טנטלום

מתוך המכלול, האנציקלופדיה היהודית
קפיצה לניווט קפיצה לחיפוש
המונח "Ta" מפנה לכאן. אם הכוונה למשמעות אחרת, ראו TA.
טנטלום
טונגסטן - טנטלום - הפניום
Nb
Ta
Db
   
 
73		 Ta
  
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
   
                                           
נתונים בסיסיים
מספר אטומי 73
סמל כימי Ta
סדרה כימית מתכות מעבר
מראה
אפור-כחול
תכונות אטומיות
משקל אטומי 180.947 u
סידור אלקטרונים ברמות אנרגיה 2, 8, 18, 32, 11, 2
תכונות פיזיקליות
צפיפות 16,650 kg/m3
מצב צבירה בטמפ' החדר מוצק
נקודת רתיחה 5,731K (5,457.85°C)
נקודת התכה 3,290K (3,016.85°C)
לחץ אדים 0.776Pa ב-3,269K
מהירות הקול 3,400 מטר לשנייה ב-293.15K
שונות
אלקטרושליליות 1.5
קיבול חום סגולי 140 J/(kg·K)
מוליכות חשמלית 7.61×10^6/m·Ω
מוליכות חום 57.5 W/(m·K)
אנרגיית יינון ראשונה 761 kJ/mol

טנטלום (באנגלית: Tantalum) הוא יסוד כימי שסמלו הכימי Ta ומספרו האטומי 73.

תכונות

טנטלום הוא מתכת מעבר שצבעה אפור כחול, עמידה מאוד בפני קורוזיה ומוליכה טובה מאוד של חשמל וחום. בטמפרטורות הנמוכות מ-150 מעלות צלזיוס טנטלום חסין כמעט לחלוטין בפני חומרים כימיים ואפילו בפני מי מלך. החומצה היחידה שיכולה לתקוף טנטלום היא חומצה פלואורית (HF).

שימושים

השימוש העיקרי של טנטלום הוא בצורה של תחמוצת טנטלום, המשמשת בייצור רכיבים אלקטרוניים, בעיקר בתור התווך הדיאלקטרי בקבלים, עבור ציוד אלקטרוני מסוגים שונים כולל טלפונים סלולריים ומחשבים ניידים. רכיבים אלקטרוניים נוספים המשתמשים בטנטלום הם מסננים, זכרונות DRAM ומסכי LCD.[1]

שימוש נוסף של טנטלום הוא בייצור סגסוגות בעלות נקודת התכה גבוהה במיוחד. יחד עם מתכות אחרות, לטנטלום תפקיד בייצור קרבידים, סגסוגות על לרכיבי מנועי סילון, חלקי טילים ועוד. בתעשייה הכימית משמש הטנטלום לייצור מחליפי חום, בטנות כורים וצנורות.

בזכות עמידותו בפני חומרים רבים, טנטלום מתפקד כרכיב שתלים בגוף.

בשנת 1980 שימש 55% מהטנטלום לייצור קבלים אלקטרוליטיים, 30% לייצור חודים נוקשים לכלי עבודה כמו מקדחים, 9% לתעשייה הכימית ו-6% לסגסוגות בעלות נקודת התכה גבוהה במיוחד.[2]

בין השנים 1902-1910, יוצרו נורות להט עם חוט להט מטנטלום כחלופה יעילה לנורות להט עם חוט להט מפחם.[3]

רדיד מתכתי של טנטלום שעבר אלגון (יצירה מכוונת של שכבות אידוש). שכבות האידוש (פסיביציה) הללו מבוססות על תחמוצת טנטלום. הצבעים שמתקבלים הם כתוצאה מאינטראקציות של אור עם שכבות התחמוצות ופני השטח המתכתיים, והם תלויים בעובי שכבת התחמוצת.

היסטוריה

הטנטלום נתגלה על ידי הכימאי השוודי אנדרס אקברג (Anders Ekeberg) ב-1802 ובודד לראשונה על ידי הכימאי השוודי יונס יעקב ברצליוס (Jöns Berzelius). רבים מבין הכימאים בתקופה זו האמינו כי ניוביום וטנטלום הם אותו יסוד, עד שב-1846 הפריד היינריך רוז את הטנטלום מהניוביום והוכיח שהם שונים.[4] מאוחר יותר, ב-1866 הציע מריגנאק שיטה יעילה להפריד ביניהם ופתח הפתח לניצול תעשייתי של הטנטלום והניוביום.[5] החוקרים הראשונים הצליחו להפיק רק מתכת שאינה טהורה. הראשון שהצליח לזקק טנטלום טהור היה ורנר פון בולטון (Werner von Bolton) ב-1903. תיילים מהמתכת טנטלום שימשו בנורות ליבון עד שהמתכת טונגסטן החליפה אותה בתפקיד זה.[6]

מקור השם ליסוד הוא טנטלוס, אביה של ניובה, דמות מהמיתולוגיה היוונית, שנענש לאחר מותו לעמוד במים עד ברכיו כשפירות גדלים מעל ראשו. טנטלום קרוי על שם טנטלוס בשל הקושי הניכר בזיקוקו.

