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7440-25-7

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基本信息

中文

英文名称
TANTALUM
CAS
7440-25-7
EINECS 编号
231-135-5
分子式
Ta
MDL 编号
MFCD00011252
分子量
180.95
MOL 文件
7440-25-7.mol

常见问题列表

简介

钽在自然界中不以自由元素形式存在。最重要的矿物是铌钽锰矿(Fe,Mn )(Nb,Ta)2O6。钽还存在于烧绿石,铌钇矿,辉绿岩和辉石矿中。地壳中钽的含量估计为2 mg/kg。 钽及其合金具有高熔点,高强度和延展性,并具有出色的耐化学腐蚀性能。碳 化钽石墨复合材料是有史以来最坚硬的物质之一,熔点超过6,700°C。纯金属 具有韧性,可以拉成细丝,用作细丝蒸发铝和其他金属。


物化性质

钽的性质类似于其第5组中的铌和钒。它是一种非常坚硬的重金属,处于粗糙状 态时呈蓝色,但是如果抛光,则具有银光。它具有延展性,意味着可以拉成细 丝,也具有延展性,意味着可以被锤打并加工成各种形状。钽细线暴露在火焰 中会在空气中点燃。
钽有49种同位素,只有Ta-181是稳定的,占地球上元素总质量的99.988%。 Ta-180仅占元素质量的0.012%,其半衰期为1.2×10 +15年,因此被认为是自 然稳定的。其余的47种同位素都是在核反应或粒子加速器中人工产生的,半衰 期从几微秒到几天到大约两年不等。
钽在室温下几乎是化学惰性的(它具有抵抗化学腐蚀的能力,包括氢氟酸)与 铂和金一样。它通常可以代替更昂贵的金属铂,并且它的惰性使其适合在人体 中构造牙科和外科器械以及人造关节。


发现历史

钽是由瑞典化学家安德斯·埃克伯格(Anders Ekeberg)于1802年发现的,尽 管很长一段时间以来,许多化学家都认为钽和铌是同一元素。1866年,马里尼 亚克(Marignac)开发了分级结晶法从铌中分离钽。埃克伯格(Ekeberg)为纪 念坦塔洛斯(Tantalus)命名了这个元素,坦塔洛斯(Tantalus)是希腊神话 中底比斯(Thebes)女王尼贝(Niobe)的父亲。(注意:元素钽最初与元素no 混淆。)


来源

钽是地球上第51大最丰富的元素。尽管它存在游离态,但通常与其他矿物混合 ,可以通过加热氟化钽钾或电解钽的熔融盐获得。钽主要来自以下矿石和矿物 :铌铁矿[[Fe,Mn,Mg)(Nb,Ta)2O6];钽铁矿[(Fe,Mn)(Ta,Nb)2O6];以及钠长石[(Y,Ca,Er,La,Ce,U,Th)(Nb,Ta,Ti)2O6]。 钽矿物质存在于70多种不同的化学成分中。钽资源十分广泛,其中最重要的已 知资源是在巴西和澳大利亚。在2008年中,主要的采矿业务分别在澳大利亚, 巴西,加拿大,莫桑比克和埃塞俄比亚以及2009年中开始在巴西,埃塞俄比亚 和中国进行,另外一些矿产来自中非,俄罗斯和东南亚。


用途

在钨取代钨丝之前,将钽丝用于白炽灯泡。在低于150°C的温度下,钽仅会受 到氢氟酸,酸性溶液中的氟离子和游离的三氧化硫的侵蚀。它还会被碱侵蚀, 但缓慢。因此,钽及其合金用于建造反应器,容器和坩埚,以制备和进行涉及 许多反应性中间体的反应。金属上的氧化膜使其成为用于将交流电转换为直流 电的整流器。
钽在高温下具有良好的“吸杂”能力,氧化钽膜稳定且具有良好的整流和介电 性能。钽用于制造电解电容器和真空炉零件,约占其使用量的60%。由于它们的硬度,非腐蚀性和延展性,钽合金被用于制造核反应堆,导弹和飞机以及需要具有这些品质的金属的工业中的零件。钽对人体液体完全免疫,是一种非刺激性金属。因此,它已广泛用于制造外科手术器具。氧化钽用于制造相机镜头具有高折射率的特殊玻璃。
碳化钽(TaC)和石墨的混合物是一种非常坚硬的材料,用于形成机床的切削刃 。五氧化二钽(Ta2O5)是电介质的,因此可用于制造电子行业的电容器。 与高品质玻璃混合使用时,它具有高折射率,非常适合相机和其他类型的镜头 。


