ტანტალი

ცოდნა სინათლეა - Knowledge is light - Знание свет -  

                              ტანტალი

ზოგადი თვისებები
მარტივი ნივთიერების ვიზუალური აღწერა	რუხი ფერის ლითონი
სტანდ. ატომური წონა Ar°(Ta)	180.94788±0.00002 180.95±0.01 (დამრგვალებული)
ტანტალი პერიოდულ სისტემაში
წყალბადი ჰელიუმი ლითიუმი ბერილიუმი ბორი ნახშირბადი აზოტი ჟანგბადი ფთორი ნეონი ნატრიუმი მაგნიუმი ალუმინი სილიციუმი ფოსფორი გოგირდი ქლორი არგონი კალიუმი კალციუმი სკანდიუმი ტიტანი ვანადიუმი ქრომი მანგანუმი რკინა კობალტი ნიკელი სპილენძი თუთია გალიუმი გერმანიუმი დარიშხანი სელენი ბრომი კრიპტონი რუბიდიუმი სტრონციუმი იტრიუმი ცირკონიუმი ნიობიუმი მოლიბდენი ტექნეციუმი რუთენიუმი როდიუმი პალადიუმი ვერცხლი კადმიუმი ინდიუმი კალა სტიბიუმი ტელური იოდი ქსენონი ცეზიუმი ბარიუმი ლანთანი ცერიუმი პრაზეოდიმი ნეოდიმი პრომეთიუმი სამარიუმი ევროპიუმი გადოლინიუმი ტერბიუმი დისპროზიუმი ჰოლმიუმი ერბიუმი თულიუმი იტერბიუმი ლუტეციუმი ჰაფნიუმი ტანტალი ვოლფრამი რენიუმი ოსმიუმი ირიდიუმი პლატინა ოქრო ვერცხლისწყალი თალიუმი ტყვია ბისმუტი პოლონიუმი ასტატი რადონი ფრანციუმი რადიუმი აქტინიუმი თორიუმი პროტაქტინიუმი ურანი (ელემენტი) ნეპტუნიუმი პლუტონიუმი ამერიციუმი კიურიუმი ბერკელიუმი კალიფორნიუმი აინშტაინიუმი ფერმიუმი მენდელევიუმი ნობელიუმი ლოურენსიუმი რეზერფორდიუმი დუბნიუმი სიბორგიუმი ბორიუმი ჰასიუმი მეიტნერიუმი დარმშტადტიუმი რენტგენიუმი კოპერნიციუმი ნიჰონიუმი ფლეროვიუმი მოსკოვიუმი ლივერმორიუმი ტენესინი ოგანესონი Nb ↑ Ta ↓ Db ჰაფნიუმი ← ტანტალი → ვოლფრამი
ატომური ნომერი (Z)	73
ჯგუფი	5
პერიოდი	6 პერიოდი
ბლოკი	d-ბლოკი
ელექტრონული კონფიგურაცია	[Xe] 4f14 5d3 6s2
ელექტრონი გარსზე	2, 8, 18, 32, 11, 2
ელემენტის ატომის სქემა
ფიზიკური თვისებები
აგრეგეგატული მდგომ. ნსპ-ში	მყარი სხეული
დნობის ტემპერატურა	3017 °C ​(3290 K, ​​5463 °F)
დუღილის ტემპერატურა	5458 °C ​(5731 K, ​9856 °F)
სიმკვრივე (ო.ტ.)	16.69 გ/სმ3
სიმკვრივე (ლ.წ.)	15 გ/სმ3
დნობის კუთ. სითბო	36.57 კჯ/მოლი
აორთქ. კუთ. სითბო	753 კჯ/მოლი
მოლური თბოტევადობა	25.36 ჯ/(მოლი·K)
ნაჯერი ორთქლის წნევა P (პა) 1 10 100 1 k 10 k 100 k T (K)-ზე 3297 3597 3957 4395 4939 5634
ატომის თვისებები
ჟანგვის ხარისხი	−3, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5
ელექტროდული პოტენციალი
ელექტრო­უარყოფითობა	პოლინგის სკალა: 1.5
იონიზაციის ენერგია	1: 761 კჯ/მოლ 2: 1500 კჯ/მოლ
ატომის რადიუსი	ემპირიული: 146 პმ
კოვალენტური რადიუსი (rcov)	170±8 პმ
ტანტალის სპექტრალური ზოლები
სხვა თვისებები
ბუნებაში გვხვდება	პირველადი ნუკლიდების სახით
მესრის სტრუქტურა	კუბური მოცულობაცენტრირებული
მესრის სტრუქტურა	ტეტრაგონალური
ბგერის სიჩქარე	3400 მ/წმ (20 °C)
თერმული გაფართოება	6.3 µმ/(მ·K) (25 °C)
თბოგამტარობა	57.5 ვტ/(მ·K)
კუთრი წინაღობა	131 ნომ·მ (20 °C)
მაგნეტიზმი	პარამაგნეტიკი
მაგნიტური ამთვისებლობა	+154.0×10−6 სმ3/მოლ
იუნგას მოდული	186 გპა
წანაცვლების მოდული	69 გპა
დრეკადობის მოდული	200 გპა
პუასონის კოეფიციენტი	0.34
მოოსის მეთოდი	6.5
ვიკერსის მეთოდი	870–1200 მპა
ბრინელის მეთოდი	440–3430 მპა
CAS ნომერი	7440-25-7
ისტორია
სახელწოდება მომდინარეობს	ძვ. ბერძნ. Τάνταλος — „ტანტალოსი“
აღმომჩენია	ანდერს ეკებერგი (1802)
ტანტალის მთავარი იზოტოპები
იზო­ტოპი გავრცე­ლება­დობა ნახევ. დაშლა (t1/2) რადიო. დაშლა პრო­დუქტი 177Ta სინთ 56.56 სთ β+ 177Hf 178Ta სინთ 2.36 სთ β+ 178Hf 179Ta სინთ 1.82 წ ε 179Hf 180Ta სინთ 8.125 სთ ε 180Hf β− 180W 180mTa 0.012% სტაბილური 181Ta 99.988% სტაბილური 182Ta სინთ 114.43 დღ-ღ β− 182W 183Ta სინთ 5.1 დღ-ღ β− 183W

