materials Reviews|성=Deardo|이름=A. J.|url=https://journals.sagepub.com/doi/full/10.1179/095066003225008833|날짜=2003-12|권=48|호=6|쪽=371–402|언어=en|doi=10.1179/095066003225008833|issn=0950-6608}}</ref>. 2006년 생산된 나이오븀의 90%가 이 분야에 사용되었을 정도이다. 나이오븀을 첨가한 [[합금]]은 강도와 가공성이 뛰어나며, [[용접]]할 때 유리하다.산화니오븀은 아크릴산 생산<ref>Multifunctionality of Crystalline MoV(TeNb) M1 Oxide Catalysts in Selective Oxidation of Propane and Benzyl Alcohol. ACS Catalysis, 3(6), 1103-1113. doi:10.1021/cs400010q

<nowiki>https://www.researchgate.net/publication/278196177_Multifunctionality_of_Crystalline_MoVTeNb_M1_Oxide_Catalysts_in_Selective_Oxidation_of_Propane_and_Benzyl_Alcohol</nowiki></ref><ref>The reaction network in propane oxidation over phase-pure MoVTeNb M1 oxide catalysts. Journal of Catalysis, 2014, 311, 369-385. <nowiki>https://core.ac.uk/download/pdf/210625575.pdf</nowiki></ref><ref>Surface chemistry of phase-pure M1 MoVTeNb oxide during operation in selective oxidation of propane to acrylic acid. Journal of Catalysis, 2012, 285, 48-60 <nowiki>https://pure.mpg.de/rest/items/item_1108560_8/component/file_1402724/content</nowiki></ref>, 탄화수소 분해<ref>{{저널 인용|제목=Effect of steam on the modification of Brønsted/Lewis acidity of Nb–Mn mixed oxide catalysts|저널=Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis|성=de Rezende Locatel|이름=William|성2=Laurenti|이름2=Dorothée|url=https://link.springer.com/10.1007/s11144-023-02536-3|날짜=2024-02|권=137|호=1|쪽=251–268|언어=en|doi=10.1007/s11144-023-02536-3|issn=1878-5190|성3=Schuurman|이름3=Yves|성4=Guilhaume|이름4=Nolven}}</ref>, 석유 유분의 수소처리<ref>{{저널 인용|제목=Hydrotreating of light cycle oil over CoMo catalysts supported on niobia-alumina or niobia-silica|저널=Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis|성=Linares|이름=Carlos F.|성2=Bretto|이름2=Pablo|url=https://link.springer.com/10.1007/s11144-023-02392-1|날짜=2023-04|권=136|호=2|쪽=837–849|언어=en|doi=10.1007/s11144-023-02392-1|issn=1878-5190}}</ref> 및 난분해성 화학물질 제거를 위한 유망한 촉매입니다<ref>{{저널 인용|제목=Removal of reactive blue 250 dye from aqueous medium using Cu/Fe catalyst supported on Nb2O5 through oxidation with H2O2|저널=Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis|성=Nippes|이름=Ramiro Picoli|성2=Macruz|이름2=Paula Derksen|url=https://doi.org/10.1007/s11144-022-02279-7|날짜=2022-10-01|권=135|호=5|쪽=2697–2717|언어=en|doi=10.1007/s11144-022-02279-7|issn=1878-5204|성3=Gomes|이름3=Aline Domingues|성4=Girotto|이름4=Camila Pereira|성5=Scaliante|이름5=Mara Heloisa Neves Olsen|성6=de Souza|이름6=Marcos}}</ref>.

== 주의사항 ==
나이오븀이 생명체 내에서 어떤 역할을 하는지는 밝혀지지 않았다. 나이오븀의 분말은 [[눈]]과 [[피부]]에 자극을 줄 수 있고 화재의 위험이 있으나 주로 사용되는 순수한 나이오븀은 체내에서 반응을 하지 않고 무해한 것으로 알려져 있다. 이 때문에 [[보석]]이나 의료 목적으로 사용되기도 한다. 그러나 일부 나이오븀 화합물은 강한 [[독|독성]]을 나타내기도 한다.

== 외부 링크 ==
{{위키공용과 분류|Niobium}}
* {{네이버캐스트|9234}}
* {{언어링크|en}} [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Nb/index.html 나이오븀 - WebElements.com]

{{원소 주기율표}}

{{전거 통제}}

[[분류:나이오븀| ]]
[[분류:전이 금속]]
[[분류:화학 원소]]
[[분류:가상 인물의 이름이 포함된 화학 원소]]