Tantalum ni nini? Vipengele, bidhaa, mali na matumizi. Tantalum - maombi Tantalum maombi

Ugunduzi wa tantalum ulianza 1802. Ilianzishwa kwanza ulimwenguni na mwanasayansi A. G. Ekeberg. Aligundua madini mawili huko Finland na Sweden. Ilikuwa katika muundo wao kwamba dutu hii ilikuwapo. Walakini, haikuwezekana kuitenga kando wakati huo. Ni kwa sababu ya ugumu wa juu wa uchimbaji wake katika fomu yake safi ambayo iliitwa jina la mmoja wa mashujaa wa hadithi za Ugiriki ya Kale. Leo kipengele hiki kimepata matumizi yake mapana katika tasnia nyingi.

Tantalum ni ya jamii ya metali. Ina rangi ya fedha-nyeupe. Inafanana na risasi kwa mwonekano kwa sababu ina filamu kali ya oksidi juu yake.

Chuma hiki ni cha kitengo cha zile ambazo hazipatikani sana katika maumbile. Hadi sasa, madini ishirini tu ya tantalum yanajulikana. Hata hivyo, kuna madini sitini zaidi ambayo yana chuma hiki. Pamoja nayo, niobium iko katika madini kama haya. Ina mali sawa ya kemikali.

amana za Tantalum

Tantalum ores ni nadra sana.

Walakini, kubwa zaidi ziko katika nchi kama vile:

• Misri,
• Ufaransa,
• Thailand,
• Australia,
• Msumbiji.

Ore kubwa zaidi ya tantalum duniani iko katika Greenbush nchini Australia.

Tantalum ina kiwango cha juu cha kuyeyuka. Ni zaidi ya nyuzi joto elfu tatu. Kiwango cha kuchemsha cha chuma hiki kinazidi digrii elfu tano za Celsius. Sifa za tantalum pia zinawakilishwa na sifa zingine. Dutu hii ina muundo thabiti. Hata hivyo, chuma kina kiwango cha juu cha ductility. Katika parameter hii inalinganishwa na dhahabu. Ni bora kwa bidhaa za machining. Shukrani kwa hilo, unaweza kuunda aina bora zaidi za waya au karatasi kwa bidhaa za kumaliza.

Tantalum ni ya jamii ya metali zisizo hai. Kiwango chake cha oxidation chini ya ushawishi wa hewa ni cha chini kabisa. Katika hewa, hupitia oxidation tu ikiwa joto lake linafikia digrii 250 Celsius.

Jedwali. Tabia za capacitors mica kulingana na polycarbonate, polystyrene na tantalum.

Hapo awali, katika tasnia, chuma hiki kilitumiwa tu kuunda waya nyembamba kwa utengenezaji wa taa zinazojulikana za incandescent. Leo, tantalum hutumiwa sana. Inatumika kwa ajili ya uzalishaji wa vitu vya viwanda na vya nyumbani, na katika kuundwa kwa aina mpya za silaha katika sekta ya kijeshi.

Chuma kama vile tantalum ni muhimu sana katika utengenezaji wa vitu na vifaa ambavyo ni sugu kwa kutu. Aidha, nyingi za bidhaa hizi zina kiwango cha juu cha upinzani wa joto.

Katika tasnia ya matibabu, matumizi ya tantalum yamezingatiwa kwa muda mrefu kama kawaida. Foil na waya iliyotengenezwa kutoka kwa nyenzo hii ya kipekee hutumiwa kurejesha shughuli za tishu na mishipa ya wagonjwa. Pia hutumiwa kikamilifu kushona mwathirika.

Kwa sababu ya nguvu ya tantalum, ilianza kutumika kwa utengenezaji wa vyombo vya anga. Tantalum berillidi ina upinzani bora kwa oxidation katika hewa.

Chuma hiki kimepata matumizi yake katika tasnia ya metallurgiska. Inatumika kutengeneza aloi ngumu kwa utengenezaji wa chuma. Mchanganyiko wa tantalum na tungsten carbides hutumiwa kuunda aloi ngumu ambazo zinaweza kutumika kuchimba mashimo katika nyenzo zinazodumu zaidi, kama vile mawe na composites.

Nyenzo hii imepata umaarufu mkubwa katika tasnia ya kijeshi. Kwa msaada wake, risasi zinaundwa ambazo zina kiwango cha juu cha kudumu. Karibu haiwezekani kuvunja. Metali hiyo hutumika katika maabara za Wizara ya Mambo ya Ndani kuunda silaha za nyuklia.

