Mis on tantaal? Omadused, tooted, omadused ja rakendused. Tantaal - rakendus Tantaalrakendus

Tantaali avastamine pärineb aastast 1802. Seda tutvustas maailmale esmakordselt teadlane A. G. Ekeberg. Ta avastas kaks mineraali Soomest ja Rootsist. See aine oli nende koostises. Eraldi välja tuua ei saanud seda toona siiski. Just selle puhtal kujul ekstraheerimise nii suure keerukuse tõttu sai see nime Vana-Kreeka müütide ühe kangelase järgi. Tänapäeval on see element leidnud laialdast rakendust paljudes tööstusharudes.

Tantaal kuulub metallide kategooriasse. Sellel on hõbedane valge toon. Välimuselt meenutab see mõnevõrra pliid, sest sellel on tugev oksiidkile.

See metall kuulub looduses kõige haruldasemate hulka. Praeguseks on teada vaid paarkümmend tantaali mineraali. Seda metalli sisaldavad aga veel kuuskümmend mineraali. Koos sellega on sellistes mineraalides tingimata olemas nioobium. Sellel on sarnased keemilised omadused.

Tantaali ladestused

Tantaalimaagid on väga haruldased.

Suurimad neist asuvad aga sellistes riikides nagu:

• Egiptus,
• Prantsusmaa,
• Tai,
• Austraalia,
• Mosambiik.

Maailma suurim tantaalimaak asub Austraalias Greenbushis.

Tantaalil on kõrge sulamistemperatuur. See on rohkem kui kolm tuhat kraadi Celsiuse järgi. Selle metalli keemistemperatuur ületab viis tuhat kraadi Celsiuse järgi. Tantaali omadusi esindavad ka muud omadused. Sellel ainel on üsna kindel struktuur. Kuid metallil on kõrge elastsuse tase. Selles parameetris on see võrreldav kullaga. See sobib suurepäraselt toodete töötlemiseks. Tänu sellele saate luua toodete viimistlemiseks parimat tüüpi traati või lehti.

Tantaal kuulub madala aktiivsusega metallide kategooriasse. Selle oksüdatsioonikiirus õhu mõjul on üsna madal. Õhus oksüdeerub see ainult siis, kui selle temperatuur jõuab 250 kraadini Celsiuse järgi.

Tabel. Polükarbonaadil, polüstüreenil ja tantaalil põhinevate vilgukivist kondensaatorite omadused.

Algselt kasutati seda metalli tööstuses ainult tuntud hõõglampide tootmiseks mõeldud õhukese traadi loomiseks. Tänapäeval kasutatakse tantaali üsna laialdaselt. Seda kasutatakse tööstus- ja majapidamistarvete tootmiseks ning sõjatööstuses uut tüüpi relvade loomisel.

Metall nagu tantaal on korrosioonikindlate esemete ja seadmete tootmisel asendamatu. Lisaks on paljudel sellistel toodetel kõrge kuumuskindlus.

Meditsiinitööstuses on tantaali kasutamist pikka aega peetud normiks. Sellest ainulaadsest materjalist fooliumi ja traati kasutatakse patsientide kudede ja närvide aktiivsuse taastamiseks. Neid kasutatakse aktiivselt ka ohvri õmblemiseks.

Tantaali tugevuse tõttu hakati seda kasutama kosmoselaevade tootmiseks. Tantaalberülliidil on suurepärane vastupidavus oksüdatsioonile õhus.

See metall on leidnud oma rakenduse metallurgiatööstuses. Seda kasutatakse kõvasulamite tootmiseks metallitöötlemiseks. Tantaali- ja volframkarbiidide segu kasutatakse kõvade sulamite loomiseks, mida saab kasutada aukude puurimiseks kõige vastupidavamatesse materjalidesse, nagu kivid ja komposiitmaterjalid.

See materjal on sõjatööstuses laialdaselt populaarseks saanud. Selle abiga luuakse laskemoon, millel on kõrge vastupidavus. Nendest on peaaegu võimatu läbi murda. Metalli kasutatakse siseministeeriumi laborites tuumarelvade loomiseks.

