Описание
Тантал — тугоплавкий переходный металл V группы, атомный номер 73. Ковкий, тягучий, очень твёрдый, с объёмноцентрированной кубической решёткой. Ключевое потребительское свойство — исключительная химическая стойкость: водные кислоты, кроме плавиковой, металл не берут, водные щёлочи тоже. На этом основаны два крупнейших направления применения — электролитические конденсаторы, на которые приходится наибольший расход металла, и кислотостойкая аппаратура. Третье направление — медицина: тантал биоинертен, прирастает к костной ткани и применяется в имплантатах, что отражено в торговых обозначениях «трабекулярный металл» и «трабекулит».
Основные атрибуты
- CAS №: 7440-25-7
- Химический символ: Ta
- Молекулярный вес: 180,95
- Точная масса: 180,94800
- Номер ЕС: 231-135-5
- UNII: 6424HBN274
- Номер КМГС (ICSC): 1596
- Номер ООН: 3089
- Идентификатор DSSTox: DTXSID8064690
- Номер RTECS: WW5505000
- Характеристики PSA: 0
- XLogP3: 0,00000
Физико-химические свойства
- Цвет и форма: серебристо-серый металл с объёмноцентрированной кубической кристаллической структурой; кубический или порошкообразный; серый, очень твёрдый, ковкий металл; чёрный порошок, металл стально-голубого цвета в неполированном состоянии и почти платиново-белый при полировке; в порошке — твёрдое вещество от стального сине-серого до чёрного
- Внешний вид товарной формы: проволока от серого до серебристого
- Запах: без запаха
- Плотность: 16,64 г/см³
- Температура плавления: 2996 °C
- Температура кипения: 5429 °C
- Температура вспышки: выше 250 °C
- Показатель преломления: 2,05
- Давление пара: менее 0,01 мм рт. ст. при 537,2 °C
- Теплота испарения: 7,53 × 10⁵ Дж/моль
- Удельная теплоёмкость при 0 °C: 0,036 кал/(г·°C)
- Удельное электрическое сопротивление при 18 °C: 12,4 мкОм·см
- Растворимость: очень устойчив к воздействию кислот, за исключением плавиковой; устойчив к растворам щелочей [KIR83]
Атомные и изотопные данные
- Атомный номер: 73
- Валентность: 5, также 4, 3, 2
- Легко вытягивается в тонкую проволоку
- Два природных изотопа: 181 (99,99877 %) и 180 (0,0123 %)
- Период полураспада: более 10¹² лет
- Искусственные изотопы: 172–179 и 182–186
Химическое поведение
- Очень устойчив к химическому воздействию; водные кислоты, кроме плавиковой, на металл не действуют; водные щёлочи также не действуют; плавленые щёлочи разрушают его медленно
- С фтором, хлором и кислородом реагирует только при нагревании
- При высоких температурах поглощает водород в объёме, в несколько сотен раз превышающем собственный; соединяется с азотом и углеродом
- Реактивная группа: металлы элементарные и порошкообразные, активные. Предупреждение о реактивности: сильный восстановитель
- Профиль реактивности: танталовая пыль быстро реагирует с окислителями — кислородом, фтором, хлором. Легко воспламеняется на воздухе, самопроизвольно воспламеняется при высыхании (Льюис, 3-е издание, 1993). Растворяется в расплавленных основаниях, например в гидроксиде натрия; в водных основаниях нерастворим. Нерастворим в кислотах, кроме плавиковой и дымящейся серной. В сыпучем виде — брус, лист — металл заметно менее реакционноспособен, чем в порошке. Пыль оксида тантала в комнатных условиях, как правило, не реагирует; она нерастворима в воде и кислотах, кроме плавиковой. При сильном нагревании тантал реагирует с карбонатом натрия
- Реакции с воздухом и водой: металл — горючее твёрдое вещество, порошок самопроизвольно воспламеняется на воздухе; с водой быстрой реакции нет
- Физические опасности: возможен взрыв пыли при смешении порошкообразной или гранулированной формы с воздухом
