钽 (Ta)
Tantalum
原子序数: 73 | 原子量: 180.94788 u
Ta
73
原子量
180.94788 u
族
5
周期
6
元素类别
过渡金属
电子排布
[Xe] 4f¹⁴ 5d³ 6s²
CAS编号
7440-25-7
物理性质
密度
16.69 g/cm³
熔点
3017 °C
沸点
5458 °C
熔化热
36.57 kJ/mol
汽化热
743 kJ/mol
电负性
1.5
基本信息
钽是化学元素周期表中的第73号元素，化学符号为Ta。它是一种坚硬、蓝灰色、耐腐蚀的过渡金属，具有高熔点和良好的导电性。钽主要存在于钽铁矿、铌铁矿和钶钽铁矿中。
化学性质
- 钽具有出色的化学稳定性，在常温下不与空气、水和大多数酸反应。
- 能溶于氢氟酸和热的浓硫酸中。
- 在高温下，钽能与氧气、氮气、碳等反应，生成相应的氧化物、氮化物和碳化物。
- 钽常见的氧化态为 +5 价。
主要用途
电子工业
钽用于制造钽电容器，具有体积小、容量大、稳定性好等优点，广泛应用于手机、电脑等电子设备中。
医疗领域
由于钽具有良好的生物相容性，可用于制造外科手术器械和植入物，如骨钉、骨板等。
化工行业
钽及其合金可用于制造化工设备中的耐腐蚀部件，如反应釜、热交换器等。
航空航天
钽合金用于制造航空发动机和火箭发动机的高温部件，提高发动机的性能。
历史与发现
1802年，瑞典化学家安德斯·古斯塔夫·埃克伯格在分析钽铁矿时发现了钽元素。由于钽盐在水中的溶解性与铌盐相似，最初人们认为钽和铌是同一种元素。直到1844年，德国化学家海因里希·罗泽才证明了钽和铌是两种不同的元素。
同位素
| 同位素 | 自然丰度 | 半衰期 | 描述 |
|---|---|---|---|
| ¹⁸⁰Ta | 0.012% | > 10¹⁵年 | 天然存在的放射性同位素 |
| ¹⁸¹Ta | 99.988% | 稳定 | 钽的主要稳定同位素 |