Austraalias on suurimad tantaali varud. Just seda olekut peetakse õigustatult selle aine tootmise liidriks.

Tähtis: Meie riigil on ka võimalus tantaali kaevandada. Siiski on mitmeid raskusi, mida seletatakse maardlate kättesaamatusega.

Tantaali tootmine Venemaal

Meie riigis lasub suur osa tantaali toodangust juba Solikamski magneesiumitehase õlul. Siin saadakse see metall lopariidi kontsentraatidest. Need tulevad tehasesse Lovozero maardlast. Mõnel juhul kasutatakse selleks imporditud toorainet, mida esindavad sellised ained nagu rutiil, kolumbiit, tantaliit, struveriit.

Tantaali tootmise liidrid on Ameerika Ühendriigid, Hiina ja Jaapan. Maailmas on ligikaudu nelikümmend ettevõtet, kes toodavad selliseid materjale nagu tantaal. Suurim seda metalli tootev ettevõte on Ameerika Ühendriikide ettevõte Cabot Corporation. Selle filiaalid on avatud erinevates maailma riikides.

Tantaali hind grammi kohta pole päris kõrge. Keskmiselt müüvad tootjad ühe grammi tantaali poole dollari eest. Kilogramm maksab täna rohkem kui tuhat dollarit.

Artiklid teemal

Metallkonstruktsioonide tulekaitse

Pole saladus, et metall ei ole tuleohtlik. Kuid vaatamata sellele põhjustab kokkupuude kõrgete temperatuuridega selle kõvaduse muutumist, mille tulemusena muutub metall pehmeks, painduvaks ja selle tulemusena deformeeruvaks. Kõik need on põhjused, miks metalli kandevõime kaob, mis võib tulekahju käigus põhjustada terve hoone või selle eraldi osa kokkuvarisemise. Kahtlemata on see inimelule väga ohtlik. Selle vältimiseks kasutatakse ehitamisel erinevaid ühendeid, mis võivad metallkonstruktsioone kõrgetele temperatuuridele vastupidavamaks muuta.

Tantaal(lat. Tantaal), Ta, Mendelejevi perioodilise süsteemi V rühma keemiline element; aatomarv 73, aatommass 180,948; Metall on halli värvi, kergelt pliikarva varjundiga. Looduses leidub seda kahe isotoobi kujul: stabiilne 181 Ta (99,99%) ja radioaktiivne 180 Ta (0,012%; T ½ = 10 12 aastat). Kunstlikult saadud radioaktiivsest 182 Ta (T ½ = 115,1 päeva) kasutatakse radioaktiivse indikaatorina.

Elemendi avastas 1802. aastal Rootsi keemik A. G. Eksberg; nime saanud Vana-Kreeka mütoloogia kangelase Tantaluse järgi (tantaali puhtal kujul hankimise raskuste tõttu). Plastist metallist tantaali hankis esmakordselt 1903. aastal saksa keemik W. Bolton.

Tantaali levik looduses. Tantaali keskmine sisaldus maakoores (clarke) on 2,5·10 -4 massiprotsenti. Iseloomulik element graniidist ja settekividest (keskmine sisaldus ulatub 3,5·10 -4%); maakoore sügavates osades ja eriti tipus on vahevöös tantaali vähe (ülialuselistes kivimites 1,8·10 -6%). Tantaal on hajutatud enamikus tardkivimites ja biosfääris; selle sisaldust hüdrosfääris ja organismides ei ole kindlaks tehtud. Tuntud on 17 tantaali mineraali ja üle 60 tantaali sisaldava mineraali; kõik need tekkisid seoses magmaatilise tegevusega (tantaliit, kolumbiit, lopariit, pürokloor jt). Mineraalides leidub tantaali koos nioobiumiga nende füüsikaliste ja keemiliste omaduste sarnasuse tõttu. Tantaalimaagid on tuntud graniidi ja leeliseliste kivimite pegmatiitides, karbonaatides, hüdrotermilistes veenides, aga ka platerites, millel on suurim praktiline tähtsus.

