Mga katangian at katangian ng tantalum metal. Tantalum - aplikasyon Mga hindi pagkakaunawaan at maling akala

Ang mabilis na pag-unlad ng mga makabagong teknolohiya ngayon ay tiyak na nauugnay sa paggamit ng mga epektibong materyales at sangkap na medyo praktikal at lubhang kapaki-pakinabang na mga katangian at tampok.

Mula sa pananaw na ito, ito ay nagkakahalaga ng pagbibigay pansin sa tulad ng isang natatanging elemento ng kemikal bilang tantalum. At hindi ito nakakagulat, dahil salamat sa mga katangian ng lakas nito, ngayon ang paggamit ng tantalum ay nagiging lubos na nauugnay sa maraming lugar ng industriya.

Upang palawakin ang abot-tanaw ng karaniwang tao sa paksang ito, ilalarawan namin nang detalyado ang pisikal at kemikal na mga katangian ng tantalum at pag-uusapan kung saan matagumpay na ginagamit ang metal na ito ngayon.

Mga teknikal na katangian ng tantalum

Una sa lahat, ito ay nagkakahalaga ng pag-unawa na ang tantalum ay isang kulay-abo na metal na may makintab na tint na madaling maproseso nang wala sa loob.

Kabilang sa mga tampok ng metal, ito ay nagkakahalaga ng pagpuna sa isang bilang ng mga sumusunod na mahahalagang aspeto:

• serial number sa periodic table - 73;
• timbang ng atom - 180;
• ang density ng sangkap ay 60 g/cm3;
• punto ng pagkatunaw - 3015 0 C;
• Ang boiling point ng substance ay 5300 0 C.

Mga katangian ng metal

Dahil sa mga katangiang ito, ang tantalum ay walang alinlangan na may mga sumusunod na kapaki-pakinabang na katangian:

1. Ang Tantalum ay isang refractory metal, at, bilang isang resulta, ang elemento ay may mga sumusunod na katangian:

• maliit na linear expansion rate;
• magandang antas ng thermal conductivity;
• mataas na mekanikal na lakas at kalagkit.

1. May mahusay na mga katangian ng anti-corrosion. Kapansin-pansin na ang tantalum sa ilalim ng mga normal na kondisyon ay halos hindi gumagalaw sa tubig ng dagat, ngunit kung ito ay puspos ng oxygen, kung gayon ang metal sa kasong ito ay nabubulok lamang.
2. Ang Tantalum ay may mahusay na pagtutol sa mga sumusunod na uri ng asin:

• bakal at tansong klorido;
• nitrates;
• sulfates;
• mga asin ng mga organikong acid, gayunpaman, sa kondisyon na ang mga ito ay hindi naglalaman ng fluorine o fluoride.

1. Ang Tantalum ay nagsisimulang mawalan ng mga katangian ng lakas kapag ito ay tumutugon sa fluorine. Ito rin ay nagkakahalaga ng pagsasaalang-alang sa katotohanan na ang tantalum ay hindi tumutugon sa kemikal sa bromine, yodo at likidong kloro maliban kung ang temperatura na 150 0 C ay naabot.
2. Ang Tantalum ay medyo lumalaban sa mga epekto ng mga likidong metal na may mababang punto ng pagkatunaw.
3. Ang Tantalum ay may mahusay na mga katangian ng katatagan sa hangin sa mga temperatura hanggang sa 400 0 C, habang lumilitaw ang isang protective oxide film sa panahon ng pag-iimbak o pagproseso.
4. Ang Tantalum na natunaw ng paraan ng electron beam ay may mas mataas na pag-aari ng plasticity, na, kapag ang metal ay deformed, ay nagbibigay-daan para sa isang mas mataas na antas ng compression.
5. Ito ay mahusay na nagko-convert sa sheet metal, na mahusay na nagpapahiram sa sarili nito sa forging.
6. Ito ay angkop para sa pagproseso sa panahon ng malamig na pagpapapangit. Gayunpaman, kailangan mong maunawaan na ang metal na ito ay hindi dapat ma-deform sa isang mainit na estado, dahil kapag pinainit, ang tantalum ay nagsisimulang sumipsip ng nitrogen, carbon dioxide, oxygen, at, bilang isang resulta, ang materyal ay nagiging malutong.
7. Ang isa sa mga pangunahing operasyon sa pagproseso ng tantalum ay ang pagputol ng materyal sa high-speed na kagamitan.

Tulad ng para sa koneksyon ng mga bahagi ng tantalum, maaari itong gawin sa mga sumusunod na paraan:

• hinang;
• paghihinang;
• koneksyon gamit ang mga rivet.

Narito ito ay nagkakahalaga ng pagsasaalang-alang sa katotohanan na ang huling dalawang pamamaraan ay bihirang ginagamit, kaya ang kalidad ng tantalum welded joints ay palaging nananatili sa isang mataas na antas.

Mga lugar ng aplikasyon ng tantalum

Ginagawang posible ng mga katangiang ito na malawakang gamitin ito sa iba't ibang larangan ng industriya. Tandaan natin nang detalyado ang mga pangunahing direksyon ng paggamit ng gayong natatanging materyal bilang tantalum.

Industriya ng metalurhiko

Ang metalurhiya ay ang pangunahing mamimili ng metal na ito. Ang industriya ng metalurhiko ay bumubuo ng 45% ng produksyon ng tantalum.

Ang pangunahing paggamit ng tantalum ay nakasalalay sa isang bilang ng mga sumusunod na mahahalagang aspeto:

• ang metal ay ang pangunahing elemento ng alloying sa paggawa ng heat-resistant at anti-corrosion steel grades;
• Ang Tantalum carbide ay isang maaasahang proteksyon para sa mga bakal na hulma sa mga pandayan.

Industriya ng elektrikal

Una sa lahat, ito ay nagkakahalaga ng pagpuna sa katotohanan na ang isang-kapat ng tantalum na ginawa sa mundo ay ginagamit sa industriya ng elektrikal. At hindi ito nakakagulat, dahil ang mga sumusunod na uri ng mga produktong elektrikal ay ginawa gamit ang metal na ito:

• Ang mga electrolytic tantalum capacitor ay nailalarawan sa pamamagitan ng matatag na operasyon;
• malawakang ginagamit sa paggawa ng mga elemento ng istruktura ng mga lamp tulad ng anodes, hindi direktang pinainit na mga cathode at grids;
• Ang tantalum wire ay ginagamit sa paggawa ng mga bahagi ng cryotron, na mga mahalagang elemento ng teknolohiya ng computer;
• Ang mga heater para sa mga hurno na may mataas na temperatura na mga kondisyon ng pagpapatakbo ay matagumpay na ginawa mula sa metal na ito.

Kawili-wiling katotohanan! Ang mga tantalum capacitor ay may posibilidad na ayusin ang sarili. Halimbawa, nang biglang lumitaw ang isang mataas na boltahe, sinira ng isang spark ang insulating layer. Sa kasong ito, ang isang insulating oxide film ay agad na nabuo sa site ng depekto, habang ang kapasitor ay patuloy na gagana sa normal na operating mode!

Industriya ng kemikal

Ito ay kinakailangan, una sa lahat, upang tandaan ang katotohanan na ang 20% ​​ng tantalum na ginamit ay napupunta sa mga pangangailangan ng industriya ng kemikal. Sa partikular, ang metal na ito ay ginagamit sa mga sumusunod na kaso:

• paggawa ng mga sumusunod na uri ng mga acid:

1. nitrogen;
2. Olyanaya;
3. sulpuriko;
4. posporus;
5. suka

• produksyon ng hydrogen peroxide, bromine at chlorine;
• paggawa ng mga kagamitang kemikal ng mga sumusunod na uri:

1. mga aerator;
2. mga halaman ng paglilinis;
3. mga coils ng iba't ibang uri;
4. stirrers;
5. balbula

SA industriyang medikal hindi hihigit sa 5% ng tantalum na mina sa mundo ang ginagamit. Sa gamot, ang metal na ito ay matagumpay na ginagamit sa plastic at bone surgery, kaya ang mga elemento ng tantalum ay ginawa mula dito para sa pangkabit ng mga buto, pagtahi, atbp. Ito ay nakamit dahil sa ang katunayan na ang tantalum ay hindi nakakapinsala sa mga mahahalagang pag-andar ng katawan at hindi nakakainis sa buhay na tisyu.

Ang TANTALUM, Ta (pinangalanan sa bayani ng sinaunang mitolohiyang Griyego na Tantalus; lat. Tantalum * a. tantalum; n. Tantal; f. tantale; i. tantalo), ay isang kemikal na elemento ng pangkat V ng periodic system ng Mendeleev, atomic numero 73, atomic mass 180,9479. Ito ay nangyayari sa kalikasan sa anyo ng dalawang isotopes: 181 Ta (99.9877%) at 180 Ta (0.0123%). Mayroong 13 kilalang artificial radioactive isotopes ng tantalum na may mass number mula 172 hanggang 186. Ang Tantalum ay natuklasan noong 1802 ng Swedish chemist na si A. G. Ekeberg. Ang plastic metal tantalum ay unang nakuha ng German scientist na si W. Bolten noong 1903.

Aplikasyon at paggamit

Ang pangunahing hilaw na materyales para sa paggawa ng tantalum at ang mga haluang metal nito ay tantalite at loparite concentrates na naglalaman ng humigit-kumulang 8% Ta 2 O 5, 60% o higit pa Nb 2 O 5. Ang mga concentrate ay nabubulok ng mga acid o alkalis, habang ang mga loparite concentrates ay chlorinated. Ang paghihiwalay ng Ta at Nb ay isinasagawa gamit ang pagkuha. Karaniwang nakukuha ang metallic tantalum sa pamamagitan ng pagbabawas ng Ta 2 O 5 na may carbon, o electrochemically mula sa mga natutunaw.