ტანტალი (ქიმიური სიმბოლო Ta, ლათინური Tantalum) არის მე-5 ჯგუფის ქიმიური ელემენტი (მოძველებული კლასიფიკაციის მიხედვით - მეხუთე ჯგუფის მეორადი ქვეჯგუფი, VB) D.I. მენდელეევის ქიმიური ელემენტების პერიოდული ცხრილის მეექვსე პერიოდის. ატომური ნომრით 73.

სტანდარტულ პირობებში, ტანტალი არის მოვერცხლისფრო-თეთრი ფერის მბზინავი გარდამავალი ლითონი (მსუბუქი ტყვიის (მოლურჯო) ელფერით მკვრივი ოქსიდის ფირის წარმოქმნის გამო).

ისტორია  - ტანტალი აღმოაჩინა 1802 წელს შვედმა ქიმიკოსმა A.G. Ekeberg-მა ფინეთსა და შვედეთში აღმოჩენილ ორ მინერალში. თუმცა მისი სუფთა სახით გამოყოფა შეუძლებელი იყო. ამ ელემენტის მოპოვების სირთულეების გამო მას ძველი ბერძნული მითოლოგიის გმირის, მეფე ტანტალუსის სახელი ეწოდა.

შემდგომში ტანტალი და "კოლუმბიუმი" (ნიობიუმი) იდენტურად ითვლებოდა. მხოლოდ 1844 წელს გერმანელმა ქიმიკოსმა ჰაინრიხ როუზმა დაამტკიცა, რომ მინერალი კოლუმბიტი-ტანტალიტი შეიცავს ორ განსხვავებულ ელემენტს - ნიობიუმს და ტანტალის.

დრეკადი მეტალის ტანტალი პირველად მიიღო გერმანელმა მეცნიერმა ვ. ბოლტონმა 1903 წელს.

პირველი სამრეწველო ტანტალის ღერო მიიღეს 1922 წელს და ის არ აღემატებოდა ასანთის თავს. შემდეგ ელემენტის გამოყენება დაიწყო მიმდინარე გამსწორებლებში და რადიო მილებში. ტანტალის აქტიური წარმოება მეორე მსოფლიო ომის ბოლოს დაიწყო.