Australia ina akiba kubwa zaidi ya tantalum. Ni hali hii ambayo inachukuliwa kuwa kiongozi katika uzalishaji wa dutu hii.

Muhimu: Nchi yetu pia ina fursa ya kuchimba tantalum. Walakini, kuna shida kadhaa ambazo zinaelezewa na kutoweza kufikiwa kwa amana.

Uzalishaji wa Tantalum nchini Urusi

Katika nchi yetu, sehemu kubwa ya uzalishaji wa tantalum tayari iko kwenye mabega ya mmea wa magnesiamu wa Solikamsk. Hapa chuma hiki kinapatikana kutoka kwa makini ya loparite. Wanakuja kwenye mmea kutoka kwa amana ya Lovozero. Katika baadhi ya matukio, malighafi kutoka nje hutumiwa kwa kusudi hili, ambayo inawakilishwa na vitu kama vile rutile, columbite, tantalite, struverite.

Wanaoongoza katika uzalishaji wa tantalum ni Marekani, China na Japan. Kuna takriban kampuni arobaini ulimwenguni ambazo hutoa vifaa kama vile tantalum. Kampuni kubwa zaidi inayozalisha chuma hiki ni kampuni kutoka Marekani, Cabot Corporation. Matawi yake yamefunguliwa katika nchi tofauti za ulimwengu.

Bei ya Tantalum kwa gramu sio juu kabisa. Kwa wastani, wazalishaji huuza gramu moja ya tantalum kwa nusu ya dola. Kilo moja leo inagharimu zaidi ya dola elfu moja.

Makala juu ya mada

Ulinzi wa moto wa miundo ya chuma

Sio siri kuwa chuma haiwezi kuwaka. Walakini, licha ya hii, mfiduo wa joto la juu husababisha mabadiliko katika ugumu wake, kama matokeo ambayo chuma huwa laini, rahisi na, kwa sababu hiyo, uwezo wa deformation. Yote haya ni sababu kwa nini uwezo wa kubeba mzigo wa chuma hupotea, ambayo inaweza kusababisha kuanguka kwa jengo zima au sehemu yake tofauti wakati wa moto. Bila shaka, hii ni hatari sana kwa maisha ya binadamu. Ili kuzuia hili, misombo mbalimbali hutumiwa wakati wa ujenzi ambayo inaweza kufanya miundo ya chuma kuwa sugu zaidi kwa joto la juu.

Tantalum(lat. Tantalum), Ta, kipengele cha kemikali cha kikundi V cha mfumo wa mara kwa mara wa Mendeleev; nambari ya atomiki 73, wingi wa atomiki 180.948; Chuma kina rangi ya kijivu na tint kidogo ya risasi. Kwa asili, hupatikana kwa namna ya isotopu mbili: imara 181 Ta (99.99%) na mionzi 180 Ta (0.012%; T ½ = 10 12 miaka). Kati ya mionzi iliyopatikana kwa njia ya bandia, 182 Ta (T ½ = siku 115.1) hutumiwa kama kiashiria cha mionzi.

Kipengele hiki kiligunduliwa mwaka wa 1802 na mwanakemia wa Uswidi A. G. Eksberg; jina lake baada ya shujaa wa mythology ya kale ya Kigiriki Tantalus (kutokana na ugumu wa kupata Tantalum katika hali yake safi). Tantalum ya chuma ya plastiki ilipatikana kwa mara ya kwanza mwaka wa 1903 na mwanakemia wa Ujerumani W. Bolton.

Usambazaji wa tantalum katika asili. Maudhui ya wastani ya tantalum katika ukoko wa dunia (clarke) ni 2.5 · 10 -4% kwa wingi. Kipengele cha tabia ya shells za granite na sedimentary (maudhui ya wastani hufikia 3.5 · 10 -4%); katika sehemu za kina za ukoko wa dunia na hasa juu, kuna tantalum kidogo katika vazi (katika miamba ya ultrabasic 1.8 · 10 -6%). Tantalum hutawanywa katika miamba mingi ya moto na biosphere; maudhui yake katika hydrosphere na viumbe haijaanzishwa. Kuna madini 17 ya tantalum yanayojulikana na zaidi ya madini 60 yenye tantalum; zote ziliundwa kuhusiana na shughuli za magmatic (tantalite, columbite, loparite, pyrochlore na wengine). Katika madini, tantalum hupatikana pamoja na niobium kutokana na kufanana kwa mali zao za kimwili na kemikali. Ores ya Tantalum inajulikana katika pegmatites ya miamba ya granite na alkali, carbonatites, katika mishipa ya hydrothermal, na pia katika placers, ambayo ni ya umuhimu mkubwa wa vitendo.

