Тантал и Ниобий са толкова сходни, че едва 45 години след откриването на минерала, в който и двата се срещат, бе установено, че става въпрос не за един, а за два елемента. В тази статия ще разгледаме Тантал – от минерала Колумбит и наименованието на елемента до свойствата и приложенията му.

Откриване на Тантал

Тантал е открит от шведския химик и минералог Андер Густаф Екеберг през 1802 г. Години по-късно обаче се оказва, че той, както и неговият английски колега Чарлз Хатчет, е изследвал не само Тантал, но и Ниобий. Едва през 1846 г. германският химик Хайнрих Роуз открива, че въпреки силното сходство, става въпрос за два елемента. Петнадесет години по-късно това е потвърдено и от други изследователи и двата елемента получават свои собствени имена.

Тантал: име и периодичен елемент

Елементът Тантал е кръстен на цар Тантал от гръцката митология. Като баща на Пелопс, Ниоба и Бротей, той изпада в немилост пред гръцките богове, след като тайно жертва сина си Пелопс и го поднася на боговете, за да тества тяхното всезнание. Боговете разкриват измамата на Тантал, възкресяват сина му и решават да го накажат. Той е затворен завинаги на място, където водата и плодовете са точно извън неговия обсег.

От мита за Тантал произлиза изразът „танталово мъчение“. Това е и основата за името на метала Тантал, тъй като добивът на Тантал е трудна задача както заради неговата рядкост, така и заради процеса на изолация. Обозначаваме Тантал със символа Ta и атомен номер 73.

Свойства на Тантал

Тантал се добива от черния до тъмнокафяв минерал Колумбит, добиван в Канада, Австралия, Бразилия, Нигерия и Демократична република Конго. Тантал е много сходен с Ниобий – и двата метала са изключително корозионноустойчиви, биосъвместими и имат много висока точка на топене. Точката на топене на Тантал е 2996⁰C и е надмината само от Волфрам, Рений и Въглерод. Освен това Тантал е много гъвкав, твърд и тежък метал, който се обработва лесно.

Превъзходна химическа корозионна устойчивост

Характерно за Тантал е устойчивостта му на корозия в силни (горещи) алкални разтвори като сярна киселина. При стайна температура Тантал издържа на почти всички химически киселини като сярна, солна и азотна киселина, а дори и при по-високи температури Тантал остава много корозионноустойчив.

Относително корозионноустойчиви метали и сплави като Титан и Хастелој бързо кородират в сярна киселина. Тантал обаче е много устойчив и в разредена (по-малко от 10 процента) или нагрята сярна киселина. Например, корозионната дебелина на парче Тантал след една година в концентрирана сярна киселина при 175⁰C е само 0,0004 мм. Корозионната устойчивост бавно намалява при използване на Тантал в димяща сярна киселина или киселини при много високи температури. Корозионната дебелина на парче Тантал в димяща сярна киселина при 130⁰C след една година е 15,6 мм. В 85 процента фосфорна киселина при 250⁰C корозионната дебелина достига дори 20 мм.

Приложения на Тантал

Много добрата химическа корозионна устойчивост прави Тантал изключително подходящ за приложения в рафинерии за нефт и петрохимични процеси. Освен това Тантал се използва в:

  • реактивни двигатели
  • ядрени инсталации
  • електроника
  • телесни протези
  • кондензатори

Кондензаторът е електрически компонент, който натрупва, съхранява и освобождава електрически заряд. Кондензатори се използват в радарни системи, ускорители на частици, сателити, лазери и електродвигатели. Благодарение на естествените си свойства повърхността на Тантал предлага плътен и стабилен оксиден филм с висока диелектрична якост, а процесът на анодизация на кондензатора е прецизен и лесен за контрол. Освен това прахът от Тантал в кондензатора осигурява висока капацитет, нисък ток на изтичане, ниско еквивалентно серийно съпротивление и дълъг живот. Благодарение на тези свойства кондензаторите от Тантал са стабилни, не се променят при промени в околната среда и предлагат голям капацитет. Танталовите кондензатори са също много подходящи като алтернатива на керамичните кондензатори, например в ситуации, неподходящи за керамични кондензатори.

Интересувате ли се от предимствата на сътрудничество с Metel? Нашият екип с удоволствие ще ви разкаже всичко за нашата програма или подход и ще сподели примери за успешни сътрудничества с клиенти във вашия конкретен пазар. Запазете час на 0416 – 724 800 или изпратете имейл на n.kesteloo@metel.nl