Tantaali füüsikalised omadused. Tantaalil on kehakeskne kuupvõre (a = 3,296 Å); aatomiraadius 1,46 Å, ioonraadiused Ta 2+ 0,88 Å, Ta 5+ 0,66 Å; tihedus 16,6 g/cm3 20 °C juures; t pl 2996 °C; Kipi temperatuur 5300 °C; erisoojusvõimsus 0-100°C juures 0,142 kJ/(kg K); soojusjuhtivus 20-100 °C juures 54,47 W/(m K). Temperatuuri lineaarpaisumise koefitsient 8,0·10 -6 (20-1500 °C); elektriline eritakistus temperatuuril 0 °C 13,2·10 -8 oomi·m, temperatuuril 2000 °С 87·10 -8 oomi·m. Temperatuuril 4,38 K muutub see ülijuhiks. Tantaal on paramagnetiline, spetsiifiline magnetiline vastuvõtlikkus 0,849·10 -6 (18 °C). Puhas tantaal on plastiline metall, mida saab külmas surve all töödelda ilma olulise kõvenemiseta. Seda saab deformeerida 99% redutseerimismääraga ilma vahepealse lõõmutamiseta. Tantaali üleminekut plastilisest olekust rabedaks jahutamisel temperatuurini -196 °C ei tuvastatud. Tantaali elastsusmoodul on 25 °C juures 190 H/m 2 (190·10 2 kgf/mm 2). Lõõmutatud kõrge puhtusastmega tantaali tõmbetugevus on 27 °C juures 206 MN/m2 (20,6 kgf/mm2) ja 490 °C juures 190 MN/m2 (19 kgf/mm2); suhteline pikenemine 36% (27 °C) ja 20% (490 °C). Puhta ümberkristalliseeritud tantaali Brinelli kõvadus on 500 Mn/m2 (50 kgf/mm2). Tantaali omadused sõltuvad suuresti selle puhtusest; vesiniku, lämmastiku, hapniku ja süsiniku lisandid muudavad metalli hapraks.

Tantaali keemilised omadused. Ta aatomi väliselektronide konfiguratsioon on 5d 3 6s 2. Tantaali kõige iseloomulikum oksüdatsiooniaste on +5; Tuntud on madalama oksüdatsiooniastmega ühendeid (näiteks TaCl 4, TaCl 3, TaCl 2), kuid nende teke on tantaalile vähem tüüpiline kui nioobiumile.

Keemiliselt on tantaal tavatingimustes väheaktiivne (sarnaselt nioobiumiga). Puhas kompaktne tantaal on õhus stabiilne; hakkab oksüdeeruma 280 °C juures. Sellel on ainult üks stabiilne oksiid - (V) Ta 2 O 5, mis esineb kahes modifikatsioonis: valge α-vorm temperatuuril alla 1320 °C ja hall β-vorm temperatuuril üle 1320 °C; on happelise iseloomuga. Vesinikuga, mille temperatuur on umbes 250 °C, moodustab tantaal tahke lahuse, mis sisaldab kuni 20 at.% vesinikku temperatuuril 20 °C; samal ajal muutub tantaal rabedaks; 800-1200 °C juures kõrgvaakumis eraldub metallist vesinik ja selle plastilisus taastub. Lämmastikuga temperatuuril umbes 300 ° C moodustab see tahke lahuse ja nitriidid Ta 2 N ja TaN; sügavas vaakumis üle 2200 °C eraldub metallist taas neeldunud lämmastik. Ta - C süsteemis temperatuuridel kuni 2800 ° C on kindlaks tehtud kolm faasi: tahke süsiniku lahus tantaalis, madalam karbiidi T 2 C ja kõrgem karbiidi TaC. Tantaal reageerib halogeenidega temperatuuril üle 250 °C (fluoriga toatemperatuuril), moodustades valdavalt TaX 3 tüüpi halogeniide (kus X = F, Cl, Br, I). Kuumutamisel interakteerub Ta C, B, Si, P, Se, Te, vee, CO, CO 2, NO, HCl, H 2 S-ga.

