钽 Ta

发现历史

1802年，乌普萨拉的安德斯·古斯塔夫·埃克贝里在产自芬兰和瑞典的矿物中发现了一种新元素的氧化物。就在一年前的1801年，英国的查尔斯·哈切特从一种类似的矿物中宣布发现了“columbium”；1809年，威廉·海德·沃拉斯顿断定两者是同一种元素。

这一混淆持续了几十年。1844年，德国的海因里希·罗泽证明钽矿石中含有第二种元素，并称之为铌；1866年，让·夏尔·加利萨尔·德马里尼亚克明确地把两者分离开来。1903年，维尔纳·冯·博尔顿首次制得有延展性的纯钽，它曾短暂地被用作灯丝，后来被钨取代。

名称由来

名称来自希腊神话中的坦塔罗斯（Tantalus），他被罚站在水中却永远喝不到水。埃克贝里之所以想到他，是因为氧化钽泡在酸里也不会吸收酸。钽的化学双胞胎铌则以坦塔罗斯的女儿尼俄伯命名。中文“钽”以金字旁加“旦”字，取其读音（tǎn）。

主要用途

• 电解电容器：在钽粉上生长出的极薄氧化膜能在很小的体积内储存大量电荷，因此钽电容器被用于手机、笔记本电脑、汽车电子和医疗设备。这是钽最大的用途之一。
• 医用植入物：钽具有很高的生物相容性，能与骨骼良好结合，因此用于人工关节、颅骨修补板和手术夹。
• 化工设备：它几乎能抵抗所有的酸，是内衬和换热器的理想材料。
• 合金与工具：它能增强喷气发动机用高温合金，碳化钽则用于切削工具。

同位素

天然钽几乎全部（约99.99%）是稳定的钽-181。剩下的极少量是钽-180m，这是一种从未被观测到衰变的原子核激发态同质异能素，是最稀有的原始核素之一。人工合成的钽-182半衰期约114天，用作伽马射线源。

日常生活中

手机电路板上许多黄色或黑色的小长方形元件就是钽电容器。钶钽铁矿（coltan）是一种主要的钽矿石，曾为刚果民主共和国东部的武装团体提供资金，因此作为冲突矿产受到监管，电子产品制造商也开展了供应链溯源项目。金属钽在体内非常惰性，毒性极低。