Tabia ya kimwili ya Tantalum. Tantalum ina kimiani ya ujazo inayozingatia mwili (a = 3.296 Å); kipenyo cha atomiki 1.46 Å, radii ya ionic Ta 2+ 0.88 Å, Ta 5+ 0.66 Å; msongamano 16.6 g/cm 3 saa 20 °C; t pl 2996 °C; Joto la Kip 5300 ° C; uwezo maalum wa joto katika 0-100 ° C 0.142 kJ / (kg K); conductivity ya mafuta katika 20-100 °C 54.47 W/(m K). Mgawo wa joto wa upanuzi wa mstari 8.0 · 10 -6 (20-1500 °C); resistivity maalum ya umeme katika 0 °C 13.2 · 10 -8 ohm · m, saa 2000 ° С 87 · 10 -8 ohm · m. Katika 4.38 K inakuwa superconductor. Tantalum ni paramagnetic, unyeti maalum wa sumaku 0.849 · 10 -6 (18 °C). Tantalum safi ni chuma cha ductile ambacho kinaweza kusindika na shinikizo kwenye baridi bila ugumu mkubwa. Inaweza kuharibika kwa kiwango cha kupunguzwa cha 99% bila kuingizwa kwa kati. Mabadiliko ya tantalum kutoka ductile hadi hali ya brittle inapopoa hadi -196 °C haikugunduliwa. Moduli ya elasticity ya Tantalum ni 190 H/m 2 (190 · 10 2 kgf/mm 2) saa 25 °C. Nguvu ya mvutano ya usafi wa hali ya juu wa Tantalum ni 206 MN/m2 (20.6 kgf/mm2) kwa 27 °C na 190 MN/m2 (19 kgf/mm2) kwa 490 °C; urefu wa jamaa 36% (27 °C) na 20% (490 °C). Ugumu wa Brinell wa tantalum safi iliyosasishwa tena ni 500 Mn/m2 (50 kgf/mm2). Sifa za tantalum hutegemea sana usafi wake; uchafu wa hidrojeni, nitrojeni, oksijeni na kaboni hufanya chuma kuwa brittle.

Tabia za kemikali za tantalum. Usanidi wa elektroni za nje za atomi ya Ta ni 5d 3 6s 2. Hali ya oxidation ya tabia zaidi ya tantalum ni +5; Michanganyiko iliyo na hali ya chini ya oksidi hujulikana (kwa mfano, TaCl 4, TaCl 3, TaCl 2), lakini uundaji wao sio kawaida kwa tantalum kuliko niobium.

Kikemia, tantalum haifanyi kazi chini ya hali ya kawaida (sawa na niobium). Safi kompakt tantalum ni imara katika hewa; huanza kuoksidishwa kwa 280 ° C. Ina oksidi moja tu thabiti - (V) Ta 2 O 5, ambayo inapatikana katika marekebisho mawili: umbo nyeupe α chini ya 1320 °C na umbo la kijivu β juu ya 1320 °C; ina tabia ya tindikali. Na hidrojeni kwenye joto la karibu 250 ° C, tantalum huunda suluhisho thabiti iliyo na hadi 20 kwa.% hidrojeni saa 20 °C; wakati huo huo, tantalum inakuwa brittle; saa 800-1200 ° C katika utupu wa juu, hidrojeni hutolewa kutoka kwa chuma na plastiki yake inarejeshwa. Na nitrojeni kwenye joto la karibu 300 ° C huunda suluhisho thabiti na nitridi Ta 2 N na TaN; katika utupu wa kina zaidi ya 2200 °C, nitrojeni iliyofyonzwa hutolewa tena kutoka kwa chuma. Katika mfumo wa Ta - C kwa joto hadi 2800 ° C, kuwepo kwa awamu tatu imeanzishwa: ufumbuzi imara wa kaboni katika Tantalum, carbudi ya chini T 2 C na carbudi ya juu TaC. Tantalum humenyuka pamoja na halojeni kwenye halijoto ya zaidi ya 250 °C (iliyo na florini kwenye joto la kawaida), na kutengeneza halidi hasa za aina ya TaX 3 (ambapo X = F, Cl, Br, I). Inapokanzwa, Ta huingiliana na C, B, Si, P, Se, Te, maji, CO, CO 2, NO, HCl, H 2 S.

