Niobium Bahan Utama Modul Komando Bulan Roket Apollo

Modul Komando Bulan dari misi Apollo 17, 1972, sedang mengorbiti bulan. Nosel mesin roket ini terbuat dari paduan Niobium yang ringan tetapi sangat tahan panas.

Tabel periodik unsur-unsur kimia, diadaptasi dari buku: Periodic Table Book - A Visual Encyclopedia.

Dalam tabel periodik, golongan 5 memiliki 4 unsur, yaitu Vanadium (V), Niobium (Nb), Tantalum (Ta), dan unsur radioaktif Dubnium (Db). Unsur pertama golongan 5, yaitu Titanium, telah saya bahas dalam artikel: Vanadium dan Krom dalam Banyak Perkakas Tangan. Niobium (Nb) adalah unsur ke-2 golongan 5, dengan nomor atom 41. Niobium sangat mirip dengan logam Tantalum dan hampir selalu ditemukan bersama, sehingga keduanya secara keliru dianggap sebagai unsur yang sama selama hampir 40 tahun.

Maka, tidak mengherankan bahwa kisah penemuan kedua unsur ini saling terkait. Niobium ditemukan pertama kali pada 1801 oleh kimiawan Inggris Charles Hatchett, dalam mineral yang dikirim dari sebuah tambang di Massachusetts. Mineral itu terdiri dari oksida besi dan zat asing.

Setelah melakukan analisis kimia, Hatchett menyimpulkan bahwa zat misterius itu adalah oksida dari unsur logam yang sebelumnya tidak diketahui: "salah satu zat logam yang menahan oksigen dengan keras kepala." Setelah berkomunikasi dengan para ilmuwan Amerika tentang mineral tersebut, Hatchett memutuskan untuk menyebut mineral itu "Columbite" dan unsur "Columbium," sebuah nama puitis dari Amerika Serikat yang baru terbentuk, Columbia.

Setahun kemudian, kimiawan Swedia Anders Ekeberg menemukan dan menamai Tantalum, tetapi pada 1809, kimiawan Inggris yang berpengaruh, William Hyde Wollaston, mengusulkan bahwa Tantalum dan Columbium adalah satu dan sama.

Baru pada 1844 kebingungan itu teratasi, ketika kimiawan Jerman Heinrich Rose membuktikan bahwa Columbite mengandung 2 unsur yang berbeda. Pada 1844, hanya 3 tahun sebelum kematian Hatchett, Rose memberikan unsur non-Tantalum itu nama "Niobium," berdasarkan nama dewi Yunani Niobe, putri Tantalus.

Terlepas dari analisis dan penamaan Rose yang definitif, para kimiawan cenderung menggunakan Columbium dan Niobium secara bersamaan, sampai pada 1950, Badan Internasional Kimia Murni dan Terapan (International Union of Pure and Applied Chemistry/IUPAC) menetapkan bahwa unsur ke-41 seharusnya hanya disebut Niobium. Kenyataannya, beberapa ahli metalurgi dan insinyur (khususnya di Amerika Serikat) masih menggunakan nama alternatif Columbium dan simbol Cb.

Sampel Niobium yang hampir murni pertama diproduksi pada 1864. Struktur kristal Niobium membuatnya sangat elastis dan mudah dikerjakan.

Olahan pribadi

Seperti banyak unsur transisi, Niobium ditambahkan dalam jumlah kecil selama produksi baja. Baja yang mengandung sedikit Niobium (kurang dari 1 persen) tahan pakai dan kuat, dan Niobium digunakan dalam produksi baja bangunan.

Jumlah niobium yang lebih besar, biasanya sekitar 5 persen, digunakan dalam paduan super (superalloy) tahan panas yang cocok untuk penggunaan yang lebih khusus, misalnya  pelindung panas, cawan lebur industri kimia, dan nozel mesin jet dan roket. Nosel utama Modul Servis Bulan Apollo adalah 89 persen Niobium (lihat foto judul).

Karena tidak bereaksi negatif dalam tubuh manusia, Niobium digunakan dalam implan, seperti alat pacu jantung.

Pada temperatur rendah, Niobium adalah superkonduktor yang tidak memiliki resistansi terhadap arus listrik. Hal yang sama berlaku untuk paduan Niobium tertentu, terutama Niobium-timah dan Niobium-Titanium. 

Kabel yang terbuat dari paduan ini biasanya digunakan dalam superkonduktor elektromagnet di jantung pemindai medis dan akselerator partikel, termasuk Penubruk Hadron Besar (Large Hadron Collider) di Organisasi Eropa untuk Penelitian Nuklir (European Organization for Nuclear Research/CERN) CERN adalah singkatan dari nama organisasi ini dalam bahasa Prancis, Organisation Europeenne pour la Recherche Nucleaire).

Kepustakaan:
1. How It Works - Book of the Elements, ed. 5, Imagine Publishing Ltd., United Kingdom, 2016.
2. Periodic Table Book - A Visual Encyclopedia, Dorling Kindersley Limited (Penguin Random House), Great Britain, 2017.
3. Diary Johan Japardi.
4. Berbagai sumber daring.

Jonggol, 19 Juli 2021

Johan Japardi