Dekor

Karakteristikat dhe vetitë e metalit tantal. Vetitë kimike të tantalit Konfigurimi elektronik i atomit të tantalit

Zhvillimi i shpejtë teknologjive moderne sot sigurisht që lidhet me përdorimin e materialeve dhe substancave efektive që kanë veti dhe veçori mjaft praktike dhe shumë të dobishme.

Nga ky këndvështrim, ia vlen t'i kushtohet vëmendje një elementi kimik të tillë unik si tantal. Dhe kjo nuk është për t'u habitur, sepse për shkak të karakteristikave të saj të forcës, sot përdorimi i tantalit po bëhet mjaft i rëndësishëm në shumë fusha të industrisë.

Për të zgjeruar horizontet e laikëve në këtë temë, ne do të përshkruajmë në detaje tiparet fiziko-kimike të tantalit dhe do të flasim se ku përdoret me shumë sukses ky metal sot.

Karakteristikat teknike të tantalit

Para së gjithash, duhet të kuptohet se tantali është një metal gri me një nuancë të shkëlqyer, i cili mund të përpunohet lehtësisht.

Ndër veçoritë e metalit, vlen të përmendet një numër i aspekteve të rëndësishme të mëposhtme:

numri i serisë në tabelën periodike - 73;
pesha atomike - 180;
dendësia e substancës është 60 g / cm 3;
pika e shkrirjes - 3015 0 C;
pika e vlimit të substancës është 5300 0 C.

vetitë metalike

Falë këtyre karakteristikave, tantali padyshim ka këto karakteristika të dobishme:

Tantali është një metal zjarrdurues, dhe si rezultat, elementi ka këto veti:

indeks i vogël i zgjerimit linear;
nivel i mirë i përçueshmërisë termike;
forcë e lartë mekanike dhe duktilitet.

Ka veti të shkëlqyera kundër korrozionit. Vlen të përmendet se tantali në kushte normale është praktikisht inert ndaj ujit të detit, por nëse është i ngopur me oksigjen, atëherë metali në këtë rast vetëm njollos.
Tantali ka rezistencë të mirë ndaj llojeve të mëposhtme të kripërave:

kloruret e hekurit dhe bakrit;
nitrate;
sulfate;
kripërat e acideve organike, megjithatë, me kusht që ato të mos përmbajnë fluor ose fluoride në përbërjen e tyre.

Tantali fillon të humbasë karakteristikat e tij të forcës kur reagon me fluorin. Vlen gjithashtu të merret në konsideratë fakti që tantali nuk hyn në një reaksion kimik me bromin, jodin dhe klorin e lëngshëm, përveç nëse arrihet një temperaturë prej 150 0 C.
Tantali është mjaft rezistent ndaj metaleve të strukturës së lëngshme që kanë një temperaturë të ulët shkrirjeje.
Tantali ka karakteristika të shkëlqyera qëndrueshmërie në ajër në temperatura deri në 400 0 C, ndërsa një shtresë mbrojtëse oksidi shfaqet gjatë ruajtjes ose përpunimit.
Tantali, i shkrirë me metodën e rrezeve elektronike, ka një veti të rritur të plasticitetit, e cila, kur metali deformohet, lejon që të kryhet një shkallë më e madhe ngjeshjeje.
Shndërrohet mirë në llamarina, e cila i përshtatet mirë falsifikimit.
Funksionon mirë për formimin e ftohtë. Sidoqoftë, duhet të kuptoni që ky metal nuk duhet të deformohet në një gjendje të nxehtë, pasi kur nxehet, tantal fillon të thithë azot, dioksid karboni, oksigjen dhe, si rezultat, materiali bëhet mjaft i brishtë.
Një nga operacionet kryesore për përpunimin e tantalit është prerja e materialit në pajisje me shpejtësi të lartë.

Sa i përket lidhjes së pjesëve të tantalit, kjo mund të bëhet në mënyrat e mëposhtme:

saldim;
saldim;
lidhje me ribatina.

Këtu vlen të merret parasysh fakti se dy metodat e fundit përdoren mjaft rrallë, kështu që cilësia e nyjeve të salduara me tantal mbetet gjithmonë në një nivel të lartë.

Fushat e aplikimit të tantalit

Këto veti e lejojnë atë të përdoret gjerësisht në zona të ndryshme industrisë. Le të shënojmë në detaje udhëzimet kryesore për përdorimin e një materiali të tillë unik si tantal.

Industria metalurgjike

Metalurgjia është konsumatori kryesor i këtij metali. Industria metalurgjike konsumon 45% të tantalit të prodhuar.

Aplikimi kryesor i tantalit është në një sërë aspektesh të rëndësishme të mëposhtme:

metali është elementi kryesor aliazh në prodhimin e klasave të çelikut rezistente ndaj nxehtësisë dhe kundër korrozionit;
Karbidi i tantalit është një mbrojtje e besueshme për kallëpet e çelikut në shkritore.

Industria elektrike

Para së gjithash, vlen të përmendet fakti se një e katërta e tantalit të prodhuar në botë përdoret në industrinë elektrike. Dhe kjo nuk është për t'u habitur, sepse llojet e mëposhtme të produkteve elektrike prodhohen duke përdorur këtë metal:

Kondensatorët tantal të një lloji elektrolitik karakterizohen nga qëndrueshmëria e funksionimit të tyre;
përdoret gjerësisht në prodhimin e elementeve të tilla strukturore të llambave si anoda, katoda dhe rrjeta të ngrohura në mënyrë indirekte;
teli tantal përdoret në prodhimin e pjesëve kriotron, të cilat janë elemente integrale të teknologjisë kompjuterike;
ngrohësit për furrat me funksionim në temperaturë të lartë janë bërë me shumë sukses nga ky metal.

Fakt interesant! Kondensatorët tantal priren të vetë-riparohen. Për shembull, me një shfaqje të papritur të tensionit të lartë, një shkëndijë shkatërroi shtresën izoluese. Në këtë rast, një film oksid izolues formohet menjëherë në vendin e defektit, ndërsa kondensatori do të vazhdojë të funksionojë në modalitetin normal të funksionimit!

Industria kimike

Para së gjithash është e nevojshme të theksohet fakti se 20% e tantalit të përdorur shkon për nevojat industria kimike. Në veçanti, ky metal përdoret në rastet e mëposhtme:

prodhimi i llojeve të mëposhtme të acideve:

nitrogjen;
dreri;
sulfurik;
fosforik;
acetik.

prodhimi i peroksidit të hidrogjenit, bromit dhe klorit;
prodhimi i pajisjeve kimike të llojeve të mëposhtme:

aeratorë;
impiante distilimi;
mbështjellje të llojeve të ndryshme;
agjitatorë;
valvul.

AT industria mjekësore përdoret jo më shumë se 5% e tantalit të nxjerrë në botë. Në mjekësi, ky metal përdoret me shumë sukses në kirurgjinë plastike dhe kockore, pasi përdoret për të bërë elementë tantal për fiksimin e kockave, qepjen etj. Kjo arrihet për faktin se tantali nuk dëmton aktivitetin jetësor të organizmit, ndërsa nuk irriton indet e gjalla.

Tantali (Ta) është një element me numër atomik 73 dhe peshë atomike 180.948. Është një element i një nëngrupi dytësor të grupit të pestë, periudha e gjashtë sistemi periodik Dmitri Ivanovich Mendeleev. Tantali në gjendje të lirë në kushte normale është një metal gri platini me një nuancë pak plumbi, e cila është pasojë e formimit të një filmi oksid (Ta 2 O 5). Tantali është një metal i rëndë, zjarrdurues, mjaft i fortë, por jo i brishtë, në të njëjtën kohë është shumë i lakueshëm, i përpunueshëm mirë, veçanërisht në formën e tij të pastër.

Në natyrë, tantali gjendet në formën e dy izotopeve: stabil 181 Ta (99,99%) dhe radioaktiv 180 Ta (0,012%) me gjysmë jetëgjatësi prej 10 12 vjetësh. Nga radioaktivi i marrë artificialisht, 182 Ta (gjysma e jetës 115,1 ditë) përdoret si gjurmues izotop.

Elementi u zbulua në 1802 nga kimisti suedez A. G. Ekeberg në dy minerale të gjetura në Finlandë dhe Suedi. Ai u emërua sipas heroit të miteve të lashta greke Tantalus për shkak të vështirësisë për ta identifikuar atë. Për një kohë të gjatë, mineralet kolumbite që përmbanin kolumbium (niobium) dhe tantalit që përmbanin tantal konsideroheshin një dhe e njëjta. Në fund të fundit, këta dy elementë janë shoqërues të shpeshtë të njëri-tjetrit dhe janë të ngjashëm në shumë aspekte. Ky mendim u konsiderua i vërtetë për një kohë të gjatë midis kimistëve të të gjitha vendeve, vetëm në 1844 kimisti gjerman Heinrich Rose studioi përsëri kolumbitë dhe tantalitët nga vende të ndryshme dhe gjeti në to një metal të ri, të ngjashëm në vetitë me tantalin. Ishte niobium. Tantali i pastër metalik plastik u mor për herë të parë nga shkencëtari gjerman W. von Bolton në 1903.

Depozitat kryesore të mineraleve të tantalit ndodhen në Finlandë, Skandinavi, Amerikën e Veriut, Brazil, Australi, Francë, Kinë dhe një numër vendesh të tjera.