צורה בטבע

בטבע, טנטלום מופיע בעיקר במינרלים כמו טנטליט Fe, Mn)Ta2O6), קולטן, אוקסניט וסמרסקיט.

כלכלה

המקורות העיקריים לטנטלום הם מחצבי קולטן ותוצרת לוואי מעיבוד של סיגי בדיל. בשנות ה-70 של המאה ה-20 היה קצב הייצור העולמי השנתי של טנטלום בין 700–1,000 טון. לטנטלום אין בורסה מרכזית בה הוא נסחר ועל כן קשה להעריך במדויק את מחירו. באופן כללי הטנטליט נסחר סביב ה-40$ לק"ג אולם המחיר חווה מספר עליות תלולות וצניחות עוקבות: בסוף שנות ה-70, בשנת 1988 ובשנת 2000. עליות המחירים הביאו לחסכון ולשימוש בתחליפים.[7][8]

אוסטרליה היא המקור העיקרי למינרלים עשירים בתחמוצת טנטלום. היצרן הגדול ביותר "Sons of Gwalia" מפעיל באוסטרליה שני מכרות המספקים כ-50% מהתצרוכת העולמית לטנטלום.[9] את המינרלים המכילים טנטלום כורים גם בקנדה, בברזיל, בסין וברפובליקה הדמוקרטית של קונגו (שבה מצויים כ-80% מהעתודות הידועות בעולם). גם תאילנד ומלזיה הן יצואניות של מינרלי טנטלום, המתקבלים במדינות אלה כמוצר לוואי של תהליך הכרייה והפקת הבדיל.

עיקר האספקה מיבשת אפריקה מגיע מהאזורים המזרחיים של הרפובליקה הדמוקרטית של קונגו. מקומות נוספים שבהם כורים מינרלים עשירים בטנטלום הם אתיופיה, ניגריה, זימבבואה, מוזמביק, נמיביה, דרום אפריקה ומצרים.

אמצעי זהירות

טנטלום מתכתי לא גורם לבעיות בשימוש מסחרי במעבדות, אך ישנן עדויות לכך שתרכובות טנטלום יכולות לגרום לגידולים בגוף ולכן יש לטפל בהן בהתאם.
למרות זאת, לטנטלום שימוש בהשתלות בגוף, מכיוון שהוא לא מגיב עם נוזלים בגוף.

קישורים חיצוניים

מיזמי קרן ויקימדיה
ויקימילון ערך מילוני בוויקימילון: טנטלום

הערות שוליים

  1. ^ Karen Hayes, Richard Burge, Coltan Mining in the Democratic Republic of Congo, Fauna and Flora International, page 20
  2. ^ Tantalum and columbium supply and demand outlook, National Academies, 1983, page 53
  3. ^ Siemens & Halske tantalum filament lamp, National Museum of American History (באנגלית)
  4. ^ John Emsley, Nature's building blocks, 2003, page 419
  5. ^ Anatoly Agulyanski, The chemistry of tantalum and niobium fluoride compounds, page 5
  6. ^ Siemens & Halske tantalum filament lamp, National Museum of American History (באנגלית)
  7. ^ Tantalum and columbium supply and demand outlook, National Academies, 1983, pages 49-52
  8. ^ Karen Hayes, Richard Burge, Coltan Mining in the Democratic Republic of Congo, Fauna and Flora International, page 22
  9. ^ המרכז הבינלאומי לחקר טנטלום-ניובים, בריסל בלגיה
הטבלה המחזורית
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
מתכות אלקליות מתכות אלקליות-עפרוריות לנתנידים אקטינידים מתכות מעבר מתכות מעבר עמידות מתכות למחצה אל-מתכות הלוגנים גזים אצילים תכונות כימיות לא ידועות
הערך באדיבות ויקיפדיה העברית, קרדיט,
רשימת התורמים
רישיון cc-by-sa 3.0

32853316טנטלום

אוחזר מתוך "https://he.hamichlol.org.il/w/index.php?title=טנטלום&oldid=1958847"