Ang compact na metal ay ginawa sa pamamagitan ng vacuum arc, plasma melting o powder metalurgy. Ang mga kagamitan na lumalaban sa kaagnasan para sa industriya ng kemikal, mga dies, mga kagamitang babasagin sa laboratoryo at mga crucibles ay ginawa mula sa tantalum at mga haluang metal nito; mga heat exchanger para sa mga nuclear energy system. Sa operasyon, ang mga sheet, foil at wire na gawa sa tantalum ay ginagamit upang i-fasten ang mga tissue, nerves, maglagay ng mga tahi, at gumawa ng prostheses na pumapalit sa mga nasirang bahagi ng buto (dahil sa biological compatibility). Ang tantalum carbide ay ginagamit sa paggawa ng mga matitigas na haluang metal.

Ang Tantalum (Ta) ay isang elemento na may atomic number 73 at atomic weight 180.948. Ito ay isang elemento ng pangalawang subgroup ng ikalimang pangkat, ang ikaanim na yugto ng periodic table ni Dmitry Ivanovich Mendeleev. Ang Tantalum sa libreng estado sa ilalim ng normal na mga kondisyon ay isang platinum-grey na metal na may bahagyang tint na tint, na isang kinahinatnan ng pagbuo ng isang oxide film (Ta 2 O 5). Ang Tantalum ay isang mabigat, matigas ang ulo, medyo matigas, ngunit hindi malutong na metal, sa parehong oras ito ay napaka-malleable, madaling makina, lalo na sa dalisay nitong anyo.

Sa kalikasan, ang tantalum ay matatagpuan sa anyo ng dalawang isotopes: stable 181 Ta (99.99%) at radioactive 180 Ta (0.012%) na may kalahating buhay na 10 12 taon. Sa artipisyal na nakuhang radioactive 182 Ta (kalahating buhay 115.1 araw) ang ginagamit bilang isotope indicator.

Ang elemento ay natuklasan noong 1802 ng Swedish chemist na si A. G. Ekeberg sa dalawang mineral na natagpuan sa Finland at Sweden. Ipinangalan ito sa bayani ng mga sinaunang alamat ng Griyego na si Tantalus dahil sa hirap na ihiwalay siya. Sa mahabang panahon, ang mga mineral na columbite, na naglalaman ng columbium (niobium), at tantalite, na naglalaman ng tantalum, ay itinuturing na isa at pareho. Pagkatapos ng lahat, ang dalawang elementong ito ay madalas na kasama ng isa't isa at magkatulad sa maraming paraan. Ang opinyon na ito ay itinuturing na tama sa loob ng mahabang panahon sa mga chemist ng lahat ng mga bansa, noong 1844 lamang ang German chemist na si Heinrich Rose ay muling nag-aral ng mga columbites at tatalites mula sa iba't ibang lugar at natagpuan sa kanila ang isang bagong metal, na katulad ng mga katangian ng tantalum. Ito ay niobium. Ang plastic pure metal tantalum ay unang nakuha ng German scientist na si W. von Bolton noong 1903.

Ang mga pangunahing deposito ng mga mineral na tantalum ay matatagpuan sa Finland, mga bansang Scandinavian, North America, Brazil, Australia, France, China at isang bilang ng iba pang mga bansa.

Dahil sa ang katunayan na ang tantalum ay may isang bilang ng mga mahalagang katangian - magandang kalagkitan, mataas na lakas, weldability, kaagnasan paglaban sa katamtamang temperatura, refractoriness at isang bilang ng iba pang mahahalagang katangian - ang paggamit ng pitumpu't tatlong elemento ay napakalawak. Ang pinakamahalagang lugar ng aplikasyon ng tantalum ay electronics at mechanical engineering. Humigit-kumulang isang-kapat ng produksyon ng tantalum sa mundo ang napupunta sa mga industriyang elektrikal at vacuum. Sa electronics, ginagamit ito para sa paggawa ng mga electrolytic capacitor, anodes ng mga high-power lamp, at grids. Sa industriya ng kemikal, ang tantalum ay ginagamit upang gumawa ng mga bahagi ng makina na ginagamit sa paggawa ng mga acid, dahil ang elementong ito ay may pambihirang paglaban sa kemikal. Ang Tantalum ay hindi natutunaw kahit na sa isang chemically agresibong kapaligiran gaya ng aqua regia! Ang mga metal, tulad ng mga rare earth, ay natutunaw sa tantalum crucibles. Ang mga heater para sa mataas na temperatura na mga hurno ay ginawa mula dito. Dahil sa ang katunayan na ang tantalum ay hindi nakikipag-ugnayan sa mga nabubuhay na tisyu ng katawan ng tao at hindi nakakapinsala sa kanila, ginagamit ito sa operasyon upang pagsamahin ang mga buto sa panahon ng mga bali. Gayunpaman, ang pangunahing mamimili ng naturang mahalagang metal ay metalurhiya (higit sa 45%). Sa mga nagdaang taon, ang tantalum ay lalong ginagamit bilang isang elemento ng haluang metal sa mga espesyal na bakal - napakalakas, lumalaban sa kaagnasan, lumalaban sa init. Bilang karagdagan, maraming mga materyales sa istruktura ang mabilis na nawawalan ng thermal conductivity: isang oxide o salt film na hindi maganda ang pagsasagawa ng init ay nabuo sa kanilang ibabaw. Ang mga istrukturang gawa sa tantalum at mga haluang metal nito ay hindi nahaharap sa gayong mga problema. Ang oxide film na nabuo sa kanila ay manipis at mahusay na nagsasagawa ng init, at mayroon ding proteksiyon na mga katangian ng anti-corrosion.

Hindi lamang purong tantalum ang mahalaga, kundi pati na rin ang mga compound nito. Kaya, ang mataas na tigas ng tantalum carbide ay ginagamit sa paggawa ng mga tool ng carbide para sa high-speed cutting ng metal. Ang mga haluang metal ng tantalum-tungsten ay nagbibigay ng paglaban sa init sa mga bahagi na ginawa mula sa kanila.

Mga katangian ng biyolohikal

Dahil sa mataas na biological compatibility nito - ang kakayahang makibagay sa mga nabubuhay na tisyu nang hindi nagiging sanhi ng pangangati o pagtanggi ng katawan - malawak na ginagamit ang tantalum sa medisina, pangunahin sa reconstructive surgery - upang maibalik ang katawan ng tao. Ang mga manipis na plato ng tantalum ay ginagamit para sa pinsala sa bungo - isinasara nila ang mga break sa bungo. Alam ng medisina ang isang kaso kung saan ang isang artipisyal na tainga ay ginawa mula sa isang tantalum plate, at ang balat na inilipat mula sa hita ay nag-ugat nang mahusay at mabilis na sa lalong madaling panahon ang artipisyal na organ ay hindi na makilala mula sa tunay. Ang mga tantalum thread ay ginagamit upang ibalik ang nasirang tissue ng kalamnan. Gumagamit ang mga surgeon ng mga tantalum plate upang i-fasten ang mga dingding ng cavity ng tiyan pagkatapos ng operasyon. Kahit na ang mga daluyan ng dugo ay maaaring konektado gamit ang mga tantalum clip. Ang mga network na ginawa mula sa natatanging materyal na ito ay ginagamit sa paggawa ng mga prostheses sa mata. Ang mga sinulid na gawa sa metal na ito ay ginagamit upang palitan ang mga litid at kahit na tahiin ang mga hibla ng nerve.

Hindi gaanong kalat ang paggamit ng tantalum pentoxide Ta 2 O 5 - ang halo nito na may isang maliit na halaga ng iron trioxide ay iminungkahi na gamitin upang mapabilis ang pamumuo ng dugo.

Sa nakalipas na dekada, isang bagong sangay ng medisina ang umuunlad, batay sa paggamit ng mga short-range na static electric field upang pasiglahin ang mga positibong biological na proseso sa katawan ng tao. Bukod dito, ang mga patlang ng kuryente ay nabuo hindi dahil sa tradisyonal na mga pinagmumulan ng elektrikal na enerhiya na may network o suplay ng kuryente ng baterya, ngunit dahil sa mga autonomously gumaganang electret coatings (isang dielectric na nagpapanatili ng isang hindi nabayarang singil sa kuryente sa loob ng mahabang panahon), na inilapat sa mga implant para sa iba't ibang layunin, malawakang. ginagamit sa medisina.

Sa kasalukuyan, ang mga positibong resulta mula sa paggamit ng mga electret films ng tantalum pentoxide ay nakuha sa mga sumusunod na lugar ng gamot: maxillofacial surgery (ang paggamit ng mga implant na pinahiran ng Ta 2 O 5 ay nag-aalis ng paglitaw ng mga nagpapaalab na proseso at binabawasan ang oras ng pagpapagaling ng implant) ; orthopaedic dentistry (coating dentures na gawa sa acrylic plastics na may film ng tantalum pentoxide ay nag-aalis ng lahat ng posibleng pathological manifestations na dulot ng intolerance sa acrylates); pagtitistis (paggamit ng isang electret applicator sa paggamot ng mga depekto ng balat at nag-uugnay na tissue sa mga pangmatagalang proseso ng di-pagpapagaling na sugat, bedsores, neurotrophic ulcers, thermal injuries); traumatology at orthopedics (pagpabilis ng pag-unlad ng bone tissue sa paggamot ng mga bali at sakit ng musculoskeletal system ng tao sa ilalim ng impluwensya ng isang static na field na nilikha ng isang electret coating film).

