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(?) |
2.09 |
原子体积(cm3/mol) |
10.9 |
电子模型 |
|
电子构型 |
1s22s2p63s2p6d104s2p6d10f145s2p6d36s2 |
离子半径(?) |
0.64 |
共价半径(?) |
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(℃) |
- |
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化学性质 |
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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 |
- |
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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 |
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