Pin
Send
Share
Send


Тантал, бұрын тантал (химиялық белгі Та, атом нөмірі 73) - сирек кездесетін, көк-сұр, жылтыр металл. Бұл өте қиын, балқу температурасы жоғары және коррозияға төзімді.

Тантал мен оның оксидінен жасалған конденсаторлар портативті телефондарда, пейджерлерде, дербес компьютерлерде және автомобиль электроникасында кеңінен қолданылады. Тантал металды өңдеуге арналған карбидті құралдарды жасау үшін, реактивті қозғалтқыш компоненттері, химиялық технологиялық жабдықтар, ядролық реакторлар және зымыран бөлшектері үшін суперқорытпа өндірісі үшін де қолданылады. Тантал көбінесе хирургиялық құралдар мен имплантаттарда қолданылады. Тантал пентоксиді камера линзаларына арнайы стақан жасау үшін қолданылады. Тантал карбиді металдармен және графиттермен өте қиын композиттер жасау үшін пайдалы және бұл композиттер содан кейін құрал биттерінде қолданылады.

Оқшаулану және оқшаулау

Тантал негізінен танталит (Fe, Mn) Ta минералдарында кездеседі2О6 және эуксенит (Y, Ca, Ce, U, Th) (Nb, Ta, Ti)2О6. Танталит, әдетте, колтан деп аталатын рудада колумбитпен араласады. Тантал құрамында басқа минералдарға самарскит және фергусонит кіреді.

Тантал кені Эфиопияда, Австралияда, Бразилияда, Египетте, Канадада, Конго Демократиялық Республикасында, Мозамбикте, Нигерияда, Португалияда, Малайзияда, Таиландта өндіріледі.1 Конго қақтығысты аймақтарында ресурстарды пайдалану адам құқықтары мен жойылып бара жатқан жануарлар дүниесіне қатысты этикалық сұрақтар туғызды.

Танталды ниобийден бөлуге бірнеше күрделі кезеңдер қатысады. Бұл элементтің коммерциялық тұрғыдан тиімді өндірісі бірнеше түрлі әдістердің біреуін қолдана алады, мысалы: (а) балқытылған калий фторотанталатының электролизі; (b) калий фторантанталатын натриймен төмендету; немесе (с) тантал карбидін тантал оксидімен әрекеттесу. Тантал - бұл қалайы балқытудың қосымша өнімі.

Тарих және этимология

Танталды Швецияда 1802 жылы Андерс Экеберг ашты және 1820 жылы Йенс Берзелиус оқшаулады. Көптеген қазіргі химиктер ниобий мен танталдың бір элемент деп санады, зерттеушілер (1844 және 1866 жылдары) ниоб және тантал қышқылдары әртүрлі қосылыстар екенін көрсетті. Ертедегі тергеушілер тек таза емес металды оқшаулай алды, ал алғашқы салыстырмалы таза, икемді металлды 1903 жылы Вернер фон Болтон шығарды. Тантал металдарынан жасалған сымдар оны шамдар үшін вольфраммен алмастырғанға дейін қолданды.

Танталдың аты грек мифологиялық кейіпкері Танталостан, Ниобаның әкесі шыққан. Тантал қайтыс болғаннан кейін жазадан өтті, оның түбінде керемет жеміс өсіп, тізе терең суға тұрғаны үшін айыпталды, екеуі де оны мәңгілікке «таң қалдырды». Егер ол су ішкісі келсе, ол жете алатын деңгейден төмен ағып кетті, егер ол жеміс-жидекке жетсе, бұтақтар оның қолынан шығып кетті. Бұл танталдың жалпы реактивтілікке жатпайтындығына ұқсас болды - реагенттер әсер етпейді, сондықтан оны тазарту қиын.

Белгілі сипаттамалары

Тантал - бұл периодтық кестенің алты кезеңінде, гафний мен вольфрамның арасындағы өтпелі металл. Сонымен қатар, ол бес тобында (бұрынғы 5В тобы), ниобийден төмен орналасқан және оның химиялық қасиеттері ниобийге ұқсас.

Бұл элемент қараңғы, тығыз, иілгіш, өте қатты және оңай дайындалады. Бұл жылу мен электр энергиясының жоғары өткізгіштігі. Ол қышқылдардың коррозияға төзімділігімен танымал. 150 ° C-тан төмен температурада қалыпты агрессивті аква региясының шабуылына толықтай иммунитет бар. Оны гидроторлы қышқылмен немесе құрамында фторид ионы мен күкірт триоксиді бар қышқыл ерітінділермен, сондай-ақ калий гидроксиді ерітіндісімен ерітуге болады. Танталдың балқу температурасы 3,017 ° C (қайнау температурасы 5.458 ° C) вольфрам мен ренийдің балқу нүктелерінен асып түседі.

Изотоптар

Табиғи тантал екі изотоптан тұрады: Ta-181 - тұрақты изотоп, ал Ta-180m жартылай шығарылу кезеңі 10-нан асады15 жыл (ғылыми жазбаны қараңыз). Сонымен қатар, көптеген радиоактивті изотоптар (155-тен 190-ға дейінгі атомдық массалар) жасанды түрде шығарылды, олардың жартылай шығарылу кезеңі өте қысқа.