Për shkak të faktit se tantali ka një numër të vetive të vlefshme - duktilitet të mirë, forcë të lartë, saldueshmëri, rezistencë ndaj korrozionit në temperatura të moderuara, refraktaritet dhe një sërë të tjerash. cilësi të rëndësishme- aplikimi i elementit të shtatëdhjetë e tretë është shumë i gjerë. Fushat më të rëndësishme të aplikimit të tantalit janë elektronika dhe inxhinieria mekanike. Përafërsisht një e katërta e prodhimit të tantalit në botë shkon në industrinë elektrike dhe vakum. Në elektronikë, përdoret për të bërë kondensatorë elektrolitikë, anoda për llambat me fuqi të lartë dhe rrjete. Në industrinë kimike, tantali përdoret për të bërë pjesë makinerish që përdoren në prodhimin e acideve, sepse ky element ka rezistencë të jashtëzakonshme kimike. Tantali nuk tretet as në një mjedis kaq agresiv kimik si aqua regia! Në gropat e tantalit, metalet, të tilla si tokat e rralla, shkrihen. Ngrohësit e furrave me temperaturë të lartë bëhen prej tij. Për shkak të faktit se tantali nuk ndërvepron me indet e gjalla të trupit të njeriut dhe nuk i dëmton ato, përdoret në kirurgji për të mbajtur kockat së bashku në rast të frakturave. Sidoqoftë, konsumatori kryesor i një metali kaq të vlefshëm është metalurgjia (mbi 45%). AT vitet e fundit tantali përdoret gjithnjë e më shumë si një element aliazh në çeliqe speciale - të rënda, rezistente ndaj korrozionit, rezistent ndaj nxehtësisë. Për më tepër, shumë materiale strukturore humbasin shpejt përçueshmërinë e tyre termike: në sipërfaqen e tyre formohet një oksid ose film kripe që përçon dobët nxehtësinë. Strukturat e bëra nga tantal dhe lidhjet e tij nuk përballen me probleme të tilla. Filmi oksid i formuar mbi to është i hollë dhe e përcjell mirë nxehtësinë, për më tepër, ka veti mbrojtëse kundër korrozionit.

Jo vetëm tantali i pastër ka vlerë, por edhe komponimet e tij. Pra, fortësia e lartë e karabit të tantalit përdoret në prodhimin e veglave karabit për prerjen e metaleve me shpejtësi të lartë. Lidhjet tantal-tungsten u japin rezistencë ndaj nxehtësisë pjesëve të bëra prej tyre.

Vetitë biologjike

Për shkak të përputhshmërisë së tij të lartë biologjike - aftësisë për t'u marrë vesh me indet e gjalla pa shkaktuar acarim dhe refuzim të trupit - tantali ka gjetur aplikim të gjerë në mjekësi, kryesisht në kirurgjinë rindërtuese - për të rivendosur trupin e njeriut. Pllakat e holla të tantalit përdoren për dëmtimin e kafkës - ato mbyllin thyerjet në kafkë. Mjekësia e njeh rastin kur një vesh artificial bëhej nga një pllakë tantal, ndërsa lëkura e transplantuar nga kofsha zuri rrënjë aq mirë dhe shpejt, sa shpejt organi artificial nuk mund të dallohej nga ai real. Fijet e tantalit përdoren në restaurimin e indeve të dëmtuara të muskujve. Kirurgët fiksojnë muret e zgavrës së barkut me pllaka tantal pas operacionit. Edhe enët e gjakut mund të lidhen duke përdorur kapëse tantal. Rrjetet e këtij materiali unik përdoren në prodhimin e protezave okulare. Tendonat zëvendësohen me fijet e këtij metali dhe madje edhe fijet nervore janë qepur së bashku.

Pentoksidi i tantalit Ta 2 O 5 nuk përdoret më pak - përzierja e tij me një sasi të vogël të trioksidit të hekurit propozohet të përdoret për të përshpejtuar koagulimin e gjakut.

Në dekadën e fundit, një degë e re e mjekësisë është zhvilluar, e bazuar në përdorimin e fushave elektrike statike me rreze të shkurtër veprimi për të stimuluar proceset biologjike pozitive në trupin e njeriut. Dhe fushat elektrike formohen jo për shkak të burimeve tradicionale të energjisë elektrike me furnizim me energji elektrike ose baterie, por për shkak të veshjeve elektrike që funksionojnë në mënyrë autonome (një dielektrik që ruan një ngarkesë elektrike të pakompensuar për një kohë të gjatë) të depozituara në implante për qëllime të ndryshme, të përdorura gjerësisht në mjekësi.

Aktualisht, rezultate pozitive të përdorimit të filmave elektronikë të pentoksidit të tantalit janë marrë në fushat e mëposhtme të mjekësisë: kirurgjia maksilofaciale (përdorimi i implanteve të veshura me Ta 2 O 5 eliminon shfaqjen e proceseve inflamatore, zvogëlon kohën e transplantimit të implanti); stomatologji ortopedike (mbulimi i protezave të bëra nga plastika akrilike me një shtresë pentoksidi tantal eliminon të gjitha manifestimet e mundshme patologjike të shkaktuara nga intoleranca ndaj akrilateve); kirurgji (përdorimi i një aplikuesi elektret në trajtimin e defekteve në lëkurë dhe ind lidhës me procese të plagëve jo-shëruese afatgjata, plagë në shtrat, ulçera neurotrofike, lezione termike); traumatologjia dhe ortopedia (përshpejtimi i zhvillimit të indit kockor në trajtimin e frakturave dhe sëmundjeve të sistemit muskuloskeletor të njeriut nën ndikimin e një fushe statike të krijuar nga një shtresë elektrike).

Të gjitha këto zhvillime unike shkencore u bënë të mundura falë punë shkencore specialistë nga Universiteti Shtetëror Elektroteknik i Shën Petersburgut (LETI).

Përveç zonave të mësipërme ku po aplikohen ose futen tashmë veshje unike të pentoksidit të tantalit, ka zhvillime që janë në fazat fillestare. Këto përfshijnë zhvillime për fushat e mëposhtme të mjekësisë: kozmetologjia (prodhimi i një materiali të bazuar në veshjet e pentoksidit të tantalit, i cili do të zëvendësojë "fijet e arta"); kardiokirurgjia (aplikimi i filmave elektret në sipërfaqe e brendshme enët artificiale të gjakut, parandalon formimin e mpiksjes së gjakut); artroplastikë (redukton rrezikun e refuzimit të protezave që janë në ndërveprim të vazhdueshëm me indin kockor). Përveç kësaj, po krijohet një instrument kirurgjik i veshur me një shtresë pentoksidi tantal.

Dihet që tantali është shumë rezistent ndaj mediave agresive, këtë e dëshmojnë një sërë faktesh. Pra, në një temperaturë prej 200 ° C, ky metal nuk ndikohet nga acidi nitrik shtatëdhjetë për qind! Në acidin sulfurik në një temperaturë prej 150 ° C, korrozioni i tantalit gjithashtu nuk vërehet, dhe në 200 ° C, metali gërryhet, por vetëm me 0,006 mm në vit!

Dihet një rast kur në një ndërmarrje që përdor klorur hidrogjeni të gaztë, pjesët prej çeliku inox dështuan pas disa muajsh. Sidoqoftë, sapo çeliku u zëvendësua nga tantal, edhe pjesët më të holla (0,3 ... 0,5 mm të trasha) doli të ishin praktikisht të pacaktuara - jeta e tyre e shërbimit u rrit në 20 vjet!

Tantali, së bashku me nikelin dhe kromin, përdoret gjerësisht si një shtresë kundër korrozionit. Ato mbulojnë pjesë të një larmie të gjerë formash dhe madhësish: kanaçe, tuba, fletë, grykë raketash dhe shumë më tepër. Për më tepër, materiali mbi të cilin aplikohet veshja e tantalit mund të jetë shumë e larmishme: hekur, bakër, grafit, kuarc, qelq dhe të tjerë. Ajo që është më interesante është se fortësia e veshjes së tantalit është tre deri në katër herë më e lartë se ngurtësia e tantalit teknik në formë të pjekjes!

Për faktin se tantali është një metal shumë i vlefshëm, kërkimi për lëndët e para të tij vazhdon edhe sot. Mineralogët kanë zbuluar se granitët e zakonshëm, përveç elementëve të tjerë të vlefshëm, përmbajnë edhe tantal. Një përpjekje për të nxjerrë tantalin nga shkëmbinjtë e granitit u bë në Brazil, metali u mor, por prodhimi i tillë nuk arriti në një shkallë industriale - procesi doli të ishte jashtëzakonisht i shtrenjtë dhe i ndërlikuar.

Kondensatorët modernë elektrolitikë tantal janë të qëndrueshëm në funksionim, të besueshëm dhe të qëndrueshëm. Kondensatorët miniaturë të bërë nga ky material përdoren në të ndryshme sistemet elektronike, përveç avantazheve të mësipërme, ata kanë një cilësi unike: ata mund të bëjnë vetë riparimet e tyre! Si ndodh kjo? Supozoni se integriteti i izolimit është shkelur për shkak të një rënie të tensionit, ose për një arsye tjetër - menjëherë një film oksid izolues formohet përsëri në vendin e prishjes, dhe kondensatori vazhdon të funksionojë sikur asgjë të mos kishte ndodhur!

Pa dyshim, termi "metal i zgjuar", i cili u shfaq në mesin e shekullit të 20-të, domethënë një metal që ndihmon punën e makinave inteligjente, me të drejtë mund t'i atribuohet tantalit.

Në disa zona, tantali zëvendëson, dhe ndonjëherë edhe konkurron me platinin! Pra, në punën e bizhuterive, tantali shpesh zëvendëson metalin fisnik më të shtrenjtë në prodhimin e byzylykëve, kutive të orëve dhe bizhuterive të tjera. Në një zonë tjetër, tantal konkurron me sukses me platinin - peshat standarde analitike të bëra nga ky metal nuk janë inferiorë në cilësi ndaj atyre të platinit.

Përveç kësaj, tantali përdoret si zëvendësues i iridiumit më të shtrenjtë në prodhimin e majave për stilolapsa automatikë.