Puhas tantaal on erakordselt vastupidav paljude vedelate metallide toimele: Na, K ja nende sulamid, Li, Pb ja teised, samuti U-Mg ja Pu-Mg sulamid. Tantaali iseloomustab ülikõrge korrosioonikindlus enamiku anorgaaniliste ja orgaaniliste hapete suhtes: lämmastik-, vesinikkloriid-, väävel-, kloorhape ja teised, aqua regia, aga ka paljude teiste agressiivsete keskkondade suhtes. Tantaalile mõjuvad fluor, vesinikfluoriid, vesinikfluoriidhape ja selle segu lämmastikhappega, lahused ja leeliste sulamid. Tuntud on tantaalhapete soolad - tantalaadid üldvalemiga xMe 2 O·yTa 2 O 5 · H 2 O: metatantalaadid MeTaO 3, ortotantalaadid Me 3 TaO 4, soolad nagu Me 5 TaO 5, kus Me on leelismetall; vesinikperoksiidi juuresolekul tekivad ka pertantalaadid. Olulisemad leelismetalli tantalaadid on KTaO 3 ja NaTaO 3; Need soolad on ferroelektrikud.

Tantaali saamine. Tantaali sisaldavad maagid on haruldased, keerulised ja tantaalivaesed; kuni sajandikprotsenti (Ta, Nb) 2 O 5 sisaldavad protsessimaagid ja tinakontsentraatide redutseerimissulatamisel tekkivad räbud. Tantaali, selle sulamite ja ühendite tootmise peamised toorained on tantaliidi ja lopariidi kontsentraadid, mis sisaldavad vastavalt umbes 8% Ta 2 O 5 ja 60% või rohkem Nb 2 O 5. Kontsentraadi töötlemine toimub tavaliselt kolmes etapis: 1) avamine, 2) Ta ja Nb eraldamine ning nende puhaste ühendite saamine, 3) Ta taastamine ja rafineerimine. Tantaliidi kontsentraadid lagundatakse hapete või leeliste toimel, lopariidi kontsentraadid aga klooritakse. Ta ja Nb eraldatakse puhaste ühendite saamiseks ekstraheerimise teel, näiteks tributüülfosfaadiga vesinikfluoriidhappe lahustest, või kloriidide rektifikatsiooniga.

Metallilise tantaali tootmiseks redutseeritakse see Ta 2 O 5 tahmast ühes või kahes etapis (TaC eelvalmistamisel Ta 2 O 5 ja tahma segust CO või H 2 atmosfääris temperatuuril 1800–2000 ° C ); elektrokeemiline redutseerimine K 2 TaF 7 ja Ta 2 O 5 sisaldavatest sulamitest ning K 2 TaF 7 redutseerimine naatriumiga kuumutamisel. Võimalikud on ka kloriidi termilise dissotsiatsiooni protsessid või tantaali redutseerimine sellest vesinikuga. Kompaktmetalli toodetakse kas vaakumkaare, elektronkiire või plasma sulatamise või pulbermetallurgia meetoditega. Pulbritest paagutatud kangid või kangid töödeldakse rõhu all; Eriti puhta tantaali üksikkristallid saadakse tiiglita elektronkiire tsooni sulatamisel.