Tantalum safi ni sugu ya kipekee kwa hatua ya metali nyingi za kioevu: Na, K na aloi zao, Li, Pb na zingine, na vile vile U-Mg na Pu-Mg aloi. Tantalum ina sifa ya upinzani wa juu sana wa kutu kwa asidi nyingi za isokaboni na za kikaboni: nitriki, hidrokloriki, sulfuriki, kloriki na wengine, aqua regia, pamoja na mazingira mengine mengi ya fujo. Fluorini, floridi hidrojeni, asidi hidrofloriki na mchanganyiko wake na asidi ya nitriki, miyeyusho na miyeyusho ya alkali huathiri Tantalum. Chumvi za asidi ya tantaliki hujulikana - tantalates ya fomula ya jumla xMe 2 O·yTa 2 O 5 ·H 2 O: metatantalates MeTaO 3, orthotantalates Me 3 TaO 4, chumvi kama Me 5 TaO 5, ambapo Me ni chuma cha alkali; mbele ya peroxide ya hidrojeni, pertatalates pia huundwa. Tantalates muhimu zaidi za chuma za alkali ni KTaO 3 na NaTaO 3; Chumvi hizi ni ferroelectrics.

Kupata tantalum. Ores zenye tantalum ni adimu, ngumu, na duni katika tantalum; mchakato wa ores zenye hadi hundredths ya asilimia (Ta, Nb) 2 O 5 na slags kutoka kwa kupunguza smelting ya huzingatia bati. Malighafi kuu kwa ajili ya utengenezaji wa tantalum, aloi zake na misombo ni tantalite na loparite huzingatia, iliyo na, kwa mtiririko huo, kuhusu 8% Ta 2 O 5 na 60% au zaidi Nb 2 O 5. Huzingatia kawaida huchakatwa katika hatua tatu: 1) kufungua, 2) kutenganisha Ta na Nb na kupata misombo yao safi, 3) kurejesha na kusafisha Ta. Tantalite huzingatia hutenganishwa na asidi au alkali, wakati mkusanyiko wa loparite hutiwa klorini. Ta na Nb hutenganishwa ili kupata misombo safi kwa uchimbaji, kwa mfano, na fosfati ya tributyl kutoka kwa ufumbuzi wa asidi hidrofloriki, au kwa kurekebisha kloridi.

Ili kutengeneza tantalum ya metali, hupunguzwa kutoka kwa masizi ya Ta 2 O 5 katika hatua moja au mbili (pamoja na utayarishaji wa awali wa TaC kutoka kwa mchanganyiko wa Ta 2 O 5 na masizi katika angahewa ya CO au H 2 kwa 1800-2000 ° C. ); kupunguzwa kwa kemikali ya kielektroniki kutokana na kuyeyuka kwa K 2 TaF 7 na Ta 2 O 5, na kupunguza K 2 TaF 7 na sodiamu inapokanzwa. Michakato ya kutengana kwa mafuta ya kloridi au kupunguzwa kwa tantalum kutoka kwayo na hidrojeni pia inawezekana. Metali iliyoshikana huzalishwa aidha na safu ya utupu, boriti ya elektroni au kuyeyuka kwa plasma, au kwa njia za madini ya poda. Ingots au baa zilizopigwa kutoka kwa poda zinasindika chini ya shinikizo; Fuwele moja ya tantalum safi hupatikana kwa kuyeyuka kwa eneo la boriti ya elektroni isiyo na kipimo.

