Ta – טנטלום

IMG_6047

טנטלוםהואיסודכימיעםסימן שלטנטלום הוא יסוד כימי עם סימן של Ta ומספר אטומי 73. השם טנטלום מגיע מטנטלוס, דמות מהמיתולוגיה היוונית. טנטלום הינו מתכת נדירה, קשה, כחולה-אפורה, מבריקה ועמידה מאוד בפני קורוזיה. והינו חלק מקבוצת המתכות העקשניות, אשר משמשות כמרכיב קטן בסגסוגת. האדישות הכימית של הטנטלום הופכת אותו לחומר חשוב עבור ציוד מעבדה ותחליף לפלטינה, אך השימוש העיקרי בו הינו בקבלי טנטלום בתוך ציוד אלקטרוני, כגון טלפונים ניידים, נגני די וי די, קונסולות משחקי וידיאו ומחשבים. הטנטלום תמיד בא יחד עם ניאוביום , נמצא במינרלים של טנטלית, קולומביט וקולטן (תערובת של קולומביט וטנטלית).

מאפיינים פיסיקליים

טנטלום הינו כהה (כחול-אפור), צפוף, רקיע, קשה מאוד, מפוברק בקלות ומוליך מאוד עבור חום וחשמל. מתכת ידועה בעמידות בפני קורוזיה על ידי חומצות; למעשה, בטמפרטורה מתחת ל 150 oC הטנטלום כמעט חסין לחלוטין להתקפה של חומצת כלור. ניתן להמס אותו בעזרת חומצה הידרופלואורית ותמיסת חומציות המכילות אתיון פלואורי וטריאוקסיד גופרית, בנוסף גם על ידי תמיסת אשלגן. נקודת ההתכה של טנטלום הינה ב-3017 oC (נקודת הרתיחה ב-5458 oC), וניתן להשיג אותה רק על ידי טונגסטן, רניום ואוסמיום למתכות, ופחמן.

טנטלום קיים בשני שלבים גבישים, אלפא ובטא. שלב אלפא הינו גמיש ורך; עם מבנה מעוקב במרכז הגוף (קבוצת המרחב im3m=a=0.33058nm קבוע הסריג), קשות של Knoop הינה 200-400HN והתנגדות חשמלית 15-60cm. שלב בטא הינו קשה ופריך; הסימטריה הגבישה שלו הינה מרובעת (קבוצת המרחב c=0.5313nm, P42\mnm , a=1.0194nm) קשות של Knoop הינה 1000-1300HN, התנגדות חשמלית גבוהה יחסית, כ- 170-210cm. של הבטא הוא יציב הופך לשלב אלפא על ידי חימום ל- 750-775 oC. הטנטלום הינו כמעט כולו בשלב אלפא, שלב הבטא בדרך כלל קיים כמו סרטים דקים, כפי שהתקבלו על ידי המקרטעת מגנטרון, אדים כימיים בתצהיר או בתצהיר אלקטרו כימי מתמיסת מלח מותכת או טקטיקה. השימוש העיקרי בטנטלום, כאבקת מתכת, הינו בייצור מכשירים אלקטרוניים, בעיקר קבלי ונגדים עם הספק גבוה.

קבלים אלקטרוליטיים מטנטלום מנצלים את נטיית הטנטלום כדי ליצור שכבה מהגנת תחמוצת ואיננה מוליכה. הסוג הזה של קבלים מורכב מאבקת טנטלום דחוסה בצורת “צלחת”, עם תחמוצת בתור חומר דיאלקטרי, ופתרון אלקטרוליטי או מוליך אטום בתור “צלחת” אחרת. שכבה דיאלקטרית יכולה להיות מאוד דקה (דקה יותר משכבה הדומה לה, כמו קבל אלומיניום אלקטרוליטי), קיבולת גבוהה יותר ניתן להשיג בנפח קטן. עקב יתרונות של גודל ומשקל, קבלי טנטלום מאוד שימושיים בטלפונים ניידים, מחשבים ניידים ומכשירים אלקטרוניים לרכב.