Tantaali kasutamine. Tantaalil on terve rida väärtuslikke omadusi – hea plastilisus, tugevus, keevitatavus, korrosioonikindlus mõõdukatel temperatuuridel, tulekindlus, madal aururõhk, kõrge soojusülekandetegur, madal elektronide tööfunktsioon, võime moodustada anoodkilet (Ta 2 O 5) eriliste dielektriliste omadustega ja "tulevad läbi" keha eluskoega. Tänu nendele omadustele kasutatakse tantaali elektroonikas, keemiatehnikas, tuumaenergeetikas, metallurgias (kuumuskindlate sulamite, roostevaba terase tootmine) ja meditsiinis; TaC kujul kasutatakse seda kõvasulamite tootmisel. Puhast tantaali kasutatakse pooljuhtseadmete elektrikondensaatorite, elektroonikatorude osade, keemiatööstuse korrosioonikindlate seadmete, stantside valmistamiseks tehiskiu tootmisel, laboratoorsete klaasnõude, metallide (näiteks haruldaste muldmetallide) sulatamiseks mõeldud tiiglite ja sulamite valmistamiseks. , kõrgtemperatuuriliste ahjude küttekehad; tuumaenergiasüsteemide soojusvahetid. Kirurgias kasutatakse tantaali lehti, fooliumit ja traati luude, närvide, õmbluste jms kinnitamiseks. Kasutatakse tantaalisulameid ja -ühendeid.

Lugu

Tantaali avastas 1802. aastal Rootsi keemik A. G. Ekeberg kahes Soomes ja Rootsis leitud mineraalis. Siiski ei olnud võimalik seda puhtal kujul isoleerida. Selle elemendi hankimise raskuste tõttu sai see nime kreeka mütoloogilise kangelase Tantaluse järgi.

Seejärel peeti tantaali ja "kolumbiumi" (nioobiumi) identseteks. Alles 1844. aastal tõestas Saksa keemik Heinrich Rose, et kolumbiit-tantaliit sisaldab kahte erinevat elementi – nioobiumi ja tantaali.

Maailma suurim tantaalimaagi leiukoht Greenbushes asub Austraalias Lääne-Austraalia osariigis, Perthist 250 km lõuna pool.

Füüsikalised omadused

Temperatuuridel alla 4,45 K läheb see ülijuhtivasse olekusse.

Isotoobid

Looduslik tantaal koosneb stabiilse isotoobi ja stabiilse isomeeri segust: 181 Ta (99,9877%) ja 180m Ta (0,0123%). Viimane on 180 Ta isotoobi äärmiselt stabiilne isomeer (ergastatud olek), mille poolestusaeg on veidi üle 8 tunni.

Keemilised omadused

Normaaltingimustes on tantaal mitteaktiivne õhu käes, see oksüdeerub ainult temperatuuril üle 280 °C, kattub oksiidkilega Ta 2 O 5; Reageerib halogeenidega temperatuuril üle 250 °C. Kuumutamisel reageerib C, B, Si, P, Se, Te, H 2 O, CO, CO 2, NO, HCl, H 2 S.

Keemiliselt puhas tantaal on erakordselt vastupidav vedelatele leelismetallidele, enamikule anorgaanilistele ja orgaanilistele hapetele, aga ka paljudele teistele agressiivsetele keskkondadele (välja arvatud sulaleelised).

Reaktiivide keemilise vastupidavuse poolest sarnaneb tantaal klaasiga. Tantaal ei lahustu hapetes ja nende segudes, välja arvatud vesinikfluoriid- ja lämmastikhappe segu; Isegi aqua regia ei lahusta seda. Reaktsioon vesinikfluoriidhappega toimub ainult metallitolmuga ja sellega kaasneb plahvatus. See on väga vastupidav mis tahes kontsentratsiooni ja temperatuuriga väävelhappe mõjudele (200 °C juures korrodeerub metall happes vaid 0,006 millimeetrit aastas), on stabiilne hapnikuvabalt sulatatud leelismetallides ja nende ülekuumendatud aurudes (liitium, naatrium, kaalium, rubiidium, tseesium).

Toksikoloogia

Levimus

Kviitung

Tantaali ja selle sulamite tootmise peamised toorained on tantaliidi ja lopariidi kontsentraadid, mis sisaldavad umbes 8% Ta 2 O 5, samuti 60% või rohkem Nb 2 O 5. Kontsentraadid lagundatakse hapete või leeliste toimel, lopariidi kontsentraadid aga klooritakse. Ta ja Nb eraldamine toimub ekstraheerimise teel. Metallist tantaali saadakse tavaliselt Ta 2 O 5 redutseerimisel süsinikuga või elektrokeemiliselt sulamitest. Kompaktmetalli toodetakse vaakumkaare, plasmasulatamise või pulbermetallurgia abil.