ბუნებაში ყოფნა

ტანტალი იშვიათი ლითონია, რომელიც დედამიწის ქერქის 0,0002%-ს შეადგენს. ცნობილია ტანტალის 20-მდე მინერალი - კოლუმბიტ-ტანტალიტის სერია, ვოჯინიტი, ლოპარიტი, მანგანოტანტალიტი და სხვა, ასევე ტანტალის შემცველი 60-ზე მეტი მინერალი. ყველა მათგანი დაკავშირებულია ენდოგენური მინერალების წარმოქმნასთან. მინერალებში ტანტალი ყოველთვის გვხვდება ნიობიუმთან ერთად მათი ფიზიკური და ქიმიური თვისებების მსგავსების გამო. ტანტალი არის ტიპიური მიკროელემენტი, რადგან ის იზომორფულია მრავალი ქიმიური ელემენტით. ტანტალის საბადოები ასოცირდება გრანიტულ პეგმატიტებთან, კარბონატიტებთან და ტუტე შრეების შეჭრასთან.

დეპოზიტები

ტანტალის საბადოების უდიდესი საბადოები მდებარეობს საფრანგეთში, ეგვიპტეში, ტაილანდში და ჩინეთში. ტანტალის საბადოები ასევე გვხვდება მოზამბიკში, ავსტრალიაში, ნიგერიაში, კანადაში, ბრაზილიაში, დსთ-ს, DRC-სა და მალაიზიაში. რუსეთში ტანტალის საბადოებია მურმანსკის რეგიონში, აღმოსავლეთ ციმბირში, ტრანსბაიკალიასა და იაკუტიაში.

მსოფლიოში ყველაზე დიდი ტანტალის საბადო, გრინბუში, მდებარეობს ავსტრალიაში, დასავლეთ ავსტრალიის შტატში, პერტის სამხრეთით 250 კმ-ში.

Ta(CH₃)₅.

ფიზიკური თვისებები

ტანტალის ატომის სრული ელექტრონული კონფიგურაციაა: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d3.

ტანტალის აქვს მაღალი დნობის წერტილი 3290 K (3017 °C); ადუღდება 5731 K (5458 °C). ტანტალის სიმკვრივეა 16,65 გ/სმ3. მიუხედავად მაღალი დნობის წერტილისა, ტანტალი ისეთივე დნობაა, როგორც ოქრო. სუფთა ტანტალი ადვილად დასამუშავებელია, შტამპი, მავთულხლართებად და თხელ ფურცლებად დამუშავებულია მეასედი მილიმეტრის სისქით. არ ხდება მყიფე თხევადი აზოტის ტემპერატურაზეც კი (−196 °C). მინარევების (ნახშირბადის, აზოტის, ჟანგბადის, წყალბადის) არსებობისას მკვეთრად უარესდება მექანიკური თვისებები, რაც განსაკუთრებით აქტუალურს ხდის ულტრასუფთა ლითონის მიღების პრობლემას. ტანტალი არის შესანიშნავი შემგროვებელი (გაზის შთამნთქმელი), 800 °C ტემპერატურაზე მას შეუძლია 740 მოცულობის აირის შთანთქმა. ბროლის ბადე არის კუბური, სხეულზე ორიენტირებული. მას აქვს პარამაგნიტური თვისებები.

4,45 K-ზე დაბალ ტემპერატურაზე ის გადადის ზეგამტარ მდგომარეობაში.

ტანტალიტი, პილბარას რაიონი, ავსტრალია

იზოტოპები

მთავარი სტატია: ტანტალის იზოტოპები

ცნობილია ტანტალის იზოტოპები მასობრივი რიცხვებით 155-დან 190-მდე (პროტონების რაოდენობა - 73, ნეიტრონები - 82-დან 117-მდე) და 30-ზე მეტი ბირთვული იზომერი.

ბუნებრივი ტანტალი შედგება სტაბილური იზოტოპისა და სტაბილური იზომერის ნარევისგან: 181Ta (99,9877%) და 180mTa (0,0123%). ეს უკანასკნელი არის 180Ta იზოტოპის უკიდურესად სტაბილური იზომერი (აღგზნებული მდგომარეობა), ნახევარგამოყოფის პერიოდი 8 საათზე ცოტა მეტია.

ქიმიური თვისებები

ნორმალურ პირობებში ტანტალი არააქტიურია ჰაერში, ის იჟანგება მხოლოდ 280 °C-ზე მაღალ ტემპერატურაზე და დაფარულია Ta2O5 ოქსიდის ფენით; რეაგირებს ჰალოგენებთან 250 °C-ზე მაღალ ტემპერატურაზე. როდესაც თბება, ის რეაგირებს C, B, Si, P, Se, Te, H2O, CO, CO2, NO, HCl, H2S.