Për shkak të vetive kimike unike, tantali ka gjetur aplikim si material për katoda. Pra, katodat e tantalit përdoren në ndarjen elektrolitike të arit dhe argjendit. Vlera e tyre qëndron në faktin se precipitati i metaleve të çmuara mund të lahet prej tyre me aqua regia, i cili nuk dëmton tantalin.

Mund të flitet patjetër për faktin se ka diçka simbolike, nëse jo edhe mistike, në faktin se kimisti suedez Ekeberg, duke u përpjekur të ngopte një substancë të re me acide, u godit nga "etja" e tij dhe e quajti elementin e ri për nder. i zuzarit mitik që vrau djalin e vet dhe që tradhtoi perënditë. Dhe dyqind vjet më vonë, doli se ky element është në gjendje të "qepë" fjalë për fjalë një person dhe madje "të zëvendësojë" tendinat dhe nervat e tij! Rezulton se martiri që lëngon në botën e krimit, duke shlyer fajin e tij me ndihmën e një personi, po përpiqet të kërkojë falje nga perënditë ...

Histori

Tantali është heroi i miteve të lashta greke, mbreti lidian ose frigian, i biri i Zeusit. Ai zbuloi sekretet e perëndive olimpike, vodhi ambrozinë nga gostia e tyre dhe i trajtoi olimpianët me një pjatë të përgatitur nga trupi i djalit të tij Pelops, të cilin edhe ai e vrau. Për mizoritë e tij, Tantalus u dënua nga perënditë me mundim të përjetshëm të urisë, etjes dhe frikës në botën e krimit të Hades. Që atëherë, ai ka qëndruar deri në qafë në ujë transparent kristal, me degë të përkulura drejt kokës nën peshën e frutave të pjekur. Vetëm ai nuk mund të shuajë as etjen dhe as urinë - uji bie sapo përpiqet të dehet dhe degët i ngre era, nga duart e një vrasësi të uritur. Mbi kokën e Tantalit qëndron një shkëmb, i cili mund të shembet në çdo moment, duke e detyruar mëkatarin fatkeq të vuajë përgjithmonë nga frika. Falë këtij miti, u ngrit shprehja "vuajtje tantal", e cila tregon vuajtje të padurueshme, përpjekje jotrupore për t'u çliruar nga mundimi. Me sa duket, gjatë përpjekjeve të pasuksesshme të kimistit suedez Ekeberg për të shpërndarë "tokën" e zbuluar prej tij në 1802 në acide dhe për të izoluar një element të ri prej tij, ishte kjo shprehje që i erdhi në mendje. Më shumë se një herë shkencëtarit iu duk se ishte afër qëllimit, por ai nuk arriti të izolonte një metal të ri në formën e tij të pastër. Kështu u shfaq emri “martir” i elementit të ri.

Zbulimi i tantalit është i lidhur ngushtë me zbulimin e një elementi tjetër - niobiumit, i cili u shfaq një vit më parë dhe fillimisht quhej Columbia, i cili iu dha nga zbuluesi Gatchet. Ky element është një binjak i tantalit afër tij në një numër karakteristikash. Ishte kjo afërsi që mashtronte kimistët, të cilët, pas shumë debatesh, arritën në përfundimin e gabuar se tantal dhe kolumbium ishin një dhe i njëjti element. Ky iluzion zgjati për më shumë se dyzet vjet, derisa në 1844 kimisti i famshëm gjerman Heinrich Rose, gjatë ri-studimit të kolumbitëve dhe tantalitëve nga depozitime të ndryshme, vërtetoi se kolumbi është një element i pavarur. Kolumbia e studiuar nga Gatchet ishte niobium me një përmbajtje të lartë të tantalit, i cili e çoi botën shkencore në rrugë të gabuar. Për nder të një afërsie të tillë familjare të dy elementëve, Rosa i dha Kolumbisë një emër të ri, Niobium - për nder të vajzës së mbretit frigian Tantalus Niobia. Dhe megjithëse Rose bëri gjithashtu gabim duke zbuluar gjoja një element tjetër të ri, të cilin e quajti Pelopius (për nder të djalit të Tantalus Pelops), puna e tij u bë baza për një dallim të rreptë midis niobiumit (Columbium) dhe tantalit. Vetëm, edhe pas dëshmive të Rose, tantal dhe niobium u ngatërruan për një kohë të gjatë. Pra, tantali quhej kolumbium, në Rusi columbum. Hess, në "Themelet e kimisë së pastër", deri në botimin e tyre të gjashtë (1845), flet vetëm për tantalin, pa përmendur Kolumbinë; Dvigubsky (1824) ka një emër - tantalium. Gabime dhe rezerva të tilla janë të kuptueshme - një metodë për ndarjen e tantalit dhe niobit u zhvillua vetëm në 1866 nga kimisti zviceran Marignac, dhe si i tillë, tantal i pastër elementar nuk ekzistonte ende: në fund të fundit, shkencëtarët ishin në gjendje ta merrnin këtë metal në një formë të pastër. formë kompakte vetëm në shekullin e 20-të. I pari që mundi të merrte tantal metalik ishte kimisti gjerman von Bolton, dhe kjo ndodhi vetëm në 1903. Më parë, natyrisht, u bënë përpjekje për të marrë tantal të pastër metalik, por të gjitha përpjekjet e kimistëve ishin të pasuksesshme. Për shembull, kimisti francez Moissan mori një pluhur metalik, sipas tij - tantal të pastër. Sidoqoftë, ky pluhur, i marrë nga reduktimi i pentoksidit të tantalit Ta 2 O 5 me karbon në një furre elektrike, nuk ishte tantal i pastër, pluhuri përmbante 0,5% karbon.

Si rezultat, një studim i detajuar i vetive fiziko-kimike të elementit të shtatëdhjetë e tretë u bë i mundur vetëm në fillim të shekullit të njëzetë. Për disa vite të tjera, tantali nuk gjeti përdorim praktik. Vetëm në vitin 1922 mund të përdoret në ndreqëset AC.

Të qenit në natyrë

Përmbajtja mesatare e elementit të shtatëdhjetë e tretë në koren e tokës (Clarke) është 2,5∙10 -4% ndaj peshës. Tantali është një element karakteristik i shkëmbinjve acid - graniti dhe predha sedimentare, në të cilat përmbajtja mesatare e tij arrin 3,5 ∙ 10 -4%, si për shkëmbinjtë ultrabazikë dhe bazë - pjesët e sipërme të mantelit dhe pjesët e thella të kores së tokës, përqendrimi i tantalit është shumë më i ulët: 1 .8∙10 -6%. Në shkëmbinjtë me origjinë magmatike, tantali shpërndahet, si dhe në biosferë, pasi është izomorfik me shumë elementë kimikë.

Megjithë përmbajtjen e ulët të tantalit në koren e tokës, mineralet e tij janë shumë të përhapura - ka më shumë se njëqind prej tyre, si mineralet e duhura të tantalit ashtu edhe mineralet që përmbajnë tantal, të gjitha ato u formuan në lidhje me aktivitetin magmatik (tantalit, kolumbit , loparit, piroklor dhe të tjerë). Në të gjitha mineralet, tantali shoqërohet nga niobium, i cili shpjegohet me ngjashmërinë ekstreme kimike të elementeve dhe madhësitë pothuajse identike të joneve të tyre.

Në fakt mineralet e tantalit kanë një raport prej Ta 2 O 5: Nb 2 O 5 ≥1. Mineralet kryesore të xeheve të tantalit janë kolumbit-tantaliti (përmbajtja Ta 2 O 5 30-45%), tantaliti dhe manganotantaliti (Ta 2 O 5 45-80%), wojiniti (Ta, Mn, Sn) 3 O 6 (Ta 2 O 5 60-85%), mikrolit Ca 2 (Ta, Nb) 2 O 6 (F, OH) (Ta 2 O 5 50-80%) dhe të tjerë. Tantalit (Fe, Mn)(Ta, Nb) 2 O 6 ka disa varietete: ferrotantalit (FeO>MnO), manganotantalit (MnO>FeO). Tantaliti vjen në shumë nuanca nga e zeza në të kuqe-kafe. Mineralet kryesore të xeheve tantal-niobium, nga të cilat, së bashku me niobin, nxirret tantal shumë më i shtrenjtë, janë kolumbiti (Ta 2 O 5 5-30%), piroklori që përmban tantal (Ta 2 O 5 1-4%). , loparit (Ta 2 O 5 0.4-0.8%), hatchettolite (Ca, Tr, U) 2 (Nb, Ta) 2 O 6 (F, OH)∙nH 2 O (Ta 2 O 5 8-28%), iksiolit (Nb, Ta, Sn, W, Sc) 3 O 6 dhe disa të tjerë. Tantalo-niobatet që përmbajnë U, Th, TR janë metamikë, shumë radioaktivë dhe përmbajnë sasi të ndryshueshme uji; modifikimet polimorfike janë të zakonshme. Tantalo-niobatet formojnë diseminime të vogla, ndarjet e mëdha janë të rralla (kristalet janë tipike kryesisht për loparitin, piroklorin dhe kolumbit-tantalitin). Ngjyrosja e zezë, kafe e errët, e verdhë në kafe. Zakonisht i tejdukshëm ose pak i tejdukshëm.

Ekzistojnë disa lloje kryesore industriale dhe gjenetike të depozitave të xehes së tantalit. Pegmatitet e metaleve të rralla të llojit natro-litium përfaqësohen nga trupa venë të zonuar të përbërë nga albiti, mikroklina, kuarci dhe, në një masë më të vogël, spodumeni ose petaliti. Granitet (apogranitët) me tantal me metale të rralla përfaqësohen nga rezerva të vogla dhe kupola granitësh mikroklin-kuarc-albit, shpesh të pasuruar me topaz dhe mika litium, që përmbajnë përhapje të imët të kolumbit-tantalitit dhe mikrolitit. Koret e motit, vendosjet deluviale-aluviale dhe aluviale, që lindin në lidhje me shkatërrimin e pegmatiteve, përmbajnë kasitit dhe minerale të grupit kolumbit-tantalit. Sienite nefelinë me loparit me përbërje lujavriti dhe fojalit.

