دانشچی پورتال جامع تحقیق و مقاله، مطالب علمی و هنری ، وبگردی و…
همه چیز درباره عنصر تانتال (Ta)
تانتال، (به انگلیسی : Tantalum) با علامت اختصاری Ta و عدد اتمی ۷۳، عنصری از جدول تناوبی در دسته فلزات واسطه است که در ادامه بیشتر با آن آشنا می شوید. با دانشچی همراه باشید.
تانتال ( قبلا تانتالیوم نامیده می‌شد ) فلز انتقالی براق ، سخت ، کمیاب و به رنگ آبی خاکستری است که به‌شدت در برابر فرسایش بوسیله اسید مقاوم بوده ، در کانی تانتالیت وجود دارد. تانتالیم چون با مایعات بدن واکنش نمی‌کند، در وسایل جراحی و پیوندها بکار می‌رود.
شناسنامه تانتالیوم
عدد اتمی : ۷۳
جرم اتمی : ۱۸۰.۹۴۷۹
نقطه ذوب: C° ۳۰۱۷
نقطه جوش : C° ۵۴۵۸
شعاع اتمی : Å ۲.۰۹
ظرفیت : ۵
رنگ : خاکستری
حالت استاندارد : جامد
نام گروه : لانتانیدها
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 761
شکل الکترونی : [Xe]6s24f145d3
شعاع یونی : Å ۰.۶۴
الکترونگاتیوی : ۱.۵
حالت اکسیداسیون : ۵
دانسیته : ۱۶.۶۵۰
گرمای فروپاشی: Kj/mol 31.6
گرمای تبخیر : Kj/mol 743
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.000000135
گرمای ویژه: J/g Ko 0.14
دوره تناوبی : ۶
تاریخچه تانتالیوم
تانتال یا تانتالیوم ( واژه یونانی Tantalos، ویژگی اسطوره شناسی) در سال ۱۸۰۲ توسط Anders Ekeberg در سوئد کشف شد و در سال ۱۸۲۰ به وسیله Jons Berzelius جداسازی شد. بسیاری از شیمیدانان معاصر تا سال ۱۸۴۴ تصور می کردند نیوبیم و تانتالیوم عناصری مشابه هستند تا اینکه پس از سال ۱۸۶۶ محققان اثبات کردند اسیدهای نیوبیم و تانتالیوم ترکیباتی متفاوت می باشند.
محققان در ابتدا فقط توانستند نوع ناخالص این فلز را جدا کنند و اولین شکل نسبتاً خالص و انعطاف پذیر این فلز در سال ۱۹۰۳ به وسیله Werner von Bolton تولید شد. قبل از تنگستن از سیم های باریک تانتالم در لامپ استفاده می شد.
نام این عنصر از نام تانتالوس، پدر نایوبی در اسطوره شناسی یونانی گرفته شده که پس از مرگ مجازات شد به صورتی که با میوه هایی رسیده بالای سرخود محکوم به ایستادن تا زانو در آب بود و هر دو حالت برای همیشه او را به هوس می انداخت اگر برای نوشیدن آب خم شود سطح آب پایین می رود و اگر برای چیدن میوه اقدام کند شاخه ها از دسترس او دور می شوند. این حالت مشابه خصوصیت عمومی واکنش ناپذیری تانتالم به حساب می آید این عنصر در کنار معرف ها قرار می گیرد ولی تحت تأثیر آن ها واقع نمی شود.
ویژگی های تانتالیوم
تانتالیم خاکستری رنگ ، سنگین ، انعطاف پذیر ، بسیار سخت ، به‌آسانی قابل تهیه ، به‌شدت در برابر اسیدها مقاوم و از هدایت الکتریکی و حرارتی خوبی برخوردار می‌باشد. در واقع این فلز در دماهای زیر ۱۵۰ درجه سانتیگراد ، کاملا” از حملات شیمیایی مصون است و فقط توسط اسید هیدروفلوئوریک ، محلول های اسیدی حاوی یون فلورید و تری‌اکسید سولفور آزاد مورد حمله قرار می‌گیرد. تنها نقطه ذوب تنگستن و رنیم از این عنصر بیشتر است ( نقطه ذوب k 3290 و نقطه جوش k 5731).
ایزوتوپ های تانتالیوم
تانتالیوم به طور طبیعی دارای دو ایزوتوپ می باشد. Ta-181 که ایزوتوپی پایدار است و Ta-180 که ایزوتوپ رادیواکتیو است که خیلی سریع به یک ایزومر هسته ای با نیمه عمر بیش از ۱۵ ۱۰سال تبدیل می شود.
کاربردهای تانتالیوم
کاربرد اصلی تانتالیم ، بصورت پودر فلزی در تولید قطعات الکترونیکی ، عمدتا” خازن های تانتالیوم می‌باشد. موارد استفاده از خازن های تانتالیوم، بیشتر در تلفن‌های سیار ، پیجرها ، رایانه‌ها و الکترونیک موتوری است. از تانتالم همچنین جهت تولید آلیاژهای مختلفی که دارای نقاط ذوب بالا ، مقاومت و انعطاف پذیری هستند، استفاده می‌شود.
تانتالیوم با عناصر دیگر آلیاژهایی می‌سازد که در تولید ابزارهای کاربید برای وسایل فلزکاری و در تولید ابر آلیاژها برای قطعات موتورهای جت ، ابزار فرآیندهای شیمیایی ، رآکتورهای هسته‌ای و قطعات موشک بکار می‌روند. این فلز ، انعطاف‌پذیر بوده و می‌توان آنرا به شکل سیم های ظریفی تبدیل نمود که بعنوان یک افروزه جهت تبخیر فلزاتی همچون آلومینیوم بکار می‌روند.
چون در برابر واکنش مایعات بدن مصون است و تحریک کننده نیز نمی‌باشد، در ساخت وسایل جراحی کاربرد وسیعی دارد. قرار است از اکسید تانتالم برای ساخت شیشه‌هایی با ضریب شکست بالا جهت لنز دوربین استفاده شود. علاوه بر اینها از این فلز در تولید قسمت های کوره خلأ استفاده می‌گردد.
اثرات تانتالیوم برروی سلامتی
تنفس، خوردن و یا جذب تانتالیم از راه پوست مضر است و باعث سوزش چشم و پوست می شود. این ماده باعث تحریک غشای مخاطی و مجاری تنفسی می شود. در مورد اثرات منفی تانتالیم بر روی کارگرانی که در محیط های صنعتی با تانتالیم سر و کار دارند، تا کنون گزارشی دریافت نشده است. دوز بالای تانتالیم در موش های صحرایی باعث آسیب مجاری تنفسی شده است. تانتالیم فلزی در تماس با پوست ساکن و بی حرکت است.
اثرات زیست محیطی تانتالیوم
بدون داشتن مجوز فانونی اجازه انتشار این ماده در محیط زیست داده نمی شود. برای جلوگیری از آلودگی محیط زیست از انتشار اکسید تانتالیم ممانعت به عمل می آید.
هشدارها
ترکیبات دارای تانتالیوم به ندرت مشکل ساز بوده و این فلز عموماً در آزمایشگاه دردسرساز نمی باشد اما باید آن را شدیداً سمی به حساب آورد. شواهدی مبنی بر تومورزایی ترکیبات تانتالیوم وجود دارد و گرده فلز آن خطر انفجار و احتراق در پی دارد.
پیشنهادی: همه چیز درباره عنصر نقره