Utumiaji wa Tantalum. Tantalum ina seti ya mali muhimu - ductility nzuri, nguvu, weldability, upinzani kutu kwa joto la wastani, refractoriness, shinikizo la chini la mvuke, mgawo wa juu wa uhamisho wa joto, kazi ya chini ya elektroni, uwezo wa kuunda filamu ya anodic (Ta 2 O 5) na sifa maalum za dielectric na "patana" na tishu hai za mwili. Shukrani kwa mali hizi, tantalum hutumiwa katika umeme, uhandisi wa kemikali, nishati ya nyuklia, madini (uzalishaji wa aloi zinazokinza joto, chuma cha pua), na dawa; katika mfumo wa TaC hutumika katika utengenezaji wa aloi ngumu. Tantalum safi hutumiwa kutengeneza capacitors za umeme kwa vifaa vya semiconductor, sehemu za mirija ya elektroniki, vifaa vinavyostahimili kutu kwa tasnia ya kemikali, hufa katika utengenezaji wa nyuzi bandia, glasi za maabara, crucibles za kuyeyuka kwa metali (kwa mfano, ardhi adimu) na aloi. , hita za tanuu za joto la juu; kubadilishana joto kwa mifumo ya nishati ya nyuklia. Katika upasuaji, karatasi, foil, na waya zilizofanywa kwa Tantalum hutumiwa kwa kuimarisha mifupa, mishipa, suturing, nk. Aloi za Tantalum na misombo hutumiwa.

Hadithi

Tantalum iligunduliwa mnamo 1802 na mwanakemia wa Uswidi A. G. Ekeberg katika madini mawili yaliyopatikana Ufini na Uswidi. Hata hivyo, haikuwezekana kuitenga kwa fomu yake safi. Kwa sababu ya ugumu wa kupata kitu hiki, kilipewa jina la shujaa wa hadithi ya Uigiriki Tantalus.

Baadaye, tantalum na "Columbium" (niobium) zilizingatiwa kuwa sawa. Ilikuwa tu mnamo 1844 ambapo duka la dawa la Ujerumani Heinrich Rose alithibitisha kuwa madini ya columbite-tantalite ina vitu viwili tofauti - niobium na tantalum.

Hifadhi kubwa zaidi ya madini ya tantalum duniani, Greenbushes, iko Australia katika jimbo la Australia Magharibi, kilomita 250 kusini mwa Perth.

Tabia za kimwili

Kwa joto chini ya 4.45 K huenda katika hali ya superconducting.

Isotopu

Tantalum asilia inajumuisha mchanganyiko wa isotopu thabiti na isomeri thabiti: 181 Ta (99.9877%) na 180m Ta (0.0123%). Mwisho ni isoto thabiti (hali ya msisimko) ya 180 Ta isotopu, na nusu ya maisha ya zaidi ya saa 8.

Tabia za kemikali

Katika hali ya kawaida, tantalum haifanyi kazi, hewani huweka oksidi tu kwa joto zaidi ya 280 ° C, na kufunikwa na filamu ya oksidi Ta 2 O 5; Humenyuka pamoja na halojeni kwenye joto zaidi ya 250 °C. Inapokanzwa, humenyuka pamoja na C, B, Si, P, Se, Te, H 2 O, CO, CO 2, NO, HCl, H 2 S.

Tantalum safi ya kemikali ni sugu kwa metali za alkali kioevu, asidi nyingi isokaboni na kikaboni, pamoja na mazingira mengine mengi ya fujo (isipokuwa alkali zilizoyeyuka).

Kwa upande wa upinzani wa kemikali kwa reagents, tantalum ni sawa na kioo. Tantalum haipatikani katika asidi na mchanganyiko wao, isipokuwa kwa mchanganyiko wa asidi ya hidrofloriki na nitriki; Hata aqua regia haina kufuta. Mmenyuko na asidi hidrofloriki hutokea tu na vumbi vya chuma na hufuatana na mlipuko. Ni sugu sana kwa athari za asidi ya sulfuriki ya mkusanyiko na joto lolote (kwa 200 ° C chuma huharibu asidi kwa milimita 0.006 tu kwa mwaka), imara katika metali za alkali zilizoyeyushwa na deoksijeni na mivuke yao yenye joto kali (lithiamu, sodiamu, potasiamu; rubidium, cesium).

Toxicology

Kuenea

Risiti

Malighafi kuu ya utengenezaji wa tantalum na aloi zake ni mkusanyiko wa tantalite na loparite iliyo na takriban 8% Ta 2 O 5, na 60% au zaidi Nb 2 O 5. Mkusanyiko hutengana na asidi au alkali, wakati mkusanyiko wa loparite hutiwa klorini. Mgawanyo wa Ta na Nb unafanywa kwa kutumia uchimbaji. Tantalum ya metali kawaida hupatikana kwa kupunguzwa kwa Ta 2 O 5 na kaboni, au kielektroniki kutoka kwa kuyeyuka. Metali iliyoshikana huzalishwa na safu ya utupu, kuyeyuka kwa plasma au madini ya poda.

