Тантал

Среди элементов, встречающихся в таблице Менделеева, есть тантал, известный как редкий переходный металл из группы лантаноидов. С тех пор он приобрел совершенно особые характеристики, такие как высокая степень чистоты и физиологическая инерция. Его компоненты необходимы для производства всех типов электронных устройств, хирургического оборудования и прочего.

Что такое тантал?

Это металл, называемый танталом, также известный как голубое золото из-за блестящего голубовато-серого оттенка, который он приобретает в окисленном состоянии. Он имеет твердую, устойчивую к коррозии структуру, высокую пластичность, высокую температуру плавления и отличный проводник электричества.

Символ Тантала

Та Танталио — имя, данное ему Испанской королевской академией. Это слово происходит от греческого Танталос, персонажа, олицетворяющего греческую мифологию и осужденного не есть и не пить. По этой причине этот металлоид известен как Тантал.

Характеристики тантала

Этот металл характеризуется высокой степенью окисления в группе +5, хотя он также присутствует в точках окисления 4, 3 и 2. Кроме того, он имеет еще ряд особенностей:

  • Состояние : Твердый, твердый и тяжелый.
  • Цвет : Яркий голубовато-серый.
  • Растворимость : Растворяется в плавиковой кислоте и при щелочном плавлении.
  • Токсичность : Он не токсичен и не представляет риска для здоровья, поскольку он инертен, если его не проглотить.
  • Реакционная способность : Реагирует в горячем виде с галогенидами и кислородом, непосредственно реагирует с серой, селеном, бором, углеродом и теллуром при высокой температуре.
  • Радиоактивность : из-за высокого содержания урана и тория считается радиоактивным элементом.
  • Структура : Кристаллическая, кубическая с центром.
  • Состав : Содержит 74 электрона, 107 нейтронов и 74 протона.

Химические и физические свойства тантала

  1. Атомный номер : 73
  2. Период : 5
  3. Блок :д
  4. Группа : 5
  5. Валенсия: 2, 3, 4, 5
  6. Ковалентный радиус (Å): 138 пм.
  7. Электронная конфигурация: [Xe]4f14 5d3 6s2     
  8. Атомная масса (г/моль): 180, 948 г/моль
  9. Плотность: 16650 кг/м³
  10. Температура кипения: 5425. °С
  11. Температура плавления: 2996°С.
  12. Атомный радиус: 1,46 Å
  13. Ионный радиус: 0,73 Å
  14. Электроны на оболочку: 2, 8, 18, 32, 11, 2
  15. Электроотрицательность: 1,5
  16. Степень окисления: 5 слабокислая
  17. Оксид: Слегка кислый.
  18. Первый потенциал ионизации, эВ: 761 кДж/моль.
  19. Удельная теплоемкость: 140 Дж/(К.кг)
  20. Теплопроводность: 57,5 Вт/(Км)
  21. Электропроводность: 7,61 х 10 6 м -1 ·Ом -1

Происхождение тантала

Тантал был впервые обнаружен в рудниках Иттерби в Швеции и Кимито в Финляндии в 1802 году химиком Андерсом Г. Экербергом. Однако только в 1844 году он был идентифицирован как элемент, отличный от Ниобо, поскольку сначала ученые думали, что это один и тот же металл, поскольку они имели определенные общие характеристики.

Именно исследователи Жан Шарль Галиссар де Мариньяк в 1886 году и Роу в 1944 году подтвердили различия между танталовой и ниобиевой кислотами. После многих неудачных попыток к 1922 году удалось получить тантал чистотой 99,9%.

Для чего используется тантал?

Этот химический элемент обладает высокой электропроводностью, поэтому танталовые конденсаторы производятся в качестве заменителя алюминиевых конденсаторов. Кроме того, сплавы этого металла с высокими температурами плавления и ферротантал используются в различных отраслях промышленности. Затем откройте для себя другие возможности его применения:

  • Электронное оборудование: При производстве мобильных телефонов, жестких дисков, ноутбуков, микропроцессоров и плазменных телевизоров.
  • Медицина: используется для изготовления деталей кардиостимуляторов, хирургических инструментов и деталей ортодонтического оборудования.
  • Ядерная область: в компонентах ракет, ядерных реакторов и вакуумных печей.
  • Аэронавтика: в производстве турбин, спутниковой навигации, дистанционного управления и авиационных приборов.

Кроме того, он используется для чипов активации автомобильных подушек безопасности, теплозащитных экранов, режущих инструментов, зубьев экскаваторов, сверл, линз камер и печати биометрических деталей. Поэтому это один из самых востребованных металлоидов на мировом рынке.

Где встречается тантал?

Венесуэла — страна с крупнейшими запасами тантала и вторым по величине производителем — около 60%. Крупнейшим месторождением этого металлоида является Демократическая Республика Конго, которая покрывает 80% мировых предполагаемых запасов. Другие страны с месторождениями и производством меньших объемов голубого золота включают Бразилию, Таиланд, Австралию, Боливию, Канаду, Китай, Африку и Саудовскую Аравию.

Как добывают тантал?

Тантал добывается открытым способом, в твердых породах гранита, пегматитов и карбонитов, большинство рудников расположено на берегах рек и действующих, потухших или потухших вулканов. Этот элемент встречается не только в природе, но и в танталите, который относится к любому минералу, содержащему тантал. Точно так же, как колтан, который представляет собой смесь тантала и колумбита. Кроме того, ниобий присутствует в природе.

Первый этап его добычи происходит внутри шахты или рядом с ней, чтобы лучше использовать ресурсы оксида тантала. С помощью электростатических и электромагнитных процедур. Дополнительно фтортитанат применяют при восстановлении растворителей натрия, калия, соляной кислоты или ионного обмена.

В заключение отметим, что голубое золото или тантал является одним из самых востребованных химических элементов на рынке электронных технологий благодаря его способности создавать электролитические конденсаторы. Кроме того, поскольку это инертный металл, его используют в производстве хирургического и стоматологического оборудования.