Përveç kësaj, depozitat e xeheve komplekse të tantalit-niobiumit, të përfaqësuara nga karbonatite dhe shkëmbinjtë e lidhur forsterit-apatit-magnetit, përfshihen në përdorim industrial; mikroklino-albit riebeckite granitet alkaline dhe granozenite dhe të tjera. Një sasi e caktuar tantali nxirret nga volframitet e depozitave greisen.

Depozitat më të mëdha të xeheve të titanit ndodhen në Kanada (Manitoba, Liqeni Bernick), Australi (Greenbushes, Pilbara), Malajzi dhe Tajlandë (vendosje kallaji me tantal), Brazil (Paraiba, Rio Grande do Norte), një numër shtetesh afrikane. (Zaire, Nigeri, Rodezia Jugore).

Aplikacion

Tantali e gjeti aplikimin e tij teknik mjaft vonë - në fillim të shekullit të 20-të u përdor si material për fijet e llambave elektrike, gjë që ishte për shkak të një cilësie të tillë të këtij metali si refraktariteti. Megjithatë, ai shpejt humbi rëndësinë e tij në këtë fushë, i zëvendësuar nga tungsteni më pak i shtrenjtë dhe më zjarrdurues. Përsëri, tantali u bë "teknikisht i papërshtatshëm" deri në vitet njëzet të shekullit të 20-të, kur filloi të përdoret në ndreqësit AC (tantali, i veshur me një shtresë oksidi, kalon rrymë vetëm në një drejtim), dhe një vit më vonë, në tuba radio. . Pas kësaj, metali fitoi njohje dhe shpejt filloi të pushtojë gjithnjë e më shumë fusha të reja të industrisë.

Në ditët e sotme, tantal, për shkak të vetive të tij unike, përdoret në elektronikë (prodhimi i kondensatorëve me kapacitet të lartë specifik). Përafërsisht një e katërta e prodhimit botëror të tantalit shkon në industrinë elektrike dhe vakum. Për shkak të inertitetit të lartë kimik të vetë tantalit dhe filmit të tij oksid, kondensatorët elektrolitikë të tantalit janë shumë të qëndrueshëm në funksionim, të besueshëm dhe të qëndrueshëm: jeta e tyre e shërbimit mund të arrijë më shumë se dymbëdhjetë vjet. Në inxhinierinë radio, tantali përdoret në pajisjet e radarit. Kondensatorët mini tantal përdoren në transmetues radio, instalime radari dhe sisteme të tjera elektronike.

Konsumatori kryesor i tantalit është metalurgjia, e cila përdor mbi 45% të metalit të prodhuar. Tantali përdoret në mënyrë aktive si një element aliazh në çeliqe speciale - të rënda, rezistente ndaj korrozionit, rezistent ndaj nxehtësisë. Shtimi i këtij elementi në çeliqet e zakonshëm të kromit rrit forcën e tyre dhe zvogëlon brishtësinë pas ngurtësimit dhe pjekjes. Prodhimi i lidhjeve rezistente ndaj nxehtësisë është një domosdoshmëri e madhe për teknologjinë raketore dhe hapësinore. Në rastet kur grykat e raketave ftohen nga një metal i lëngshëm që mund të shkaktojë korrozion (litium ose natrium), është thjesht e pamundur të bëhet pa një aliazh tantal dhe tungsten. Përveç kësaj, çeliqet rezistente ndaj nxehtësisë përdoren për prodhimin e ngrohësve për furrat me vakum me temperaturë të lartë, ngrohësit dhe trazuesit. Karbidi i tantalit (pika e shkrirjes 3,880 °C) përdoret në prodhimin e lidhjeve të forta (përzierjet e karbiteve të tungstenit dhe tantalit - klasa me indeksin TT, për kushtet më të vështira të përpunimit të metaleve dhe shpimin rrotullues me goditje të materialeve më të forta (guri, kompozita) .

Çeliqet e lidhur me tantal përdoren gjerësisht, për shembull, në inxhinierinë kimike. Në fund të fundit, lidhjet e tilla kanë rezistencë të jashtëzakonshme kimike, ato janë plastike, rezistente ndaj nxehtësisë dhe rezistente ndaj nxehtësisë, është falë këtyre vetive që tantali është bërë një material strukturor i domosdoshëm për industrinë kimike. Pajisjet e tantalit përdoren në prodhimin e shumë acideve: klorhidrik, sulfurik, nitrik, fosforik, acetik, si dhe brom, klor dhe peroksid hidrogjeni. Prej tij bëhen bobina, distilues, valvola, mikser, ajrosës dhe shumë pjesë të tjera të aparateve kimike. Ndonjëherë - i gjithë aparati. Katodat e tantalit përdoren në ndarjen elektrolitike të arit dhe argjendit. Avantazhi i këtyre katodave është se depozitimi i arit dhe argjendit mund të lahet prej tyre me aqua regia, i cili nuk dëmton tantalin.

Përveç kësaj, tantali përdoret në instrumente (pajisje me rreze X, instrumente kontrolli, diafragma); në mjekësi (material për kirurgji rindërtuese); në energjinë bërthamore - si një shkëmbyes nxehtësie për sistemet e energjisë bërthamore (tantali është më i qëndrueshëm nga të gjitha metalet në shkrirjet e mbinxehura dhe avujt e cezium-133). Aftësia e lartë e tantalit për të thithur gazra përdoret për të mbajtur një vakum të thellë (pajisje elektrovakum).

Vitet e fundit, tantali është përdorur si material bizhuteri, për shkak të aftësisë së tij për të formuar filma oksidi të qëndrueshëm të çdo ngjyre në sipërfaqe.

Komponimet e tantalit përdoren gjithashtu gjerësisht. Pentoksidi i tantalit përdoret në teknologjinë bërthamore për shkrirjen e qelqit që thith rrezatimin gama. Fluorotantalati i kaliumit përdoret si katalizator në prodhimin e gomës sintetike. Pentoksidi i tantalit gjithashtu luan të njëjtin rol në prodhimin e butadienit nga alkooli etilik.

Prodhimi

Dihet se mineralet që përmbajnë tantal janë të rralla dhe të varfëra në këtë element të veçantë. Lëndët e para kryesore për prodhimin e tantalit dhe lidhjeve të tij janë koncentratet tantalite dhe loparite që përmbajnë vetëm 8% Ta 2 O 5 dhe më shumë se 60 % Nb 2 O 5 . Përveç kësaj, përpunohen edhe ato xehe që përmbajnë vetëm të qindtat e përqindjes (Ta, Nb) 2 O 5!

Teknologjia për prodhimin e tantalit është mjaft komplekse dhe kryhet në tre faza: hapje ose dekompozim; ndarjen e tantalit nga niobium dhe marrjen e komponimeve të tyre kimike të pastra; rikuperimi dhe rafinimi i tantalit.

Hapja e koncentratit të tantalit, me fjalë të tjera, nxjerrja e tantalit nga xehet, kryhet me ndihmën e alkaleve (shkrirjes) ose me ndihmën e acidit fluorik (dekompozimi) ose një përzierje të acideve fluorike dhe sulfurike. Pastaj ata kalojnë në fazën e dytë të prodhimit - nxjerrjen e nxjerrjes dhe ndarjen e tantalit dhe niobit. Detyra e fundit është shumë e vështirë për shkak të ngjashmërisë së vetive kimike të këtyre metaleve dhe madhësisë pothuajse identike të joneve të tyre. Deri kohët e fundit, metalet ndaheshin vetëm me metodën e propozuar që në vitin 1866 nga kimisti zviceran Marignac, i cili përfitoi nga tretshmëria e ndryshme e fluorotantalatit të kaliumit dhe fluoroniobatit të kaliumit në acidin hidrofluorik të holluar. Në industrinë moderne, përdoren disa metoda për ndarjen e tantalit dhe niobit: ekstraktimi me tretës organikë, reduktimi selektiv i pentaklorurit të niobiumit, kristalizimi i pjesshëm i kripërave komplekse të fluorit, ndarja duke përdorur rrëshirat e shkëmbimit të joneve dhe korrigjimi i klorureve. Aktualisht, metoda më e përdorur e ndarjes (është edhe më e përsosura) është nxjerrja nga solucionet e komponimeve të fluorit të tantalit dhe niobiumit që përmbajnë acide hidrofluorike dhe sulfurike. Në të njëjtën kohë, tantalit dhe niobiumit pastrohen gjithashtu nga papastërtitë e elementëve të tjerë: silic, titan, hekur, mangan dhe elementë të tjerë të lidhur. Sa i përket xeheve të lopariteve, koncentratet e tyre përpunohen me metodën e klorit, me prodhimin e një kondensate të klorureve të tantalit dhe niobiumit, të cilat ndahen më tej me metodën e rektifikimit. Ndarja e përzierjes së klorureve përbëhet nga fazat e mëposhtme: distilimi paraprak (ndarja e klorureve të tantalit dhe niobiumit nga papastërtitë shoqëruese), distilimi kryesor (për të marrë koncentrat të pastër NbCl 5 dhe TaCl 5) dhe distilimi përfundimtar i fraksionit të tantalit (përftimi i pastërt). 5). Pas ndarjes së metaleve të lidhura, faza e tantalit precipitohet dhe pastrohet për të marrë fluorotantalat kaliumi me pastërti të lartë (duke përdorur KCl).