Ang lahat ng mga natatanging pang-agham na pag-unlad ay naging posible salamat sa gawaing siyentipiko ng mga espesyalista mula sa St. Petersburg State Electrotechnical University (LETI).

Bilang karagdagan sa mga lugar na nakalista sa itaas kung saan ang mga natatanging tantalum pentoxide coatings ay ginagamit na o ipinakilala, may mga pag-unlad na nasa pinakaunang yugto. Kabilang dito ang mga pag-unlad para sa mga sumusunod na lugar ng medisina: cosmetology (paggawa ng isang materyal batay sa tantalum pentoxide coatings, na papalitan ng "mga gintong sinulid"); pagtitistis sa puso (paglalapat ng mga electret film sa panloob na ibabaw ng mga artipisyal na daluyan ng dugo, na pumipigil sa pagbuo ng mga clots ng dugo); endoprosthetics (pagbabawas ng panganib ng pagtanggi sa mga prostheses na patuloy na nakikipag-ugnayan sa tissue ng buto). Bilang karagdagan, ang isang surgical instrument na pinahiran ng tantle pentoxide film ay nililikha.

Ito ay kilala na ang tantalum ay napaka-lumalaban sa mga agresibong kapaligiran, bilang ebidensya ng isang bilang ng mga katotohanan. Kaya sa temperatura na 200 °C ang metal na ito ay hindi apektado ng pitumpung porsyentong nitric acid! Sa sulfuric acid sa temperatura na 150 °C, ang tantalum corrosion ay hindi rin sinusunod, at sa 200 °C ang metal corrodes, ngunit sa pamamagitan lamang ng 0.006 mm bawat taon!

May isang kilalang kaso kung saan sa isang negosyo na gumamit ng hydrogen chloride gas, nabigo ang mga hindi kinakalawang na bahagi ng asero pagkatapos lamang ng ilang buwan. Gayunpaman, sa sandaling ang bakal ay pinalitan ng tantalum, kahit na ang mga manipis na bahagi (0.3...0.5 mm ang kapal) ay naging halos hindi tiyak - ang kanilang buhay ng serbisyo ay tumaas sa 20 taon!

Ang Tantalum, kasama ang nickel at chromium, ay malawakang ginagamit bilang isang anti-corrosion coating. Sinasaklaw nito ang mga bahagi ng iba't ibang uri ng hugis at sukat: crucibles, pipe, sheet, rocket nozzle at marami pang iba. Bukod dito, ang materyal na kung saan inilapat ang tantalum coating ay maaaring magkakaiba: bakal, tanso, grapayt, kuwarts, salamin at iba pa. Ang pinaka-interesante ay ang tigas ng tantalum coating ay tatlo hanggang apat na beses na mas mataas kaysa sa tigas ng technical tantalum sa annealed form!

Dahil sa ang katunayan na ang tantalum ay isang napakahalagang metal, ang paghahanap para sa mga hilaw na materyales nito ay nagpapatuloy ngayon. Natuklasan ng mga mineralogist na ang mga ordinaryong granite, bilang karagdagan sa iba pang mahahalagang elemento, ay naglalaman din ng tantalum. Ang isang pagtatangka na kunin ang tantalum mula sa mga granite na bato ay ginawa sa Brazil, nakuha ang metal, ngunit ang naturang pagkuha ay hindi umabot sa isang pang-industriya na sukat - ang proseso ay naging napakamahal at kumplikado.

Ang mga modernong electrolytic tantalum capacitor ay matatag, maaasahan at matibay. Ang mga miniature capacitor na ginawa mula sa materyal na ito, na ginagamit sa iba't ibang mga elektronikong sistema, bilang karagdagan sa mga pakinabang sa itaas, ay may isang natatanging kalidad: maaari nilang isagawa ang kanilang sariling pag-aayos sa kanilang sarili! Paano ito nangyayari? Ipagpalagay na ang integridad ng pagkakabukod ay nasira dahil sa isang pagbaba ng boltahe o para sa isa pang dahilan - agad na nabuo muli ang isang insulating oxide film sa lugar ng pagkasira, at ang kapasitor ay patuloy na gumagana na parang walang nangyari!

Walang alinlangan, ang terminong "matalinong metal", na lumitaw sa kalagitnaan ng ika-20 siglo, iyon ay, isang metal na tumutulong sa mga matalinong makina na gumana, ay maaaring italaga sa tantalum.

Sa ilang mga lugar, ang tantalum ay pumapalit at kung minsan ay nakikipagkumpitensya pa sa platinum! Kaya, sa gawaing alahas, madalas na pinapalitan ng tantalum ang isang mas mahal na marangal na metal sa paggawa ng mga pulseras, mga kaso ng relo at iba pang alahas. Sa ibang lugar, matagumpay na nakikipagkumpitensya ang tantalum sa platinum - ang mga karaniwang balanseng analytical na ginawa mula sa metal na ito ay hindi mas mababa sa kalidad kaysa sa mga platinum.

Bilang karagdagan, pinapalitan ng tantalum ang mas mahal na iridium sa paggawa ng mga nibs para sa mga awtomatikong panulat.

Dahil sa mga natatanging katangian ng kemikal nito, natagpuan ng tantalum ang aplikasyon bilang isang materyal para sa mga cathode. Kaya, ang mga tantalum cathode ay ginagamit sa electrolytic separation ng ginto at pilak. Ang kanilang halaga ay nakasalalay sa katotohanan na ang sediment ng mga marangal na metal ay maaaring hugasan ng aqua regia, na hindi nakakapinsala sa tantalum.

Tiyak na masasabi ng isang tao ang katotohanan na mayroong isang bagay na sinasagisag, kung hindi mystical, sa katotohanan na ang Swedish chemist na si Ekeberg, na sinusubukang ibabad ang isang bagong sangkap na may mga acid, ay tinamaan ng "uhaw" nito at binigyan ng pangalan ang bagong elemento sa karangalan ng mythical villain na pumatay sa sarili niyang anak at nagtaksil sa mga diyos. At makalipas ang dalawang daang taon, ang elementong ito ay may kakayahang literal na "pananahi" ng isang tao at kahit na "palitan" ang kanyang mga tendon at nerbiyos! Lumalabas na ang martir, na nahihirapan sa ilalim ng mundo, ay nagbabayad para sa kanyang pagkakasala sa pamamagitan ng pagtulong sa tao, sinusubukang humingi ng kapatawaran sa mga diyos...

Kwento

Si Tantalus ay isang bayani ng mga sinaunang alamat ng Griyego, isang Lydian o Phrygian na hari, ang anak ni Zeus. Inihayag niya ang mga lihim ng mga diyos ng Olympian, ninakaw ang ambrosia mula sa kanilang kapistahan at tinatrato ang mga Olympian sa isang ulam na inihanda mula sa katawan ng kanyang sariling anak na si Pelops, na kanyang pinatay. Para sa kanyang mga kalupitan, si Tantalus ay hinatulan ng mga diyos ng walang hanggang pagdurusa ng gutom, uhaw at takot sa underworld ng Hades. Mula noon, siya ay nakatayo hanggang sa kanyang leeg sa transparent at malinaw na tubig, ang mga sanga ay nakayuko patungo sa kanyang ulo sa ilalim ng bigat ng mga hinog na prutas. Tanging hindi niya mapawi ang kanyang uhaw o gutom - bumaba ang tubig sa sandaling subukan niyang uminom, at ang mga sanga ay itinaas ng hangin, mula sa mga kamay ng isang gutom na mamamatay. Isang bato ang nakasabit sa ulo ni Tantalus, na maaaring gumuho anumang oras, na pinipilit ang kapus-palad na makasalanan na magpakailanman na magdusa sa takot. Salamat sa alamat na ito, ang pananalitang "Pagdurusa ni Tantalum" ay lumitaw, na nagpapahiwatig ng hindi mabata na pagdurusa, mga ethereal na pagtatangka na palayain ang sarili mula sa pagdurusa. Tila, sa panahon ng hindi matagumpay na mga pagtatangka ng Swedish chemist na si Ekeberg na matunaw ang "lupa" na natuklasan niya noong 1802 sa mga acid at ihiwalay ang isang bagong elemento mula dito, ito ang ekspresyong pumasok sa kanyang isip. Higit sa isang beses naisip ng siyentipiko na malapit na siya sa kanyang layunin, ngunit hindi niya nagawang ihiwalay ang bagong metal sa dalisay nitong anyo. Ito ay kung paano lumitaw ang pangalan ng "martyrdom" ng bagong elemento.