ქიმიურად სუფთა ტანტალი განსაკუთრებულად მდგრადია თხევადი ტუტე ლითონების, უმეტესი არაორგანული და ორგანული მჟავების, ისევე როგორც მრავალი სხვა აგრესიული გარემოს (გარდა მდნარი ტუტეების) მოქმედების მიმართ.

რეაგენტების მიმართ ქიმიური წინააღმდეგობის თვალსაზრისით, ტანტალი მინის მსგავსია. ტანტალი უხსნადია მჟავებში და მათ ნარევებში, გარდა ჰიდროფტორული და აზოტის მჟავების ნარევისა; აკვა რეგიაც კი არ ხსნის მას. ფლუორმჟავასთან რეაქცია ხდება მხოლოდ ლითონის მტვერთან და თან ახლავს აფეთქება. ძალიან მდგრადია ნებისმიერი კონცენტრაციისა და ტემპერატურის გოგირდმჟავას ზემოქმედების მიმართ (200 °C-ზე ლითონი მჟავაში კოროზირდება მხოლოდ 0,006 მილიმეტრით წელიწადში), მდგრადია დეოქსიგენირებული მდნარი ტუტე ლითონებისა და მათი ზედმეტად გახურებული ორთქლის მიმართ (ლითიუმი, ნატრიუმი). კალიუმი, რუბიდიუმი, ცეზიუმი).

ტოქსიკოლოგია

MAC 5 მგ/მ³.

გავრცელება

ტანტალის საშუალო შემცველობა (წონის მიხედვით):

დედამიწის ქერქში 2,5⋅10−4%

ულტრამაფიკურ ქანებში 1⋅10−6%

მთავარ ქანებში 4,8⋅10−5%

მჟავე ქანებში 3,5⋅10−4%

ნახევრად მჟავე ქანებში 7⋅10−4%

მიღება

ტანტალის და მისი შენადნობების წარმოების ძირითადი ნედლეული არის ტანტალიტისა და ლოპარიტის კონცენტრატები, რომლებიც შეიცავს დაახლოებით 8% Ta2O5, ასევე 60% და მეტი Nb2O5. კონცენტრატები იშლება მჟავებით ან ტუტეებით, ლოპარიტი ქლორირებულია. Ta და Nb-ის გამოყოფა ხორციელდება ექსტრაქციის გამოყენებით. მეტალის ტანტალი ჩვეულებრივ მზადდება Ta2-ის შემცირებითO5 ნახშირბადი, ან ელექტროქიმიურად დნობისგან. კომპაქტური ლითონი იწარმოება ვაკუუმური რკალის, პლაზმის დნობის ან ფხვნილის მეტალურგიით.

1 ტონა ტანტალის კონცენტრატის მისაღებად საჭიროა 3000 ტონამდე მადნის გადამუშავება.

რუსეთში, ლითონური ტანტალის პირველი 8 კგ ზვიგენი მიიღეს 2024 წლის მარტში ეკატერინბურგის ფერადი ლითონების გადამამუშავებელ ქარხანაში ლოპარიტის საბადოდან ლოვოზეროს სამთო და გადამამუშავებელ ქარხანაში მიღებული მადნის კონცენტრატისგან, შემდეგ კი გადამუშავდა სოლიკამსკის მაგნიუმის ქარხანაში (ორივე. ამ საწარმოებიდან არის Rosatom კონცერნის ნაწილი).

ფასი

ტანტალის ღირებულება 1 კგ-ზე დაახლოებით 218 დოლარია (2019 წლის სექტემბერი). ულტრასუფთა ტანტალი (99,985%-დან) აქვს დაახლოებით $3,585 ფასი 1 კგ-ზე.

გამოყენება - თავდაპირველად გამოიყენებოდა მავთულის დასამზადებლად ინკანდესენტური ნათურებისთვის. დღეს ტანტალი და მისი შენადნობები გამოიყენება:

სითბოს მდგრადი და კოროზიის მდგრადი შენადნობები;

უშუალოდ გაცხელებული კათოდების წარმოება ზოგიერთი დანადგარებისთვის, ვოლფრამისა და რენიუმთან ერთად;

კოროზიისადმი მდგრადი მოწყობილობა ქიმიური მრეწველობისთვის, სპინერის ფირფიტები, ლაბორატორიული მინის ჭურჭელი და ჭურჭელი იშვიათი მიწიერი ელემენტების, აგრეთვე იტრიუმის და სკანდიუმის მისაღებად, დნობისა და ჩამოსხმისთვის;