- Характеристики воспламеняемости: самопроизвольно воспламеняется на воздухе; при пожаре выделяются токсичные пары, содержащие тантал
- Предел взрывоопасности: металлический порошок тантала представляет опасность взрыва, хотя и не такую серьёзную, как у циркония, титана и других металлов этой группы
Область применения
- электролитические конденсаторы — с момента первого сообщения о такой возможности направление выросло настолько, что на него приходится наибольшее потребление металла
- выпрямители, особенно для железнодорожной сигнализации; производство радиоламп и мощных электровакуумных приборов
- сплавы: с вольфрамом для нитей накала и сеточных проводов; режущий инструмент
- фильеры для производства вискозного волокна
- кислотостойкая аппаратура для химической промышленности
- катализатор синтеза бутадиена в резиновой отрасли
- перьевые наконечники, аналитические гири, химические, хирургические и стоматологические приборы и инструменты вместо платины
- отрасли переработки: производство металлоизделий, первичная металлургия, транспортное машиностроение, электрооборудование и компоненты, компьютерная и электронная техника
Медицинское применение
Тантал — редкий металл, некоррозионный и ковкий; в виде пластин и дисков он использовался для замещения дефектов черепа, в виде проволоки — для швов, а также для изготовления протезов. В листовой форме применяется при хирургическом восстановлении костей, мышц и нервной ткани: мышечная ткань прирастает к танталу так же, как к кости. Благодаря высокой плотности металл служит рентгеноконтрастным маркером в полимерных и углеродных изделиях.
Биосовместимость подтверждена гистологически. При исследовании двух типов рентгеноконтрастных маркеров — штифтовых чистотой 99,9 % и сферических чистотой 95,2 % — через 3–6 недель у кроликов и 5–48 недель у детей с нарушением роста оба типа оказались прочно связанными с костными трабекулами; макроскопических нежелательных реакций не наблюдалось, микроскопически выявлялись отсутствие реакции либо слабый фиброз костной ткани, а мягкие ткани давали лишь минимальную воспалительную реакцию. Отдельно изучалась пористая танталовая биокерамика: восемь подкожных имплантатов у двух собак оценивали через 4, 8 и 16 недель — все образцы были полностью окружены прилегающей мягкой тканью, прочность соединения определяли отрывным испытанием на сервогидравлической машине при скорости 5 мм/мин. Тантал исследовался также для лечения и профилактики остеоартрита, в том числе коленного, при интраоперационном кровотечении и при подростковом идиопатическом сколиозе.
Механизм закрепления в кости изучен на уровне поверхности: у необработанного металла на поверхности находится пассивный слой оксида тантала, а после обработки гидроксидом натрия с последующим нагревом образуется аморфный танталат натрия. При выдержке в модельной физиологической жидкости необработанный тантал медленно образует небольшое количество Ta—OH групп за счёт гидратации оксида, тогда как обработанный материал формирует апатит существенно быстрее.
Получение
Промышленно применяют несколько способов: электролиз расплавленного фтортанталата калия, восстановление фтортанталата калия натрием, а также взаимодействие карбида тантала с оксидом тантала. Металлические продукты — порошок, полуфабрикаты, слитки — получают почти исключительно восстановлением гептафтортанталата калия натрием. Порошок переводят в компактный металл спеканием в вакууме; кристаллы длиной до фута выращивают дуговой плавкой. Любой нагрев тантала ведут в вакууме или в атмосфере благородного газа — аргона либо гелия, поскольку при повышенных температурах металл активно реагирует с кислородом и азотом.
