タンタル

周期表に登場する元素の中には、ランタニド族の希少遷移金属として知られるタンタルがあります。それ以来、その純度の高さや生理学的慣性など、非常に特殊な特性を示してきました。そのコンポーネントは、あらゆる種類の電子機器、外科用機器などの製造に不可欠です。

タンタルとは何ですか?

これはタンタルと呼ばれる金属で、酸化状態で鮮やかな青みがかった灰色の色合いを示すため、ブルーゴールドとしても知られています。硬くて耐食性の高い構造、高い延性、高い融点、そして優れた電気伝導体を持っています。

タンタルのシンボル

タ・タンタリオとは、スペイン王立アカデミーが彼に与えた名前で、この言葉は、飲食を禁じられているギリシャ神話を代表する登場人物、ギリシャ語のタンタロスに由来しています。このため、この半金属はタンタルとして知られています。

タンタルの特徴

この金属は、+5 族の高い酸化状態が特徴ですが、酸化点 4、3、2 にも存在します。さらに、別の一連の特殊性を示します。

  • 状態: しっかりしていて硬くて重い。
  • カラー：明るい青みがかったグレー。
  • 溶解性: フッ酸およびアルカリ溶融により溶解します。
  • 毒性: 摂取しなければ不活性なので毒性はなく、健康上の危険はありません。
  • 反応性: 高温ではハロゲン化物や酸素と反応し、高温では硫黄、セレン、ホウ素、炭素、テルルと直接反応します。
  • 放射能: ウランとトリウムが多く含まれているため、放射性元素とみなされます。
  • 構造: 結晶質、中心立方体。
  • 組成: 電子 74 個、中性子 107 個、陽子 74 個を含みます。

タンタルの化学的および物理的性質

  1. 原子番号: 73
  2. 期間：5
  3. ブロック:d
  4. グループ: 5
  5. バレンシア: 2、3、4、5
  6. 共有結合半径 (Å): 138 pm
  7. 電子構成: [Xe]4f14 5d3 6s2     
  8. 原子量 (g/mol): 180、948 g/mol
  9. 密度: 16650 kg/m3
  10. 沸点： 5425 ℃
  11. 融点： 2996℃
  12. 原子半径: 1.46 Å
  13. イオン半径： 0.73Å
  14. 殻あたりの電子: 2、8、18、32、11、2
  15. 電気陰性度: 1.5
  16. 酸化状態： 5 弱酸性
  17. 酸化物：弱酸性。
  18. 第一イオン化ポテンシャル eV: 761 kJ/mol
  19. 比熱: 140 J / (K.kg)
  20. 熱伝導率： 57.5W/(Km)
  21. 電気伝導率： 7.61×10 6 m -1・Ω -1

タンタルの起源

タンタルは、1802 年にスウェーデンのイッテルビーとフィンランドのキミトの鉱山で初めて発見され、化学者のアンダース G エケルバーグによって発見されました。しかし、当初科学者らは共通の特徴を持っているため同じ金属であると考えたため、ニボとは異なる元素であると特定されたのは 1844 年でした。

タンタル酸とニオブ酸の違いを裏付けたのは、1886 年に研究者のジャン・シャルル・ガリサール・ド・マリニャック、1944 年にロウでした。多くの試みが失敗に終わりましたが、1922 年までに純度 99.9% のタンタルを得ることができました。

タンタルは何に使われますか?

この化学元素は高い電気伝導率を持っているため、タンタル コンデンサがアルミニウム コンデンサの代替品として製造されています。また、この高融点金属とフェロタンタルとの合金が様々な産業分野で使用されています。次に、その他の用途を発見します。

  • 電子機器: 携帯電話、ハードドライブ、ラップトップ、マイクロプロセッサ、プラズマ テレビの製造。
  • 医療: ペースメーカー部品、手術器具、歯科矯正用ハードウェア部品の製造に使用されます。
  • 核分野: ミサイル、原子炉、真空炉の部品。
  • 航空学: タービン、衛星ナビゲーション、リモコン、航空機器の製造。

さらに、車のエアバッグ作動チップ、熱シールド、切削工具、掘削機の歯、ドリルビット、カメラのレンズ、生体認証部品の印刷にも使用されます。したがって、世界市場で最も需要の高い半金属の 1 つです。

タンタルはどこで見つかりますか?

ベネズエラはタンタル埋蔵量が最大の国で、約60％を生産し第2位となっている。この半金属の最大の開発地はコンゴ民主共和国であり、世界の推定埋蔵量の 80% をカバーしています。他に鉱床があり、より少量のブルーゴールドを生産している国には、ブラジル、タイ、オーストラリア、ボリビア、カナダ、中国、アフリカ、サウジアラビアなどがあります。

タンタルはどのように抽出されるのですか?

タンタルは露天掘り、花崗岩、ペグマタイト、カーボナイトなどの硬い岩石で産出されます。ほとんどの鉱山は川や活火山、不活動火山、または死火山のほとりにあります。この元素は自然界だけでなく、タンタルを含む鉱物を指すタンタライトにも含まれています。タンタルとコロンバイトの混合物であるコルタンと同じです。さらに、ニオブは本質的に存在します。

酸化タンタル資源をより有効に活用するために、抽出の最初の段階は鉱山内または鉱山の近くで行われます。静電気および電磁気的手順を介して。さらに、フルオロチタン酸塩は、ナトリウム、カリウム、塩酸溶媒の削減またはイオン交換とともに使用されます。

結論として、ブルーゴールドまたはタンタルは、電解コンデンサーを作成できるため、電子技術市場で最も人気のある化学元素の 1 つです。さらに、不活性金属であるため、外科用および歯科用器具の製造にも使用されます。