Svojstva tantala
Atomski broj | 73 |
CAS broj | 7440-25-7 |
Atomska masa | 180,95 |
Tačka topljenja | 2 996 °C |
Tačka ključanja | 5 450 °C |
Atomski volumen | 0,0180 nm3 |
Gustina na 20 °C | 16,60g/cm³ |
Kristalna struktura | tjelesno centriran kubik |
Konstanta rešetke | 0,3303 [nm] |
Obilje u Zemljinoj kori | 2,0 [g/t] |
Brzina zvuka | 3400m/s (na rt) (tanki štap) |
Toplotna ekspanzija | 6,3 µm/(m·K) (na 25 °C) |
Toplotna provodljivost | 173 W/(m·K) |
Električna otpornost | 131 nΩ·m (na 20 °C) |
Mohsova tvrdoća | 6.5 |
Vickers tvrdoća | 870-1200Mpa |
Tvrdoća po Brinellu | 440-3430Mpa |
Tantal je hemijski element sa simbolom Ta i atomskim brojem 73. Ranije poznat kao tantalijum, njegovo ime dolazi od Tantala, negativca iz grčke mitologije. Tantal je rijedak, tvrd, plavo-sivi, sjajni prijelazni metal koji je vrlo otporan na koroziju. Dio je grupe vatrostalnih metala, koji se široko koriste kao manje komponente u legurama. Hemijska inertnost tantala čini ga vrijednom tvari za laboratorijsku opremu i zamjenom za platinu. Njegova glavna upotreba danas je u tantalskim kondenzatorima u elektronskoj opremi kao što su mobilni telefoni, DVD plejeri, sistemi za video igre i računari. Tantal, uvijek zajedno sa hemijski sličnim niobijem, javlja se u grupama minerala tantalita, kolumbita i koltana (mješavina kolumbita i tantalita, iako nije prepoznata kao zasebna mineralna vrsta). Tantal se smatra tehnološki kritičnim elementom.
Fizička svojstva
Tantal je taman (plavo-siv), gust, duktilan, vrlo tvrd, lako se proizvodi i vrlo provodljiv toplote i struje. Metal je poznat po svojoj otpornosti na koroziju od kiselina; u stvari, na temperaturama ispod 150 °C tantal je gotovo potpuno imun na napad uobičajeno agresivne aqua regia. Može se rastvoriti fluorovodoničnom kiselinom ili kiselim rastvorima koji sadrže jon fluorida i sumpor trioksid, kao i rastvorom kalijum hidroksida. Visoku tačku topljenja tantala od 3017 °C (tačka ključanja 5458 °C) premašuju među elementima samo volfram, renijum i osmijum za metale i ugljenik.
Tantal postoji u dvije kristalne faze, alfa i beta. Alfa faza je relativno duktilna i meka; ima tijelo centriranu kubičnu strukturu (prostorna grupa Im3m, konstanta rešetke a = 0,33058 nm), tvrdoću po Knoopu 200–400 HN i električnu otpornost 15–60 µΩ⋅cm. Beta faza je tvrda i lomljiva; njegova kristalna simetrija je tetragonalna (prostorna grupa P42/mnm, a = 1,0194 nm, c = 0,5313 nm), tvrdoća po Knoopu je 1000–1300 HN, a električna otpornost je relativno visoka na 170–210 µΩ⋅cm. Beta faza je metastabilna i pretvara se u alfa fazu zagrevanjem na 750-775 °C. Tantal je gotovo u potpunosti alfa faza, a beta faza obično postoji kao tanki filmovi dobiveni magnetronskim raspršivanjem, kemijskim taloženjem pare ili elektrohemijskim taloženjem iz eutektičke otopine rastaljene soli.