Egenskaper til tantal
Atomnummer | 73 |
CAS-nummer | 7440-25-7 |
Atommasse | 180,95 |
Smeltepunkt | 2 996 °C |
Kokepunkt | 5 450 °C |
Atomvolum | 0,0180 nm3 |
Tetthet ved 20 °C | 16,60 g/cm³ |
Krystallstruktur | kroppssentrert kubikk |
Gitterkonstant | 0,3303 [nm] |
Overflod i jordskorpen | 2,0 [g/t] |
Lydens hastighet | 3400m/s (ved rt)(tynn stang) |
Termisk ekspansjon | 6,3 µm/(m·K) (ved 25 °C) |
Termisk ledningsevne | 173 W/(m·K) |
Elektrisk resistivitet | 131 nΩ·m (ved 20 °C) |
Mohs hardhet | 6.5 |
Vickers hardhet | 870-1200Mpa |
Brinell hardhet | 440-3430 MPa |
Tantal er et kjemisk grunnstoff med symbol Ta og atomnummer 73. Tidligere kjent som tantal, kommer navnet fra Tantalus, en skurk fra gresk mytologi. Tantal er et sjeldent, hardt, blågrått, skinnende overgangsmetall som er svært korrosjonsbestandig. Det er en del av gruppen ildfaste metaller, som er mye brukt som mindre komponenter i legeringer. Den kjemiske tregheten til tantal gjør det til et verdifullt stoff for laboratorieutstyr og en erstatning for platina. Dens hovedbruk i dag er i tantalkondensatorer i elektronisk utstyr som mobiltelefoner, DVD-spillere, videospillsystemer og datamaskiner. Tantal, alltid sammen med det kjemisk like niob, forekommer i mineralgruppene tantalitt, columbite og coltan (en blanding av columbitte og tantalite, men ikke anerkjent som en egen mineralart). Tantal regnes som et teknologikritisk element.
Fysiske egenskaper
Tantal er mørk (blågrå), tett, duktil, veldig hard, lett å fremstille og svært ledende for varme og elektrisitet. Metallet er kjent for sin motstand mot korrosjon av syrer; faktisk, ved temperaturer under 150 °C er tantal nesten fullstendig immun mot angrep fra den normalt aggressive aqua regia. Det kan oppløses med flussyre eller sure oppløsninger som inneholder fluoridion og svoveltrioksid, samt med en løsning av kaliumhydroksid. Tantals høye smeltepunkt på 3017 °C (kokepunkt 5458 °C) overskrides blant grunnstoffene bare av wolfram, rhenium og osmium for metaller og karbon.
Tantal finnes i to krystallinske faser, alfa og beta. Alfafasen er relativt duktil og myk; den har kroppssentrert kubisk struktur (romgruppe Im3m, gitterkonstant a = 0,33058 nm), Knoop-hardhet 200–400 HN og elektrisk resistivitet 15–60 µΩ⋅cm. Betafasen er hard og sprø; dens krystallsymmetri er tetragonal (romgruppe P42/mnm, a = 1,0194 nm, c = 0,5313 nm), Knoop-hardhet er 1000–1300 HN og elektrisk resistivitet er relativt høy ved 170–210 µΩ⋅cm. Betafasen er metastabil og konverteres til alfafasen ved oppvarming til 750–775 °C. Bulk tantal er nesten utelukkende alfafase, og betafasen eksisterer vanligvis som tynne filmer oppnådd ved magnetronsputtering, kjemisk dampavsetning eller elektrokjemisk avsetning fra en eutektisk smeltet saltløsning.