Tantalo savybės
Atominis skaičius | 73 |
CAS numeris | 7440-25-7 |
Atominė masė | 180,95 |
Lydymosi temperatūra | 2 996 °C |
Virimo temperatūra | 5 450 °C |
Atominis tūris | 0,0180 nm3 |
Tankis esant 20 °C | 16,60 g/cm³ |
Kristalinė struktūra | į kūną orientuotas kub |
Grotelių konstanta | 0,3303 [nm] |
Gausa žemės plutoje | 2,0 [g/t] |
Garso greitis | 3400 m/s (esant kambario temperatūrai) (plonas strypas) |
Šiluminis plėtimasis | 6,3 µm/(m·K) (esant 25 °C) |
Šilumos laidumas | 173 W/(m·K) |
Elektrinė varža | 131 nΩ·m (esant 20 °C) |
Moho kietumas | 6.5 |
Vickerso kietumas | 870-1200Mpa |
Brinelio kietumas | 440-3430Mpa |
Tantalas yra cheminis elementas, kurio simbolis Ta ir atominis skaičius 73. Anksčiau vadintas tantalu, jo pavadinimas kilęs iš graikų mitologijos piktadario Tantalo. Tantalas yra retas, kietas, mėlynai pilkas, blizgus pereinamasis metalas, labai atsparus korozijai. Tai yra ugniai atsparių metalų grupės dalis, kuri plačiai naudojama kaip smulkūs lydinių komponentai. Dėl cheminio tantalo inertiškumo jis yra vertinga medžiaga laboratorinei įrangai ir platinos pakaitalas. Šiandien jis daugiausia naudojamas tantalo kondensatoriuose elektroninėje įrangoje, pavyzdžiui, mobiliuosiuose telefonuose, DVD grotuvuose, vaizdo žaidimų sistemose ir kompiuteriuose. Tantalas, visada kartu su chemiškai panašiu niobu, yra mineralų grupėse tantalitas, kolumbitas ir koltanas (kolumbito ir tantalito mišinys, nors ir nepripažįstamas kaip atskira mineralų rūšis). Tantalas laikomas technologiškai svarbiu elementu.
Fizinės savybės
Tantalas yra tamsus (mėlynai pilkas), tankus, plastiškas, labai kietas, lengvai gaminamas, labai laidus šilumai ir elektrai. Metalas garsėja savo atsparumu rūgščių korozijai; Tiesą sakant, esant žemesnei nei 150 °C temperatūrai, tantalas yra beveik visiškai atsparus įprastai agresyvaus vandens regija atakai. Jį galima ištirpinti vandenilio fluorido rūgštimi arba rūgštiniais tirpalais, kuriuose yra fluoro jonų ir sieros trioksido, taip pat kalio hidroksido tirpalu. Tantalo aukštą lydymosi temperatūrą 3017 °C (virimo temperatūra 5458 °C) tarp elementų viršija tik volframas, renis ir metalams skirtas osmis bei anglis.
Tantalas yra dviejų kristalinių fazių: alfa ir beta. Alfa fazė yra gana lanksti ir minkšta; jo kubinė struktūra yra nukreipta į kūną (erdvės grupė Im3m, gardelės konstanta a = 0,33058 nm), Knoop kietumas 200–400 HN ir elektrinė varža 15–60 µΩ⋅cm. Beta fazė yra kieta ir trapi; jo kristalinė simetrija yra tetragoninė (erdvės grupė P42/mnm, a = 1,0194 nm, c = 0,5313 nm), Knoop kietumas yra 1000–1300 HN, o elektrinė varža yra santykinai didelė – 170–210 µΩ⋅cm. Beta fazė yra metastabili ir virsta alfa faze kaitinant iki 750–775 °C. Tūrinis tantalas yra beveik visiškai alfa fazė, o beta fazė paprastai egzistuoja kaip plonos plėvelės, gautos magnetroniniu purškimu, cheminiu garų nusodinimu arba elektrocheminiu nusodinimu iš eutektinio išlydytos druskos tirpalo.