Tantale

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Tantale ( ˈtæntələm ) (autrefois tantalium /t ænˈtæliəm/ ) est un élément chimique avec le Ta de symbole et le nombre atomique 73 de . Un rare, dur, bleu-gris, le brillant, le métal de transition , tantale est fortement résistant à la corrosion et se produit naturellement dans le Tantalite minéral du .

Caractéristiques

Le tantale foncé, dense, malléable, très dur, facilement est fabriqué, et fortement conducteur de la chaleur et de l'électricité. Le métal est renommé pour sa résistance à la corrosion par les acides en fait, aux températures au-dessous de 150 ; le tantale du C de ° est presque totalement immunisé contre l'attaque par le regia normalement agressif d'Aqua de . Il peut être dissous avec de l'acide fluorhydrique ou les solutions acides contenant le trioxyde d'ion du fluorure et de soufre de , aussi bien qu'avec une solution de l'hydroxyde de potassium . Le point de fusion élevée du tantale de 3017 ; °C (point d'ébullition 5458 ; le °C) est dépassé seulement par le tungstène et le rhénium pour des métaux, et le carbone .

Applications

L'utilisation principale pour le tantale, comme la poudre en métal, est dans la production des composants électroniques, principalement des condensateurs et de quelques résistances à extrémité élevé d'audio-catégorie. Les condensateurs électrolytiques de tantale exploitent la tendance du tantale de former une couche extérieure d'oxyde protecteur, using la poudre de tantale, pressée dans une forme de granule, en tant qu'un " ; plate" ; du condensateur, de l'oxyde comme diélectrique, et d'un solide de solution ou conducteur électrolytique comme autre " ; plate" ;. Puisque la couche diélectrique peut être très mince (diluant que la couche semblable dedans, par exemple, un condensateur électrolytique en aluminium), une capacité élevée peut être réalisée en petit volume. En raison des avantages de taille et de poids, les condensateurs à tantale sont attrayants pour les téléphones portatifs, les bipeurs, les PCs, et l'électronique des véhicules à moteur.

Le tantale est également employé pour produire une série d'alliages qui ont les points de fusion élevée, sont forts et ont la bonne ductilité. Allié avec d'autres métaux, il est également employé en faisant des outils de carbure pour l'équipement métallurgique et dans la production des superalliages pour les composants de réacteur, l'équipement de processus chimique, les réacteurs nucléaires et les pièces de missile. En raison de sa ductilité, le tantale peut être dessiné dans les fils ou les filaments fins, qui sont employés pour évaporer des métaux tels que l'aluminium.

Étant donné qu'il résiste à l'attaque par des liquides corporels et nonirritating, tantale est employé couramment en faisant les instruments chirurgicaux et les implants. Par exemple, des enduits poreux de tantale sont employés dans la construction des implants orthopédiques dus à la capacité du tantale de former un lien direct au tissu dur. L'oxyde est employé pour faire le haut verre spécial de l'indice de réfraction pour des objectifs de l'appareil-photo . Le métal est également employé pour faire le nettoyer à l'aspirateur des pièces du four .

Des revêtements de la charge Shaped ont été construits du tantale.

Histoire

Le tantale a été découvert dans le Suède dans le 1802 par le Anders Ekeberg et isolé dans le 1820 par le Jöns Berzelius . Beaucoup de chimistes contemporains ont cru que le niobium et le tantale étaient les mêmes éléments jusqu'au 1844 et au postérieur 1866 quand les chercheurs ont prouvé que les acides niobic et tantaliques étaient différents composés. Les premiers investigateurs pouvaient seulement isoler le métal impur et le premier métal malléable relativement pur a été produit par le von de Werner de Bolton dans le 1903 . Des fils faits avec le métal de tantale ont été employés pour les ampoules jusqu'à ce que le tungstène l'ait remplacé.