Ang pagtuklas ng tantalum ay malapit na nauugnay sa pagtuklas ng isa pang elemento - niobium, na ipinanganak isang taon na ang nakaraan at orihinal na pinangalanang Columbia, na ibinigay dito ng nakatuklas na Hatchet. Ang elementong ito ay kambal ng tantalum at malapit dito sa ilang mga katangian. Ang kalapit na ito ang naglinlang sa mga chemist, na, pagkatapos ng maraming debate, ay dumating sa maling konklusyon na ang tantalum at columbium ay iisang elemento. Ang maling kuru-kuro na ito ay tumagal ng higit sa apatnapung taon, hanggang noong 1844 ang sikat na Aleman na chemist na si Heinrich Rose, sa panahon ng paulit-ulit na pag-aaral ng mga columbite at tantalites mula sa iba't ibang deposito, ay nagpatunay na ang columbium ay isang malayang elemento. Ang Columbia na pinag-aralan ni Gatchet ay niobium na may mataas na nilalaman ng tantalum, na nagliligaw sa mundong siyentipiko. Bilang parangal sa gayong malapit na relasyon sa pagitan ng dalawang elemento, binigyan ni Rose ang Colombia ng bagong pangalan na Niobium - bilang parangal sa anak na babae ng hari ng Phrygian na si Tantalus Niobia. Bagama't nagkamali rin si Rose na diumano'y nakatuklas ng isa pang bagong elemento, na pinangalanan niyang Pelopius (pagkatapos ng anak ni Tantalus na si Pelops), ang kanyang gawa ay naging batayan para sa isang mahigpit na pagkakaiba sa pagitan ng niobium (Columbium) at tantalum. Lamang, kahit na matapos ang ebidensya ni Rose, ang tantalum at niobium ay nalito sa mahabang panahon. Kaya ang tantalum ay tinawag na columbium, sa Russia columbus. Si Hess, sa kanyang "Principles of Pure Chemistry" hanggang sa ikaanim na edisyon nito (1845), ay nagsasalita lamang ng tantalum, nang hindi binabanggit ang Columbia; Binanggit ni Dvigubsky (1824) ang pangalang tantalium. Ang ganitong mga pagkakamali at reserbasyon ay nauunawaan - ang paraan para sa paghihiwalay ng tantalum at niobium ay binuo lamang noong 1866 ng Swiss chemist na si Marignac, at dahil ang dalisay na elemental na tantalum ay hindi pa umiiral: pagkatapos ng lahat, nakuha ng mga siyentipiko ang metal na ito sa dalisay nitong compact. nabuo lamang noong ika-20 siglo. Ang unang nakakuha ng tantalum metal ay ang German chemist na si von Bolton, at nangyari lamang ito noong 1903. Dati, siyempre, ang mga pagtatangka ay ginawa upang makakuha ng purong tantalum metal, ngunit ang lahat ng mga pagsisikap ng mga chemist ay hindi nagtagumpay. Halimbawa, ang French chemist na si Moissan ay nakakuha ng metal powder, na inaangkin niyang purong tantalum. Gayunpaman, ang pulbos na ito, na nakuha sa pamamagitan ng pagbabawas ng tantalum pentoxide Ta 2 O 5 na may carbon sa isang electric furnace, ay hindi purong tantalum; ang pulbos ay naglalaman ng 0.5% na carbon.

Bilang resulta, ang isang detalyadong pag-aaral ng mga katangian ng physicochemical ng pitumpu't tatlong elemento ay naging posible lamang sa simula ng ikadalawampu siglo. Para sa ilang higit pang mga taon, ang tantalum ay hindi nakahanap ng praktikal na paggamit. Noong 1922 lamang ito magagamit sa mga AC rectifier.

Ang pagiging likas

Ang average na nilalaman ng pitumpu't tatlong elemento sa crust ng lupa (clarke) ay 2.5∙10 -4% sa pamamagitan ng masa. Ang Tantalum ay isang katangian na elemento ng acidic na mga bato - granite at sedimentary shell, kung saan ang average na nilalaman nito ay umabot sa 3.5∙10 -4%, tulad ng para sa ultrabasic at pangunahing mga bato - ang itaas na bahagi ng mantle at ang malalalim na bahagi ng crust ng lupa, ang konsentrasyon ng tantalum doon ay mas mababa: 1 .8∙10 -6%. Ang Tantalum ay nakakalat sa mga bato ng igneous na pinagmulan, pati na rin sa biosphere, dahil ito ay isomorphic na may maraming elemento ng kemikal.

Sa kabila ng mababang nilalaman ng tantalum sa crust ng lupa, ang mga mineral nito ay napakalawak - mayroong higit sa isang daan sa kanila, parehong mga mineral na tantalum mismo at mga ores na naglalaman ng tantalum, lahat ng mga ito ay nabuo na may kaugnayan sa aktibidad ng magmatic (tantalite, columbite, loparite, pyrochlore at iba pa). Sa lahat ng mineral, ang kasama ng tantalum ay niobium, na ipinaliwanag ng matinding pagkakatulad ng kemikal ng mga elemento at halos magkaparehong sukat ng kanilang mga ion.

Ang mga tantalum ores mismo ay may ratio na Ta 2 O 5: Nb 2 O 5 ≥1. Ang mga pangunahing mineral ng tantalum ores ay columbite-tantalite (Ta 2 O 5 content 30-45%), tantalite at manganotantalit (Ta 2 O 5 45-80%), wodginite (Ta, Mn, Sn) 3 O 6 (Ta 2 O 5 60-85%), microlite Ca 2 (Ta, Nb) 2 O 6 (F, OH) (Ta 2 O 5 50-80%) at iba pa. Ang Tantalite (Fe, Mn)(Ta, Nb) 2 O 6 ay may ilang uri: ferrotantalite (FeO>MnO), manganotantalit (MnO>FeO). Ang Tantalite ay may iba't ibang kulay mula itim hanggang pula-kayumanggi. Ang mga pangunahing mineral ng tantalum-niobium ores, kung saan, kasama ng niobium, ang mas mahal na tantalum ay nakuha, ay columbite (Ta 2 O 5 5-30%), tantalum-containing pyrochlore (Ta 2 O 5 1-4%) , loparite (Ta 2 O 5 0.4-0.8%), gatchettolite (Ca, Tr, U) 2 (Nb, Ta) 2 O 6 (F, OH)∙nH 2 O (Ta 2 O 5 8-28%), ixiolite (Nb , Ta, Sn, W, Sc) 3 O 6 at ilang iba pa. Ang mga tantalum-niobates na naglalaman ng U, Th, TR ay metamict, mataas ang radioactive at naglalaman ng variable na dami ng tubig; Ang mga polymorphic na pagbabago ay karaniwan. Ang mga tantalum-niobates ay bumubuo ng maliliit na pagpapakalat, ang malalaking alokasyon ay bihira (ang mga kristal ay karaniwang pangunahin para sa loparite, pyrochlore at columbite-tantalite). Kulay itim, maitim na kayumanggi, kayumanggi-dilaw. Karaniwang translucent o bahagyang translucent.

Mayroong ilang mga pangunahing pang-industriya at genetic na uri ng mga deposito ng tantalum ore. Ang mga bihirang-metal na pegmatite ng uri ng natro-lithium ay kinakatawan ng mga zoned vein body na binubuo ng albite, microcline, quartz, at, sa mas mababang lawak, spodumene o petalite. Ang mga bihirang-metal na tantalum-bearing granite (apogranites) ay kinakatawan ng maliliit na stock at domes ng microcline-quartz-albite granite, kadalasang pinayaman sa topaz at lithium micas na naglalaman ng manipis na pagpapakalat ng columbite-tantalite at microlite. Ang mga weathering crust, deluvial-alluvial at alluvial placer na nagmumula kaugnay ng pagkasira ng pegmatites ay naglalaman ng cassiterite at mineral ng columbite-tantalite group. Loparite-bearing nepheline syenites ng lujavrite at foyalite na komposisyon.

Bilang karagdagan, ang mga deposito ng kumplikadong tantalum-niobium ores, na kinakatawan ng mga carbonatites at nauugnay na forsterite-apatite-magnetite na bato, ay kasangkot sa pang-industriyang paggamit; microcline-albite riebeckite alkaline granite at granosyenites at iba pa. Ang ilang tantalum ay nakuha mula sa mga wolframites ng greisen deposits.

Ang pinakamalaking deposito ng mga titanium ores ay matatagpuan sa Canada (Manitoba, Bernick Lake), Australia (Greenbushes, Pilbara), Malaysia at Thailand (tantalum-bearing tin placers), Brazil (Paraiba, Rio Grande do Norte), at ilang African. estado (Zaire, Nigeria, Southern Rhodesia).

Aplikasyon

Natagpuan ng Tantalum ang teknikal na aplikasyon nito na medyo huli - sa simula ng ika-20 siglo ito ay ginamit bilang isang materyal para sa maliwanag na maliwanag na mga filament ng mga electric lamp, na dahil sa kalidad ng metal na ito, tulad ng refractoriness. Gayunpaman, sa lalong madaling panahon nawala ang kahalagahan nito sa lugar na ito, na pinalitan ng mas mura at mas matigas ang ulo tungsten. Ang Tantalum ay muling naging "hindi angkop sa teknikal" hanggang sa ikadalawampu ng ika-20 siglo, nang magsimula itong gamitin sa mga alternating current rectifier (tantalum, na pinahiran ng isang oxide film, pumasa sa kasalukuyang sa isang direksyon lamang), at isang taon mamaya - sa mga radio tubes . Pagkatapos kung saan ang metal ay nakakuha ng pagkilala at sa lalong madaling panahon ay nagsimulang masakop ang higit pa at higit pang mga bagong lugar ng industriya.

Sa kasalukuyan, dahil sa mga natatanging katangian nito, ang tantalum ay ginagamit sa electronics (paggawa ng mga capacitor na may mataas na tiyak na kapasidad). Humigit-kumulang isang-kapat ng produksyon ng tantalum sa mundo ang napupunta sa mga industriyang elektrikal at vacuum. Dahil sa mataas na chemical inertness ng parehong tantalum mismo at ang oxide film nito, ang mga electrolytic tantalum capacitor ay napakatatag sa operasyon, maaasahan at matibay: ang kanilang buhay ng serbisyo ay maaaring umabot ng higit sa labindalawang taon. Sa radio engineering, ang tantalum ay ginagamit sa radar equipment. Ang Tantalum mini capacitors ay ginagamit sa mga radio transmitters, radar installations at iba pang electronic system.

