钽(Ta)
钽,原子序数73,原子量180.9479,元素名来源于古希腊神话中宙斯之子的名字。1802年瑞典化学家厄克贝里再钽铁矿中发现这一元素,1903年俄国化学家博尔顿分离出纯钽。钽是一种稀有金属,在地壳中的含量为0.0002%,在自然界中常与铌共存。主要矿物有钽铁矿、细晶石等。钽有两种天然同位素:钽180、181。
钽为黑灰色金属,有延展性,熔点2996℃,沸点5425℃,密度16.6克/厘米3,金属钽具有体心立方结构。
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。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。
元素名称 | 钽 | 元素符号 | Ta | 原子序数 | 73 | 相对原子质量 (12C=12.0000) | 180.9479 |
英文名称 | Tantalum |
原子结构 | 原子半径(Å) | 2.09 | 原子体积(cm3/mol) | 10.9 | 电子模型 | |
电子构型 | 1s2 2s2p6 3s2p6d10 4s2p6d10f14 5s2p6d3 6s2 | 离子半径(Å) | 0.64 |
共价半径(Å) | 1.34 | 氧化态 | 5 |
发现 | 1802年由 A.G. Ekeberg (瑞典,乌普萨拉)发现。 |
命名起源 | from 'Tantalus' (Greek myth.) - father of Niobe |
来源 | 主要存在于钽铁矿中,同铌共生。 |
用途 | 用于金属合金。五氧化钽用于电容器。钽也用于切削工具,真空灯丝,照相机镜头。 |
物理性质 | 状态 | 灰色稀有金属,具有很高的熔点。 | 熔 点(℃) | 2996 | 沸 点(℃) | 5425 |
密度(g/cc,300K) | 16.65 | 比 热(J/gK) | 0.14 | 蒸发热(KJ/mol) | 743 |
熔化热(KJ/mol) | 31.6 | 导电率(106/cm) | 0.0761 | 导热系数(W/cmK) | 0.575 |
自燃点(℃) | - | 闪 点(℃) | - | | |
化学性质 | |
地质数据 | 丰 度 | | 滞留时间(年) | - | 太阳 (相对于 H=1×1012) | - |
海水中(ppm) | 2×10-6 | 地壳(ppm) | - | 大西洋表面 | - |
太平洋表面 | - | 大气(ppm(体积)) | - | 大西洋深处 | - |
太平洋深处 | - | | | | |
生物数据 | 人体中含量 | | 肝(ppm) | - |
器官中 | | 肌肉(ppm) | - |
血(mg dm-3) | - | 日摄入量(mg) | 0.001 |
骨(ppm) | c.0.03 | 人(70Kg)均体内总量(mg) | c.0.2 |
钽的同位素信息
同位素 | % | 质量 | 自旋 | 核磁矩 | 磁旋比 | Q | 频率 | 吸收率 |
[179] | 0 | 178.945934 | | | | | | |
180 | 0.012 | 179.9475 | | | | | | |
181 | 99.988 | 180.948 | 7/2 | 2.6879 | 3.2438 | 317 | 11.9896 | 3.74×10-2 |
[182] | 0 | 181.950152 | | | | | | |