სითბოს გადამცვლელები ბირთვული ენერგეტიკული სისტემებისთვის (ტანტალი ყველა ლითონს შორის ყველაზე მდგრადია ზედმეტად გახურებული დნობისა და ცეზიუმის ორთქლის მიმართ);

ქირურგიაში, ტანტალისგან დამზადებული ფურცლები, ფოლგა და მავთული გამოიყენება ქსოვილებისა და ნერვების დასამაგრებლად, ნაკერების დასაყენებლად, პროთეზების დასამზადებლად, რომლებიც ცვლის ძვლების დაზიანებულ ნაწილებს (ბიოთავსებადობის გამო) და ორთოპედიული ელექტრიტების დასამზადებლად;

ტანტალის მავთული გამოიყენება კრიოტრონებში - გამოთვლით აღჭურვილობაში დაყენებული ზეგამტარი ელემენტები;

საბრძოლო მასალის წარმოებაში ტანტალი გამოიყენება მოწინავე კუმულაციური მუხტების ლითონის გარსების დასამზადებლად, რაც აუმჯობესებს ჯავშანტექნიკის შეღწევას;

ტანტალი და ნიობიუმი გამოიყენება ელექტროლიტური კონდენსატორების წარმოებისთვის (უფრო მაღალი ხარისხის ვიდრე ალუმინის ელექტროლიტური კონდენსატორები, მაგრამ განკუთვნილია დაბალი ძაბვისთვის);

ტანტალი გამოიყენებოდა ბოლო წლებში, როგორც საიუველირო ლითონი, იმის გამო, რომ მას შეუძლია შექმნას მშვენიერი ცისარტყელას ფერების ძლიერი ოქსიდის ფილმები ზედაპირზე;

აშშ-ს სტანდარტების ბიურო და საფრანგეთის საერთაშორისო ბიურო des Poids et Mesures პლატინის ნაცვლად იყენებენ ტანტალს მაღალი სიზუსტის სტანდარტული ანალიტიკური წონების დასამზადებლად;

ტანტალის ბერილიდი უკიდურესად მძიმეა და მდგრადია ჰაერში ჟანგვის მიმართ 1650 °C-მდე და გამოიყენება კოსმოსურ ინჟინერიაში;

ტანტალის კარბიდი (დნობის წერტილი 3880 °C, სიხისტე ალმასთან ახლოს) გამოიყენება მყარი შენადნობების წარმოებაში - ვოლფრამის და ტანტალის კარბიდების ნარევი (TT ინდექსით კლასები), ლითონის დამუშავების ყველაზე მძიმე პირობებისა და ზემოქმედებითი ბურღვისთვის. მასალები (ქვა, კომპოზიტები) და ასევე გამოიყენება სარაკეტო საქშენებსა და ინჟექტორებზე;

ტანტალის (V) ოქსიდი გამოიყენება ბირთვულ ტექნოლოგიაში გამა შთამნთქმელი მინის დასამზადებლად. ასეთი მინის ერთ-ერთი ყველაზე ფართოდ გამოყენებული კომპოზიცია: სილიციუმის დიოქსიდი - 2%, ტყვიის მონოქსიდი (ლიტარგი) - 82%, ბორის ოქსიდი - 14%, ტანტალის პენტოქსიდი - 2%;

ნუმიზმატიკაში. 2006 წლიდან ყაზახეთის ეროვნული ბანკი უშვებს ვერცხლისა და ტანტალის 100 და 500 ტენგეს სამახსოვრო ბიმეტალურ მონეტებს.

ელექტრონიკაში - ტანტალის, როგორც ლითონის ფხვნილის, ძირითადი გამოყენება ელექტრონული კომპონენტების, ძირითადად, კონდენსატორებისა და ზოგიერთი მაღალი სიმძლავრის რეზისტორების წარმოებაშია. ტანტალის ელექტროლიტური კონდენსატორები იყენებენ ტანტალის ტენდენციას, შექმნას დამცავი ოქსიდის ზედაპირის ფენა, ტანტალის ფხვნილის გამოყენებით, დაჭერით გრანულების ფორმაში, როგორც კონდენსატორის ერთი "ფირფიტა", ოქსიდი, როგორც დიელექტრიკი, და ელექტროლიტური ხსნარი ან გამტარი მყარი, როგორც სხვა "ფირფიტა". იმის გამო, რომ დიელექტრიკული ფენა შეიძლება იყოს ძალიან თხელი (უფრო თხელი, ვიდრე მსგავსი ფენა, მაგალითად, ალუმინის ელექტროლიტურ კონდენსატორში), მაღალი ტევადობის მიღწევა შესაძლებელია მცირე მოცულობით. ზომისა და წონის უპირატესობების გამო, ტანტალის კონდენსატორები მიმზიდველია პორტატული ტელეფონებისთვის, პერსონალური კომპიუტერებისთვის, საავტომობილო ელექტრონიკისთვის და კამერებისთვის.