Ang pangunahing mamimili ng tantalum ay metalurhiya, na gumagamit ng higit sa 45% ng metal na ginawa. Ang Tantalum ay aktibong ginagamit bilang isang elemento ng haluang metal sa mga espesyal na bakal - napakalakas, lumalaban sa kaagnasan, lumalaban sa init. Ang pagdaragdag ng elementong ito sa maginoo na chromium steels ay nagpapataas ng kanilang lakas at nagpapababa ng brittleness pagkatapos ng hardening at annealing. Ang produksyon ng heat-resistant alloys ay isang malaking pangangailangan para sa rocket at space technology. Sa mga kaso kung saan ang mga rocket nozzle ay pinalamig ng likidong metal na maaaring magdulot ng kaagnasan (lithium o sodium), imposibleng gawin nang walang tantalum-tungsten alloy. Bilang karagdagan, ang mga heater para sa mga vacuum furnace na may mataas na temperatura, heater, at mixer ay gawa sa mga bakal na lumalaban sa init. Ang Tantalum carbide (melting point 3,880 °C) ay ginagamit sa paggawa ng mga hard alloy (mga halo ng tungsten at tantalum carbide - mga grado na may TT index, para sa pinakamahirap na kondisyon ng metalworking at rotary impact drilling ng pinakamalakas na materyales (bato, composite). ).

Ang mga bakal na pinaghalo na may tantalum ay malawakang ginagamit, halimbawa sa chemical engineering. Pagkatapos ng lahat, ang mga naturang haluang metal ay may pambihirang paglaban sa kemikal, sila ay malagkit, lumalaban sa init at lumalaban sa init; salamat sa mga katangiang ito na ang tantalum ay naging isang kailangang-kailangan na materyal na istruktura para sa industriya ng kemikal. Ang kagamitan sa tantalum ay ginagamit sa paggawa ng maraming mga acid: hydrochloric, sulfuric, nitric, phosphoric, acetic, pati na rin ang bromine, chlorine at hydrogen peroxide. Ang mga coil, distiller, valve, mixer, aerator at marami pang ibang bahagi ng chemical apparatus ay ginawa mula dito. Minsan - buong device. Ang mga tantalum cathode ay ginagamit sa electrolytic separation ng ginto at pilak. Ang bentahe ng mga cathode na ito ay ang mga deposito ng ginto at pilak ay maaaring hugasan ng aqua regia, na hindi nakakapinsala sa tantalum.

Bilang karagdagan, ang tantalum ay ginagamit sa paggawa ng instrumento ( X-ray equipment, control instruments, diaphragms); sa medisina (materyal para sa reconstructive surgery); sa nuclear energy - bilang heat exchanger para sa nuclear energy systems (tantalum ang pinaka-stable sa lahat ng metal sa superheated melts at cesium-133 vapors). Ang mataas na kakayahan ng tantalum na sumipsip ng mga gas ay ginagamit upang mapanatili ang mataas na vacuum (electric vacuum device).

Sa mga nagdaang taon, ang tantalum ay ginamit bilang isang materyal na alahas dahil sa kakayahang bumuo ng matibay na mga pelikulang oksido ng anumang kulay sa ibabaw.

Ang mga tantalum compound ay malawakang ginagamit din. Ang Tantalum pentoxide ay ginagamit sa teknolohiyang nuklear upang matunaw ang salamin na sumisipsip ng gamma radiation. Ang potasa fluorotantalate ay ginagamit bilang isang katalista sa paggawa ng sintetikong goma. Ang tantalum pentoxide ay gumaganap din ng parehong papel kapag gumagawa ng butadiene mula sa ethyl alcohol.

Produksyon

Ito ay kilala na ang mga ores na naglalaman ng tantalum ay bihira at mahirap sa elementong ito. Ang pangunahing hilaw na materyales para sa paggawa ng tantalum at mga haluang metal nito ay tantalite at loparite concentrates na naglalaman lamang ng 8% Ta 2 O 5 at higit sa 60% Nb 2 O 5. Bilang karagdagan, kahit na ang mga ores na naglalaman lamang ng sandaang bahagi ng isang porsyento (Ta, Nb) 2 O 5 ay pinoproseso!

Ang teknolohiya ng produksyon ng tantalum ay medyo kumplikado at isinasagawa sa tatlong yugto: pagbubukas o agnas; paghihiwalay ng tantalum mula sa niobium at pagkuha ng kanilang mga purong kemikal na compound; pagbawi at pagpino ng tantalum.

Ang pagbubukas ng tantalum concentrate, sa madaling salita, ang pagkuha ng tantalum mula sa mga ores ay isinasagawa gamit ang alkalis (fusion) o gamit ang hydrofluoric acid (decomposition) o pinaghalong hydrofluoric at sulfuric acid. Pagkatapos nito ay lumipat sila sa ikalawang yugto ng produksyon - pagkuha ng pagkuha at paghihiwalay ng tantalum at niobium. Ang huling gawain ay napakahirap dahil sa pagkakapareho ng mga kemikal na katangian ng mga metal na ito at ang halos magkaparehong sukat ng kanilang mga ion. Hanggang kamakailan lamang, ang mga metal ay pinaghiwalay lamang sa pamamaraang iminungkahi noong 1866 ng Swiss chemist na si Marignac, na sinamantala ang iba't ibang solubility ng potassium fluorotantalate at potassium fluoroniobate sa dilute hydrofluoric acid. Ang modernong industriya ay gumagamit ng ilang mga paraan para sa paghihiwalay ng tantalum at niobium: pagkuha ng mga organikong solvent, pumipili na pagbawas ng niobium pentachloride, fractional crystallization ng mga kumplikadong fluoride salts, paghihiwalay gamit ang mga resin ng palitan ng ion, pagwawasto ng mga klorido. Sa kasalukuyan, ang pinakakaraniwang ginagamit na paraan ng paghihiwalay (ito rin ang pinaka-advanced) ay ang pagkuha mula sa mga solusyon ng tantalum at niobium fluoride compound na naglalaman ng hydrofluoric at sulfuric acids. Kasabay nito, ang tantalum at niobium ay dinadalisay din mula sa mga dumi ng iba pang mga elemento: silikon, titanium, bakal, mangganeso at iba pang mga kaugnay na elemento. Tulad ng para sa loparite ores, ang kanilang mga concentrates ay pinoproseso gamit ang chlorine method upang makabuo ng condensate ng tantalum at niobium chlorides, na higit na pinaghihiwalay ng rectification. Ang paghihiwalay ng pinaghalong chlorides ay binubuo ng mga sumusunod na yugto: paunang pagwawasto (paghihiwalay ng tantalum at niobium chlorides mula sa mga kasamang impurities ay nangyayari), pangunahing pagwawasto (upang makakuha ng purong NbCl 5 at TaCl 5 concentrate) at panghuling pagwawasto ng tantalum fraction (sa kumuha ng purong TaCl 5). Kasunod ng paghihiwalay ng mga kaugnay na metal, ang yugto ng tantalum ay pina-precipitate at dinadalisay upang makagawa ng potassium fluorotantalate ng tumaas na kadalisayan (gamit ang KCl).

Ang tantalum metal ay nakuha sa pamamagitan ng pagbabawas ng mga high-purity compound nito, kung saan maaaring gamitin ang ilang mga pamamaraan. Ito ay alinman sa pagbabawas ng tantalum mula sa pentoxide na may soot sa temperatura na 1800-2000 ° C (carbothermic method), o ang pagbabawas ng potassium fluorotantalate na may sodium kapag pinainit (sodium thermal method), o electrochemical reduction mula sa isang melt na naglalaman ng potassium fluorotantalate at tantalum oxide (electrolytic method). Sa isang paraan o iba pa, ang metal ay nakuha sa anyo ng pulbos na may kadalisayan ng 98-99%. Upang makakuha ng metal sa mga ingot, ito ay sintered sa anyo ng mga pre-compressed billet mula sa pulbos. Ang sintering ay nangyayari sa pamamagitan ng pagpasa ng kasalukuyang sa temperatura na 2,500–2,700 °C o sa pamamagitan ng pagpainit sa vacuum sa 2,200–2,500 °C. Pagkatapos nito, ang kadalisayan ng metal ay tumataas nang malaki, nagiging katumbas ng 99.9-99.95%.

Para sa karagdagang pagpino at paggawa ng mga tantalum ingots, ginagamit ang electric vacuum melting sa mga arc furnace na may consumable electrode, at para sa mas malalim na pagpino, ginagamit ang electron beam melting, na makabuluhang binabawasan ang nilalaman ng mga impurities sa tantalum, pinatataas ang ductility nito at binabawasan ang temperatura. ng paglipat sa isang malutong na estado. Ang Tantalum ng naturang kadalisayan ay nagpapanatili ng mataas na ductility sa mga temperatura na malapit sa absolute zero! Ang ibabaw ng isang tantalum ingot ay natunaw (upang ibigay ang mga kinakailangang katangian sa ibabaw ng ingot) o naproseso sa isang lathe.