1 tonni tantaalikontsentraadi saamiseks on vaja töödelda kuni 3000 tonni maaki.

Hind

Rakendus

Algselt kasutati hõõglampide traadi valmistamiseks. Tänapäeval kasutatakse tantaali ja selle sulameid järgmiste toodete valmistamiseks:

• kuuma- ja korrosioonikindlad sulamid;
• korrosioonikindlad seadmed keemiatööstusele, ketrusplaadid, laboratoorsed klaasnõud ja tiiglid haruldaste muldmetallide, aga ka ütriumi ja skandiumi tootmiseks, sulatamiseks ja valamiseks;
• tuumaenergiasüsteemide soojusvahetid (tantaal on kõigist metallidest kõige stabiilsem ülekuumendatud sulamites ja tseesiumiaurudes);
• kirurgias kasutatakse tantaalist lehti, fooliumi ja traati kudede, närvide kinnitamiseks, õmblemiseks, proteeside valmistamiseks, mis asendavad kahjustatud luuosi (bioloogilise ühilduvuse tõttu);
• tantaaltraati kasutatakse krüotronites – arvutitehnoloogiasse paigaldatud ülijuhtivates elementides;
• laskemoona tootmisel kasutatakse tantaali täiustatud kujuga laengute metallvoodri valmistamiseks, mis parandab soomuse läbitungimist;
• tantaali ja nioobiumi kasutatakse elektrolüütkondensaatorite tootmiseks (kvaliteetsemad kui alumiiniumist elektrolüütkondensaatorid, kuid mõeldud madalamale pingele);
• tantaali on viimastel aastatel kasutatud ehtemetallina tänu selle võimele moodustada pinnale vastupidavaid kaunite vikerkaarevärvidega oksiidkilesid;
• Tuumaisomeer tantaal-180m2, mis koguneb tuumareaktorite konstruktsioonimaterjalidesse, võib koos hafnium-178m2-ga olla gammakiirguse ja energia allikaks relvade ja erisõidukite arendamisel.
• USA standardibüroo ja Prantsusmaa rahvusvaheline kaalude ja mõõtude büroo kasutavad ülitäpsete standardsete analüütiliste kaalude valmistamiseks plaatina asemel tantaali;
• Tantaalberülliid on äärmiselt kõva ja vastupidav õhus kuni 1650 °C oksüdatsioonile ning seda kasutatakse kosmosetehnikas;
• Tantaalkarbiidi (sulamistemperatuur 3880 °C, kõvadus on lähedane teemandi kõvadusele) kasutatakse kõvasulamite tootmisel - volframi- ja tantaalkarbiidide segu (TT-indeksiga klassid) kõige raskemates metallitöötlemis- ja pöörlemistingimustes. tugevaimate materjalide (kivi, komposiidid) löökpuurimine, samuti rakettide düüside ja pihustite jaoks;
• Tantaal(V)oksiidi kasutatakse tuumatehnoloogias imava klaasi valmistamiseks

TANTAL (keemiline element) TANTAL (keemiline element)