Son nom est dérivé du Tantalus , père de caractère du Niobe en mythologie grecque , qui de a été punie après la mort en étant condamné pour tenir genou-profond dans l'eau avec ci-dessus croissant parfait de fruit sa tête, qu'éternellement le a tenté il - s'il se pliait pour boire l'eau, il vidangeait au-dessous du niveau qu'il pourrait atteindre, et s'il atteignait pour le fruit, les branches se déplaçaient hors de sa prise. Ceci a été considéré semblable au non-reactivity&mdash général du tantale ; il se repose parmi des réactifs et est inchangé par eux. Le anglais de mot tentent a été baptisé du nom de Tantalus, et le tantale a été appelé après que les problèmes tantalizing aient posé par l'inertie de l'élément et de ses composés.

Pendant beaucoup d'années, la technologie commerciale pour séparer le tantale du niobium a impliqué la cristallisation partielle du heptafluorotantalate de potassium à partir du monohydrate d'oxypentafluoroniobate de potassium, qui avait été découvert par Marignac dans les 1860s. La méthode a été supplantée par l'extraction par solvants à partir des solutions contenant des fluorures.

Occurrence

Le tantale se produit principalement dans le Tantalite de minerais], le O ₆ du manganèse ) Ta₂ de ], le Microlite , et le Euxenite (d'autres minerais : Samarskite , et Fergusonite ).

Les minerais de tantale sont extraits dans le Ethiopie , le Australie , le Brésil , le Egypte , le Canada , le Democratic Republic Of The Congo , le Mozambique , le Nigéria , le Namibie , le Portugal , le Malaisie et le Thaïlande . Un complet, l'image 2002 de mines non-Australiennes est raisonnablement courant.

Le Tantalite est en grande partie trouvé mélangé avec le Columbite dans un minerai appelé le Coltan . Des questions morales ont été soulevées au sujet des droits de l'homme et de la faune mise en danger, dus à l'exploitation des ressources dans les régions de conflit du Congo (voir le Coltan ).

Plusieurs étapes compliquées sont impliquées dans la séparation du tantale du niobium . La production commercialement viable de cet élément peut suivre une de plusieurs différentes méthodes qui inclut ; Électrolyse de fluorotantalate fondu du potassium , réduction de fluorotantalate de potassium avec du sodium , ou en réagissant le carbure de tantale avec de l'oxyde de tantale. Le tantale est également un sous-produit de la fonte du bidon .

Composés

Les scientifiques du laboratoire national de Los Alamos ont développé un carbure - le matériel composé de tantale de du du graphite qui est l'un des matériaux les plus durs jamais synthétisés. Les chercheurs coréens ont développé un alliage amorphe de tantale-tungstène-cuivre qui est des alliages en acier plus fortement que traditionnels plus flexibles et deux à trois de périodes.

Le voient également les composés de tantale de .

Isotopes

voient également : Isotopes du tantale Le tantale normal se compose de deux isotopes de que Ta-181 est un isotope stable, et Ta-180m a une demi vie des années finies du 10¹⁵ (voir la notation scientifique ) et est un nucléide isomère de Ta-180. Ta-180 a une demi vie de l'état fondamental de seulement 8 heures.

On a proposé le tantale comme " ; salant le " de ; matériel pour les armes nucléaires (le cobalt est un autre, matériel de salaison mieux connu). Une veste de ¹⁸¹Ta, irradiée par le flux de neutrons de grande énergie intense d'une arme thermonucléaire de explosion, convertirait dans l'isotope radioactif ¹⁸²Ta avec une demi vie de 114.43 jours et produirait mev approximativement 1.12 du rayonnement gamma , augmentant de manière significative la radioactivité des retombées radioactives du de l'arme pendant plusieurs mois. Une telle arme n'est pas connue pour avoir été jamais construite, examinée, ou utilisée.

Précautions

Des composés contenant le tantale sont rarement produits, et le métal ne pose pas normalement des problèmes dans le laboratoire, mais il devrait encore être manipulé avec soin, prenant les précautions habituelles de laboratoire. Il y a de l'évidence que les composés de tantale peuvent causer aux tumeurs et sa poussière en métal est un feu et risque de l'explosion .

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