Vlastnosti tantalu
Atómové číslo | 73 |
CAS číslo | 7440-25-7 |
Atómová hmotnosť | 180,95 |
Teplota topenia | 2 996 °C |
Bod varu | 5 450 °C |
Atómový objem | 0,0180 nm3 |
Hustota pri 20 °C | 16,60 g/cm³ |
Kryštalická štruktúra | kubický centrovaný na telo |
Mriežková konštanta | 0,3303 [nm] |
Hojnosť v zemskej kôre | 2,0 [g/t] |
Rýchlosť zvuku | 3400 m/s (pri teplote miestnosti) (tenká tyč) |
Tepelná rozťažnosť | 6,3 µm/(m·K) (pri 25 °C) |
Tepelná vodivosť | 173 W/(m·K) |
Elektrický odpor | 131 nΩ·m (pri 20 °C) |
Tvrdosť podľa Mohsa | 6.5 |
Tvrdosť podľa Vickersa | 870-1200 MPa |
Tvrdosť podľa Brinella | 440-3430 Mpa |
Tantal je chemický prvok so symbolom Ta a atómovým číslom 73. Predtým známy ako tantalium, jeho meno pochádza od Tantala, darebáka z gréckej mytológie. Tantal je vzácny, tvrdý, modrosivý, lesklý prechodný kov, ktorý je vysoko odolný voči korózii. Je súčasťou skupiny žiaruvzdorných kovov, ktoré sa široko používajú ako vedľajšie zložky v zliatinách. Chemická inertnosť tantalu z neho robí cennú látku pre laboratórne vybavenie a náhradu za platinu. Jeho hlavné použitie je dnes v tantalových kondenzátoroch v elektronických zariadeniach, ako sú mobilné telefóny, DVD prehrávače, videoherné systémy a počítače. Tantal, vždy spolu s chemicky podobným nióbom, sa vyskytuje v minerálnych skupinách tantalit, kolumbit a koltan (zmes kolumbitu a tantalitu, aj keď nie je uznaný ako samostatný druh minerálu). Tantal sa považuje za technologicky kritický prvok.
Fyzikálne vlastnosti
Tantal je tmavý (modrošedý), hustý, tvárny, veľmi tvrdý, ľahko sa vyrába a má vysokú vodivosť tepla a elektriny. Kov je známy svojou odolnosťou voči korózii kyselinami; v skutočnosti je tantal pri teplotách nižších ako 150 °C takmer úplne imúnny voči napadnutiu bežne agresívnym vodným žiarom. Môže sa rozpustiť kyselinou fluorovodíkovou alebo kyslými roztokmi obsahujúcimi fluoridový ión a oxid sírový, ako aj roztokom hydroxidu draselného. Vysoký bod topenia tantalu 3017 °C (bod varu 5458 °C) prevyšuje spomedzi prvkov iba volfrám, rénium a osmium pre kovy a uhlík.
Tantal existuje v dvoch kryštalických fázach, alfa a beta. Alfa fáza je relatívne ťažná a mäkká; má kubickú štruktúru centrovanú na telo (priestorová grupa Im3m, mriežková konštanta a = 0,33058 nm), tvrdosť podľa Knoopa 200–400 HN a elektrický odpor 15–60 µΩ⋅cm. Beta fáza je tvrdá a krehká; jeho kryštálová symetria je tetragonálna (priestorová grupa P42/mnm, a = 1,0194 nm, c = 0,5313 nm), tvrdosť podľa Knoopa je 1000–1300 HN a elektrický odpor je relatívne vysoký pri 170–210 µΩ⋅cm. Beta fáza je metastabilná a po zahriatí na 750–775 °C sa mení na fázu alfa. Objemový tantal je takmer úplne alfa fáza a beta fáza zvyčajne existuje ako tenké filmy získané magnetrónovým naprašovaním, chemickým naparovaním alebo elektrochemickým vylučovaním z eutektického roztoku roztavenej soli.