Metali tantal përftohet duke reduktuar përbërjet e tij me pastërti të lartë, për të cilat mund të përdoren disa metoda. Ky është ose reduktimi i tantalit nga pentoksidi me blozë në një temperaturë prej 1800–2000 °C (metoda karbotermale), ose reduktimi i fluorotantalit të kaliumit me natrium kur nxehet (metoda termike e natriumit), ose reduktim elektrokimik nga një shkrirje që përmban fluorotantalat kaliumi dhe oksidi i tantalit (metoda elektrolitike). Në një mënyrë apo tjetër, metali merret në formë pluhuri me një pastërti prej 98-99%. Për të marrë metalin në shufra, ai sinterizohet në formën e boshllëqeve të para-ngjeshur nga pluhuri. Sinterizimi ndodh duke kaluar rrymë në një temperaturë prej 2500–2700 °C ose duke u ngrohur në vakum në 2200–2500 °C. Pas kësaj, pastërtia e metalit rritet ndjeshëm, duke u bërë e barabartë me 99,9-99,95%.

Për rafinimin e mëtejshëm dhe marrjen e shufrave të tantalit, shkrirja elektrike me vakum përdoret në furrat me hark me një elektrodë harxhuese, dhe për rafinim më të thellë, përdoret shkrirja e rrezeve elektronike, e cila redukton ndjeshëm përmbajtjen e papastërtive në tantal, rrit plasticitetin e tij dhe zvogëlon temperaturën e tranzicionit. në një gjendje të brishtë. Tantali i një pastërtie të tillë ruan duktilitet të lartë në temperatura afër zeros absolute! Sipërfaqja e shufrës së tantalit shkrihet (për të dhënë treguesit e nevojshëm në sipërfaqen e shufrës) ose përpunohet në torno.

Vetitë fizike

Vetëm në fillim të shekullit të 20-të, shkencëtarët morën në dorë tantalin e pastër metalik dhe ishin në gjendje të studionin në detaje vetitë e këtij metali gri të lehtë me një nuancë plumbi paksa kaltërosh. Cilat janë cilësitë e këtij elementi? Definitivisht, tantali është një metal i rëndë: dendësia e tij është 16,6 g / cm 3 në 20 ° C (për krahasim, hekuri ka një densitet prej 7,87 g / cm 3, densiteti i plumbit është 11,34 g / cm 3) dhe për transportin e një metër kub ky element do të kërkonte gjashtë kamionë tretonësh. Forca dhe fortësia e lartë kombinohen në të me karakteristika të shkëlqyera plastike. Tantali i pastër i përshtatet mirë përpunimit, stampohet lehtësisht, përpunohet në fletët më të holla (rreth 0,04 mm të trasha) dhe tela (moduli i elasticitetit të tantalit 190 Gn / m 2 ose 190 10 2 kgf / mm 2 në 25 ° C). Në të ftohtë, metali mund të përpunohet pa forcim të konsiderueshëm të punës, ai i nënshtrohet deformimit me një raport ngjeshje prej 99% pa pjekje të ndërmjetme. Kalimi i tantalit nga një gjendje plastike në një gjendje të brishtë nuk vërehet edhe kur ftohet në -196 °C. Rezistenca në tërheqje e tantalit të pjekur me pastërti të lartë është 206 MN/m2 (20,6 kgf/mm2) në 27°C dhe 190 MN/m2 (19 kgf/mm2) në 490°C; zgjatim 36% (në 27°C) dhe 20% (në 490°C). Tantali ka një grilë kub me qendër trupin (a = 3,296 A); rrezja atomike 1,46 A, rrezet jonike Ta 2+ 0,88 A, Ta 5+ 0,66 A.

Siç u përmend më herët, tantali është një metal shumë i fortë (ngurtësia Brinell e tantalit të fletës në gjendje të pjekjes është 450-1250 MPa, në gjendje të deformuar 1250-3500 MPa). Për më tepër, është e mundur të rritet ngurtësia e metalit duke shtuar një numër papastërtish në të, për shembull, karbon ose azot (ngurtësia Brinell e një fletë tantaliumi pas thithjes së gazrave gjatë ngrohjes rritet në 6000 MPa). Si rezultat, papastërtitë intersticiale kontribuojnë në një rritje të fortësisë së Brinell-it, forcës në tërheqje dhe forcës së rrjedhjes, por zvogëlojnë karakteristikat e duktilitetit dhe rrisin brishtësinë e ftohtë, me fjalë të tjera, e bëjnë metalin të brishtë. Karakteristika të tjera karakteristike të elementit të shtatëdhjetë e tretë janë përçueshmëria e tij e lartë termike, në 20-100 ° C kjo vlerë është 54,47 W / (m∙K) ose 0,13 cal / (cm sec ° C) dhe refraktariteti (ndoshta më i rëndësishmi fizik veti e tantalit) - shkrihet në pothuajse 3,000 ° C (më saktë, në 2,996 ° C), duke i dhënë vetëm tungstenit dhe reniumit. Pika e vlimit të tantalit është gjithashtu jashtëzakonisht e lartë: 5300 °C.

Sa i përket vetive të tjera fizike të tantalit, kapaciteti i tij specifik i nxehtësisë në temperaturat nga 0 deri në 100 ° C është 0,142 kJ / (kg K) ose 0,034 cal / (g ° C); koeficienti i temperaturës së zgjerimit linear të tantalit 8.0 10 -6 (në temperatura 20-1500 °C). Rezistenca elektrike specifike e elementit të shtatëdhjetë e tretë në 0 ° C është 13,2 10 -8 ohm m, në 2000 ° C 87 10 -8 ohm m. Në 4.38 K, metali bëhet një superpërçues. Tantali është paramagnetik, ndjeshmëria magnetike specifike është 0,849 10 -6 (në 18 °C).

Pra, tantali ka një grup unik të vetive fizike: koeficient të lartë të transferimit të nxehtësisë, aftësi të lartë për të thithur gazra, rezistencë ndaj nxehtësisë, refraktaritet, fortësi, plasticitet. Përveç kësaj, dallohet nga forca e lartë - i përshtatet mirë trajtimit me presion me të gjitha metodat ekzistuese: falsifikimi, stampimi, rrotullimi, vizatimi, përdredhja. Tantali karakterizohet nga saldueshmëria e mirë (saldimi dhe saldimi në argon, helium ose në vakum). Për më tepër, tantali ka rezistencë të jashtëzakonshme kimike dhe korrozioni (me formimin e një filmi anodë), presion të ulët të avullit dhe funksion të ulët të punës së elektroneve, dhe, përveç kësaj, shoqërohet mirë me indet e gjalla të trupit.

Vetitë kimike

Padyshim, një nga vetitë më të vlefshme të tantalit është rezistenca e tij e jashtëzakonshme kimike: në këtë drejtim ai është i dyti vetëm pas metaleve fisnike, dhe madje jo gjithmonë. Është rezistent ndaj acideve klorhidrik, sulfurik, nitrik, fosforik dhe organik të të gjitha përqendrimeve (deri në një temperaturë prej 150 °C). Për sa i përket qëndrueshmërisë së tij kimike, tantali është i ngjashëm me qelqin - është i patretshëm në acide dhe përzierjet e tyre; as aqua regia nuk e tret atë, ndaj të cilit ari dhe platini dhe një sërë metalesh të tjera të vlefshme janë të pafuqishëm. Elementi i shtatëdhjetë e tretë është i tretshëm vetëm në një përzierje të acideve hidrofluorike dhe nitrik. Për më tepër, reagimi me acid fluorik ndodh vetëm me pluhurin metalik dhe shoqërohet me një shpërthim. Edhe në acidet klorhidrike dhe sulfurike të nxehta, tantali është më i qëndrueshëm se vëllai i tij binjak niobium. Sidoqoftë, tantali është më pak rezistent ndaj alkaleve - tretësirat e nxehta të alkaleve kaustike gërryejnë metalin. Kripërat e acideve tantalike (tantalatet) shprehen me formulën e përgjithshme: xMe 2 O yTa 2 O 5 H 2 O, këto përfshijnë MeTaO 3 metatantalate, Me 3 TaO 4 ortotantalate, kripëra të llojit Me 5 TaO 5, ku Me është një metal alkali; në prani të peroksidit të hidrogjenit, formohen edhe pertantalate. Më të rëndësishmet janë tantalatet e metaleve alkali - KTaO 3 dhe NaTaO 3; këto kripëra janë ferroelektrikë.

Rezistenca e lartë ndaj korrozionit të tantalit tregohet gjithashtu nga ndërveprimi i tij me oksigjenin atmosferik, ose më saktë, rezistenca e lartë ndaj këtij efekti. Metali fillon të oksidohet vetëm në 280 ° C, duke u mbuluar me një film mbrojtës të Ta 2 O 5 (pentoksidi i tantalit është i vetmi oksid metalik i qëndrueshëm), i cili mbron metalin nga veprimi i reagentëve kimikë dhe parandalon rrjedhën e rrymës elektrike. nga metali në elektrolit. Megjithatë, ndërsa temperatura rritet në 500 °C, filmi oksid gradualisht bëhet poroz, shtresohet dhe ndahet nga metali, duke e privuar sipërfaqen nga shtresa mbrojtëse kundër korrozionit. Prandaj, këshillohet të kryhet trajtimi me presion të nxehtë në vakum, pasi metali oksidohet në një thellësi të konsiderueshme në ajër. Prania e azotit dhe oksigjenit rrit fortësinë dhe forcën e tantalit, duke zvogëluar njëkohësisht duktilitetin e tij dhe duke e bërë metalin të brishtë, dhe, siç u përmend më herët, tantali formon një tretësirë të ngurtë dhe oksidin Ta 2 O 5 me oksigjen (me një rritje në O 2 përmbajtje në tantal, ndodh një rritje e mprehtë e vetive të forcës dhe një rënie e fortë e duktilitetit dhe rezistencës ndaj korrozionit). Tantali reagon me azotin për të formuar tre faza - një zgjidhje e ngurtë e azotit në tantal, nitridet e tantalit: Ta 2 N dhe TaN - në intervalin e temperaturës nga 300 në 1100 ° C. Është e mundur të çlirohemi nga azoti dhe oksigjeni në tantal në kushte të larta vakumi (në temperatura mbi 2000 °C).