ტანტალის ელექტროლიტური კონდენსატორი

შენადნობები

ტანტალი ასევე გამოიყენება სხვადასხვა შენადნობების დასამზადებლად, რომლებსაც აქვთ მაღალი დნობის წერტილი, სიმტკიცე და ელასტიურობა. სხვა ლითონებთან შენადნობი, იგი ასევე გამოიყენება კარბიდის ხელსაწყოების დასამზადებლად ლითონის გადამამუშავებელი აღჭურვილობისთვის და სუპერშენადნობების წარმოებაში რეაქტიული ძრავის კომპონენტებისთვის, ქიმიური პროცესის აღჭურვილობისთვის, ბირთვული რეაქტორებისთვის, რაკეტების ნაწილებისთვის, სითბოს გადამცვლელებისთვის, ტანკებისთვის და გემებისთვის. მისი მოქნილობის გამო, ტანტალი შეიძლება დაიწიოს წვრილ მავთულებში ან ძაფებში, რომლებიც გამოიყენება ლითონების აორთქლებისთვის, როგორიცაა ალუმინი.

ტანტალი ინერტულია მჟავების უმეტესობის მიმართ, გარდა ჰიდროფტორმჟავისა და ცხელი გოგირდმჟავისა, ხოლო ცხელი ტუტე ხსნარები ასევე იწვევს ტანტალის კოროზიას. ეს თვისება მას სასარგებლო ლითონად აქცევს ქიმიური რეაქციის ჭურჭლისა და კოროზიული სითხეების მილებისთვის. მარილმჟავას ორთქლის გასათბობად სითბოს გადამცვლელი ხვეულები მზადდება ტანტალისგან. ტანტალი ფართოდ გამოიყენებოდა რადიო გადამცემებისთვის ულტრა მაღალი სიხშირის ელექტრონული მილების წარმოებაში. ტანტალის შეუძლია დაიჭიროს ჟანგბადი და აზოტი ნიტრიდებისა და ოქსიდების წარმოქმნით და, შესაბამისად, დაეხმარა მილაკებისთვის საჭირო მაღალი ვაკუუმის შენარჩუნებას შიდა ნაწილებისთვის, როგორიცაა ბადეები და ფირფიტები.

ქირურგიული გამოყენება

ლოს-ანჯელესის ორთოპედიული საავადმყოფოს სამედიცინო მკვლევარმა ჯერალდ ლ. ბურკმა პირველად 1938 წელს აღმოაჩინა, რომ ტანტალი ბიოინერტულია ადამიანის ქსოვილში და შეიძლება უსაფრთხოდ გამოიყენებოდეს ორთოპედიული იმპლანტის მასალად.  ბერკმა ასევე აჩვენა ტანტალის, ალბათ, სხვა ყველაზე დაფასებული მახასიათებელი ქირურგიულ პროცედურებში: ტანტალი სამუდამოდ მიემაგრება ძვალს მიმდებარე ძვლის დეგრადაციის გარეშე. მოგვიანებით, ბერკის გუნდმა, რომელიც მუშაობდა კალიფორნიის ტექნოლოგიური ინსტიტუტის გუნდთან, ჯონ ნორტონ უილსონის ხელმძღვანელობით, აჩვენა, რომ ტანტალი, მიუხედავად იმისა, რომ საკმარისად მძიმეა ქირურგიულ იარაღად დასამზადებლად, ასევე შეიძლება დამზადდეს საკმარისად ელასტიური, მაგრამ მაინც საკმარისად ძლიერი, რომ გამოიტანოს. წვრილ ძაფებად, რომლებიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას არანაწიბუროვანი ნაკერებისთვის. 1940 წელს ბურკის გუნდმა პირველმა შემოგვთავაზა ტანტალის გამოყენება ართროპლასტიკის პროცედურებისთვის, ინტერტროქანტერული მოტეხილობების შესაკეთებლად და ყბის შეკეთებისა და კბილის იმპლანტაციისთვის. ბურკის თავდაპირველი ბიოლოგიური კვლევის შედეგები დაადასტურა და უფრო დეტალურად დაასახელა ჰარვარდის სამედიცინო სკოლამ ნევროლოგიური ექსპერიმენტების სერიაში, ტანტალის ფხვნილის იმპლანტანტების გამოყენებით.  50 წელზე მეტი ხნის შემდეგ, მკვლევარები ჯერ კიდევ აზუსტებდნენ და აფიქსირებდნენ თავიანთი გაგების შესახებ ძირითადი ქირურგიული პროცედურების შესახებ, რომლებიც შემუშავებული იყო ბერკის მიერ მისი პიონერული აღმოჩენების შემდეგ.

