تانتالوم Ta

الاكتشاف

في عام 1802 وجد أندرس غوستاف إيكبرغ في أوبسالا أكسيد عنصر جديد في معادن من فنلندا والسويد. وقبل ذلك بعام واحد فقط، في 1801، كان تشارلز هاتشيت في إنجلترا قد أعلن «الكولومبيوم» من معدن مشابه، وفي عام 1809 خلص ويليام هايد ولاستون إلى أنهما العنصر نفسه.

دام الالتباس عقودًا. ففي عام 1844 أثبت هاينريش روزه في ألمانيا أن خامات التانتالوم تحتوي على عنصر ثانٍ سمّاه النيوبيوم، وفي عام 1866 فصل جان شارل غاليسار دي مارينياك العنصرين بوضوح. وأنتج فيرنر فون بولتون التانتالوم النقي القابل للسحب لأول مرة عام 1903، واستُخدم فترة وجيزة فتيلًا للمصابيح قبل أن يحل محله التنجستن.

أصل التسمية

يأتي الاسم من تانتالوس، الشخصية الأسطورية اليونانية المحكوم عليها بالوقوف في ماء لا تستطيع شربه أبدًا. وقد تذكّره إيكبرغ لأن أكسيد التانتالوم يبقى في الحمض دون أن يمتصه. وسُمّي توأمه الكيميائي النيوبيوم نسبة إلى نيوبي، ابنة تانتالوس.

أهم الاستخدامات

• المكثفات الإلكتروليتية: تخزّن طبقة أكسيد رقيقة للغاية تُنمّى على مسحوق التانتالوم شحنة كبيرة في حجم صغير، لذا تُستخدم مكثفات التانتالوم في الهواتف والحواسيب المحمولة وإلكترونيات السيارات والأجهزة الطبية. وهذا من أكبر استخدامات الفلز.
• الغرسات الطبية: التانتالوم عالي التوافق الحيوي ويلتحم جيدًا بالعظم، لذا يُستخدم في غرسات المفاصل وصفائح الجمجمة والمشابك الجراحية.
• المعدات الكيميائية: تجعله مقاومته لكل الأحماض تقريبًا مثاليًا للبطانات والمبادلات الحرارية.
• السبائك والأدوات: يقوّي السبائك الفائقة للمحركات النفاثة، ويُستخدم كربيد التانتالوم في أدوات القطع.

النظائر

كل التانتالوم الطبيعي تقريبًا (نحو 99.99%) تانتالوم-181 مستقر. والبقية الضئيلة تانتالوم-180m، وهو أيزومر نووي مثار لم يُرصد اضمحلاله قط، ما يجعله من أندر النويدات البدائية. ويُستخدم التانتالوم-182 الاصطناعي، وعمر النصف له نحو 114 يومًا، مصدرًا لأشعة غاما.

في الحياة اليومية

كثير من القطع المستطيلة الصغيرة الصفراء أو السوداء على لوحة دوائر الهاتف مكثفات تانتالوم. وقد موّل الكولتان، وهو خام رئيسي للتانتالوم، جماعات مسلحة في شرق جمهورية الكونغو الديمقراطية، لذا يُنظم بوصفه معدن نزاع، ويدير صانعو الإلكترونيات برامج لتتبّع سلاسل الإمداد. وفلز التانتالوم خامل جدًا في الجسم وسميته منخفضة جدًا.