Tantal jest pierwiastkiem chemicznym o symbolu Ta i liczbie atomowej 73. Nazwa pochodzi od Tantala, postaci z mitologii greckiej. Tantal jest rzadkim, twardym, niebiesko-szarym, błyszczącym metalem przejściowym, który jest wysoce odporny na korozję. Jest częścią grupy metali ogniotrwałych, które są szeroko stosowane jako niewielki składnik w stopach., Obojętność chemiczna tantalu sprawia, że jest cenną substancją dla sprzętu laboratoryjnego i substytutem platyny, ale jego główne zastosowanie obecnie znajduje się w kondensatorach tantalu w sprzęcie elektronicznym, takim jak telefony komórkowe, odtwarzacze DVD, systemy gier wideo i komputery. Tantal, zawsze razem z chemicznie podobnym niobem, występuje w minerałach tantalit, kolumbit i koltan (mieszanka kolumbitu i tantalitu).
Właściwości fizyczne
Tantal jest ciemny (niebiesko-szary), gęsty, ciągliwy, bardzo twardy, łatwo wytwarzany i wysoce przewodzący ciepło i elektryczność., Metal jest znany ze swojej odporności na korozję przez kwasy; w rzeczywistości w temperaturach poniżej 150 °C tantal jest prawie całkowicie odporny na atak normalnie agresywnego aqua regia. Może być rozpuszczony kwasem fluorowodorowym lub kwaśnymi roztworami zawierającymi jon fluorkowy i trójtlenek siarki, a także roztworem wodorotlenku potasu. Wysoka temperatura topnienia tantalu 3017 °C (temperatura wrzenia 5458 °C) jest przekraczana tylko przez Wolfram, Ren i OSM dla metali i węgiel.
Tantal występuje w dwóch fazach krystalicznych, alfa i beta., Faza alfa jest stosunkowo ciągliwa i miękka; ma strukturę sześcienną skoncentrowaną na ciele (Grupa kosmiczna Im3m, stała kratowa a = 0,33058 nm), twardość Knoopa 200-400 HN i Rezystywność elektryczną 15-60 cm. Faza beta jest twarda i krucha; jej symetria krystaliczna jest tetragonalna (Grupa przestrzeni P42/mnm, a = 1,0194 nm, c = 0,5313 nm), twardość Knoopa wynosi 1000-1300 HN,a Rezystywność elektryczna jest stosunkowo wysoka przy 170-210 cm. Faza beta jest metastabilna i przekształca się w fazę alfa po podgrzaniu do 750-775 °C., Masowy tantal jest prawie całkowicie fazą alfa, a faza beta zwykle występuje jako cienkie filmy otrzymane przez rozpylanie magnetronowe, chemiczne osadzanie z pary lub osadzanie elektrochemiczne z eutektycznego roztworze stopionej soli.
Głównym zastosowaniem tantalu, jako proszku metalu, jest produkcja elementów elektronicznych, głównie kondensatorów i niektórych rezystorów dużej mocy., Kondensatory elektrolityczne tantalu wykorzystują tendencję tantalu do tworzenia ochronnej warstwy powierzchniowej tlenku, używając proszku tantalu, wciśniętego w kształt granulki, jako jednej” płyty „kondensatora, tlenku jako dielektryka i roztworu elektrolitycznego lub przewodzącego ciała stałego jako drugiej „płyty”. Ponieważ warstwa dielektryczna może być bardzo cienka (cieńsza niż podobna warstwa, na przykład w aluminiowym kondensatorze elektrolitycznym), można uzyskać wysoką pojemność przy małej objętości., Ze względu na zalety wielkości i wagi kondensatory tantalowe są atrakcyjne dla telefonów przenośnych, komputerów osobistych i elektroniki samochodowej.
Leave a Reply