Tantali reagon dobët me hidrogjenin deri në ngrohjen në 350 °C, shpejtësia e reagimit rritet ndjeshëm vetëm nga 450 °C (formohet hidridi i tantalit dhe tantali bëhet i brishtë). E njëjta ngrohje në një vakum (mbi 800 ° C), në të cilën ndodh reduktimi, ndihmon për të hequr qafe hidrogjenin. vetitë mekanike tantal, dhe hidrogjeni hiqet plotësisht.

Fluori vepron në tantal tashmë në temperaturën e dhomës, fluori i hidrogjenit gjithashtu reagon me metalin. Klori i thatë, bromi dhe jodi kanë një efekt kimik në tantal në një temperaturë prej 150 °C dhe më lart. Klori fillon të ndërveprojë në mënyrë aktive me metalin në një temperaturë prej 250 °C, bromi dhe jodi në një temperaturë prej 300 °C. Tantali fillon të ndërveprojë me karbonin në temperatura shumë të larta: 1200–1400°C, me formimin e karbiteve refraktare të tantalit, të cilët janë shumë rezistent ndaj acideve. Me borin, tantali kombinohet për të formuar boride - komponime të forta zjarrduruese rezistente ndaj aqua regia. Me shumë metale, tantali formon zgjidhje të ngurta të vazhdueshme (molibden, niobium, titan, tungsten, vanadium dhe të tjerë). Me arin, aluminin, nikelin, beriliumin dhe silicin, tantali formon zgjidhje të kufizuara të ngurta. Nuk formon asnjë përbërje të tantalit me magnez, litium, kalium, natrium dhe disa elementë të tjerë. Tantali i pastër është rezistent ndaj shumë metaleve të lëngëta (lidhjet Na, K, Li, Pb, U-Mg dhe Pu-Mg).

Metal i zgjuar. Ky term u shfaq në botën e biznesit në mesin e shekullit të 20-të. Metalet inteligjente janë përdorur si materiale për aplikime të teknologjisë së lartë në elektronikë dhe robotikë. Një nga këto metale të teknologjisë së lartë është tantal. Sot ajo është e lidhur pazgjidhshmërisht me koncepte të tilla si komunikimi satelitor, sistemet në bord dhe pajisjet e telekomunikacionit.

Çfarë është tantali? Fakte historike

Tantali u zbulua për herë të parë në 1802 nga shkencëtari suedez A.G. Ekeberg në dy minerale të gjetura në Suedi dhe Finlandë. Oksidi i këtij elementi ishte shumë i qëndrueshëm, madje edhe një sasi e madhe acidi nuk mund të shkatërronte strukturat e tij. Shkencëtari krijoi përshtypjen se metali nuk mund të ngopet me acid. Ekeberg kujtoi legjendën e mbretit Tantalus, i cili ishte djali i Zeusit dhe, si rezultat i dënimit, nuk mundi të kënaqte urinë dhe etjen e tij. Vuajtja e tij u quajt miell tantal.

Pra, shkencëtari, sado që u përpoq, nuk mundi të izolonte metalin e pastër nga oksidi, ndaj e krahasoi punën e tij me miellin e tantalit. Ai i dha emrin tantal elementit kimik dhe e quajti mineralin që përmbante këtë metal tantalit. Vetëm në vitin 1903 gjermani Bolton W. mori metalin duktil tantal në formën e tij të pastër. Prodhimi i tij industrial filloi vetëm në 1922. Mostra e parë e prodhimit industrial të tantalit ishte vetëm sa një kokë shkrepse. SHBA-të ishin të parat që e prodhoi atë dhe në vitin 1942 u hap një fabrikë për prodhimin e këtij metali.

Vetitë fizike të tantalit

Çfarë është tantali? e bardhë argjendtë. Një film i fortë oksid mbi të jep një ngjashmëri në pamjen me plumb. Metali ka forcë dhe fortësi të lartë dhe në të njëjtën kohë duktilitet. Për sa i përket plasticitetit, ai krahasohet me arin.

Në formën e tij të pastër, i nënshtrohet në mënyrë të përkryer përpunimit mekanik. Është e lehtë për t'u stampuar, e mbështjellë në një shtresë shumë të hollë deri në 0.04 mm. Ai prodhon tela me cilësi të lartë. Tantalum, çfarë është? Është një metal zjarrdurues, pika e shkrirjes së të cilit është afërsisht 3000 gradë. Vetëm tungsteni dhe reniumi e tejkalojnë atë në këtë pronë. Një nga cilësitë e tij specifike është përçueshmëria e lartë termike. Edhe filmi oksid që formohet mbi të nuk e zvogëlon këtë veti.

Vetitë kimike

Shumë acide organike dhe inorganike - klori, sulfurik, klorhidrik, nitrik dhe media të tjera agresive - nuk shkaktojnë korrozion në tantal. Metali oksidohet kur nxehet nga 200 në 300 gradë, dhe mbi të formohet një shtresë e ngopur me gaz nën filmin e oksidit. Vetitë e dobëta kimike të tantalit nuk e lejojnë atë të shpërndahet as në aqua regia, e cila shkrin platinin dhe arin.

Në praktikë, është vërtetuar se çeliqet inox janë më pak rezistente gjatë funksionimit dhe pjesët e bëra prej tyre shërbejnë për një periudhë shumë më të shkurtër se produktet e prodhuara nga tantal. Nga të gjitha acidet ekzistuese, vetëm acidi hidrofluorik mund ta shpërndajë këtë metal.

aliazhet

Rezistenca e qëndrueshme e tantalit ndaj acideve bën të mundur përdorimin e tij për aditivë të lidhjeve të ndryshme që përdoren në prodhimin e strukturave metalike. Për prodhimin e produkteve të mbështjellë - tela, shirita, fletë, tuba - përdoret një aliazh tantal me hafnium. tungsteni dhe tantali përdoret për të bërë futje prerëse për qëllime të ndryshme. Lidhje të tilla karakterizohen nga:

forcë e lartë;
fortësi e rritur;
mos oksidohet;
kanë rezistencë të lartë gërryese;
janë rezistente ndaj konsumit;
kanë një viskozitet të konsiderueshëm;
japin forcë të shkëlqyer në skajin prerës të mjetit.

Lidhja tantal-tungsten, e cila përfshin 7% tungsten, është në gjendje të përballojë temperaturat deri në 1900 gradë. Është me interes të konsiderueshëm për specialistët. Dhe nga një aliazh tantal me 10% tungsten, bëhen grykë për motorët e raketave. Në teknologjinë hapësinore, përdoren materiale që kanë kapacitet të mirë të nxehtësisë ose rezistencë të mirë, kështu që lidhjet e tantalit përdoren gjerësisht për prodhimin e tij.

Roli i skrapit

Skrapi i tantalit zë një peshë të konsiderueshme, deri në 30% të furnizimeve në treg, të vëllimit të përgjithshëm. Shumica e metalit vjen nga kondensatorët e skrapit. Prandaj, furnizimet e tij varen drejtpërdrejt nga aktiviteti i punës në industrinë e elektronikës.

Dhe kjo, nga ana tjetër, përcaktohet nga globali kushtet ekonomike. Burime të tjera të skrapit janë karbitet e shpenzuara. Skrapi i aliazhit, elementi kryesor i të cilit është nikeli, përmban gjithashtu tantal. Në të ardhmen, mbetjet e konsumatorit do të jenë një burim i rëndësishëm i këtij metali.

Përdorimi i tantalit

Vetë metali dhe lidhjet e tij përdoren gjerësisht në industri. Përdoret për të bërë:

kondensatorë elektrolitikë të thatë;
ngrohës për furrat me vakum;
katoda për ngrohje indirekte;
pajisje kundër korrozionit;
reaktorë bërthamorë;
superpërçues;
municion me fuqi depërtuese të shtuar;
standarde masive që kanë saktësi të lartë;
vegla prerëse me qëndrueshmëri të lartë.

Rezistenca e lartë e metalit ndaj korrozionit ndihmon në zgjatjen e jetëgjatësisë së kondensatorëve tantal në sistemet elektronike deri në 12 vjet.

Industria e bizhuterive e përdor këtë metal për të bërë kuti orësh dhe byzylykë në vend të platinit. Produktet e tantalit përdoren gjithashtu në industrinë mjekësore. Nuk refuzohet nga trupi i njeriut, prandaj, prodhohet prej tij:

pllaka për kraniumet dhe zgavrën e barkut;
kapëse letre që përdoren për lidhjen e enëve;
fije të trasha që zëvendësojnë tendinat;
fije të holla për qepjen e fibrave nervore.

GOST metal

Ekzistojnë disa metoda për vendosjen e GOST të tantalit dhe oksidit të tij, për shembull, fotometrike dhe spektrale.

Metoda spektrale (GOST 18904.8) përcakton përmbajtjen e papastërtive të kalciumit, tungstenit, bakrit, kobaltit, natriumit, molibdenit në tantal dhe oksidin e tij. Rezultati i analizës është mesatarja aritmetike e përftuar nga 2 përcaktime të peshave të ndryshme.

Metoda fotometrike (GOST 18904.1) përcakton përmbajtjen e fraksionit masiv të tungstenit dhe molibdenit në tantal dhe oksid. Në këtë rast, rezultati i analizës llogaritet si mesatare aritmetike e 3 përcaktimeve, të cilat kryhen nga mostrat individuale.

Depozitat dhe minierat e tantalit

Çfarë është tantali? Ky është një metal shumë i rrallë. Në formën e tij të pastër, praktikisht nuk vërehet. Mund ta takoni në përbërjen e mineraleve dhe në formën e përbërjeve të veta. Në minerale, ai gjendet gjithmonë së bashku me niobiumin, i cili për nga vetitë e tij është shumë i ngjashëm me tantalin. Depozita me përbërje dhe minerale të tantalit gjenden në shumë vende të botës.