Mga katangiang pisikal

Sa simula lamang ng ika-20 siglo nakuha ng mga siyentipiko ang kanilang mga kamay sa purong tantalum na metal at nagawang pag-aralan nang detalyado ang mga katangian ng mapusyaw na kulay-abo na metal na ito na may bahagyang mala-bughaw na tint. Anong mga katangian mayroon ang elementong ito? Tiyak, ang tantalum ay isang mabigat na metal: ang density nito ay 16.6 g/cm 3 sa 20 ° C (para sa paghahambing, ang bakal ay may density na 7.87 g/cm 3, ang density ng lead ay 11.34 g/cm 3) at para sa pagdadala ng isa. metro kubiko Ang elementong ito ay mangangailangan ng anim na tatlong toneladang trak. Ang mataas na lakas at katigasan ay pinagsama sa mahusay na mga katangian ng plastik. Ang purong tantalum ay angkop sa pagpoproseso ng makina, madaling natatakan, naproseso sa pinakamanipis na mga sheet (mga 0.04 mm ang kapal) at wire (elastic modulus ng tantalum 190 Hn/m2 o 190·102 kgf/mm2 sa 25 °C). Sa malamig, ang metal ay maaaring iproseso nang walang makabuluhang pagpapatigas sa trabaho at napapailalim sa pagpapapangit na may ratio ng compression na 99% nang walang intermediate na pagpapaputok. Ang paglipat ng tantalum mula sa isang plastik patungo sa isang malutong na estado ay hindi sinusunod kahit na ito ay pinalamig hanggang -196 °C. Ang tensile strength ng annealed high purity tantalum ay 206 MN/m2 (20.6 kgf/mm2) sa 27 °C at 190 MN/m2 (19 kgf/mm2) sa 490 °C; relatibong pagpahaba 36% (sa 27 °C) at 20% (sa 490 °C). Ang Tantalum ay may body-centered cubic lattice (a = 3.296 A); atomic radius 1.46 A, ionic radii Ta 2+ 0.88 A, Ta 5+ 0.66 A.

Tulad ng nabanggit kanina, ang tantalum ay isang napakatigas na metal (ang Brinell hardness ng mga tantalum sheet sa annealed state ay 450-1250 MPa, sa deformed state 1250-3500 MPa). Bukod dito, posible na madagdagan ang katigasan ng metal sa pamamagitan ng pagdaragdag ng isang bilang ng mga impurities dito, halimbawa carbon o nitrogen (ang Brinell tigas ng isang tantalum sheet pagkatapos sumisipsip ng mga gas sa panahon ng pag-init ay tumataas sa 6000 MPa). Bilang resulta, ang mga interstitial impurities ay nag-aambag sa pagtaas ng katigasan ng Brinell, lakas ng makunat, at lakas ng ani, ngunit binabawasan nila ang mga katangian ng plasticity at pinapataas ang malamig na brittleness; sa madaling salita, ginagawa nilang malutong ang metal. Ang iba pang katangian ng pitumpu't tatlong elemento ay ang mataas na thermal conductivity nito, sa 20–100 °C ang halagang ito ay 54.47 W/(m∙K) o 0.13 cal/(cm·sec·°C) at refractoriness (marahil ang pinaka isang mahalagang pisikal na pag-aari ng tantalum) - natutunaw ito sa halos 3,000 °C (mas tiyak, sa 2,996 °C), pangalawa lamang sa tungsten at rhenium. Ang boiling point ng tantalum ay napakataas din: 5,300 °C.

Tulad ng iba pang pisikal na katangian ng tantalum, ang tiyak na init nito sa mga temperatura mula 0 hanggang 100 °C ay 0.142 kJ/(kg K) o 0.034 cal/(g °C); ang koepisyent ng temperatura ng linear expansion ng tantalum ay 8.0·10 -6 (sa temperaturang 20–1,500 °C). Ang electrical resistivity ng pitumpu't tatlong elemento sa 0 °C ay 13.2 10 -8 ohm m, sa 2000 °C 87 10 -8 ohm m. Sa 4.38 K ang metal ay nagiging superconductor. Ang Tantalum ay paramagnetic, partikular na magnetic susceptibility 0.849·10 -6 (sa 18 °C).

Kaya, ang tantalum ay may natatanging hanay ng mga pisikal na katangian: mataas na koepisyent ng paglipat ng init, mataas na kakayahang sumipsip ng mga gas, paglaban sa init, refractoriness, tigas, at plasticity. Bilang karagdagan, ito ay nakikilala sa pamamagitan ng mataas na lakas - ito ay nagpapahiram nang maayos sa paggamot ng presyon gamit ang lahat ng umiiral na mga pamamaraan: forging, stamping, rolling, drawing, twisting. Ang Tantalum ay nailalarawan sa pamamagitan ng mahusay na weldability (welding at paghihinang sa argon, helium, o sa vacuum). Bilang karagdagan, ang tantalum ay may pambihirang paglaban sa kemikal at kaagnasan (na may pagbuo ng isang anodic na pelikula), mababang presyon ng singaw at mababang pag-andar ng electron, at, bilang karagdagan, ito ay nakakasama nang maayos sa buhay na tisyu ng katawan.

Mga katangian ng kemikal

Tiyak, ang isa sa pinakamahalagang katangian ng tantalum ay ang pambihirang paglaban sa kemikal nito: sa bagay na ito ito ay pangalawa lamang sa marangal na mga metal, at kahit na hindi palaging. Ito ay lumalaban sa hydrochloric, sulfuric, nitric, phosphoric at organic acids ng lahat ng konsentrasyon (hanggang sa temperatura na 150 ° C). Sa mga tuntunin ng katatagan ng kemikal nito, ang tantalum ay katulad ng salamin - ito ay hindi matutunaw sa mga acid at ang kanilang mga mixtures, kahit na ang aqua regia ay hindi natutunaw, laban sa kung saan ang ginto at platinum at isang bilang ng iba pang mahahalagang metal ay walang kapangyarihan. Ang pitumpu't tatlong elemento ay natutunaw lamang sa pinaghalong hydrofluoric at nitric acid. Bukod dito, ang reaksyon sa hydrofluoric acid ay nangyayari lamang sa metal na alikabok at sinamahan ng isang pagsabog. Kahit na sa mainit na hydrochloric at sulfuric acid, ang tantalum ay mas lumalaban kaysa sa kambal nitong kapatid na niobium. Gayunpaman, ang tantalum ay hindi gaanong lumalaban sa alkalis - ang mga mainit na solusyon ng caustic alkalis ay nakakasira sa metal. Ang mga asin ng mga tantalic acid (tantalates) ay ipinahayag ng pangkalahatang pormula: xMe 2 O yTa 2 O 5 H 2 O, kabilang dito ang metatantalates MeTaO 3, orthotantalates Me 3 TaO 4, mga asin tulad ng Me 5 TaO 5, kung saan ang Me ay isang alkali metal ; sa pagkakaroon ng hydrogen peroxide, ang mga pertantalates ay nabuo din. Ang pinakamahalagang alkali metal tatalates ay KTaO 3 at NaTaO 3; ang mga asing-gamot na ito ay ferroelectrics.

Ang mataas na resistensya ng kaagnasan ng tantalum ay ipinahiwatig din sa pamamagitan ng pakikipag-ugnayan nito sa atmospheric oxygen, o sa halip, ang mataas na pagtutol nito sa impluwensyang ito. Ang metal ay nagsisimulang mag-oxidize lamang sa 280 °C, na natatakpan ng isang proteksiyon na pelikula ng Ta 2 O 5 (tantalum pentoxide ay ang tanging matatag na metal oxide), na nagpoprotekta sa metal mula sa pagkilos ng mga kemikal na reagents at pinipigilan ang daloy ng electric current. mula sa metal hanggang sa electrolyte. Gayunpaman, sa pagtaas ng temperatura hanggang 500 ° C, ang oxide film ay unti-unting nagiging porous, delaminates at humiwalay sa metal, na nag-aalis sa ibabaw ng protective layer laban sa corrosion. Samakatuwid, ipinapayong magsagawa ng paggamot sa mainit na presyon sa isang vacuum, dahil sa hangin ang metal ay nag-oxidize sa isang makabuluhang lalim. Ang pagkakaroon ng nitrogen at oxygen ay nagpapataas ng katigasan at lakas ng tantalum, habang sabay na binabawasan ang ductility nito at ginagawang malutong ang metal, at, tulad ng nabanggit kanina, ang tantalum ay bumubuo ng isang solidong solusyon at oxide Ta 2 O 5 na may oxygen (na may pagtaas sa O 2 na nilalaman sa tantalum, isang matalim na pagtaas sa mga katangian ng lakas ay nangyayari at isang malakas na pagbaba sa kalagkitan at paglaban sa kaagnasan). Ang Tantalum ay tumutugon sa nitrogen upang bumuo ng tatlong yugto - isang solidong solusyon ng nitrogen sa tantalum, tantalum nitride: Ta 2 N at TaN - sa hanay ng temperatura mula 300 hanggang 1,100 ° C. Posibleng maalis ang nitrogen at oxygen sa tantalum sa ilalim ng mataas na mga kondisyon ng vacuum (sa mga temperatura na higit sa 2,000 °C).

Mahina ang reaksyon ng Tantalum sa hydrogen hanggang sa pinainit hanggang 350 °C; ang rate ng reaksyon ay tumataas lamang nang malaki mula sa 450 °C (nabubuo ang tantalum hydride at nagiging malutong ang tantalum). Ang parehong pag-init sa isang vacuum (mahigit sa 800 °C) ay nakakatulong upang maalis ang hydrogen, kung saan ang mga mekanikal na katangian ng tantalum ay naibalik at ang hydrogen ay ganap na naalis.

