Атомный номер:73
Символ обозначения:Ta
Атомная масса:180,947
Плотность:16,6 г/см3
Температура плавления:3014°С
Элемент тантал — прочный тугоплавкий металл, который легко обрабатывать механическим способом. Он имеет светло-серую окраску с легким синеватым отливом.
Этот элемент относят к роду тяжелых металлов и используют в металлургии, ядерной энергетике, а также для производства ювелирных украшений.
Также его используют в медицинских целях, например, для связки сосудов и костей, в качестве материала для наложения шва.
Химический элемент тантал получил свое имя в честь мифического героя Тантала.
Из-за своей жестокости он был наказан богами. В качестве кары ему были выбраны вечные муки: неутолимое чувство жажды, страха и голода.
Проявлялись эти муки во всей красе: грешник живет в аду, стоя в воде. Над ним нависает скала, которая может упасть в любой момент. Рядом — растут удивительные деревья с сочными плодами, до которых нет возможности дотянуться. Если Тантал хочет утолить жажду, вода резко исчезает. С точки зрения мифологии — это действительно вечные муки.
Первооткрыватель Ta химик Экеберг подобрал элементу соответствующее имя из-за неудачных попыток извлечь чистый металл. Неоднократно он пытался выделить его. Однако все попытки оказались безуспешными, что отразилось на его названии.
В природе он практически не встречается в чистом виде, чаще всего в рудах с ниобием.
Тантал — металл, который был открыт в 1802 году ученым А. Экебергом. Исследования он проводил на финском и шведском минерале. К сожалению, извлечь чистый элемент так и не получилось. В отместку своей неудачи химик и подобрал соответствующее имя.
Долгое время после этого колумбий и тантал считали одним и тем же элементом. Только в 1844 году химик Розе открыл истину.
Тантал — тугоплавкий металл, благодаря кубической объемно-центрированной решетке. Его свойства в общих случаях зависят от количества примесей и показателя чистоты. В частности, водород, кислород и азот влияют на его хрупкость.
В чистом виде элемент проявляет устойчивость к жидким металлам и их сплавам. Во время реакции с азотом он превращается в твердый раствор — нитрид тантала. При дальнейшем повышении температуры в условиях вакуума из металла практически с легкостью можно выделить азот.
Валентность тантала имеет стабильное значение: 5. Пятиокись Ta может быть представлена в виде белого (температура до 1320 °C) и серого вещества (температура выше 1320 °C).
Во время реакции с углеродом Ta может образовать такие соединения как твердый раствор углерода в металле, низший и высший карбид углерода. Также на элемент можно влиять такими веществами и соединениями как фтор, соляная кислота, фтористый водород, а также другими растворами и щелочами (HCI, NO, H2S и др.).
Поскольку температура плавления тантала высока, его можно использовать в химической промышленности и металлургии. Например, из тантала можно получить соль танталовой кислоты (ортотанталат, метатанталат, танталат), а при реакции с перекисью водорода — пертанталат. Такие соли используют для целей сегнетоэлектрики.
Также тантал может взаимодействовать с водой, кремнием, бором, селеном и другими элементами под действием температуры.
Температура °С | σв | σт | δ,% |
---|---|---|---|
кГ/мм2 | |||
25 | 47,1 | 40,4 | 25,3 |
100 | 41,7 | 29,9 | 24,6 |
205 | 39,4 | 24,9 | 12,6 |
316 | 52 | 26,6 | 18,0 |
427 | 45,9 | 23,5 | 24,3 |
538 | 42,1 | 18,4 | 16,2 |
649 | 31,4 | 13,3 | 17,3 |
760 | 21,3 | 11,9 | 23,1 |
871 | 15,6 | 8,5 | 32,1 |
982 | 15,2 | 8,7 | 33,! |
1093 | 11,8 | 5,7 | 43,1 |
1205 | 10,3 | 5,3 | 47,2 |
1882 | 6,16 | 3,2 | 39,0 |
2180 | 3,025 | 1,51 | 34,0 |
2417 | 2,46 | 1,24 | 44,0 |
2767 | 1,24 | 0,86 | 11,0 |
2817 | 0,997 | 0,80 | 13,0 |
Температура, °C | Слиток плавки, испытанный в вакууме |
Металл очищен электронно-лучевой плавкой, переплавлен в дуговой печи |
---|---|---|
20 | - | 89 |
25 | 57 | - |
200 | 44 | - |
400 | 41 | 82 |
600 | 37 | 73 |
800 | 25 | 37 |
900 | 10 | - |
1000 | - | 29 |
1200 | - | 21 |