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

Откриване на Тантал

Танталът е открит от шведския химик и минералог Андер Густаф Екеберг през 1802 г. Години по-късно обаче се оказа, че той, както и английският му колега Чарлз Хатчет, е изследвал не само Тантал, но и Ниобий. Едва през 1846 г. германският химик Хайнрих Роуз открива, че въпреки силните прилики, става въпрос за два елемента. Петнадесет години по-късно това беше потвърдено и от други изследователи и двата елемента получиха 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 изпаднал в немилост пред гръцките богове, защото тайно жертвал сина си Пелопс и го поднасял на боговете, за да тества тяхното всезнание. Боговете разкрили измамата на Тантал, върнали сина му към живот и решили да го накажат. Той бил затворен завинаги на място, където водата и плодовете били точно извън неговия обсег.

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

Свойства на Тантал

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

Превъзходна химическа устойчивост на корозия

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

Относително устойчиви на корозия метали и сплави като Титан и Хастелоят кородират бързо в сярна киселина. Танталът обаче е много устойчив и в разредена (по-малко от 10 процента) или нагрята сярна киселина. Така дебелината на корозирал слой от парче Тантал след една година в концентрирана сярна киселина при 175⁰C е само 0,0004 мм. Устойчивостта на корозия бавно намалява при използване на Тантал в димяща сярна киселина или киселини при много високи температури. Дебелината на корозията на парче Тантал в димяща сярна киселина при 130⁰C след една година е 15,6 мм. В 85 процента фосфорна киселина при 250⁰C дебелината на корозията е дори 20 мм.

Приложения на Тантал

Много добрата химическа устойчивост на корозия прави Тантала много подходящ за приложения в например нефтопреработвателни заводи и петрохимични процеси. Освен това Танталът се използва и 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 инсталации, ускорители на частици, сателити, лазери и електродвигатели. Благодарение на естествените си свойства повърхността на Тантала предлага плътен и стабилен оксиден филм с висока диелектрична якост, процесът на анодизация на кондензатора е прецизен и лесен за контролиране. Освен това Танталният прах 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. Танталните 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 пишете на n.kesteloo@metel.nl