დღესდღეობით, ფასის მიუხედავად, ტანტალი კვლავ ფართოდ გამოიყენება ქირურგიული ინსტრუმენტებისა და იმპლანტების დასამზადებლად და ახალი პროცედურების შემუშავება გრძელდება. მაგალითად, ფოროვანი ტანტალის საფარები გამოიყენება ტიტანის იმპლანტანტების მშენებლობაში ტანტალის განსაკუთრებული უნარის გამო, შექმნას პირდაპირი კავშირი მყარ ქსოვილთან. იმის გამო, რომ ტანტალი არის ფერადი, არამაგნიტური ლითონი, ტანტალის იმპლანტანტები მისაღებია პაციენტებისთვის, რომლებსაც უტარდებათ MRI პროცედურები.

ყაზახეთის ბანკის მიერ მოჭრილი ბიმეტალური მონეტები ვერცხლის ბეჭდით და ტანტალის ცენტრით. ამ ორს აქვს Apollo-Soyuz და საერთაშორისო კოსმოსური სადგური

ტანტალი გამოიყენებოდა NASA-ს მიერ, რათა დაეცვა კოსმოსური ხომალდების კომპონენტები, როგორიცაა Voyager 1 და Voyager 2, რადიაციისგან. მაღალი დნობის წერტილი და დაჟანგვის წინააღმდეგობა განაპირობებდა ლითონის გამოყენებას ვაკუუმური ღუმელის ნაწილების წარმოებაში. ტანტალი უკიდურესად ინერტულია და, შესაბამისად, ყალიბდება სხვადასხვა სახის კოროზიისადმი მდგრად ნაწილებად, როგორიცაა თერმოჭები, სარქველების სხეულები და ტანტალის შესაკრავები. მისი მაღალი სიმკვრივის გამო, ფორმის მუხტი და ფეთქებად ფორმირებული შეღწევადი ლაინერები აგებულია ტანტალისგან. ტანტალი მნიშვნელოვნად ზრდის ჯავშანტექნიკის შეღწევადობის შესაძლებლობებს ფორმის მუხტის გამო მისი მაღალი სიმკვრივისა და მაღალი დნობის წერტილის გამო. ის ასევე ზოგჯერ გამოიყენება ძვირფას საათებში, მაგ. Audemars Piguet-ისგან, F.P. Journe, Hublot, Montblanc, Omega და Panerai. ტანტალის ოქსიდი გამოიყენება სპეციალური მაღალი რეფრაქციული ინდექსის მინის დასამზადებლად კამერის ლინზებისთვის. სფერული ტანტალის ფხვნილი, რომელიც წარმოიქმნება მდნარი ტანტალის ატომიზაციის შედეგად გაზის ან სითხის გამოყენებით, ჩვეულებრივ გამოიყენება დანამატების წარმოებაში მისი ერთგვაროვანი ფორმის, შესანიშნავი დინებადობისა და მაღალი დნობის წერტილის გამო.

იხ.ვიდეო - What is TANTALUM? | PERIODIC TABLE

გარემოსდაცვითი საკითხები

ტანტალის გაცილებით ნაკლები ყურადღება ექცევა გარემოსდაცვით სფეროში, ვიდრე სხვა გეომეცნიერებებში. ზედა ქერქის კონცენტრაცია (UCC) და Nb/Ta თანაფარდობა ზედა ქერქში და მინერალებში ხელმისაწვდომია, რადგან ეს გაზომვები სასარგებლოა როგორც გეოქიმიური ინსტრუმენტი. ზედა ქერქის კონცენტრაციის უახლესი მნიშვნელობა არის 0,92 ppm, ხოლო Nb/Ta(w/w) თანაფარდობა შეადგენს 12,7-ს.

