Svojstva tantala
Atomski broj | 73 |
CAS broj | 7440-25-7 |
Atomska masa | 180.95 |
Talište | 2 996 °C |
Vrelište | 5 450 °C |
Atomski volumen | 0,0180 nm3 |
Gustoća na 20 °C | 16,60 g/cm³ |
Kristalna struktura | tjelesnocentrični kubik |
Konstanta rešetke | 0,3303 [nm] |
Obilje u Zemljinoj kori | 2,0 [g/t] |
Brzina zvuka | 3400 m/s (na sobnoj temperaturi) (tanka šipka) |
Toplinska ekspanzija | 6,3 µm/(m·K) (pri 25 °C) |
Toplinska vodljivost | 173 W/(m·K) |
Električni otpor | 131 nΩ·m (na 20 °C) |
Mohsova tvrdoća | 6.5 |
Tvrdoća po Vickersu | 870-1200Mpa |
Tvrdoća po Brinellu | 440-3430 Mpa |
Tantal je kemijski element sa simbolom Ta i atomskim brojem 73. Prije poznat kao tantal, ime mu dolazi od Tantala, negativca iz grčke mitologije. Tantal je rijedak, tvrd, plavo-sivi, sjajni prijelazni metal koji je vrlo otporan na koroziju. Dio je skupine vatrostalnih metala, koji se široko koriste kao sporedne komponente u legurama. Kemijska inertnost tantala čini ga vrijednom tvari za laboratorijsku opremu i zamjenom za platinu. Njegova glavna upotreba danas je u kondenzatorima od tantala u elektroničkoj opremi kao što su mobilni telefoni, DVD playeri, sustavi za video igre i računala. Tantal se, uvijek zajedno s kemijski sličnim niobijem, pojavljuje u skupinama minerala tantalita, kolumbita i koltana (mješavina kolumbita i tantalita, iako nije prepoznata kao zasebna vrsta minerala). Tantal se smatra tehnološki kritičnim elementom.
Fizička svojstva
Tantal je taman (plavo-siv), gust, duktilan, vrlo tvrd, lako se proizvodi i vrlo provodi toplinu i elektricitet. Metal je poznat po svojoj otpornosti na koroziju izazvanu kiselinama; zapravo, na temperaturama ispod 150 °C tantal je gotovo potpuno otporan na napade normalno agresivne vodene vode. Može se otopiti fluorovodičnom kiselinom ili kiselim otopinama koje sadrže fluoridni ion i sumporov trioksid, kao i otopinom kalijevog hidroksida. Tantalovo visoko talište od 3017 °C (vrelište 5458 °C) nadmašuju među elementima samo volfram, renij i osmij za metale i ugljik.
Tantal postoji u dvije kristalne faze, alfa i beta. Alfa faza je relativno duktilna i meka; ima tjelesno centriranu kubičnu strukturu (prostorna grupa Im3m, konstanta rešetke a = 0,33058 nm), Knoopovu tvrdoću 200–400 HN i električni otpor 15–60 µΩ⋅cm. Beta faza je tvrda i krta; njegova kristalna simetrija je tetragonalna (prostorna skupina P42/mnm, a = 1,0194 nm, c = 0,5313 nm), Knoopova tvrdoća je 1000–1300 HN, a električni otpor je relativno visok na 170–210 µΩ⋅cm. Beta faza je metastabilna i prelazi u alfa fazu zagrijavanjem na 750-775 °C. Skupni tantal je gotovo u potpunosti alfa faza, a beta faza obično postoji kao tanki filmovi dobiveni magnetronskim raspršivanjem, kemijskim taloženjem iz pare ili elektrokemijskim taloženjem iz eutektičke otopine rastaljene soli.