タンタル

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ハフニウム タンタル タングステン
Nb

Ta

Db
Element 1: 水素 (H), 非金属
Element 2: ヘリウム (He), 希ガス
Element 3: リチウム (Li), アルカリ金属
Element 4: ベリリウム (Be), 卑金属
Element 5: ホウ素 (B), 金属
Element 6: 炭素 (C), 非金属
Element 7: 窒素 (N), 非金属
Element 8: 酸素 (O), 非金属
Element 9: フッ素 (F), ハロゲン
Element 10: ネオン (Ne), 希ガス
Element 11: ナトリウム (Na), アルカリ金属
Element 12: マグネシウム (Mg), 卑金属
Element 13: アルミニウム (Al), 卑金属
Element 14: ケイ素 (Si), 金属
Element 15: リン (P), 非金属
Element 16: 硫黄 (S), 非金属
Element 17: 塩素 (Cl), ハロゲン
Element 18: アルゴン (Ar), 希ガス
Element 19: カリウム (K), アルカリ金属
Element 20: カルシウム (Ca), アルカリ土類金属
Element 21: スカンジウム (Sc), 遷移金属
Element 22: チタン (Ti), 遷移金属
Element 23: バナジウム (V), 遷移金属
Element 24: クロム (Cr), 遷移金属
Element 25: マンガン (Mn), 遷移金属
Element 26: 鉄 (Fe), 遷移金属
Element 27: コバルト (Co), 遷移金属
Element 28: ニッケル (Ni), 遷移金属
Element 29: 銅 (Cu), 遷移金属
Element 30: 亜鉛 (Zn), 卑金属
Element 31: ガリウム (Ga), 卑金属
Element 32: ゲルマニウム (Ge), 金属
Element 33: ヒ素 (As), 金属
Element 34: セレン (Se), 非金属
Element 35: 臭素 (Br), ハロゲン
Element 36: クリプトン (Kr), 希ガス
Element 37: ルビジウム (Rb), アルカリ金属
Element 38: ストロンチウム (Sr), アルカリ土類金属
Element 39: イットリウム (Y), 遷移金属
Element 40: ジルコニウム (Zr), 遷移金属
Element 41: ニオブ (Nb), 遷移金属
Element 42: モリブデン (Mo), 遷移金属
Element 43: テクネチウム (Tc), 遷移金属
Element 44: ルテニウム (Ru), 遷移金属
Element 45: ロジウム (Rh), 遷移金属
Element 46: パラジウム (Pd), 遷移金属
Element 47: 銀 (Ag), 遷移金属
Element 48: カドミウム (Cd), 卑金属
Element 49: インジウム (In), 卑金属
Element 50: スズ (Sn), 卑金属
Element 51: アンチモン (Sb), 金属
Element 52: テルル (Te), 金属
Element 53: ヨウ素 (I), ハロゲン
Element 54: キセノン (Xe), 希ガス
Element 55: セシウム (Cs), アルカリ金属
Element 56: バリウム (Ba), アルカリ土類金属
Element 57: ランタン (La), ランタノイド
Element 58: セリウム (Ce), ランタノイド
Element 59: プラセオジム (Pr), ランタノイド
Element 60: ネオジム (Nd), ランタノイド
Element 61: プロメチウム (Pm), ランタノイド
Element 62: サマリウム (Sm), ランタノイド
Element 63: ユウロピウム (Eu), ランタノイド
Element 64: ガドリニウム (Gd), ランタノイド
Element 65: テルビウム (Tb), ランタノイド
Element 66: ジスプロシウム (Dy), ランタノイド
Element 67: ホルミウム (Ho), ランタノイド
Element 68: エルビウム (Er), ランタノイド
Element 69: ツリウム (Tm), ランタノイド
Element 70: イッテルビウム (Yb), ランタノイド
Element 71: ルテチウム (Lu), ランタノイド
Element 72: ハフニウム (Hf), 遷移金属
Element 73: タンタル (Ta), 遷移金属
Element 74: タングステン (W), 遷移金属
Element 75: レニウム (Re), 遷移金属
Element 76: オスミウム (Os), 遷移金属
Element 77: イリジウム (Ir), 遷移金属
Element 78: 白金 (Pt), 遷移金属
Element 79: 金 (Au), 遷移金属
Element 80: 水銀 (Hg), 卑金属
Element 81: タリウム (Tl), 卑金属
Element 82: 鉛 (Pb), 卑金属