Ang fluorine ay kumikilos sa tantalum na nasa temperatura ng silid, at ang hydrogen fluoride ay tumutugon din sa metal. Ang dry chlorine, bromine at iodine ay may kemikal na epekto sa tantalum sa temperaturang 150 °C pataas. Ang klorin ay nagsisimulang aktibong makipag-ugnayan sa metal sa temperatura na 250 °C, bromine at yodo sa temperatura na 300 °C. Nagsisimulang makipag-ugnayan ang Tantalum sa carbon sa napakataas na temperatura: 1,200–1,400 °C, at nangyayari ang pagbuo ng refractory tantalum carbide, na lubhang lumalaban sa mga acid. Ang Tantalum ay pinagsama sa boron upang bumuo ng mga boride - solid, refractory compound na lumalaban sa mga epekto ng aqua regia. Ang Tantalum ay bumubuo ng tuluy-tuloy na solidong solusyon na may maraming metal (molybdenum, niobium, titanium, tungsten, vanadium at iba pa). Ang Tantalum ay bumubuo ng mga limitadong solidong solusyon na may ginto, aluminyo, nikel, beryllium at silikon. Ang Tantalum ay hindi bumubuo ng anumang mga compound na may magnesium, lithium, potassium, sodium at ilang iba pang mga elemento. Ang purong tantalum ay lumalaban sa maraming likidong metal (Na, K, Li, Pb, U-Mg at Pu-Mg na mga haluang metal).

Ang Tantalum ay isang espesyal na uri ng metal na kabilang sa marangal na grupo. Natuklasan ito noong 1802, ngunit itinuturing na isang batang elemento. Sa kabila ng pambihira nito, malawak itong ginagamit hindi lamang sa alahas, kundi pati na rin sa industriya. Ito ay karaniwan lalo na sa electronics - halos lahat ng device ay naglalaman nito.

Ang malawakang paggamit ng metal na ito ay nagsimula noong 40s ng huling siglo at nagpapatuloy hanggang ngayon. Nakuha nito ang katanyagan dahil sa pagtaas ng mga katangian ng lakas nito. Bukod dito, mayroon itong maraming kakaibang pisikal at kemikal na katangian.

Mga katangiang pisikal at kemikal

Kabilang sa mga pisikal na katangian ng metal na ito, dapat i-highlight ng isa ang mataas na punto ng pagkatunaw, na 3017 degrees Celsius, na nagtatakda nito bukod sa maraming mga analogue. Dahil dito, ginagamit ito sa mga lugar kung saan kinakailangan ang pagtaas ng paglaban sa matinding mga kondisyon. Kasabay nito, ang mga katangian ng tantalum ay kinabibilangan ng kalagkitan at katigasan, isang kumbinasyon ng kung saan ay medyo bihira sa kalikasan.

Ang natutunaw na punto ng tantalum ay 3017 °C.

Ang nabanggit na mga katangian ng tantalum ay nagpapahintulot sa iyo na iproseso ang metal nang walang labis na pagsisikap at lumikha ng mga kinakailangang hugis at sukat. Ang espesyal na istraktura ng atom ay napakahalaga para sa paglikha ng mga bahagi at mekanismo ng mga istruktura ng mas mataas na responsibilidad. Ang Tantalum ay nagpapahiram nang mabuti sa pag-forging at rolling. Sa kasong ito, ang paraan ng malamig na pagpapapangit ay maaari ding matagumpay na magamit. Ang mataas na thermal conductivity ay dapat i-highlight.

Dahil sa mataas na densidad nito, ang metal ay maaaring gamitin upang makagawa ng maliliit na gear at mga bahagi ng mga de-koryenteng kasangkapan na lumalaban sa pagsusuot at hindi nasisira pagkatapos ng mahabang panahon ng paggamit.

Sa ilang mga kaso ito ay ginagamit bilang isang gas absorber. Dapat i-highlight ang electronic configuration: ang isang metal ay may iba't ibang mga katangian ng electrical conductivity sa normal nitong estado at sa mataas na temperatura.

Ang mga bahagi ng Tantalum ay maaaring konektado sa pamamagitan ng paghihinang, hinang o riveting. Ang pamamaraan ng hinang ay kadalasang ginagamit, dahil ang kalidad ng hinang ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na lakas at paglaban sa pisikal na stress.

Kabilang sa mga katangian ng kemikal, sulit na i-highlight ang mataas na pagtutol nito sa oksihenasyon at alkali. Gayunpaman, kapag natunaw, ito ay bahagyang madaling kapitan sa alkali. Imposible ang oksihenasyon sa mga temperatura sa ibaba 250 degrees.

Ang mga kemikal na katangian ng metal na ito ay halos kapareho ng salamin. Halos imposibleng matunaw ito sa acid, maliban kung gumamit ka ng hydrofluoric at nitric acid. Kahit na ang pagkakalantad sa sulfuric acid ay hindi nakakaapekto sa istraktura at hugis ng metal. Isang maliit na pelikula lamang ang maaaring lumitaw sa ibabaw. Hindi rin ito napapailalim sa pagkasira sa panahon ng matagal na pagkakalantad sa tubig dagat.

Pangyayari sa kalikasan at paggawa ng tantalum

Ang Tantalum, bilang isang kemikal na elemento, ay napakabihirang sa kalikasan, na bumubuo lamang ng 0.0002% ng crust ng lupa. Ito ay napakabihirang matatagpuan sa dalisay na anyo nito, kadalasan sa komposisyon ng iba't ibang mga mineral, malapit sa isa pang metal - niobium.

Ang mga deposito ng elementong ito ay matatagpuan sa maraming bansa. Ang malalaking deposito ay matatagpuan sa France, Egypt, China at Thailand. Ngunit ang pinakamalaking deposito ng elementong ito ay nasa Australia. Ang Tantalum ay minahan sa dami ng higit sa 400 tonelada taun-taon. Kasabay nito, ang pangangailangan para sa paggamit nito ay patuloy na lumalaki, na nauugnay sa isang pagtaas sa dami ng mga de-koryenteng kagamitan na ginawa gamit ang metal na ito. Batay dito, mayroong patuloy na pag-unlad ng mga bagong deposito.

Sa ating bansa, ang produksyon ng tantalum ay puro sa planta ng magnesiyo ng Solikamsk. Ang metal ay nakuha pagkatapos ng pagproseso ng loparite concentrates. Sa ibang mga bansa, ginagamit din ang iba pang mga mineral, tulad ng rutile, struverite, tantalite at columbite.

Ang pinakamalaking producer ng metal na ito sa mundo ay ang USA, Japan at China. Ang bilang ng mga pandaigdigang tagagawa ay hindi hihigit sa 40 mga kumpanya. Gastos - mula sa 1000 dolyar bawat kg.

Mga haluang metal na batay sa Tantalum

Dahil sa mga espesyal na pisikal na katangian nito, ang metal na ito sa dalisay nitong anyo ay kadalasang ginagamit sa industriya. Gayunpaman, upang madagdagan ang lakas at paglaban sa mataas na temperatura, ang mga haluang metal na nakabatay dito ay maaaring gamitin at ang naaangkop na mga bahagi ng alloying ay maaaring idagdag.

Ang mga haluang metal ng tantalum ay maaaring manatiling solid sa mga temperatura na humigit-kumulang 1700 degrees. Ito ay kinakailangan kapag gumagamit ng mga tantalum compound sa sektor ng enerhiya, industriya ng kemikal, paggawa ng mga instrumentong may mataas na katumpakan at metalurhiya. Kadalasan, ang iba't ibang mga haluang metal ay ginagamit sa pagtatayo ng mga rocket sa espasyo.

Ang uri ng mga sangkap ng alloying na ginamit ay depende sa mga panghuling katangian na kinakailangan. Upang mapabuti ang kalidad ng trabaho, ginagamit ang mga elemento na nagbibigay sa haluang metal na pinahusay na mga katangian ng ductility.

Dapat pansinin na madalas na ang tantalum sa mga haluang metal ay ginagamit hindi bilang isang base, ngunit bilang isang sangkap na haluang metal. Ang pagdaragdag nito sa iba't ibang mga materyales ay nagbibigay-daan para sa mas mataas na pagtutol sa mataas na temperatura at kaagnasan.

Tantalum capacitor circuit

Ang Tantalum TAV-10 ay isang malawakang ginagamit na haluang metal batay sa metal na ito. Ginagawa ito sa pagdaragdag ng tungsten, ang halaga nito ay halos 10%. Nagreresulta ito sa isang materyal na may pinahusay na paglaban sa init. Ginagamit ito para sa paggawa ng mga elemento ng pag-init at para sa mga layuning medikal, dahil ang mga bahagi nito ay hindi nakakainis sa balat ng tao.