Më i madhi ndodhet në Francë. Stoqet e këtij metali janë të larta në Kinë dhe Tajlandë. Në vendet e CIS, depozitat janë shumë më të vogla. Rreth 420 tonë tantal është prodhimi vjetor në botë. Fabrikat kryesore që përpunojnë metalin ndodhen në Gjermani dhe SHBA. Për shkak të zhvillimit të shpejtë të elektronikës, në të cilën përdorimi i tantalit nuk është vendi i fundit, ka një mungesë të këtij metali të rrallë, gjë që çon në kërkimin e depozitave të reja.

Çmimet e tantalit

Shumica e tantalit, dhe kjo është deri në 60%, konsumon përdorimin e tij në rreth 20%. Çmimet për këtë metal të rrallë mund të ndryshojnë shpejt. Kërkesa për të rikthehet, pastaj bie përsëri. Analistët parashikojnë se oferta dhe kërkesa do të luhaten në vitet në vijim, kjo varet kryesisht nga faktorët ekonomikë.

Çmimi i përafërt i tantalit për 1 kg në rubla në tregun rus është:

fletë - 65 660;
në lokale - 73.030;
tel - 73.700.

perspektivat

Gjithnjë e më shumë njerëz kanë filluar ta përdorin këtë metal të zgjuar në industrinë mjekësore për nevojat e kirurgjisë rindërtuese. Përdoret për të bërë implante. Fijet e tantalit kompensojnë indet e muskujve, tela përdoret për të fiksuar kockat dhe fijet përdoren për qepje. Në lidhje me ri-pajisjen kryesore të linjave ajrore botërore për nevojat e industrisë së avionëve, ajo do të vazhdojë të rritet. Lidhjet në industrinë e avionëve përdoren për motorët e avionëve. Për më tepër, tantali vazhdon të përdoret në mënyrë aktive për prodhimin e pajisjeve kompjuterike: përpunues, printera.

Nuk po zvogëlohet as kërkesa për këtë metal në industrinë kimike. Përdoret gjerësisht për prodhimin e klorit, peroksidit të hidrogjenit dhe shumë acideve. Inxhinieria kimike e përdor gjerësisht atë në prodhimin e pajisjeve në kontakt me media agresive. Konsumatori më serioz i lidhjeve të tantalit mbetet industria metalurgjike. Kërkesa për të po rritet edhe në industrinë e energjisë bërthamore, ku përçueshmëria termike përdoret kryesisht në kombinim me plasticitetin dhe fortësinë e tantalit.

Tantali ka një pikë të lartë shkrirjeje -- 3290 K (3017 °C); vlon në 5731 K (5458 °C).

Dendësia e tantalit është 16.65 g/cm. Pavarësisht ngurtësisë së tij, është plastik, si ari. Tantali i pastër i përshtatet mirë përpunimit, stampohet lehtësisht, mbështillet në tela dhe fletët më të holla me një trashësi prej të qindtave të milimetrit. Tantali është një marrës i shkëlqyer (marrës gazi), në 800 °C është në gjendje të thithë 740 vëllime gazi. Tantali ka një grilë kub të përqendruar te trupi. Ka veti paramagnetike. Në 4.38 K ai bëhet një superpërçues. Tantali i pastër është një metal duktil, i përpunuar me presion në të ftohtë pa forcim të konsiderueshëm të punës. Mund të deformohet në një raport reduktimi prej 99% pa pjekje të ndërmjetme. Kalimi i tantalit nga gjendja duktile në atë të brishtë pas ftohjes në -196 °C nuk u zbulua. Vetitë e tantalit varen në një masë të madhe nga pastërtia e tij; papastërtitë e hidrogjenit, azotit, oksigjenit dhe karbonit e bëjnë metalin të brishtë.

Struktura elektronike e atomit.

1s 22s 22p 63s 23p64s 23d104p65s24d105p66s24f145d3

numri rendor-73

I përket grupit - A

d- element

Oksidi i tantalit (V) është një pluhur i bardhë, i patretshëm në ujë ose në acide (përveç H2F2). Shumë refraktar (shkrirje = 1875°C). Natyra acide e oksidit shprehet mjaft dobët dhe kryesisht manifestohet në reaksionin me shkrirjet e alkalit: oksidimi i atomit të tantalit të niobiumit.

Ta2O5 + 2NaOH = 2NaTaO3 + H2O

ose karbonate:

Ta2O5 + 3Na2CO3 = 2Na3TaO4 + 3CO2

Kripërat që përmbajnë tantal në gjendje oksidimi -4, -5 mund të jenë të disa llojeve: metatantalate NaTaO3, ortotantalate Na3TaO4, por ka penta- dhe heksa-polione që kristalizohen së bashku me molekulat e ujit, 7- dhe 8-. Tantali me pesë ngarkesa reagon me acidet për të formuar kationin TaO3+ dhe kripërat TaO(NO3)3 ose Nb2O5(SO4)3, duke vazhduar "traditën" e nëngrupit anësor të futur nga joni i vanadiumit VO2+.

Në 1000°С, Ta2O5 ndërvepron me klorin dhe klorurin e hidrogjenit:

Ta2O5 + 10HC1 \u003d\u003d 2TaC15 + 5H2O

Prandaj, mund të argumentohet se oksidi i tantalit (V) karakterizohet gjithashtu nga amfoteriteti me epërsinë e vetive të acidit ndaj vetive të një baze.

Hidroksidi që korrespondon me oksidin e tantalit (V) përftohet duke neutralizuar tretësirat acidike të tetraklorurit të tantalit. Ky reagim konfirmon gjithashtu paqëndrueshmërinë e gjendjes së oksidimit +4.

Në shkallë të ulët të oksidimit, përbërësit më të qëndrueshëm janë halogjenët (shih Fig. 3). Mënyra më e lehtë për t'i marrë ato është përmes komplekseve të piridinës. Pentahalidet TaX5 (ku X është C1, Br, I) reduktohen lehtësisht nga piridina (e shënuar me Py) me formimin e komplekseve të përbërjes MX4(Py)2.

Kripërat e tantalit. Kripërat e nëngrupit të gjashtë janë kryesisht kristale pa ngjyrë ose pluhur të bardhë. Shumë prej tyre janë shumë higroskopik dhe delikate në ajër. Oksidet e këtyre metaleve kanë veti amfoterike, prandaj, shumica e kripërave të tyre hidrolizohen lehtësisht, duke u shndërruar në kripëra bazike që janë pak ose plotësisht të patretshme në ujë; kripërat dihen gjithashtu ku këto metale bëjnë pjesë në anionet (për shembull, niobatet dhe tantalates) Hidratimi dhe dehidratimi. Të gjithë katalizatorët e kësaj klase kanë një prirje të fortë për ujin. Përfaqësuesi kryesor i klasës b është alumini. Acidi fosforik ose kripërat e tij acidike përdoren gjithashtu në bartës si xhel aluminosilikat dhe xhel silicë me oksidet e tantalit, zirkonit ose hafniumit. Në punimet e para për ndarjen e tantalit dhe niobit me nxjerrje të fraksionuar, u propozuan sistemet acid klorhidrik - ksilen - metildioktilaminë (1952), si dhe acid klorhidrik - acid fluorik - diizopropil keton (1953). Të dy metalet treten në tretësirat ujore të acideve në formën e kripërave, dhe më pas tantali nxirret me një tretës organik. Në sistemin 6/W acid sulfurik--9 Ai hidrofluor

7. Tantali përdoret për të bërë tjerrëse për tërheqjen e fijeve në prodhimin e fibrave artificiale. Më parë, të tilla vdesin ishin bërë nga platini dhe ari. Lidhjet më të forta janë bërë nga karbidi i tantalit me nikel si një aditiv çimentues. Ato janë aq të forta sa lënë gërvishtje edhe në diamant, i cili konsiderohet standardi i fortësisë.

Vendin e parë për sa i përket temperaturës kritike të kalimit në gjendjen superpërcjellëse iu dha niobium germanidit Nb3Ge. Temperatura e tij kritike është 23.2K (afërsisht -250 °C). Një përbërës tjetër, stannidi i niobit, bëhet një superpërçues në një temperaturë pak më të ulët prej -255°C. Për ta vlerësuar më plotësisht këtë fakt, theksojmë se shumica e superpërçuesve njihen vetëm për temperaturat e heliumit të lëngshëm (2,172 K). Superpërçuesit e bërë nga materiale niobiumi bëjnë të mundur prodhimin e mbështjellësve magnetikë që gjenerojnë fusha magnetike jashtëzakonisht të fuqishme. Një magnet me diametër 16 cm dhe lartësi 11 cm, ku dredha-dredha është një kasetë prej një materiali të tillë, është në gjendje të krijojë një fushë me intensitet kolosal. Është e nevojshme vetëm transferimi i magnetit në një gjendje superpërcjellëse, d.m.th., për ta ftohur atë, dhe ftohja në një temperaturë më të ulët, natyrisht, është më e lehtë për t'u arritur.

Roli i niobiumit në saldim është i rëndësishëm. Gjatë saldimit të çelikut të zakonshëm, ky proces nuk paraqiste ndonjë vështirësi të veçantë dhe nuk krijonte ndonjë vështirësi. Megjithatë, kur strukturat nga çeliqet speciale me përbërje kimike komplekse filluan të saldohen, saldimet filluan të humbin shumë nga cilësitë e vlefshme të metalit që saldohej. As ndryshimet në përbërjen e elektrodave, as përmirësimi i modeleve të makinave të saldimit, as saldimi në një atmosferë të gazrave inerte nuk dhanë ndonjë efekt. Kjo është ajo ku niobium erdhi në shpëtim. Çeliku, në të cilin niobium është futur si një aditiv i vogël, mund të saldohet pa frikë për cilësinë e tegelit të saldimit (Fig. 4). Brishtësia e shtresës jepet nga karbitet që lindin gjatë saldimit, por aftësia e niobit për t'u kombinuar me karbonin dhe për të parandaluar formimin e karbiteve të metaleve të tjera që shkelin vetitë e lidhjeve e shpëtoi situatën. Vetë karbitet e niobiumit, si tantal, kanë viskozitet të mjaftueshëm. Kjo është veçanërisht e vlefshme kur saldohen kaldaja dhe turbina me gaz që funksionojnë nën presion dhe në mjedise agresive.

