Тантал

Тантал

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. 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 швецком 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.

Стоимость тантала зависит от способа его получения. В качестве основного материала служат лопаритовые и танталитовые концентраты. Процент металла в них может превышать 60 %. Получить Ta можно с помощью кислоты, щелочи или хлорированием. Впоследствии концентрат подвергают экстракции и реакциям восстановления.

В целом процесс добычи металла сложен и требует больших затрат времени. Например, нужно обработать до 3 тысяч тонн руды, чтобы получить тонну концентрата и только потом извлечь тантал.

Зависимость механических свойств тантала от 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

Твердость (по Виккерсу) тантала в зависимости от температуры

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