Element 83: ビスマス (Bi), 卑金属
Element 84: ポロニウム (Po), 金属
Element 85: アスタチン (At), ハロゲン
Element 86: ラドン (Rn), 希ガス
Element 87: フランシウム (Fr), アルカリ金属
Element 88: ラジウム (Ra), アルカリ土類金属
Element 89: アクチニウム (Ac), アクチノイド
Element 90: トリウム (Th), アクチノイド
Element 91: プロトアクチニウム (Pa), アクチノイド
Element 92: ウラン (U), アクチノイド
Element 93: ネプツニウム (Np), アクチノイド
Element 94: プルトニウム (Pu), アクチノイド
Element 95: アメリシウム (Am), アクチノイド
Element 96: キュリウム (Cm), アクチノイド
Element 97: バークリウム (Bk), アクチノイド
Element 98: カリホルニウム (Cf), アクチノイド
Element 99: アインスタイニウム (Es), アクチノイド
Element 100: フェルミウム (Fm), アクチノイド
Element 101: メンデレビウム (Md), アクチノイド
Element 102: ノーベリウム (No), アクチノイド
Element 103: ローレンシウム (Lr), アクチノイド
Element 104: ラザホージウム (Rf), 遷移金属
Element 105: ドブニウム (Db), 遷移金属
Element 106: シーボーギウム (Sg), 遷移金属
Element 107: ボーリウム (Bh), 遷移金属
Element 108: ハッシウム (Hs), 遷移金属
Element 109: マイトネリウム (Mt), 遷移金属
Element 110: ダームスタチウム (Ds), 遷移金属
Element 111: レントゲニウム (Rg), 遷移金属
Element 112: コペルニシウム (Cn), 卑金属
Element 113: ウンウントリウム (Uut), 卑金属
Element 114: フレロビウム (Fl), 卑金属
Element 115: ウンウンペンチウム (Uup), 卑金属
Element 116: リバモリウム (Lv), 卑金属
Element 117: ウンウンセプチウム (Uus), ハロゲン
Element 118: ウンウンオクチウム (Uuo), 希ガス
Tantalum has a body-centered cubic crystal structure
73Ta
外見
銀灰色
Tantalum single crystal and 1cm3 cube.jpg
一般特性
名称, 記号, 番号 タンタル, Ta, 73
分類 遷移金属
, 周期, ブロック 5, 6, d
原子量 180.94788 g·mol-1
電子配置 [Xe] 4f14 5d3 6s2
電子殻 2, 8, 18, 32, 11, 2(画像
物理特性
固体
密度 (室温付近) 16.69 g·cm-3
融点での液体密度 15 g·cm-3
融点 3290 K, 3017 °C, 5463 °F
沸点 5731 K, 5458 °C, 9856 °F
融解熱 36.57 kJ·mol-1
蒸発熱 732.8 kJ·mol-1
熱容量 (25 °C) 25.36 J·mol-1·K-1
蒸気圧
圧力(Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
温度 (K) 3297 3597 3957 4395 4939 5634
原子特性
酸化数 5, 4, 3, 2, -1(弱酸性酸化物
電気陰性度 1.5 (ポーリングの値)
イオン化エネルギー 第1: 761 kJ·mol-1
第2: 1500 kJ·mol-1
原子半径 146 pm
共有結合半径 170±8 pm
その他
結晶構造 α-Ta: 体心立方構造
β-Ta: 正方晶系[1]
磁性 常磁性[2]
電気抵抗率 (20 °C) 131 nΩ·m
熱伝導率 (300 K) 57.5 W·m-1·K-1
熱膨張率 (25 °C) 6.3 µm·m-1·K-1
音の伝わる速さ
(微細ロッド)
(20 °C) 3400 m/s
ヤング率 186 GPa
剛性率 69 GPa
体積弾性率 200 GPa
ポアソン比 0.34
モース硬度 6.5
ビッカース硬度 873 MPa
ブリネル硬度 800 MPa
CAS登録番号 7440-25-7
最安定同位体
詳細はタンタルの同位体を参照
同位体 NA 半減期 DM DE (MeV) DP
177Ta syn 56.56 h ε 1.166 177Hf
178Ta syn 2.36 h ε 1.910 178Hf
179Ta syn 1.82 y ε 0.110 179Hf
180Ta syn 8.125 h ε 0.854 180Hf
β- 0.708 180W
180mTa 0.012 % > 1.2×1015 y
(未確認)
ε 0.929 180Hf
β- 0.783 180W
IT 0.075 180Ta
181Ta 99.988 % 中性子108個で安定
182Ta syn 114.43 d β- 1.814 182W
183Ta syn 5.1 d β- 1.070 183W