Ili kupata tani 1 ya mkusanyiko wa tantalum, ni muhimu kusindika hadi tani 3,000 za madini.

Bei

Maombi

Hapo awali ilitumika kutengeneza waya kwa taa za incandescent. Leo, tantalum na aloi zake hutumiwa kutengeneza:

• aloi zinazostahimili joto na kutu;
• vifaa vinavyostahimili kutu kwa tasnia ya kemikali, sahani zinazozunguka, vyombo vya glasi vya maabara na crucibles kwa ajili ya uzalishaji, kuyeyuka, na kutupwa kwa vipengele adimu vya ardhi, pamoja na yttrium na scandium;
• kubadilishana joto kwa mifumo ya nishati ya nyuklia (tantalum ni metali imara zaidi katika melts yenye joto kali na mvuke wa cesium);
• katika upasuaji, karatasi, foil na waya iliyotengenezwa na tantalum hutumiwa kwa tishu za kufunga, mishipa, suturing, kutengeneza bandia zinazochukua nafasi ya sehemu zilizoharibiwa za mifupa (kutokana na utangamano wa kibaolojia);
• waya ya tantalum hutumiwa katika cryotrons - vipengele vya superconducting vilivyowekwa katika teknolojia ya kompyuta;
• katika utengenezaji wa risasi, tantalum hutumiwa kutengeneza safu ya chuma ya chaji za umbo la hali ya juu, ambayo inaboresha kupenya kwa silaha;
• tantalum na niobium hutumiwa kuzalisha capacitors electrolytic (ubora bora kuliko capacitors alumini electrolytic, lakini iliyoundwa kwa voltage ya chini);
• tantalum imetumika katika miaka ya hivi karibuni kama chuma cha kujitia kutokana na uwezo wake wa kuunda filamu za muda mrefu za oksidi za rangi nzuri za upinde wa mvua juu ya uso;
• Isoma ya nyuklia tantalum-180m2, ambayo hujilimbikiza katika nyenzo za kimuundo za vinu vya nyuklia, inaweza, pamoja na hafnium-178m2, kutumika kama chanzo cha miale ya gamma na nishati katika ukuzaji wa silaha na magari maalum.
• Ofisi ya Viwango ya Marekani na Shirika la Kimataifa la Vipimo la Kifaransa la Uzito na Vipimo hutumia tantalum badala ya platinamu kufanya mizani ya kawaida ya uchanganuzi ya usahihi wa juu;
• Tantalum berilidi ni ngumu sana na ni sugu kwa oxidation katika hewa hadi 1650 °C, inayotumika katika teknolojia ya anga;
• Tantalum carbudi (hatua ya kuyeyuka 3880 ° C, ugumu karibu na ugumu wa almasi) hutumiwa katika utengenezaji wa aloi ngumu - mchanganyiko wa tungsten na tantalum carbides (daraja zilizo na index ya TT), kwa hali ngumu zaidi ya ufundi wa chuma na mzunguko. kuchimba visima vya vifaa vikali zaidi (jiwe, composites), na pia kutumika kwa nozzles na injectors ya roketi;
• Oksidi ya Tantalum(V) hutumiwa katika teknolojia ya nyuklia kutengeneza glasi ambayo inachukua

TANTALUM (kipengele cha kemikali) TANTALUM (kipengele cha kemikali)