Niobium dhe tantal janë në gjendje të thithin sasi të konsiderueshme të gazrave si hidrogjeni, oksigjeni dhe azoti. Në temperaturën e dhomës, 1 g niobium është në gjendje të thithë 100 cm3 hidrogjen. Por edhe me ngrohje të fortë, kjo pronë praktikisht nuk dobësohet. Në 500°C, niobium mund të thithë ende 75 cm3 hidrogjen, dhe tantal mund të thithë 10 herë më shumë. Kjo veçori përdoret në aplikime me vakum të lartë ose në aplikacione elektronike ku është e nevojshme të ruhet performanca e saktë në temperatura të larta. Niobium dhe tantal, të depozituara në sipërfaqen e pjesëve, thithin gazrat si një sfungjer, duke siguruar funksionimin e qëndrueshëm të pajisjeve. Me ndihmën e këtyre metaleve, kirurgjia rikonstruktive ka arritur sukses të madh. Jo vetëm pllakat e tantalit, por edhe fijet e tantalit dhe niobiumit hynë në praktikën mjekësore. Kirurgët i kanë përdorur me sukses këto qepje për të riparuar tendinat e grisura, enët e gjakut dhe nervat. "Fije" e tantalit shërben për të kompensuar forcën muskulare. Me ndihmën e tij, kirurgët forcojnë muret e zgavrës së barkut pas operacionit. Tantali ka një lidhje jashtëzakonisht të fortë midis atomeve. Kjo është arsyeja për pikat e tij jashtëzakonisht të larta të shkrirjes dhe vlimit. Cilësitë mekanike dhe rezistenca kimike e afrojnë tantalin me platinin. Industria kimike përdor këtë kombinim të favorshëm të cilësive të tantalit. Prej tij përgatiten pjesë të pajisjeve rezistente ndaj acideve të impianteve kimike, pajisje ngrohëse dhe ftohëse që kanë kontakt me një mjedis agresiv.

Në industrinë e energjisë bërthamore në zhvillim të shpejtë, përdoren dy veti të niobiumit. Niobium ka një "transparencë" të mahnitshme për neutronet termike, domethënë është në gjendje t'i kalojë ato përmes një shtrese metali, praktikisht pa reaguar me neutronet. Radioaktiviteti artificial i niobiumit (i marrë nga kontakti me materialet radioaktive) është i vogël. Prandaj, mund të përdoret për të bërë kontejnerë për ruajtjen e mbetjeve radioaktive dhe instalime për përpunimin e tyre. Një tjetër pronë jo më pak e vlefshme (për një reaktor bërthamor) të niobit është mungesa e ndërveprimit të dukshëm me uraniumin dhe metalet e tjera edhe në një temperaturë prej 1000 °C. Natriumi dhe kaliumi i shkrirë, të cilët përdoren si ftohës në disa lloje të reaktorëve bërthamorë, mund të qarkullojnë lirshëm nëpër gypat e niobiumit pa u shkaktuar atyre ndonjë dëm.

Histori

Tantali u zbulua në 1802 nga kimisti suedez A. G. Ekeberg në dy minerale të gjetura në Finlandë dhe Suedi. Megjithatë, nuk ishte e mundur të izolohej në formën e tij të pastër. Për shkak të vështirësisë së marrjes së këtij elementi, ai mori emrin e heroit të mitologjisë antike greke, Tantalus.

Më pas, tantal dhe "kolumbium" (niobium) u konsideruan identike. Vetëm në 1844, kimisti gjerman Heinrich Rose vërtetoi se minerali kolumbit-tantalit përmban dy elementë të ndryshëm - niobium dhe tantal.

Depozita më e madhe në botë e xeheve të tantalit, Greenbushes, ndodhet në Australi në shtetin e Australisë Perëndimore, 250 km në jug të Perthit.

Vetitë fizike

Në temperatura nën 4.45 K, ai kalon në gjendje superpërcjellëse.

izotopet

Tantali natyror përbëhet nga një përzierje e një izotopi të qëndrueshëm dhe një izomeri të qëndrueshëm: 181 Ta (99,9877%) dhe 180 m Ta (0,0123%). Ky i fundit është një izomer jashtëzakonisht i qëndrueshëm (gjendje e ngacmuar) e izotopit 180 Ta, me një gjysmë jetëgjatësi pak më shumë se 8 orë.

Vetitë kimike

Në kushte normale, tantali është joaktiv; oksidohet në ajër vetëm në temperatura mbi 280 ° C, duke u mbuluar me një film oksidi Ta 2 O 5; reagon me halogjenet në temperatura mbi 250 °C. Kur nxehet, ai reagon me C, B, Si, P, Se, Te, H2O, CO, CO 2, NO, HCl, H2S.

Tantali i pastër kimikisht është jashtëzakonisht rezistent ndaj metaleve alkali të lëngëta, shumicës së acideve inorganike dhe organike dhe shumë mediave të tjera agresive (me përjashtim të alkaleve të shkrirë).

Për sa i përket rezistencës kimike ndaj reagentëve, tantali është i ngjashëm me qelqin. Tantali është i patretshëm në acide dhe përzierjet e tyre, me përjashtim të një përzierje të acideve hidrofluorike dhe nitrik; as aqua regia nuk e tret. Reagimi me acidin hidrofluorik ndodh vetëm me pluhurin metalik dhe shoqërohet me një shpërthim. Është shumë rezistent ndaj acidit sulfurik të çdo përqendrimi dhe temperature (në 200 ° C, metali korrodohet në acid me vetëm 0,006 milimetra në vit), i qëndrueshëm në metalet alkali të shkrirë të deoksigjenuar dhe avujt e tyre të mbinxehur (litium, natrium, kalium, rubidium, cezium).

Toksikologjia

Prevalenca

Faturë

Lëndët e para kryesore për prodhimin e tantalit dhe lidhjeve të tij janë koncentratet tantalite dhe loparite që përmbajnë rreth 8% Ta 2 O 5 , si dhe 60 % ose më shumë Nb 2 O 5 . Koncentratet zbërthehen nga acidet ose alkalet, koncentratet e loparitit klorohen. Ndarja e Ta dhe Nb kryhet me nxjerrje. Metali tantal zakonisht përftohet nga reduktimi i Ta 2 O 5 me karbon, ose elektrokimikisht nga shkrirja. Metali kompakt prodhohet nga harku i vakumit, shkrirja e plazmës ose metalurgjia pluhur.

Për të marrë 1 ton koncentrat tantal, është e nevojshme të përpunohen deri në 3000 ton xehe.

Çmimi

Aplikacion

Fillimisht u përdor për të bërë tela për llambat inkandeshente. Sot, tantali dhe lidhjet e tij përdoren për të bërë:

aliazhe rezistente ndaj nxehtësisë dhe rezistente ndaj korrozionit;
pajisje rezistente ndaj korrozionit për industrinë kimike, tjerrëse, enë qelqi laboratorike dhe enë për përftimin, shkrirjen dhe derdhjen e elementeve të rralla të tokës, si dhe itriumit dhe skandiumit;
këmbyesit e nxehtësisë për sistemet e energjisë bërthamore (tantali është më i qëndrueshëm nga të gjithë metalet në shkrirjet e mbinxehura dhe avujt e ceziumit);
në kirurgji, fletët e tantalit, fletë metalike dhe tela përdoren për të lidhur indet, nervat, qepjet, për të bërë proteza që zëvendësojnë pjesët e dëmtuara të kockave (për shkak të përputhshmërisë biologjike);
teli tantal përdoret në kriotronet - elementë superpërçues të instaluar në teknologjinë kompjuterike;
në prodhimin e municioneve, tantali përdoret për të bërë veshje metalike të ngarkesave në formë të avancuar, e cila përmirëson depërtimin e armaturës;
tantal dhe niob përdoren për të prodhuar kondensatorë elektrolitikë (cilësi më e lartë se kondensatorët elektrolitikë të aluminit, por të projektuar për tension më të ulët);
tantali është përdorur vitet e fundit si metal bizhuteri, për shkak të aftësisë së tij për të formuar filma oksidi të qëndrueshëm me ngjyra të bukura ylberi në sipërfaqe;
izomeri bërthamor tantal-180m2, i cili grumbullohet në materialet strukturore të reaktorëve bërthamorë, mund të shërbejë, së bashku me hafnium-178m2, si burim rrezesh gama dhe energji në zhvillimin e armëve dhe mjeteve speciale.
Byroja Amerikane e Standardeve dhe Byroja Ndërkombëtare e Peshave dhe Masave të Francës përdorin tantal në vend të platinit për të bërë peshat analitike standarde me precizion të lartë;
Berilidi i tantalit është jashtëzakonisht i fortë dhe rezistent ndaj oksidimit në ajër deri në 1650 ° C, i përdorur në teknologjinë e hapësirës ajrore;
Karbidi i tantalit (pika e shkrirjes 3880 ° C, fortësia afër asaj të diamantit) përdoret në prodhimin e lidhjeve të forta - një përzierje e karbiteve të tungstenit dhe tantalit (gradat e indeksit TT), për kushtet më të vështira të përpunimit të metaleve dhe shpimit me goditje rrotulluese të materialet më të forta (guri, kompozita), dhe gjithashtu aplikohen në grykë, grykë raketash;
Oksidi i tantalit (V) përdoret në teknologjinë bërthamore për të shkrirë qelqin që thith