Токсичность и поведение в организме
- Трахеально, крысы, TDLo: 250 мг/кг
- Сведений о накоплении тантала в тканях и о существовании гомеостатического механизма его выведения нет
- Клиренс из дыхательных путей изучен на самках гончих: порошок частично активированного ¹⁸²Ta с удельной активностью около 2 мкКи/г вводили ингаляционно, для инсуффляции его смешивали с порошком удельной активности около 5 мкКи/г. Концентрация в воздухе составляла около 1 г/м³ при аэродинамическом размере частиц 4 мкм, экспозиция обычно менее часа и только назальная. Измерения удержания ¹⁸²Ta показали быстрый ранний трахеобронхиальный пассаж
Информация по технике безопасности
- Уровень упаковки: II
- Категория опасности: 4.1 (легковоспламеняющиеся твёрдые вещества)
- Транспортные коды: ООН 3089, класс 4.1, группа упаковки II
- WGK Германия: значение в карточке не указано
- Код класса опасности: 11-36/37/38-20/21/22-40-34-36/38
- Инструкции по технике безопасности: 16-26-33-36/37/39-36-45-27-36/37
Хранение и обращение
Компактный металл — брус, лист, проволока — в обращении безопасен и заметно менее реакционноспособен, чем порошок. Основные требования относятся к порошковым формам: их хранят в закрытой таре без доступа воздуха, работы ведут в инертной атмосфере, оборудование заземляют, сжатый воздух для уборки не применяют. Пылевоздушная смесь взрывоопасна, а самовоспламенение возможно при высыхании порошка. Не допускать соседства с окислителями, фтором и хлором. При пожаре выделяются токсичные пары, содержащие тантал, — тушение вести с защитой органов дыхания. Термическую обработку проводить только в вакууме или под аргоном либо гелием.
Description
Tantalum is a refractory transition metal of group V, atomic number 73. Malleable, malleable, very hard, with a body-centered cubic lattice. The key consumer property is exceptional chemical resistance: aqueous acids, except hydrofluoric acid, do not take metal, nor do aqueous alkalis. This is the basis for the two largest areas of application - electrolytic capacitors, which account for the greatest metal consumption, and acid-resistant equipment. The third direction is medicine: tantalum is bioinert, adheres to bone tissue and is used in implants, which is reflected in the trade designations “trabecular metal” and “trabeculite”.
Basic Attributes
- CAS No: 7440-25-7
- Chemical symbol: Ta
- Molecular Weight: 180.95
- Exact weight: 180.94800
- EU number: 231-135-5
- UNII: 6424HBN274
- ICSC Number: 1596
- UN number: 3089
- DSSTox ID: DTXSID8064690
- RTECS number: WW5505000
- PSA Features: 0
- XLogP3: 0.00000
Physico-chemical properties
- Color and shape: silver-gray metal with a body-centered cubic crystal structure; cubic or powdery; gray, very hard, malleable metal; black powder, steel-blue metal when unpolished and almost platinum white when polished; in powder - a solid substance from steel blue-gray to black
- Appearance of the commodity form: wire from gray to silver
- Smell: odorless
- Density: 16.64 g/cm³
- Melting point: 2996 °C
- Boiling point: 5429 °C
- Flash point: above 250 °C
- Refractive index: 2.05
- Vapor pressure: less than 0.01 mm Hg. Art. at 537.2 °C
- Heat of vaporization: 7.53 × 10⁵ J/mol
- Specific heat capacity at 0 °C: 0.036 cal/(g °C)
- Electrical resistivity at 18 °C: 12.4 μΩ cm
- Solubility: very resistant to acids, with the exception of hydrofluoric acid; resistant to alkali solutions [KIR83]
Atomic and isotopic data
- Atomic number: 73
- Valence: 5, also 4, 3, 2
- Easily drawn into thin wire
- Two natural isotopes: 181 (99.99877%) and 180 (0.0123%)
- Half-life: more than 10¹² years
- Artificial isotopes: 172–179 and 182–186
Chemical behavior
- Very resistant to chemical attack; aqueous acids, except hydrofluoric acid, have no effect on metal; aqueous alkalis also have no effect; fused alkalis destroy it slowly
- Reacts with fluorine, chlorine and oxygen only when heated
- At high temperatures, it absorbs hydrogen in a volume several hundred times greater than its own; combines with nitrogen and carbon
- Reactive group: elemental and powdered metals, active. Reactivity Warning: Strong reducing agent
- Reactivity profile: tantalum dust reacts quickly with oxidizing agents - oxygen, fluorine, chlorine. Easily flammable in air, spontaneously ignites when dry (Lewis, 3rd edition, 1993). Dissolves in molten bases such as sodium hydroxide; insoluble in aqueous bases. Insoluble in acids, except hydrofluoric acid and fuming sulfuric acid. In bulk form - timber, sheet - metal is noticeably less reactive than in powder. Tantalum oxide dust generally does not react in room conditions; it is insoluble in water and acids, except hydrofluoric acid. When heated strongly, tantalum reacts with sodium carbonate
- Reactions with air and water: metal is a flammable solid, the powder spontaneously ignites in air; there is no quick reaction with water
- Physical Hazards: Possible dust explosion when powder or granular form is mixed with air
- Flammability characteristics: spontaneously ignites in air; In case of fire, toxic fumes containing tantalum are released