მწირი მონაცემებია ხელმისაწვდომი ტანტალის კონცენტრაციის შესახებ სხვადასხვა გარემოსდაცვით ნაწილებში, განსაკუთრებით ბუნებრივ წყლებში, სადაც ზღვის წყალში და მტკნარ წყლებში „დაშლილი“ ტანტალის კონცენტრაციის სანდო შეფასებები არც კი არის წარმოებული. გამოქვეყნებულია ოკეანეებში გახსნილი კონცენტრაციების ზოგიერთი მნიშვნელობა, მაგრამ ისინი ურთიერთსაწინააღმდეგოა. მტკნარ წყლებში მნიშვნელობები ოდნავ უკეთესია, მაგრამ, ყველა შემთხვევაში, ისინი ალბათ 1 ნგ ლ-1-ზე დაბალია, რადგან ბუნებრივ წყლებში „დაშლილი“ კონცენტრაციები გაცილებით დაბალია ყველაზე მიმდინარე ანალიტიკურ შესაძლებლობებზე. ანალიზი მოითხოვს წინასწარი კონცენტრაციის პროცედურებს, რომლებიც, ამ დროისთვის, არ იძლევა თანმიმდევრულ შედეგებს. და ნებისმიერ შემთხვევაში, ტანტალი, როგორც ჩანს, იმყოფება ბუნებრივ წყლებში ძირითადად ნაწილაკების სახით, ვიდრე დაშლილი.

ნიადაგში კონცენტრაციის მნიშვნელობები, საწოლ ნალექები და ატმოსფერული აეროზოლები უფრო ადვილია. ნიადაგებში მნიშვნელობები უახლოვდება 1 ppm და შესაბამისად UCC მნიშვნელობებს. ეს მიუთითებს დეტრიკულ წარმოშობაზე. ატმოსფერული აეროზოლებისთვის ხელმისაწვდომი მნიშვნელობები არის მიმოფანტული და შეზღუდული. როდესაც შეინიშნება ტანტალის გამდიდრება, ეს ალბათ გამოწვეულია ღრუბლებში არსებულ აეროზოლებში უფრო მეტი წყალში ხსნადი ელემენტების დაკარგვით.

დაბინძურება, რომელიც დაკავშირებულია ელემენტის ადამიანის გამოყენებასთან, არ არის გამოვლენილი. როგორც ჩანს, ტანტალი არის ძალიან კონსერვატიული ელემენტი ბიოგეოქიმიური თვალსაზრისით, მაგრამ მისი ციკლი და რეაქტიულობა ჯერ კიდევ ბოლომდე არ არის გასაგები.

Სიფრთხილის ზომები

ტანტალის შემცველი ნაერთები ლაბორატორიაში იშვიათად გვხვდება. ლითონი უაღრესად ბიოთავსებადია და გამოიყენება სხეულის იმპლანტანტებისა და საფარისთვის, ამიტომ ყურადღება შეიძლება სხვა ელემენტებზე ან ქიმიური ნაერთის ფიზიკურ ბუნებაზე იყოს ორიენტირებული.

ადამიანები სამუშაო ადგილზე ტანტალის ზემოქმედების ქვეშ არიან მისი ჩასუნთქვით, კანთან ან თვალებთან კონტაქტით. შრომის უსაფრთხოებისა და ჯანმრთელობის ადმინისტრაციამ (OSHA) დაადგინა სამუშაო ადგილზე ტანტალის ზემოქმედების ლეგალური ლიმიტი (დაშვებული ექსპოზიციის ლიმიტი) 5 მგ/მ3 8-საათიანი სამუშაო დღის განმავლობაში. შრომის უსაფრთხოებისა და ჯანმრთელობის ეროვნულმა ინსტიტუტმა (NIOSH) დაადგინა ექსპოზიციის რეკომენდებული ლიმიტი (REL) 5 მგ/მ3 8-საათიანი სამუშაო დღის განმავლობაში და მოკლევადიანი ლიმიტი 10 მგ/მ3. 2500 მგ/მ3 დონეზე, ტანტალის მტვერი დაუყოვნებლივ საშიშია სიცოცხლისა და ჯანმრთელობისთვის

იხ.ვიდეო - Tantalum | Element 73 of the Periodic Table