Vlastnosti Tantalu
Atomové číslo | 73 |
Číslo CAS | 7440-25-7 |
Atomová hmotnost | 180,95 |
Bod tání | 2 996 °C |
Bod varu | 5 450 °C |
Atomový objem | 0,0180 nm3 |
Hustota při 20 °C | 16,60 g/cm³ |
Krystalová struktura | kubický na tělo |
Mřížková konstanta | 0,3303 [nm] |
Hojnost v zemské kůře | 2,0 [g/t] |
Rychlost zvuku | 3400 m/s (při teplotě místnosti) (tenká tyč) |
Tepelná roztažnost | 6,3 µm/(m·K) (při 25 °C) |
Tepelná vodivost | 173 W/(m·K) |
Elektrický odpor | 131 nΩ·m (při 20 °C) |
Mohsova tvrdost | 6.5 |
Tvrdost podle Vickerse | 870-1200 MPa |
Tvrdost podle Brinella | 440-3430 Mpa |
Tantal je chemický prvek se symbolem Ta a atomovým číslem 73. Dříve známý jako tantalium, jeho jméno pochází od Tantala, padoucha z řecké mytologie. Tantal je vzácný, tvrdý, modrošedý, lesklý přechodový kov, který je vysoce odolný proti korozi. Je součástí skupiny žáruvzdorných kovů, které jsou široce používány jako vedlejší složky ve slitinách. Chemická inertnost tantalu z něj činí cennou látku pro laboratorní zařízení a náhradu za platinu. Jeho hlavní použití je dnes v tantalových kondenzátorech v elektronických zařízeních, jako jsou mobilní telefony, DVD přehrávače, videoherní systémy a počítače. Tantal, vždy spolu s chemicky podobným niobem, se vyskytuje v minerálních skupinách tantalit, columbit a coltan (směs columbitu a tantalitu, i když není uznáván jako samostatný minerální druh). Tantal je považován za technologicky kritický prvek.
Fyzikální vlastnosti
Tantal je tmavý (modrošedý), hustý, tažný, velmi tvrdý, snadno vyrobitelný a vysoce vodivý pro teplo a elektřinu. Kov je známý svou odolností vůči korozi působením kyselin; ve skutečnosti je tantal při teplotách nižších než 150 °C téměř zcela imunní vůči napadení běžně agresivními vodnatky královské. Lze jej rozpustit kyselinou fluorovodíkovou nebo kyselými roztoky obsahujícími fluoridový iont a oxid sírový, jakož i roztokem hydroxidu draselného. Vysoký bod tání tantalu 3017 °C (bod varu 5458 °C) překračuje z prvků pouze wolfram, rhenium a osmium u kovů a uhlík.
Tantal existuje ve dvou krystalických fázích, alfa a beta. Alfa fáze je relativně tažná a měkká; má tělesně centrovanou kubickou strukturu (prostorová grupa Im3m, mřížková konstanta a = 0,33058 nm), tvrdost podle Knoopa 200–400 HN a elektrický odpor 15–60 µΩ⋅cm. Beta fáze je tvrdá a křehká; jeho krystalová symetrie je tetragonální (prostorová grupa P42/mnm, a = 1,0194 nm, c = 0,5313 nm), tvrdost podle Knoopa je 1000–1300 HN a elektrický odpor je relativně vysoký 170–210 µΩ⋅cm. Beta fáze je metastabilní a po zahřátí na 750–775 °C přechází na fázi alfa. Objemný tantal je téměř výhradně alfa fáze a beta fáze obvykle existuje jako tenké filmy získané magnetronovým naprašováním, chemickým napařováním nebo elektrochemickým nanášením z eutektického roztoku roztavené soli.