Властивості танталу
Атомний номер | 73 |
Номер CAS | 7440-25-7 |
Атомна маса | 180,95 |
Температура плавлення | 2996 °C |
Температура кипіння | 5450 °C |
Атомний об'єм | 0,0180 нм3 |
Щільність при 20 °C | 16,60 г/см³ |
Кристалічна структура | тілоцентрований куб |
Стала решітки | 0,3303 [нм] |
Поширеність у земній корі | 2,0 [г/т] |
Швидкість звуку | 3400 м/с (при кімнатній температурі) (тонкий стрижень) |
Теплове розширення | 6,3 мкм/(м·K) (при 25 °C) |
Теплопровідність | 173 Вт/(м·К) |
Питомий електричний опір | 131 нОм·м (при 20 °C) |
Твердість за шкалою Мооса | 6.5 |
Твердість за Віккерсом | 870-1200 МПа |
Твердість за Брінеллем | 440-3430 МПа |
Тантал — хімічний елемент із символом Та та атомним номером 73. Раніше відомий як тантал, його назва походить від імені Тантала, лиходія з грецької міфології. Тантал — рідкісний твердий синьо-сірий блискучий перехідний метал із високою корозійною стійкістю. Він є частиною групи тугоплавких металів, які широко використовуються як другорядні компоненти в сплавах. Хімічна інертність танталу робить його цінною речовиною для лабораторного обладнання та заміною платини. Його головне використання сьогодні — танталові конденсатори в електронному обладнанні, такому як мобільні телефони, DVD-програвачі, системи відеоігор і комп’ютери. Тантал, завжди разом із подібним за хімічним складом ніобієм, зустрічається в групах мінералів танталіт, колумбіт і колтан (суміш колумбіту й танталіту, хоча й не визнається окремим видом мінералу). Тантал вважається технологічно критично важливим елементом.
Фізичні властивості
Тантал темний (сіро-блакитний), щільний, пластичний, дуже твердий, легко виготовляється, має високу теплопровідність і електричну провідність. Метал відомий своєю стійкістю до корозії кислотами; фактично, при температурах нижче 150 °C тантал майже повністю несприйнятливий до нападу зазвичай агресивної царської горілки. Його можна розчинити фтористоводневою кислотою або кислими розчинами, що містять фторид-іон і триоксид сірки, а також розчином гідроксиду калію. Висока температура плавлення танталу 3017 °C (температура кипіння 5458 °C) перевищує серед елементів лише вольфрам, реній і осмій для металів і вуглець.
Тантал існує в двох кристалічних фазах, альфа і бета. Альфа-фаза відносно пластична і м'яка; він має об’ємно-центровану кубічну структуру (просторова група Im3m, постійна гратки a = 0,33058 нм), твердість за Кнупом 200–400 HN і питомий електричний опір 15–60 мкОм⋅см. Бета-фаза тверда і крихка; його кристалічна симетрія тетрагональна (просторова група P42/mnm, a = 1,0194 нм, c = 0,5313 нм), твердість за Кнупом становить 1000–1300 HN, а питомий електричний опір відносно високий – 170–210 мкОм⋅см. Бета-фаза є метастабільною і перетворюється на альфа-фазу при нагріванні до 750–775 °C. Масовий тантал майже повністю складається з альфа-фази, а бета-фаза зазвичай існує у вигляді тонких плівок, отриманих магнетронним розпиленням, хімічним осадженням з парової фази або електрохімічним осадженням з розчину евтектичної розплавленої солі.