Свойства на тантал
Атомен номер | 73 |
CAS номер | 7440-25-7 |
Атомна маса | 180,95 |
Точка на топене | 2 996 °C |
Точка на кипене | 5 450 °C |
Атомен обем | 0,0180 nm3 |
Плътност при 20 °C | 16,60g/cm³ |
Кристална структура | тялоцентричен куб |
Константа на решетката | 0,3303 [nm] |
Изобилие в земната кора | 2,0 [g/t] |
Скорост на звука | 3400m/s (при стайна температура) (тънък прът) |
Топлинно разширение | 6,3 µm/(m·K) (при 25 °C) |
Топлопроводимост | 173 W/(m·K) |
Електрическо съпротивление | 131 nΩ·m (при 20 °C) |
Твърдост по Моос | 6.5 |
Твърдост по Викерс | 870-1200Mpa |
Твърдост по Бринел | 440-3430Mpa |
Танталът е химичен елемент със символ Та и атомен номер 73. По-рано известен като тантал, името му идва от Тантал, злодей от гръцката митология. Танталът е рядък, твърд, синьо-сив, лъскав преходен метал, който е силно устойчив на корозия. Той е част от групата на огнеупорните метали, които се използват широко като второстепенни компоненти в сплави. Химическата инертност на тантала го прави ценно вещество за лабораторно оборудване и заместител на платината. Основната му употреба днес е в танталови кондензатори в електронно оборудване като мобилни телефони, DVD плейъри, системи за видеоигри и компютри. Танталът, винаги заедно с химически сходния ниобий, се среща в групите минерали танталит, колумбит и колтан (смес от колумбит и танталит, въпреки че не се признава като отделен минерален вид). Танталът се счита за критичен за технологията елемент.
Физични свойства
Танталът е тъмен (синьо-сив), плътен, пластичен, много твърд, лесно произвеждащ се и силно проводи топлина и електричество. Металът е известен със своята устойчивост на корозия от киселини; всъщност, при температури под 150 °C танталът е почти напълно имунизиран срещу атака от обикновено агресивната царска вода. Може да се разтвори с флуороводородна киселина или киселинни разтвори, съдържащи флуориден йон и серен триоксид, както и с разтвор на калиев хидроксид. Високата точка на топене на тантала от 3017 °C (точка на кипене 5458 °C) е надвишена сред елементите само от волфрам, рений и осмий за металите и въглерод.
Танталът съществува в две кристални фази, алфа и бета. Алфа фазата е относително пластична и мека; има центрирана кубична структура (пространствена група Im3m, константа на решетката a = 0,33058 nm), твърдост по Knoop 200–400 HN и електрическо съпротивление 15–60 µΩ⋅cm. Бета фазата е твърда и крехка; неговата кристална симетрия е тетрагонална (пространствена група P42/mnm, a = 1,0194 nm, c = 0,5313 nm), твърдостта на Knoop е 1000–1300 HN и електрическото съпротивление е относително високо при 170–210 µΩ⋅cm. Бета фазата е метастабилна и се превръща в алфа фаза при нагряване до 750–775 °C. Масовият тантал е почти изцяло алфа фаза, а бета фазата обикновено съществува като тънки филми, получени чрез магнетронно разпрашване, химическо отлагане на пари или електрохимично отлагане от евтектичен разтвор на разтопена сол.