- Explosion Limit: Tantalum metal powder poses an explosion hazard, although not as severe as zirconium, titanium and other metals in this group
Scope of application
- electrolytic capacitors - since the first report of this possibility, the direction has grown so much that it accounts for the largest consumption of metal
- rectifiers, especially for railway signaling; production of radio tubes and high-power vacuum devices
- alloys: with tungsten for filaments and grid wires; cutting tool
- spinnerets for the production of viscose fiber
- acid-resistant equipment for the chemical industry
- catalyst for butadiene synthesis in the rubber industry
- pen tips, analytical weights, chemical, surgical and dental instruments and instruments instead of platinum
- processing industries: metal production, primary metallurgy, transport engineering, electrical equipment and components, computer and electronic equipment
Medical use
Tantalum is a rare metal, non-corrosive and malleable; in the form of plates and disks it was used to replace skull defects, in the form of wire - for sutures, and also for the manufacture of prostheses. In leaf form, it is used for surgical restoration of bones, muscles and nervous tissue: muscle tissue grows to tantalum in the same way as to bone. Due to its high density, the metal serves as a radiopaque marker in polymer and carbon products.
Biocompatibility is confirmed histologically. In a study of two types of radiopaque markers - pins with a purity of 99.9% and spherical with a purity of 95.2% - after 3-6 weeks in rabbits and 5-48 weeks in children with impaired growth, both types were found to be strongly associated with bone trabeculae; No macroscopic adverse reactions were observed, microscopically there was no reaction or mild fibrosis of bone tissue, and soft tissue showed only a minimal inflammatory reaction. Porous tantalum bioceramics were studied separately: eight subdermal implants in two dogs were evaluated at 4, 8 and 16 weeks - all samples were completely surrounded by adjacent soft tissue, and bond strength was determined by pull-out testing on a servo-hydraulic machine at a speed of 5 mm/min. Tantalum has also been studied for the treatment and prevention of osteoarthritis, including knee osteoarthritis, intraoperative bleeding, and adolescent idiopathic scoliosis.
The mechanism of attachment in bone has been studied at the surface level: untreated metal has a passive layer of tantalum oxide on the surface, and after treatment with sodium hydroxide followed by heating, amorphous sodium tantalate is formed. When exposed to a model physiological fluid, untreated tantalum slowly forms a small amount of Ta–OH groups due to oxide hydration, while the treated material forms apatite much faster.
Receipt
Several methods are used industrially: electrolysis of molten potassium fluorotantalate, reduction of potassium fluorotantalate with sodium, and the interaction of tantalum carbide with tantalum oxide. Metal products - powder, semi-finished products, ingots - are obtained almost exclusively by the reduction of potassium heptafluorotantalate with sodium. The powder is converted into a compact metal by sintering in a vacuum; crystals up to a foot long are grown by arc melting. Any heating of tantalum is carried out in a vacuum or in an atmosphere of a noble gas - argon or helium, since at elevated temperatures the metal actively reacts with oxygen and nitrogen.
Toxicity and behavior in the body
- Tracheal, rats, TDLo: 250 mg/kg
- There is no information about the accumulation of tantalum in tissues and the existence of a homeostatic mechanism for its removal
- Clearance from the respiratory tract was studied in female hounds: partially activated ¹⁸²Ta powder with a specific activity of about 2 µCi/g was administered by inhalation; for insufflation it was mixed with a powder with a specific activity of about 5 µCi/g. The concentration in the air was about 1 g/m³ with an aerodynamic particle size of 4 µm, exposure was usually less than an hour and only nasal. ¹⁸²Ta retention measurements showed rapid early tracheobronchial passage
Safety Information
- Packing level: II
- Hazard category: 4.1 (flammable solids)
- Transport codes: UN 3089, class 4.1, packing group II
- WGK Germany: value not indicated on the card
- Hazard class code: 11-36/37/38-20/21/22-40-34-36/38
- Safety instructions: 16-26-33-36/37/39-36-45-27-36/37
Storage and handling
Compact metal - timber, sheet, wire - is safe to handle and noticeably less reactive than powder. The basic requirements apply to powder forms: they are stored in a closed container without access to air, work is carried out in an inert atmosphere, the equipment is grounded, and compressed air is not used for cleaning. The dust-air mixture is explosive, and self-ignition is possible when the powder dries. Avoid proximity to oxidizing agents, fluorine and chlorine. In case of fire, toxic fumes containing tantalum are released - extinguish with respiratory protection. Heat treatment should only be carried out in a vacuum or under argon or helium.