TANTALUS (lat. Tantalum, müütilise Tantaluse järgi (cm. TANTAL (mütoloogias)), Ta (loe "tantaal"), keemiline element aatomnumbriga 73, aatommass 180,9479. Looduslik tantaal koosneb stabiilsest isotoobist 181 Ta (99,988 massiprotsenti) ja radioaktiivsest 180 Ta (0,0123 % massist) T 1/2 10 13 aastat). Kahe välise elektroonilise kihi konfiguratsioon 5 s 2 lk 6 d 3 6s 2 . Oksüdatsiooniaste +5, harvemini +4, +3, +2 (valents V, IV, III ja II). Asub rühmas VB, elementide perioodilisuse tabeli 6. perioodil.
Aatomiraadius 0,146 nm, Ta 5+ ioonide raadius (koordinatsiooniarv 6) - 0,078 nm, Ta 4+ - 0,082 nm, Ta 3+ ioon - 0,086 nm. Järjestikuse ionisatsiooni energiad 7,89, 16,2 eV. Elektronide tööfunktsioon on 4,12 eV. Elektronegatiivsus Paulingu järgi (cm. PAULING Linus) 1,5.
Avastamise ajalugu
Avastas 1802. aastal Rootsi keemik A. Ekeberg (cm. ECKEBERG Anders Gustav). Kuni 1844. aastani peeti tantaali kolumbiumi sordiks, mil saksa keemik G. Rose (cm. ROOS (Saksa teadlased, vennad)) kindlaks, et me räägime kahest erinevast elemendist, millel on sarnased omadused.
Tantaalmetalli hankis esmakordselt aastatel 1903-1905 V. von Bolton.
Looduses olemine
Maakoore sisaldus on 2,5·10 -4 massiprotsenti. Seda ei leidu vabas vormis, tavaliselt kaasneb see nioobiumiga. Osa mineraalidest: tantaliit-kolumbiit ja pürokloor. Kuidas sisaldub kassiteriit lisandina? (cm. CASSITERITE).
Kviitung
Tantaali tööstuslik tootmine algab tooraine rikastamisest. Valmistatud tantaliidi (kolumbiidi) või pürokloori kontsentraadid Ta 2 O 5 ja Nb 2 O 5 kogusisaldusega kuni 50% lahustatakse seejärel vesinikfluoriidhappes ja seejärel saadakse fluorotantalaat K 2 TaF 7 ja fluoroniobaat K 2 NbF 7 seejärel eraldatakse soolad korduva fraktsioneeriva kristallimisega. Viimasel ajal on nioobiumi ja tantaali eraldamiseks üha enam kasutatud ekstraheerimist.
Metalli saamiseks K 2 TaF 7-st kasutatakse naatriumtermiat:
K 2 TaF 7 +5Na=Ta+2KF+5NaF.
Saadud pulbriline tantaal paagutatakse seejärel vaakumis elektrikaare või elektronkiirega ahjudes.
Füüsilised ja keemilised omadused
Läikiv hõbehall metall, kehakeskse a-Fe tüüpi kuupvõrega ( A=0,3296 nm). Sulamistemperatuur 3014°C, keemistemperatuur 5500°C, tihedus 16,60 kg/dm3. Iseloomustab kõrge keemiline inertsus, raskemetall. Ei reageeri toatemperatuuril hapnikuga (cm. HAPNIKU), halogeenid (cm. HALOGEEN), happed (cm. HAPPED) ja leelised ( cm. ALKALI). See oksüdeerub hapniku toimel ainult temperatuuril üle 300°C, moodustades Ta 2 O 5 oksiidi.
Kui Ta 2 O 5 sulatatakse erinevate oksiididega, saadakse tantalaadid - hüpoteetilise meta-HTaO 3, orto-H 3 TaO 4 ja polütantaalhapete H 2 O soolad. X Ta2O5.
Lisaks Ta 2 O 5 oksiidile moodustab tantaal ka TaO 2 dioksiidi.
Kuumutamisel moodustab tantaal halogeenidega pentahaliidid TaHal 5. TaHal 5 redutseerimine (Hal = Cl, Br või I) annab TaHal 4 tetrahalogeniidid. Tantaalpentahaliidid (va pentafluoriid) hüdrolüüsivad kergesti vee toimel. Need pentahaliidid sublimeeruvad juba temperatuuril üle 200–250 °C.
Veeauru ja hapniku juuresolekul moodustab TaCl5 oksükloriidi TaOCl3.
Suheldes grafiidiga moodustab see karbiidid Ta 2 C ja TaC – kõvad, keemiliselt vastupidavad ja väga kuumakindlad ühendid. Tl-C süsteemil on kolm muutuva koostisega faasi. Fosfori, lämmastiku ja arseeniga süsteemides käitub tantaal sarnaselt. Kui tantaal interakteerub väävliga, sünteesitakse sulfiidid: TaS 2 ja TaS 3.
Rakendus
Tantaali kasutatakse soojusvahetite, küttekehade ja metallide vaakumsulatamiseks mõeldud tiiglite valmistamiseks. Kasutatakse elektrolüütkondensaatorite ja elektroonikaseadmete kriitiliste osade valmistamisel.
Tänu heale biosobivusele inimese eluskudedega kasutatakse seda luuproteesimisel. Tantaalnitriidist TaN on võimalik luua kulumiskindlaid katteid. Toimib mõne terase legeeriva lisandina (cm. TERAS). Liitiumtantalaat on hea ferroelektrik (cm. FERROELEKTRIK).

