化學(xué)符號(hào)Ta,鋼灰色金屬,在元素周期表中屬VB族,原子序數(shù)73,原子量180.9479,體心立方晶體,常見化合價(jià)為+5。鉭的硬度較低,并與含氧量相關(guān),普通純鉭,退火態(tài)的維氏硬度*有140HV [1] 。它的熔點(diǎn)高達(dá)2995℃ [1] ,在單質(zhì)中,*次于碳,鎢,錸和鋨,位居第五。鉭富有延展性,可以拉成細(xì)絲式制薄箔。其熱膨脹系數(shù)很小。每升高一攝氏度只膨脹百萬分之六點(diǎn)六。除此之外,它的韌性很強(qiáng),比銅還要優(yōu)異。CAS號(hào):7440-25-7元素類別:過渡金屬元素。相對(duì)原子質(zhì)量:180.94788 (12C = 12.0000)密度:16650 kg/m3;16.654 g/cm3硬度:6.5位置:第六周期,VB族,d區(qū)鉭還有非常出色的化學(xué)性質(zhì)。湖南加工鉭
鉭的制?、?金屬鉭粉可采用金屬熱還原(鈉熱還原)法制取。在惰性氣氛下用金屬鈉還原氟鉭酸鉀:K2TaF7+5Na─→Ta+5NaF+2KF。反應(yīng)在不銹鋼罐中進(jìn)行,溫度加熱到900℃時(shí),還原反應(yīng)迅速完成。此法制取的鉭粉,粒形不規(guī)則,粒度細(xì),適用于制作鉭電容器。金屬鉭粉亦可用熔鹽電解法制?。河梅g酸鉀、氟化鉀和氯化鉀混合物的熔鹽做電解質(zhì)把五氧化二鉭(Ta2O5)溶于其中,在750℃下電解,可得到純度為99.8~99.9%的鉭粉。② 用碳熱還原Ta2O5亦可得到金屬鉭。還原一般分兩步進(jìn)行:首先將一定配比的Ta2O5和碳的混合物在氫氣氛中于1800~2000℃下制成碳化鉭(TaC),然后再將TaC和Ta2O5按一定配比制成混合物真空還原成金屬鉭。金屬鉭還可采用熱分解或氫還原鉭的氯化物的方法制取。致密的金屬鉭可用真空電弧、電子束、等離子束熔煉或粉末冶金法制備。高純度鉭單晶用無坩堝電子束區(qū)域熔煉法制取。上海加工鉭錠鈮含量高時(shí)稱為鈮礦,鉭含量高時(shí)則稱為鉭礦。
鉭在高溫下也會(huì)被磷酸腐蝕,但該反應(yīng)一般在150℃以上才發(fā)生,在250℃的85%的磷酸中,浸泡1年,表面被腐蝕20毫米,另外,鉭在氫氟酸和硝酸的混酸中能迅速溶解,在氫氟酸中也能被溶解。但是鉭更害怕強(qiáng)堿,在110℃ 40%濃度的燒堿溶液里,鉭會(huì)被迅速溶解,在同樣濃度的氫氧化鉀溶液中,只要100℃就會(huì)被迅速溶解。除上面所述情況外,一般的無機(jī)鹽在150℃以下一般不能腐蝕鉭。實(shí)驗(yàn)證明,鉭在常溫下,對(duì)堿溶液、氯氣、溴水、稀硫酸以及其他許多藥劑均不起作用,*在氫氟酸和熱濃硫酸作用下有所反應(yīng)。這樣的情況在金屬中是比較罕見的。
分離:首先將鉭鈮鐵礦的精礦用氫氟酸和硫酸分解鉭和鈮呈氟鉭酸和氟鈮酸溶于浸出液中,同時(shí)鐵、錳、鈦、鎢、硅等伴生元素也溶于浸出液中,形成成分很復(fù)雜的強(qiáng)酸性溶液。鉭鈮浸出液用甲基異丁基酮萃取鉭鈮同時(shí)萃入有機(jī)相中,用硫酸溶液洗滌有機(jī)相中的微量雜質(zhì),得到純的含鉭鈮的有機(jī)相洗液和萃余液合并,其中含有微量鉭鈮和雜質(zhì)元素,是強(qiáng)酸性溶液,可綜合回收。純的含鉭鈮的有機(jī)相用稀硫酸溶液反萃取鈮得到含鉭的有機(jī)相。鈮和少量的鉭進(jìn)入水溶液相中然后再用甲基異丁基酮萃取其中的鉭,得到純的含鈮溶液。純的含鉭的有機(jī)相用水反萃取就得到純的含鉭溶液。反萃取鉭后的有機(jī)相返回萃取循環(huán)使用。純的氟鉭酸溶液或純的氟鈮酸溶液同氟化鉀或氯化鉀反應(yīng)分別生成氟鉭酸鉀(K2TaF7)和氟鈮酸鉀(K2NbF7)結(jié)晶,也可與氫氧化銨反應(yīng)生成氫氧化鉭或氫氧化鈮沉淀。鉭或鈮的氫氧化物在900~1000℃下煅燒生成鉭或鈮的氧化物。鉭和鈮的物理化學(xué)性質(zhì)相似。
鉭(Tantalum)是一種金屬元素,原子序數(shù)為73,化學(xué)符號(hào)Ta,元素對(duì)應(yīng)的單質(zhì)為鋼灰色金屬,具有極高的抗腐蝕性,無論是在冷和熱的條件下,對(duì)鹽酸、濃硝酸及王水都不反應(yīng)。鉭主要存在于鉭鐵礦中,同鈮共生。鉭的硬度適中 [1] ,富有延展性,可以拉成細(xì)絲式制薄箔。其熱膨脹系數(shù)很小。鉭有非常出色的化學(xué)性質(zhì),具有極高的抗腐蝕性??捎脕碇圃煺舭l(fā)器皿等,也可做電子管的電極、整流器、電解電容。醫(yī)療上用來制成薄片或細(xì)線,縫補(bǔ)破壞的組織。雖然鉭的抗腐蝕性很強(qiáng),但是其抗腐蝕性是由于表面生成穩(wěn)定的五氧化二鉭(Ta2O5)保護(hù)膜。鉭可以取代過去需要由貴重金屬鉑承擔(dān)的任務(wù)。上海加工鉭錠
鉭在酸性電解液中形成穩(wěn)定的陽極氧化膜。湖南加工鉭
在低于150℃的條件下鉭是化學(xué)性質(zhì)**穩(wěn)定的金屬之一。與鉭能起反應(yīng)的只有氟、氫氟酸、含氟離子的酸性溶液和三氧化硫。在室溫下與濃堿溶液反應(yīng),并且溶于熔融堿中。致密的鉭在200℃開始輕微氧化,在280℃時(shí)明顯氧化。鉭有多種氧化物,**穩(wěn)定的是五氧化二鉭(Ta2O5)。鉭和氫在250℃以上生成脆性固溶體和金屬氫化物如Ta2H、TaH、TaH2、TaH3。在800~1200℃的真空下,氫從鉭中析出鉭又恢復(fù)塑性。鉭和氮在300℃左右開始反應(yīng)生成固溶體和氮化合物;在高于2000℃和高真空下,被吸收的氮又從鉭中析出。湖南加工鉭
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