制备

冶炼方法:钽铌矿中常伴有多种金属,钽冶炼的主要步骤是分解精矿,净化和分离钽、铌,以制取钽、铌的纯化合物,最后制取金属。
矿石分解可采用氢氟酸分解法、氢氧化钠熔融法和氯化法等。钽铌分离可采用溶剂萃取法〔常用的萃取剂为甲基异丁基铜(MIBK)、磷酸三丁酯(TBP)、仲辛醇和乙酰胺等〕、分步结晶法和离子交换法。
钽的制取:
①金属钽粉可采用金属热还原(钠热还原)法制取。在惰性气氛下用金属钠还原氟钽酸钾:K2TaF7+5Na─→Ta+5NaF+2KF。反应在不锈钢罐中进行,温度加热到900℃时,还原反应迅速完成。此法制取的钽粉,粒形不规则,粒度细,适用于制作钽电容器。金属钽粉亦可用熔盐电解法制取:用氟钽酸钾、氟化钾和氯化钾混合物的熔盐做电解质把五氧化二钽(Ta2O5)溶于其中,在750℃下电解,可得到纯度为99.8~99.9%的钽粉。
②用碳热还原Ta2O5亦可得到金属钽。还原一般分两步进行:首先将一定配比的Ta2O5和碳的混合物在氢气氛中于1800~2000℃下制成碳化钽(TaC),然后再将TaC和Ta2O5按一定配比制成混合物真空还原成金属钽。金属钽还可采用热分解或氢还原钽的氯化物的方法制取。致密的金属钽可用真空电弧、电子束、等离子束熔炼或粉末冶金法制备。高纯度钽单晶用无坩埚电子束区域熔炼法制取。


致癌性

尽管Oppenheimer等人使用嵌入式金属箔技术在714天的潜伏期后,已经在25只Wistar大鼠的50个钽金属包埋物中诱发了两个恶性纤维肉瘤,但这些结果仍然是一个有争议的问题。米勒等已经研究了钨,铁,镍和钴与钽的致癌转化潜力,以与永生化的非致瘤性人成骨样细胞系进行比较。没有报道钽的致癌活性。


物理化学性质

外观性质
黑灰色金属,有延展性。钽的化学性质特别稳定,常温下除氢氟酸外不受其它无机酸碱的侵蚀;高温下能溶于浓硫酸、浓磷酸和强碱溶液中;金属钽在氧气流中强烈灼烧可得五氧化二钽;常温下能与氟反应;高温下能与氯、硫、氮、碳等单质直接化合。  熔点:2996℃沸点:5425℃密度:16.6
熔点 
2996 °C(lit.)

沸点 
5425 °C(lit.)

密度 
16.69 g/cm 3 (lit.)
蒸气压
<0.01 mm Hg ( 537.2 °C)

form 
wire

Merck 
13,9143

理化性质

形态
wire

颜色
Gray to silver
水溶解性 
very resistant to attack by acids except HF, resistant to alkali solutions [KIR83]
稳定性
Stable. Powder is very flamable.
CAS 数据库
7440-25-7(CAS DataBase Reference)

应用领域

用途一
用于钽电容器及化工设备中代替铂,也用于笔尖及钽的碳化物等
用途二
钽最早用于制灯丝,后被钨丝代替;化学工业中钽用于制造耐酸设备;由于钽不被人体排斥,可用作修复骨折所需的金属板、螺钉等,还用于制造外科刀具和人造纤维的拉线模等。
用途三
钽最早用于制灯丝,后被钨丝代替;化学工业中钽用于制造耐酸设备;由于钽不被人体排斥,可用作修复骨折所需的金属板、螺钉等,还用于制造外科刀具和人造纤维的拉线模等。用于ICP-AES、AAS、AFS、ICP-MS、离子色谱等。滴定分析用标准溶液。

安全数据

危险品标志 
F,Xi,Xn
危险类别码 
R11-R36/37/38-R20/21/22
安全说明 
S16-S26-S33-S36/37/39-S36
危险品运输编号 
UN 3089 4.1/PG 2

WGK Germany 
-

RTECS 
WW5505000

RTECS号
WW5505000

TSCA 
Yes
HazardClass 
4.1
危险等级
4.1
PackingGroup 
II
包装类别
II

上下游产品信息

7440-25-7(安全特性,毒性,储运)

爆炸物危险特性
与空气混合可爆
储运特性
库房低温通风干燥; 与强氧化剂,及三氟化溴、氟分开存放
毒性分级
中毒
急性毒性
气管-大鼠 TDL0: 250 毫克/公斤
可燃性危险特性
在空气中可自燃; 火场释放有毒含钽烟雾
类别
有毒物质
灭火剂
水; 二氧化碳; 泡沫; 沙土
职业标准
TWA 5 毫克/立方米; STEL 10 毫克/立方米

知名试剂公司产品信息

钽 价格(试剂级)

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