คุณสมบัติของแทนทาลัม
เลขอะตอม | 73 |
หมายเลข CAS | 7440-25-7 |
มวลอะตอม | 180.95 |
จุดหลอมเหลว | 2,996 องศาเซลเซียส |
จุดเดือด | 5 450 องศาเซลเซียส |
ปริมาตรอะตอม | 0.0180 นาโนเมตร3 |
ความหนาแน่นที่ 20 °C | 16.60ก./ซม.3 |
โครงสร้างคริสตัล | ลูกบาศก์ที่มีศูนย์กลางร่างกาย |
ค่าคงตัวของแลตทิซ | 0.3303 [นาโนเมตร] |
ความอุดมสมบูรณ์ในเปลือกโลก | 2.0 [ก./ตัน] |
ความเร็วของเสียง | 3400 ม./วินาที (ที่ rt) (ก้านบาง) |
การขยายตัวทางความร้อน | 6.3 µm/(m·K) (ที่ 25 °C) |
การนำความร้อน | 173 วัตต์/(เมตร·เคลวิน) |
ความต้านทานไฟฟ้า | 131 nΩ·m (ที่ 20 °C) |
ความแข็งของโมห์ | 6.5 |
ความแข็งของวิคเกอร์ | 870-1200Mpa |
ความแข็งของบริเนล | 440-3430Mpa |
แทนทาลัมเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่มีสัญลักษณ์ Ta และเลขอะตอม 73 ก่อนหน้านี้เรียกว่าแทนทาเลียม ชื่อของมันมาจากแทนทาลัส ตัวร้ายจากเทพนิยายกรีก แทนทาลัมเป็นโลหะทรานซิชันที่หายาก แข็ง สีน้ำเงินเทา เป็นมันเงา มีความทนทานต่อการกัดกร่อนสูง เป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มโลหะทนไฟ ซึ่งใช้เป็นส่วนประกอบย่อยในโลหะผสมอย่างกว้างขวาง ความเฉื่อยทางเคมีของแทนทาลัมทำให้เป็นสารที่มีคุณค่าสำหรับอุปกรณ์ห้องปฏิบัติการและทดแทนแพลตตินัม การใช้งานหลักในปัจจุบันอยู่ในตัวเก็บประจุแทนทาลัมในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น โทรศัพท์มือถือ เครื่องเล่นดีวีดี ระบบวิดีโอเกม และคอมพิวเตอร์ แทนทาลัมมักอยู่ร่วมกับไนโอเบียมที่คล้ายกันทางเคมี โดยเกิดในกลุ่มแร่แทนทาไลต์ โคลัมไบต์ และโคลแทน (ส่วนผสมของโคลัมไบต์และแทนทาไลต์ แม้ว่าจะไม่ได้รับการยอมรับว่าเป็นแร่แยกสายพันธุ์ก็ตาม) แทนทาลัมถือเป็นองค์ประกอบที่มีความสำคัญต่อเทคโนโลยี
คุณสมบัติทางกายภาพ
แทนทาลัมมีสีเข้ม (สีน้ำเงิน-เทา) หนาแน่น เหนียว แข็งมาก ประดิษฐ์ได้ง่าย และนำความร้อนและไฟฟ้าได้สูง โลหะมีชื่อเสียงในด้านความต้านทานต่อการกัดกร่อนด้วยกรด ในความเป็นจริง ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 150 °C แทนทาลัมเกือบจะมีภูมิคุ้มกันอย่างสมบูรณ์จากการถูกโจมตีโดย Aqua Regia ที่ก้าวร้าวตามปกติ สามารถละลายได้ด้วยกรดไฮโดรฟลูออริกหรือสารละลายที่เป็นกรดที่มีฟลูออไรด์ไอออนและซัลเฟอร์ไตรออกไซด์รวมทั้งสารละลายโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ จุดหลอมเหลวที่สูงของแทนทาลัมที่ 3017 °C (จุดเดือด 5458 °C) เกินกว่าองค์ประกอบอื่นๆ โดยทังสเตน รีเนียม และออสเมียมสำหรับโลหะและคาร์บอนเท่านั้น
แทนทาลัมมีอยู่ในสองเฟสผลึก อัลฟาและเบต้า เฟสอัลฟ่าค่อนข้างเหนียวและอ่อน มีโครงสร้างลูกบาศก์เป็นศูนย์กลางของร่างกาย (กลุ่มอวกาศ Im3m, ค่าคงที่ของโครงตาข่าย a = 0.33058 nm), ความแข็ง Knoop 200–400 HN และความต้านทานไฟฟ้า 15–60 µΩ⋅cm ระยะเบต้านั้นแข็งและเปราะ ความสมมาตรของคริสตัลคือ tetragonal (กลุ่มอวกาศ P42/mnm, a = 1.0194 nm, c = 0.5313 nm) ความแข็ง Knoop คือ 1,000–1300 HN และความต้านทานไฟฟ้าค่อนข้างสูงที่ 170–210 µΩ⋅cm เฟสเบต้าสามารถแพร่กระจายได้และแปลงเป็นเฟสอัลฟาเมื่อได้รับความร้อนถึง 750–775 °C แทนทาลัมจำนวนมากเป็นเฟสอัลฟาเกือบทั้งหมด และเฟสเบต้ามักมีอยู่ในรูปแบบฟิล์มบางที่ได้จากการสปัตเตอร์แมกนีตรอน การสะสมไอสารเคมี หรือการสะสมทางเคมีไฟฟ้าจากสารละลายเกลือหลอมยูเทคติก