entsüklopeediline sõnaraamat. 2009 .

Vaadake, mis on "TANTAL (keemiline element)" teistes sõnaraamatutes:

Tantaal (ladina Tantalum), Ta, Mendelejevi perioodilise süsteemi V rühma keemiline element; aatomarv 73, aatommass 180,948; Metall on halli värvi, kergelt pliikarva varjundiga. Looduses leidub seda kahe isotoobi kujul: stabiilne 181Ta... ... Suur Nõukogude entsüklopeedia

Tantaal: Tantaal on keemiline element. Tantalus, Sipylose kuningas Früügias. Tantalus on vanema Tantaluse lapselaps. JSC "Tantal" tehas Saratovis. Tantalus on üks Vene Föderatsiooni presidendi residentsidest Volga jõe kaldal... ... Wikipedia

- (ladina tantalus, kreeka tantalos). Mütoloogias: Früügia kuningas, kelle Jupiter lubas jumalate lauale, kuid allilmas jumalike saladuste avaldamise eest, keda karistati sellega, et tema kohal rippusid puuviljad ja vesi jõudis lõugani, niipea kui ta... Vene keele võõrsõnade sõnastik

Tantaal (element) keemiline element. Tantalus (mütoloogia) Sipyluse kuningas Früügias. Tantalus (Broteuse poeg) (või Thyestes) vanema Tantaluse pojapoeg. JSC "Tantal" tehas Saratovis ... Wikipedia

- (tantaal), Ta, perioodilise süsteemi V rühma keemiline element, aatomnumber 73, aatommass 180,9479; metall, sulamistemperatuur 3014shC. Kasutatakse keemiatehnikas, luuproteesimise meditsiinis (bioühilduv materjal) jne. Tantaal... ... Kaasaegne entsüklopeedia

- (sümbol Ta), haruldane, läikiv, sinakashall metall, keemiline element, mis avastati 1802. aastal. Selle peamiseks allikaks on kolumbiittantaliit. Kõvad, kuid plastilised, tantaali kasutatakse traadi kujul, samuti elektrilistes komponentides,... Teaduslik ja tehniline entsüklopeediline sõnastik

Tantaal (keemiline)- TANTAL, Ta, perioodilise süsteemi V rühma keemiline element, aatomnumber 73, aatommass 180,9479; metall, sulamistemperatuur 3014°C. Kasutatakse keemiatehnikas, luuproteesimise meditsiinis (bioühilduv materjal) jne... ... Illustreeritud entsüklopeediline sõnaraamat

tantaal- Ta Keemiline element; nt kasutatakse tuumareaktorite valmistamisel, radioaktiivse indikaatorina jne [A.S. Inglise-vene energiasõnastik. 2006] Teemad energia üldiselt Sünonüümid Ta EN tantaal ... Tehniline tõlkija juhend

73 Hafnium ← Tantaal → Volfram ... Vikipeedia

A; m [kreeka Tantalos] Keemiline element (Ta), terashalli värvi kõva, tulekindel metall (kasutatakse meditsiinis ja tehnoloogias). ◊ Tantaluse piin. Piin, mida põhjustab ihaldatud eesmärgi üle mõtisklemine ja teadvus selle saavutamise võimatusest. ● Kangelane… … entsüklopeediline sõnaraamat