TANTALUS (lat. Tantalum, baada ya Tantalus ya kizushi (sentimita. TANTALUM (katika hadithi)), Ta (soma "tantalum"), kipengele cha kemikali kilicho na nambari ya atomiki 73, molekuli ya atomiki 180.9479. Tantalum asilia ina isotopu thabiti 181 Ta (99.988% kwa wingi) na mionzi 180 Ta (0.0123%, T 1/2 miaka 10 13). Usanidi wa tabaka mbili za elektroniki za nje 5 s 2 uk 6 d 3 6s 2 . Hali ya oxidation +5, chini ya mara nyingi +4, +3, +2 (valency V, IV, III na II). Iko katika kikundi VB, katika kipindi cha 6 cha jedwali la mara kwa mara la vipengele.
Radi ya atomiki 0.146 nm, radius ya Ta 5+ ioni (nambari ya uratibu 6) - 0.078 nm, Ta 4+ - 0.082 nm, Ta 3+ ioni - 0.086 nm. Nguvu za ionization zinazofuatana 7.89, 16.2 eV. Kazi ya kazi ya elektroni ni 4.12 eV. Electronegativity kulingana na Pauling (sentimita. PAULING Linus) 1,5.
Historia ya ugunduzi
Iligunduliwa mnamo 1802 na mwanakemia wa Uswidi A. Ekeberg (sentimita. ECKEBERG Anders Gustav). Hadi 1844, tantalum ilizingatiwa aina ya columbium, wakati duka la dawa la Ujerumani G. Rose. (sentimita. ROSE (wanasayansi wa Ujerumani, ndugu) Imethibitishwa kuwa tunazungumza juu ya vitu viwili tofauti vilivyo na mali sawa.
Chuma cha Tantalum kilipatikana kwa mara ya kwanza mnamo 1903-1905 na V. von Bolton.
Kuwa katika asili
Yaliyomo kwenye ukoko wa dunia ni 2.5 · 10 -4% kwa uzito. Haipatikani katika fomu ya bure; kawaida huambatana na niobium. Sehemu ya madini: tantalite-columbite na pyrochlore. Je, cassiterite huwekwaje kama uchafu? (sentimita. CASSITERITE).
Risiti
Uzalishaji wa viwanda wa tantalum huanza na uboreshaji wa malighafi. Tantalite iliyoandaliwa (columbite) au pyrochlore hujilimbikizia na jumla ya maudhui ya Ta 2 O 5 na Nb 2 O 5 hadi 50% kisha kufutwa katika asidi hidrofloriki na kisha fluorotantalate K 2 TaF 7 na fluoroniobate K 2 NbF 7 hupatikana. chumvi hutenganishwa kwa ukaushaji unaorudiwa wa sehemu. Hivi majuzi, uchimbaji umezidi kutumiwa kutenganisha niobium na tantalum.
Ili kupata chuma kutoka K 2 TaF 7, thermia ya sodiamu hutumiwa:
K 2 TaF 7 +5Na=Ta+2KF+5NaF.
Kisha tantalum ya poda hutiwa ndani ya utupu katika safu ya umeme au tanuu za boriti za elektroni.
Tabia za kimwili na kemikali
Metali inayong'aa ya kijivu-fedha, na kimiani ya ujazo iliyo katikati ya mwili ya aina ya a-Fe ( A=0.3296 nm). Kiwango myeyuko 3014°C, kiwango cha mchemko 5500°C, msongamano 16.60 kg/dm3. Inajulikana na inertness ya juu ya kemikali, metali nzito. Haijibu na oksijeni kwenye joto la kawaida (sentimita. Oksijeni), halojeni (sentimita. HALOGEN), asidi (sentimita. ASIDI) na alkali ( sentimita. ALKALI). Inaoksidishwa na oksijeni tu kwa joto zaidi ya 300 ° C, na kutengeneza oksidi ya Ta 2 O 5.
Wakati Ta 2 O 5 imeunganishwa na oksidi mbalimbali, tantalates hupatikana - chumvi za meta-HTaO 3 ya dhahania, ortho-H 3 TaO 4 na asidi ya polytantali H 2 O. X Ta 2 O 5 .
Mbali na Ta 2 O 5 oksidi, tantalum pia huunda TaO 2 dioksidi.
Inapokanzwa, tantalum huunda pentahalides TaHal 5 na halojeni. Kwa kupunguza TaHal 5 (Hal=Cl, Br au I) tetrahalides TaHal 4 hupatikana. Tantalum pentahalides (isipokuwa pentafluoride) hutolewa kwa urahisi na maji. Tayari kwa joto zaidi ya 200-250 ° C hizi pentahalides sublimate.
Katika uwepo wa mvuke wa maji na oksijeni, TaCl 5 huunda oksikloridi TaOCl 3.
Kuingiliana na grafiti, huunda carbides Ta 2 C na TaC - misombo ngumu, inayostahimili kemikali na sugu sana ya joto. Mfumo wa Tl - C una awamu tatu za muundo tofauti. Tantalum ina tabia sawa katika mifumo iliyo na fosforasi, nitrojeni na arseniki. Tantalum inapoingiliana na salfa, salfaidi huunganishwa: TaS 2 na TaS 3.
Maombi
Vibadilisha joto, hita, na crucibles za kuyeyuka kwa utupu wa metali hufanywa kutoka kwa tantalum. Inatumika katika utengenezaji wa capacitors electrolytic na sehemu muhimu za vifaa vya elektroniki.
Kwa sababu ya utangamano wake mzuri wa kibaolojia na tishu hai za binadamu, hutumiwa kwa prosthetics ya mfupa. Inawezekana kuunda mipako inayostahimili abrasion kutoka kwa tantalum nitride TaN. Hutumika kama kiambatanisho cha aloi kwa baadhi ya vyuma (sentimita. CHUMA). Lithium tantalate ni ferroelectric nzuri (sentimita. FERROELECTRICS).