Почему мы
Доставка продукции в регионы
Русский Торговый Холдинг" осуществляет поставку промышленной химии и химического сырья во все города России и СНГ: Санкт-Петербург, Москву, Казань, Нижний Новгород, Пермь, Екатеринбург, Воронеж, Самару, Уфу, Челябинск, Омск, Новосибирск, Волгоград, Ростов-на-Дону, Красноярск, Республику Татарстан, Республику Башкортостан, Чувашскую Республику, Республику Мордовия, Республику Марий Эл.
Подробности уточняйте по телефону +7 831 282-10-90.
О компании
"Русский Торговый Холдинг" является ведущим поставщиком оптовых продаж химической промышленности и нефтепродуктов. Мы обеспечиваем прямые поставки продукции от ведущих заводов, предлагая широкий спектр продукции. Тантал от "Русский Торговый Холдинг" соответствует стандартам качества ГОСТ, ТУ, обеспечивая высокую степень чистоты и безопасности в соответствии с отраслевыми требованиями.
Наша компания специализируется не только на продаже продукции российских производителей, но и предоставляет доступ к продукции зарубежных партнеров. Это расширяет возможности выбора и обеспечивает доступ к продукции мирового стандарта.Кроме того, мы предлагаем услуги контрактного производства, что позволяет заказчикам получить индивидуальные химические решения, соответствующие их конкретным потребностям.
Вся продукция сопровождается полным пакетом документов, подтверждающих её качество и соответствие установленным требованиям. В комплект входят сертификаты производителя, паспорта, а также иные подтверждающие документы, содержащие информацию о составе и свойствах сырья. Это позволяет гарантировать соответствие продукции действующим стандартам, включая ГОСТ, ТУ и международные регламенты, и обеспечивает прозрачность при её использовании в различных отраслях промышленности.
Для перевозки поставляемых продуктов мы используем тару высокого качества и соответствующую спецтехнику: мешки, канистры, бочки, еврокубы, автоцистерны, ж/д цистерны. Доставка химической продукции осуществляется подходящими видами транспорта по ПФО и ЦФО.
Работаем со всеми известными зарубежными производителями. Берём на себя гарантии и ответственность за все внешнеэкономические связи. Наиболее востребованные страны, из которых импортируем продукты: Китай, Казахстан, Польша, Турция, Индия. Если необходимой страны производителя нет в списке, оставьте заявку. Наш отдел ВЭД организует связи с поставщиками из любых стран.
Доставка отгружаемой продукции осуществляется спецтранспортом с полным комплектом сопровождающей документации и необходимых разрешений.
Доставка по всей России удобным для клиента способом (тип тары, логистика). География поставок: от Белгорода до Хабаровска и от Санкт-Петербурга до Краснодара.
ООО "Русский Торговый Холдинг" — оптовая компания. Все сделки сопровождаются полным набором юридических документов. Работаем по ЭДО и классическому документообороту.
Виды оплаты, с которыми мы работаем:
- Предоплата (размер предоплаты обговаривается индивидуально с вашим менеджером и зависит от объёмов поставки, срока и логистических деталей).
- Оплата по факту отгрузки продукции.
- Отсрочка оплат для действующих клиентов.
|
Мешки по 25 кг. для сыпучих продуктов |
|
Пластиковые канистры 25 литров, 30 литров |
|
Пластиковые и металлические бочки 227 л. |
|
Еврокубы 1000 л. |
|
Автоцистерны различного объёма |
|
Железнодорожные цистерны стандартного объёма |
