Tantals egenskaber
Atomnummer | 73 |
CAS nummer | 7440-25-7 |
Atommasse | 180,95 |
Smeltepunkt | 2 996 °C |
Kogepunkt | 5 450 °C |
Atomvolumen | 0,0180 nm3 |
Densitet ved 20 °C | 16,60 g/cm³ |
Krystal struktur | kropscentreret kubisk |
Gitter konstant | 0,3303 [nm] |
Overflod i jordskorpen | 2,0 [g/t] |
Lydens hastighed | 3400m/s (ved rt)(tynd stang) |
Termisk ekspansion | 6,3 µm/(m·K) (ved 25 °C) |
Termisk ledningsevne | 173 W/(m·K) |
Elektrisk resistivitet | 131 nΩ·m (ved 20 °C) |
Mohs hårdhed | 6.5 |
Vickers hårdhed | 870-1200Mpa |
Brinell hårdhed | 440-3430Mpa |
Tantal er et kemisk grundstof med symbol Ta og atomnummer 73. Tidligere kendt som tantal, dets navn kommer fra Tantalus, en skurk fra græsk mytologi. Tantal er et sjældent, hårdt, blå-grå, skinnende overgangsmetal, der er meget korrosionsbestandigt. Det er en del af gruppen af ildfaste metaller, som er meget udbredt som mindre komponenter i legeringer. Tantals kemiske inertitet gør det til et værdifuldt stof til laboratorieudstyr og en erstatning for platin. Dens hovedanvendelse i dag er i tantalkondensatorer i elektronisk udstyr såsom mobiltelefoner, dvd-afspillere, videospilsystemer og computere. Tantal, altid sammen med det kemisk lignende niobium, forekommer i mineralgrupperne tantalit, columbite og coltan (en blanding af columbite og tantalite, dog ikke anerkendt som en separat mineralart). Tantal betragtes som et teknologikritisk element.
Fysiske egenskaber
Tantal er mørk (blå-grå), tæt, duktil, meget hård, let fremstillet og stærkt ledende for varme og elektricitet. Metallet er kendt for dets modstandsdygtighed over for korrosion af syrer; faktisk ved temperaturer under 150 °C er tantal næsten fuldstændig immun over for angreb fra det normalt aggressive aqua regia. Det kan opløses med flussyre eller sure opløsninger, der indeholder fluoridion og svovltrioxid, såvel som med en opløsning af kaliumhydroxid. Tantals høje smeltepunkt på 3017 °C (kogepunkt 5458 °C) overskrides blandt grundstofferne kun af wolfram, rhenium og osmium for metaller og kulstof.
Tantal findes i to krystallinske faser, alfa og beta. Alfafasen er relativt duktil og blød; den har kropscentreret kubisk struktur (rumgruppe Im3m, gitterkonstant a = 0,33058 nm), Knoop-hårdhed 200–400 HN og elektrisk resistivitet 15–60 µΩ⋅cm. Betafasen er hård og skør; dens krystalsymmetri er tetragonal (rumgruppe P42/mnm, a = 1,0194 nm, c = 0,5313 nm), Knoop-hårdhed er 1000-1300 HN, og den elektriske resistivitet er relativt høj ved 170-210 µΩ⋅cm. Betafasen er metastabil og omdannes til alfafasen ved opvarmning til 750-775 °C. Bulk tantal er næsten udelukkende alfafase, og betafasen eksisterer normalt som tynde film opnået ved magnetronforstøvning, kemisk dampaflejring eller elektrokemisk aflejring fra en eutektisk smeltet saltopløsning.