Kamusi ya encyclopedic. 2009 .

Tazama "TANTALUM (kipengele cha kemikali)" ni nini katika kamusi zingine:

Tantalum (Kilatini Tantalum), Ta, kipengele cha kemikali cha kikundi V cha mfumo wa upimaji wa Mendeleev; nambari ya atomiki 73, wingi wa atomiki 180.948; Chuma kina rangi ya kijivu na tint kidogo ya risasi. Kwa asili hupatikana katika mfumo wa isotopu mbili: 181Ta... ... Encyclopedia kubwa ya Soviet

Tantalum: Tantalum ni kipengele cha kemikali. Tantalus, mfalme wa Sipylus huko Frygia. Tantalus ni mjukuu wa mzee Tantalus. JSC "Tantal" mmea huko Saratov. Tantalus ni moja ya makazi ya Rais wa Shirikisho la Urusi kwenye ukingo wa Mto Volga huko... ... Wikipedia

- (Kilatini Tantalus, Kigiriki Tantalos). Katika hadithi za hadithi: mfalme wa Phrygian, aliyekubaliwa na Jupiter kwenye meza ya miungu, lakini kwa kufichua siri za kimungu kwenye ulimwengu wa chini, aliadhibiwa na ukweli kwamba matunda yananing'inia juu yake na maji kufikia kidevu chake, mara tu ... .. . Kamusi ya maneno ya kigeni ya lugha ya Kirusi

Tantalum (kipengele) kipengele cha kemikali. Tantalus (mythology) mfalme wa Sipylus huko Frygia. Tantalus (mwana wa Broteus) (au Thyestes) mjukuu wa mzee Tantalus. JSC "Tantal" mmea huko Saratov ... Wikipedia

- (Tantalum), Ta, kipengele cha kemikali cha kikundi V cha meza ya mara kwa mara, nambari ya atomiki 73, molekuli ya atomiki 180.9479; chuma, kiwango myeyuko 3014shC. Inatumika katika uhandisi wa kemikali, dawa ya uunganisho wa mifupa (vifaa vinavyoendana na viumbe), nk. Tantalum... ... Ensaiklopidia ya kisasa

- (ishara ya Ta), chuma cha nadra, shiny, bluu-kijivu, kipengele cha kemikali kilichogunduliwa mwaka wa 1802. Chanzo chake kikuu ni columbite tantalite. Ngumu lakini ductile, tantalum hutumiwa katika fomu ya waya, na pia katika vipengele vya umeme, ... Kamusi ya ensaiklopidia ya kisayansi na kiufundi

Tantalum (kemikali)- TANTALUM, Ta, kipengele cha kemikali cha kikundi V cha meza ya mara kwa mara, nambari ya atomiki 73, uzito wa atomiki 180.9479; chuma, kiwango myeyuko 3014°C. Inatumika katika uhandisi wa kemikali, dawa ya viungo bandia vya mifupa (vifaa vinavyoendana na kibayolojia), nk.... ... Illustrated Encyclopedic Dictionary

tantalum- Kipengele cha Ta Kemikali; km kutumika katika utengenezaji wa vinu vya nyuklia, kama kiashirio cha mionzi, nk. [A.S. Goldberg. Kamusi ya nishati ya Kiingereza-Kirusi. 2006] Mada za nishati kwa ujumla Visawe Ta EN tantalum ... Mwongozo wa Mtafsiri wa Kiufundi

73 Hafnium ← Tantalum → Tungsten ... Wikipedia

A; m [Kigiriki Tantalos] Kipengele cha kemikali (Ta), chuma kigumu, kinzani cha rangi ya chuma-kijivu (kinachotumika katika dawa na teknolojia). ◊ Mateso ya Tantalus. Mateso yanayosababishwa na kutafakari kwa lengo linalotarajiwa na ufahamu wa kutowezekana kwa kufikia lengo hilo. ● Shujaa… … Kamusi ya encyclopedic