钽粒
- CAS号:7440-25-7
- 英文名:Tantalum
- 中文名:钽粒
- CBNumber:CB00136042
- 分子式:Ta
- 分子量:180.95
- MOL File:7440-25-7.mol
- 熔点 :2996 °C (lit.)
- 沸点 :5425 °C (lit.)
- 密度 :16.69 g/cm3 (lit.)
- 蒸气压 :<0.01 mm Hg ( 537.2 °C)
- 储存条件 :no restrictions.
- 溶解度 :reacts with HF
- 形态 :wire
- 颜色 :Gray to silver
- 比重 :16.6
- 电阻率 (resistivity) :13.5 μΩ-cm, 20°C
- 水溶解性 :very resistant to attack by acids except HF, resistant to alkali solutions [KIR83]
- Merck :13,9143
- 暴露限值 :ACGIH: TWA 0.5 ppm(2.5 mg/m3); Ceiling 2 ppm (Skin)
OSHA: TWA 3 ppm
NIOSH: IDLH 30 ppm(250 mg/m3); TWA 3 ppm(2.5 mg/m3); Ceiling 6 ppm(5 mg/m3) - 稳定性 :Stable. Powder is very flamable.
- InChIKey :GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N
- LogP :-1 at 20℃
- CAS 数据库 :7440-25-7(CAS DataBase Reference)
- EPA化学物质信息 :Tantalum (7440-25-7)
- 危险品标志 :F,Xi,Xn,C
- 危险类别码 :11-36/37/38-20/21/22-40-34-36/38
- 安全说明 :16-26-33-36/37/39-36-45-27-36/37
- 危险品运输编号 :UN 3089 4.1/PG 2
- 职业暴露等级 :B
- 职业暴露限值 :TWA: 5 mg/m3, STEL: 10 mg/m3
- WGK Germany :-
- RTECS号 :WW5505000
- 自燃温度 :572 °F
- TSCA :Yes
- 危险等级 :4.1
- 包装类别 :II
- 海关编码 :8103909000
- 毒害物质数据 :7440-25-7(Hazardous Substances Data)
- 立即威胁生命和健康浓度 :2,500 mg Ta/m3
钽粒性质、用途与生产工艺
-
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。
- 用途 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 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。
-
生产方法
1.主要矿物为钽铁矿。用溶剂萃取法获得纯五氧化二钽。用碳,钠或钙与五氧化二钽作用,或用钠与七氟钽酸钾(K 2 TaF 7 )作用可制得金属钽。
2.K2TaF7的钠还原法和熔盐电解法以及五氧化二钽的碳化钽还原法。目前主要采用K2TaF7的钠还原法。
将K2TaF7与钠交错装入高压弹式容器中,从外部加热,就会发生下述放热反应。反应生成物用乙醇处理,以除去过剩的钠,再用温水洗涤以除去氟化物副产物。制得的钽经酸洗、水洗后进行干燥。钽可以用电子束或电弧熔融法精炼
- 类别 有毒物质
- 毒性分级 中毒
- 急性毒性 气管-大鼠 TDL0: 250 毫克/公斤
- 爆炸物危险特性 与空气混合可爆
- 可燃性危险特性 在空气中可自燃; 火场释放有毒含钽烟雾
- 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
- 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
- 更新日期:2024/11/08
- 产品编号:046720
- 产品名称:钽网, 80目, 直径0.08mm (0.003in)线织成 Tantalum gauze, 80 mesh woven from 0.08mm (0.003in) dia wire
- CAS编号:7440-25-7
- 包装:75x75mm
- 价格:2157元
- 更新日期:2024/11/08
- 产品编号:045133
- 产品名称:1-芘甲醛, 98+% Tantalum wire, 0.203mm (0.008in) dia, hard, 99.9% (metals basis), Thermo Scientific Chemicals
- CAS编号:7440-25-7
- 包装:1m
- 价格:447元
- 公司名称:Alfa Chemistry
- 联系电话:
- 电子邮件:Info@alfa-chemistry.com
- 国家:美国
- 产品数:24072
- 优势度:58
- 公司名称:Aladdin Scientific
- 联系电话:+1-+1(833)-552-7181
- 电子邮件:sales@aladdinsci.com
- 国家:美国
- 产品数:57505
- 优势度:58
- 公司名称:大西洋金属和合金公司
- 联系电话:--
- 电子邮件:info@atlanticmetals.com
- 国家:美国
- 产品数:33
- 优势度:58
- 公司名称:诺亚化学
- 联系电话:--
- 电子邮件:solutions@noahtech.com
- 国家:美国
- 产品数:881
- 优势度:58
- 公司名称:Stanford Advanced Materials (SAM)
- 联系电话:--
- 电子邮件:sales@SAMaterials.com
- 国家:美国
- 产品数:102
- 优势度:58
- 公司名称:Eastern Strategic Materials Inc.
- 联系电话:--
- 电子邮件:info@easternstrategicmaterials.com
- 国家:美国
- 产品数:28
- 优势度:58
- 公司名称:Accumet Materials Co.
- 联系电话:--
- 电子邮件:sales@accumetmaterials.com
- 国家:美国
- 产品数:8
- 优势度:58
- 公司名称:Titan International, Inc.
- 联系电话:--
- 电子邮件:info@titanintl.com
- 国家:美国
- 产品数:10
- 优势度:58
- 公司名称:Allegheny Technologies Incorporated [Ati Metals]
- 联系电话:--
- 电子邮件:
- 国家:美国
- 产品数:5
- 优势度:58
- 公司名称:3N International, Inc.
- 联系电话:--
- 电子邮件:nnnint@aol.com
- 国家:美国
- 产品数:38
- 优势度:51