Mga aplikasyon ng tantalum

Ang paggamit ng tantalum ay hindi limitado sa isang lugar. Ito ay nagkakahalaga ng pag-highlight sa mga lugar kung saan ang mga produkto ng tantalum ay pinaka-malawak na ginagamit:

1. Metalurhiya. Halos kalahati ng metal na ito ay ginagamit sa industriya ng metalurhiko. Ito ay dahil sa ang katunayan na ito ay madaling gamitin upang lumikha ng iba't ibang mga haluang metal, lalo na ang mga anti-corrosion steel grade na lumalaban sa mataas na temperatura. Ginagamit ang tantalum wire sa iba't ibang larangan kung saan kinakailangan ang pagtaas ng lakas at paglaban sa init. Ang Tantalum carbide ay malawakang ginagamit din sa paggawa ng mga crucibles para sa mga refractory metal.
2. Electrical engineering. Humigit-kumulang 25% ang ginagamit sa paggawa ng electrical engineering at electrical appliances. Ang mga capacitor na gumagamit ng elementong ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagtaas ng katatagan ng pagpapatakbo. Bukod dito, sa kaganapan ng pagkasira ng ibabaw ng kapasitor, isang pelikula ng tantalum oxide ay nabuo, na pinoprotektahan ito. Dapat mo ring i-highlight ang mga elemento tulad ng mga anod, cathodes, lamp at iba pang mga bahagi ng metal, na ginawa din batay dito.
3. Industriya ng kemikal. Ang ikalimang bahagi ng volume na ginawa ay ginagamit sa industriya ng kemikal. Ito ay dahil sa ang katunayan na ito ay lumalaban sa karamihan ng mga acids, salts at alkalis.
4. Gamot. Ang Tantalum sa medisina ay ginagamit sa mga industriya tulad ng bone at plastic surgery. Ang mga elemento na ginawa mula sa materyal na ito ay ginagamit upang i-fasten ang mga buto upang makamit ang mas mataas na lakas nang hindi nakakairita ng organikong tisyu.
5. Militar na globo. Sa larangan ng militar, ang mga tantalum target at shell para sa pinagsama-samang projectiles ay ginawa.
6. Instrumentasyon. Ang metal na ito ay ginagamit para sa paggawa ng mga instrumento ng katumpakan, kagamitan sa pagkontrol at iba't ibang mga diaphragm, pati na rin ang mga instrumento ng vacuum, dahil nakikilala ito sa mga katangian ng pagsipsip ng gas nito.
7. Nuclear energy. Sa lugar na ito, ang metal ay gumaganap bilang isang heat exchanger.

Dapat tandaan na ang saklaw ng aplikasyon ng tantalum ay limitado lamang sa maliit na dami ng produksyon nito. Kung tataas ang dami ng produksyon, lalawak nang malaki ang saklaw ng aplikasyon.

Ang pagtuklas ng tantalum ay nagsimula noong 1802. Ito ay unang ipinakilala sa mundo ng siyentipikong si A. G. Ekeberg. Natuklasan niya ang dalawang mineral sa Finland at Sweden. Ito ay sa kanilang komposisyon na ang sangkap na ito ay naroroon. Gayunpaman, hindi posible na ihiwalay ito nang hiwalay sa oras na iyon. Ito ay tiyak na dahil sa napakataas na kumplikado ng pagkuha nito sa dalisay nitong anyo na pinangalanan ito sa isa sa mga bayani ng mga alamat ng Sinaunang Greece. Ngayon ang elementong ito ay natagpuan ang malawak na aplikasyon nito sa maraming industriya.

Ang Tantalum ay kabilang sa kategorya ng mga metal. Mayroon itong kulay-pilak-puting tint. Ito ay medyo nakapagpapaalaala ng lead sa hitsura dahil mayroon itong isang malakas na oxide film dito.

Ang metal na ito ay kabilang sa kategorya ng pinaka-bihirang matatagpuan sa kalikasan. Sa ngayon, dalawampung mineral na tantalum lamang ang kilala. Gayunpaman, mayroong animnapung higit pang mga mineral na naglalaman ng metal na ito. Kasama nito, ang niobium ay kinakailangang naroroon sa naturang mga mineral. Ito ay may katulad na mga katangian ng kemikal.

Mga deposito ng tantalum

Ang mga tantalum ores ay napakabihirang.

Gayunpaman, ang pinakamalaki sa kanila ay matatagpuan sa mga bansa tulad ng:

• Ehipto,
• France,
• Thailand,
• Australia,
• Mozambique.

Ang pinakamalaking tantalum ore sa mundo ay matatagpuan sa Greenbush sa Australia.

Ang Tantalum ay may mataas na punto ng pagkatunaw. Ito ay higit sa tatlong libong degrees Celsius. Ang punto ng kumukulo ng metal na ito ay lumampas sa limang libong degrees Celsius. Ang mga katangian ng tantalum ay kinakatawan din ng iba pang mga katangian. Ang sangkap na ito ay may medyo solidong istraktura. Gayunpaman, ang metal ay may mataas na antas ng kalagkit. Sa parameter na ito ito ay maihahambing sa ginto. Ito ay mahusay para sa mga produkto ng machining. Salamat dito, maaari kang lumikha ng pinakamahusay na mga uri ng wire o sheet para sa pagtatapos ng mga produkto.

Ang Tantalum ay kabilang sa kategorya ng mga low-active na metal. Ang rate ng oksihenasyon nito sa ilalim ng impluwensya ng hangin ay medyo mababa. Sa hangin, ito ay sumasailalim lamang sa oksihenasyon kung ang temperatura nito ay umabot sa 250 degrees Celsius.

mesa. Mga katangian ng mica capacitors batay sa polycarbonate, polystyrene at tantalum.

Sa una, sa industriya, ang metal na ito ay ginamit lamang upang lumikha ng manipis na kawad para sa paggawa ng mga kilalang maliwanag na lampara. Ngayon, malawak na ginagamit ang tantalum. Ginagamit ito para sa paggawa ng mga pang-industriya at mga gamit sa bahay, at sa paglikha ng mga bagong uri ng armas sa industriya ng militar.

Ang isang metal tulad ng tantalum ay kailangang-kailangan sa paggawa ng mga bagay at kagamitan na lumalaban sa kaagnasan. Bilang karagdagan, marami sa mga produktong ito ay may mataas na antas ng paglaban sa init.

Sa industriya ng medikal, ang paggamit ng tantalum ay matagal nang itinuturing na pamantayan. Ang foil at wire na ginawa mula sa natatanging materyal na ito ay ginagamit upang maibalik ang aktibidad ng mga tisyu at nerbiyos ng mga pasyente. Aktibong ginagamit din ang mga ito upang tahiin ang biktima.

Dahil sa lakas ng tantalum, nagsimula itong gamitin para sa paggawa ng spacecraft. Ang Tantalum beryllide ay may mahusay na pagtutol sa oksihenasyon sa hangin.

Ang metal na ito ay natagpuan ang aplikasyon nito sa industriya ng metalurhiko. Ito ay ginagamit upang makabuo ng matitigas na haluang metal para sa paggawa ng metal. Ang pinaghalong tantalum at tungsten carbide ay ginagamit upang lumikha ng matitigas na haluang metal na maaaring magamit upang mag-drill ng mga butas sa pinakamatibay na materyales, tulad ng mga bato at composite.

Ang materyal na ito ay nakakuha ng malawak na katanyagan sa industriya ng militar. Sa tulong nito, ang mga bala ay nilikha na may mataas na antas ng tibay. Halos imposible silang masira. Ang metal ay ginagamit sa mga laboratoryo sa Ministry of Internal Affairs upang lumikha ng mga sandatang nuklear.

Ang Australia ang may pinakamalaking reserba ng tantalum. Ang estadong ito ay nararapat na itinuturing na pinuno sa paggawa ng sangkap na ito.

Mahalaga: May pagkakataon din ang ating bansa na magmina ng tantalum. Gayunpaman, mayroong isang bilang ng mga paghihirap na ipinaliwanag sa pamamagitan ng hindi naa-access ng mga deposito.

Paggawa ng Tantalum sa Russia

Sa ating bansa, karamihan sa produksyon ng tantalum ay nasa balikat ng planta ng magnesiyo ng Solikamsk. Narito ang metal na ito ay nakuha mula sa loparite concentrates. Dumating sila sa planta mula sa deposito ng Lovozero. Sa ilang mga kaso, ang mga na-import na hilaw na materyales ay ginagamit para sa layuning ito, na kinakatawan ng mga sangkap tulad ng rutile, columbite, tantalite, struverite.

Ang mga nangunguna sa produksyon ng tantalum ay ang United States of America, China at Japan. Mayroong humigit-kumulang apatnapung kumpanya sa mundo na gumagawa ng mga materyales tulad ng tantalum. Ang pinakamalaking kumpanya na gumagawa ng metal na ito ay isang kumpanya mula sa United States of America, Cabot Corporation. Ang mga sangay nito ay bukas sa iba't ibang bansa sa mundo.

Ang presyo ng tantalum kada gramo ay hindi masyadong mataas. Sa karaniwan, ang mga tagagawa ay nagbebenta ng isang gramo ng tantalum para sa kalahating dolyar. Ang isang kilo ngayon ay nagkakahalaga ng higit sa isang libong dolyar.

Mga artikulo sa paksa

Proteksyon ng sunog ng mga istrukturang metal

Hindi lihim na ang metal ay hindi nasusunog. Gayunpaman, sa kabila nito, ang pagkakalantad sa mataas na temperatura ay humahantong sa isang pagbabago sa katigasan nito, bilang isang resulta kung saan ang metal ay nagiging malambot, nababaluktot at, bilang isang resulta, may kakayahang pagpapapangit. Ang lahat ng ito ay ang mga dahilan kung bakit nawawala ang load-bearing capacity ng metal, na maaaring maging sanhi ng pagbagsak ng isang buong gusali o isang hiwalay na bahagi nito sa panahon ng sunog. Walang alinlangan, ito ay lubhang mapanganib para sa buhay ng tao. Upang maiwasan ito, ang iba't ibang mga compound ay ginagamit sa panahon ng pagtatayo na maaaring gawing mas lumalaban ang mga istruktura ng metal sa mataas na temperatura.