Қосылыстар

  • Тантал карбиді (TaC): Бұл ауыр, қоңыр ұнтақ өте қиын, отқа төзімді, қыш материал. Керамикалық-металлы композиттер жасау үшін пайдалы және кескіш құрал-саймандар үшін пайдаланылады. Ол кейде вольфрам карбидінің қорытпаларына ұсақ кристалды қоспа ретінде қолданылады. Зең жабыны ретінде қолданылған кезде ол төмен үйкеліс бетін шығарады. Лос Аламос ұлттық зертханасының ғалымдары синтезделген ең қиын материалдардың бірі болып табылатын танталдың карбид-графитті композициялық материалын жасады.
  • Тантал пентахлориді немесе тантал (V) хлориді (TaCl.)5): Бұл ақ ұнтақ - тантал химиясындағы негізгі материал. Ол тез гидролизденеді және HCl шығарады. Ол хлорлы тантал металын қыздыру арқылы дайындалады. Үлгілер көбінесе танталмен (V) оксихлоридімен (TaOCl) ластанған3), гидролиз нәтижесінде пайда болады немесе дайындық кезінде оттегі іздерінен. TaCl5 ақ инелерді беру үшін сублимация арқылы тазартылады. Ол кейбір қосылыстармен (мысалы, эфирлермен) тұрақты кешендер түзе алады және белгілі бір реакциялардың катализаторы бола алады.
  • Тантал пентоксиді немесе тантал (V) оксиді (Та2О5): Бұл оксидтің жоғары сыну көрсеткіші және жарықтың аз сіңуі бар және спектрдің ультрафиолетті сәулелеріне жақын аймақтардағы жабындар үшін пайдалы. Ол тек 1470 ° C-тан жоғары ыдырайды. Ол автомобиль электроникасында, ұялы телефондарда және пейджерде конденсаторлар жасау үшін қолданылады. Ол сонымен қатар жұқа қабатты компоненттерде және жоғары жылдамдықты құралдарда қолданылады. Сынудың жоғары индексін ескере отырып, ол көптеген фотографиялық линзалардың әйнегін жасауда қолданылды.

Қолданбалар

Танталдың негізгі қолданылуы, металл ұнтағы сияқты, электронды компоненттерді өндіруде, негізінен конденсаторлар мен кейбір жоғары деңгейлі, аудио-резисторлар болып табылады. Тантал электролиттік конденсаторлары танталдың қорғаныш оксидінің беткі қабатын қалыптастыру тенденциясын пайдаланып, конденсатордың бір тақтасы ретінде тантал фольгасын, диэлектрик ретінде оксидті (пластиналар арасындағы электр оқшаулағышы), ал басқа пластина сияқты электролиттік ерітінді қолданады. Диэлектрлік қабат өте жұқа болуы мүмкін (мысалы, алюминий электролиттік конденсатордағы қабаттан жұқа), жоғары сыйымдылыққа аз мөлшерде қол жеткізуге болады. Көлемі мен салмағының артықшылықтарын ескере отырып, тантал конденсаторлары портативті телефондар, пейджерлер, дербес компьютерлер және автомобиль электроникасы үшін тартымды.

Тантал сонымен қатар жоғары балқу нүктелері бар әр түрлі күшті, иілгіш қорытпаларды алу үшін қолданылады. Басқа металдармен легірленген, ол металл өңдейтін жабдық үшін карбидті құралдарды жасауда, реактивті қозғалтқыш компоненттері, химиялық технологиялық жабдықтар, ядролық реакторлар және зымыран бөлшектері үшін суперқорытпалар өндіруде қолданылады. Тантал сымдары мен жіптер алюминий сияқты металдарды қыздыру және буландыру үшін қолданылады.

Тантал дененің сұйықтықтарының шабуылына қарсы тұратынын және қоздырмайтындығын ескере отырып, хирургиялық құралдар мен импланттарды жасауда кеңінен қолданылады. Оксид камера линзаларына арнайы шыны жасау үшін қолданылады (жоғары сыну көрсеткіші бар). Металл вакуумдық пештерге арналған бөлшектер жасау үшін де қолданылады.

Сақтық шаралары

Құрамында тантал бар қосылыстар сирек кездеседі, ал металл әдетте зертханада қиындық туғызбайды. Дегенмен, әдеттегі зертханалық сақтық шараларын қолдана отырып, абайлап ұстау керек. Тантал қосылыстарының ісік тудыруы мүмкін екендігі туралы кейбір деректер бар, ал оның металл шаңы өрт пен жарылыс қаупі бар.

Сондай-ақ қараңыз

Ескертпелер

  1. T Халықаралық тантал ресурстары - 2002 жылғы жағдай бойынша толық көрініс. 2007 жылғы 5 желтоқсанда шығарылған.

Пайдаланылған әдебиеттер

  • Чанг, Раймонд. 2006 жыл. Химия. 9-ред. Нью-Йорк: МакГроу-Хилл Ғылым / Инженерия / Математика. ISBN 0073221031
  • Мақта, Ф. Альберт, Джеффри Уилкинсон, Карлос А. Мурильо және Манфред Бочман. 1999 жыл. Жетілдірілген бейорганикалық химия. 6-шы ред. Нью-Йорк: Вили. ISBN 0471199575
  • Fairbrother, F. 1967. Ниобий мен тантал химиясы. Нью-Йорк: Elsevier. ASIN B0006BQA7U
  • Гринвуд, Н.Н. және А. Эрншав. 1998 жыл. Элементтер химиясы. 2-ші басылым. Оксфорд, У.К .; Берлингтон, Массачусетс: Баттерворт-Гейнеманн, Elsevier Science. ISBN 0750633654
  • Тантал Лос-Аламос ұлттық зертханасы. 2007 жылдың 5 желтоқсанында шығарылды.
  • Тантал - шикізат және өңдеу T.I.C. өнеркәсіптік сайт. 2007 жылдың 5 желтоқсанында шығарылды.
  • Тантал Химиялық фактілер спектрі. 2007 жылдың 5 желтоқсанында шығарылды.
  • Тантал ВебЭлементтер.com. 2007 жылдың 5 желтоқсанында шығарылды.

Сыртқы сілтемелер

Барлық сілтемелер 2015 жылғы 16 қарашада алынды.

Pin
Send
Share
Send