タンタル (: tantalum) は原子番号73の元素元素記号Ta

概要[編集]

バナジウム族元素の一つ。灰色の金属(遷移金属)で、比重は16.65、融点は3027 °C(異なる実験値あり)、沸点は4100 °C(5534 °Cという実験値もあり)。空気中で不動態となり耐食性がある。特にタンタルは耐酸性が強い。王水に不溶。硝酸フッ化水素の混合溶液には可溶。展性、延性に富み加工しやすい。反射率が全金属中最も低いため、外見は純金属としては最も黒い。安定な原子価は+5価。絶対温度4.5 Kで超伝導転移を起こす。

タンタル石(コルタン)((Fe,Mn)(Ta,Nb)2O6) から得られる。

いわゆるレアメタルの一つであり、産業的にきわめて重要な物質である。近年、価格高騰が著しい。

タンタルの化合物質である炭化タンタル (TaC) は、モース硬度約9 - 10と非常に硬く、融点が3985 °Cで、全物質中最も融点が高い。導電性及び熱伝導性を持ち、化学的に安定である。

用途[編集]

タンタルコンデンサ[編集]

最もよく利用されるのは、コンデンサである。タンタルコンデンサ英語版は他種のコンデンサに比べて小型で、漏れ電流が少ない上、安定度がよいとされている。パソコン携帯電話など、小さなエレクトロニクス製品には多数のタンタルコンデンサが使用されているが、高価なこと、逆電圧をかけると故障して導通することから利用は減少している。

フィラメント[編集]

昔はフィラメントに使用されたが、タングステンに取って代わられた。

インプラント[編集]

また、人体に無害な金属であるため、人工骨やインプラント(フィクスチャー)の材料にも使われる。

宝飾品[編集]

ほか、宝飾品や高級時計に用いられることもある。

歴史[編集]

1802年スウェーデンアンデルス・エーケベリが発見した[3]。このときエーケベリが発見したのは性質がよく似ているニオブとの混合酸化物であったが、1846年ドイツハインリヒ・ローゼが単体として分離した。名称はギリシャ神話のフリギアの王、タンタロスに因む。

タンタルの化合物[編集]

同位体[編集]

天然のタンタルは、99.988%の181Taと0.012%の180m1Taで構成されている。このうちの180m1Taは、天然に存在する唯一の核異性体である。

主な産出国[編集]

関連項目[編集]

  • APFSDS - 対戦車砲弾、装弾筒付翼安定徹甲弾とも訳される。運動エネルギーを利用して高速で大質量の金属をぶつける事で装甲を貫徹する砲弾。タンタルが最も弾体に適しているがコストがかさむため代わりに劣化ウランやタングステンが用いられている。
  • コルタン

脚注[編集]

  1. ^ Moseley, P. T.; Seabrook, C. J. (1973). “The crystal structure of β-tantalum”. Acta Crystallographica Section B Structural Crystallography and Crystal Chemistry 29 (5): 1170–1171. doi:10.1107/S0567740873004140.  編集
  2. ^ Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.
  3. ^ 桜井 弘 『元素111の新知識』 講談社1998年、302頁。ISBN 4-06-257192-7 

外部リンク[編集]