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拼音:tǎn 部首:钅 总笔画:10 部外笔画:5 结构:左右 常用字表 拼音检字表
注音:ㄊㄢˇ 造字法:形声字 输入法:〔王码〕QJGG 输入法:〔万能〕QJGG 倉頡:OPAM 通用字表 部首检字表

钽 tǎn

  化学元素,元素符号Ta,原子序数73,原子量180.947,88,属周期系ⅤB族。1802年瑞典化学家A.G.厄克贝里钽铁矿中发现钽元素,并以古希腊神话宙斯之子坦塔洛斯(Tantalus)加以命名。德国H.罗泽在1844年证明铌酸和钽酸是两种不同的酸,人们才将铌和钽区分开。1903年俄国化学家W.von博尔顿制备出金属钽。1922年在美国开始工业规模坦的生产。

  (英文:tantalum)是一种稀有元素,在地壳中的含量为1.7×10-4%,居第50位。钽有钽–180、钽–181两种天然同位素。在自然界中,钽经常与共存,其主要矿物为含钽量在53%~84%的钽铁矿,通常铌矿石中也含钽。其他含钽矿石包括钽铁矿和细晶石

  物理性质 具有延展性的银灰色金属。熔点3,017℃,沸点5,458℃,密度16.654克/厘米3。它的熔、沸点仅次于。金属钽具有体心立方结构。钽可以冷压延展。

  化学性质 钽原子的电子组态为(Xe)4f145d36s2,钽的氧化态-1、+2、+3、+4、+5。致密的钽具有很好的抗腐蚀性能。钽的热中子俘获截面小,在无氧气和氮气的高温条件下,钽与作为传热的液态金属()不发生反应,可用于核反应堆的热交换器。常温下,钽与水和空气不起作用,除氢氟酸外也不受无机酸碱的侵蚀。在175℃以上,钽能溶于氢氟酸、浓硫酸和浓磷酸。钽也能溶解在热而浓的强碱溶液中。也能与游离的SO3作用。金属钽在氧气流中强烈灼烧可得五氧化二钽。常温下钽能与氟化合生成五氟化钽,在200℃以上才能与氯作用生成五氯化钽。高温下,钽还能与硫、氮、碳等单质直接化合形成硫化物、氮化物和碳化物。钽与铌相似,也常与含的配体形成配合物。5价钽具有两性。在水溶液中5价钽既可呈阳离子状态,也可呈阴离子状态,但阳离子不稳定。可溶性钽化合物在水中呈阴离子或配离子状态。钽的电负性高,配位倾向强。钽易生成稳定的过氧化物。

  化合物 在化合物中,钽的稳定氧化态为+5。五氧化二钽是最常见的钽氧化物,可由钽在氧气中燃烧或灼烧钽酸的方法制取。它是一种惰性白色粉末,缓慢溶于热的酸中,但不溶于水。用碱金属的碳酸盐或氢氧化物熔融五氧化二钽时,可得到钽酸盐如NaTaO3、Na3TaO4等。钽酸盐在碱性较高的水溶液中溶解,但当溶液酸度达到pH为10时,即有钽酸从溶液中沉淀析出。用氨水中和氟钽酸钾,也能形成钽酸沉淀。钽酸的碱性比铌酸强,它能在过量的硫酸、硝酸和盐酸中溶解。钽酸溶于氢氟酸,同时加氟化钾,形成七氟钽酸钾K2TaF7。它可在含有少量氢氟酸的水溶液中重结晶提纯。钽的五价卤化物可溶于有机物,易发生水解。五氟化钽TaF5可以由Ta和F2直接制取,也可由无水氟化氢与相应的五氧化物和氯氧化物制得。TaF5主要用于石油化学。五氯化钽TaCl5是针状白色晶体,可由氯气作用于钽的氮化物、硫化物、碳化物的方法制取。五价钽的卤化物用氢、铝等还原剂还原时可制得低价(+2、+3、+4)钽的卤化物,这些卤化物具有金属原子簇化合物的特征。

  制法 工业上是在熔融的K2TaF7/KF/KCl盐中电解还原五氧化二钽或用钠还原K2TaF7而制得金属钽。经金属钠还原制得粉末状金属钽,经洗涤压成棒状,然后在水冷的电弧坩埚炉内熔成金属块。用电解氟钽酸钾的方法制得微晶状的金属钽,纯度较高,在高温真空炉内熔化制成金属棒后,可加工成金属箔片和金属丝。

  应用 金属钽具有高密度、高熔点和耐酸等特性,被用来制造高熔点、高强度、高韧性的合金。纯金属钽最早用于制灯丝,后来被钨丝所代替。钽还可用于制造整流器和电子管。在化学工业中钽可用于制造耐酸设备。由于钽的低反应性和不被人体排异,可用作修复严重骨折所需的金属板、螺钉和金属丝。金属钽还常用于制造外科刀具和人造纤维的拉丝模等。钽还被广泛用于制造电解槽、真空炉器件、化学反应器、核反应堆、飞机和导弹元件。氧化钽可用来制作用于照相机透镜的具有高折射因子的特殊玻璃。

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