ট্যানটালাম আধুনিক শিল্পের জন্য একটি মূল্যবান ধাতু। ট্যানটালাম কি

ট্যানটালাম একটি "স্মার্ট ধাতু"

ট্যানটালাম, যার বৈশিষ্ট্য এবং বৈশিষ্ট্যগুলি সত্যই অনন্য বলে প্রমাণিত হয়েছিল, তাকে এখন "স্মার্ট ধাতু" বলা হয়।

একটু ইতিহাস

ট্যানটালাম 1802 সালে সুইডিশ রসায়নবিদ এ.জি. একবার্গ প্রাপ্ত খনিজগুলি অধ্যয়ন করেছিলেন এবং আবিষ্কার করেছিলেন যে তাদের মধ্যে সেই সময়ে অজানা একটি উপাদান রয়েছে, তবে তিনি এটিকে বিশুদ্ধ আকারে আলাদা করতে পারেননি। অজানা ধাতুটির নামকরণ করা হয়েছিল প্রাচীন গ্রীক পৌরাণিক নায়ক ট্যান্টালাসের নামে। 4 দশক ধরে, রসায়নবিদরা ভুলভাবে বিশ্বাস করেছিলেন যে ট্যান্টালম এবং নিওবিয়াম, সেই সময়ে পরিচিত, একই রাসায়নিক উপাদান। জার্মান রসায়নবিদরা 1903 সালে এটির বিশুদ্ধ আকারে এটি পেতে সক্ষম হন এবং দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের সময় এটি সক্রিয়ভাবে শিল্প উদ্দেশ্যে ব্যবহার করা শুরু করে।

ট্যানটালামের বর্ণনা এবং বৈশিষ্ট্য

IN পর্যায় সারণীএই ধাতুটি 73 তম অবস্থান দখল করে এবং তা মনোনীত করা হয়।

এ স্বাভাবিক অবস্থাএকটি রূপালী রঙ আছে, রূপা এবং কিছু অন্যান্য মহৎ ধাতু চেহারা অনুরূপ. বাতাসে অক্সিডেশনের কারণে, এটি একটি অক্সাইড ফিল্মে আচ্ছাদিত হয়ে যায়, অন্ধকার হয়ে যায় এবং সীসার মতো হয়ে যায়। এ ঘরের তাপমাত্রাঅক্সিডেশন খুব ধীরে ধীরে এগিয়ে যায়, তাই ধাতু দীর্ঘ সময়ের জন্য তার চরিত্রগত রঙ ধরে রাখে। 280 ডিগ্রি সেলসিয়াসের উপরে তাপমাত্রায় বায়ুতে সক্রিয় অক্সিডেশন শুরু হয়।

যখন ধাতু হ্যালোজেনের সাথে বিক্রিয়া করে নিম্ন তাপমাত্রা, কিন্তু অবিলম্বে একটি পৃষ্ঠ ফিল্ম দ্বারা আচ্ছাদিত করা হয়, যা সমগ্র ভলিউম জুড়ে আরও প্রতিক্রিয়া থেকে রক্ষা করে।

গলনাঙ্ক তুলনামূলকভাবে বেশি, 3017°C। এটি অনেক ধাতুর তুলনায় অনেক বেশি। তুলনার জন্য:

• সীসা - 327 ডিগ্রি সেলসিয়াস;
• অ্যালুমিনিয়াম - 660 ডিগ্রি সেলসিয়াস;
• পিতল - 1000 ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত;
• সোনা - 1064 ডিগ্রি সেলসিয়াস;
• তামা - 1083°C;
• লোহা - 1540 ডিগ্রি সেলসিয়াস।

ট্যানটালাম ধাতুর সর্বোচ্চ শক্তির কারণে, এটি অনেক শিল্পে ব্যবহৃত হয়

শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত উপকরণগুলির মধ্যে, ট্যানটালাম টংস্টেনের গলনাঙ্কে নিকৃষ্ট, যার জন্য এই মান 3420°C।

ট্যানটালামের ঘনত্ব হল 16,700 kg/m3; এই ধাতুটি সাধারণ লোহা এবং তামার চেয়ে অনেক বেশি ঘনত্ব, যার জন্য এটি যথাক্রমে 7870 এবং 8940 kg/m3 এর সমান। ঘনত্বের ক্ষেত্রে, এটি সোনার সাথে তুলনা করা যেতে পারে, যার ঘনত্ব 19320 kg/m3। ট্যানটালাম উচ্চ কঠোরতা আছে। এর বৈশিষ্ট্য থাকা সত্ত্বেও, এটি একটি খুব নমনীয় ধাতু। উপাদানটি 1 মাইক্রনের পুরুত্বে ঘূর্ণিত করা যেতে পারে। শুধু সোনারই এমন প্লাস্টিকতা আছে।

উপাদান গরম ছাড়া ঘূর্ণিত হয়, যা ব্যাপকভাবে তার প্রক্রিয়াকরণ সহজতর। ঠান্ডা শক্ত হয়ে যান্ত্রিক শক্তি বৃদ্ধি করা যেতে পারে। নীচে তাপমাত্রা - 196 ডিগ্রি সেলসিয়াস, প্লাস্টিকতার বৈশিষ্ট্য অদৃশ্য হয়ে যায় এবং ধাতু ভঙ্গুর হয়ে যায়।

এর চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্যের কারণে, ট্যানটালামকে প্যারাম্যাগনেটিক হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়। একটি প্যারাম্যাগনেটিক উপাদানের বৈশিষ্ট্যগুলি 3420 ডিগ্রি সেলসিয়াসের নীচে তাপমাত্রায় নিজেদেরকে ভালভাবে প্রকাশ করে, তারপর ধাতুটি ফেরোম্যাগনেটিক হয়ে যায়।

ট্যানটালামের আক্রমনাত্মক পরিবেশগত প্রভাবের সর্বোচ্চ প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে। এটি 70% এর ঘনত্বের সাথে নাইট্রিক অ্যাসিড দ্বারা ধ্বংস হয় না। এটি 150 ডিগ্রি সেলসিয়াসে উত্তপ্ত সালফিউরিক অ্যাসিড দ্বারা প্রভাবিত হয় না, কিন্তু যখন অ্যাসিডের তাপমাত্রা 200 ডিগ্রি সেলসিয়াসে বেড়ে যায়, তখন ধাতব ধীরে ধীরে ক্ষয় হতে শুরু করে।

ধাতুর এই ক্ষয়-বিরোধী প্রতিরোধ, যা স্টেইনলেস স্টিলের চেয়ে বেশি, এটিকে অনেকগুলি উত্পাদন প্রক্রিয়াতে অপরিহার্য করে তুলেছে।

ইলেক্ট্রোলাইসিস দ্রবণ থেকে মূল্যবান ধাতুগুলিকে আলাদা করতে এবং তাদের লবণের গলে ব্যবহার করা হয়। কিন্তু যে ক্যাথোডগুলিতে মহৎ ধাতু জমা হয় সেগুলি দ্রুত ধ্বংস হয়ে যায়। প্রচলিত ধাতু দিয়ে তৈরি ক্যাথোডগুলিকে ট্যানটালাম দিয়ে প্রতিস্থাপন করা ইলেক্ট্রোলাইসিস প্রক্রিয়াটিকে অনেক বেশি দক্ষ এবং সস্তা করেছে। এই পদ্ধতিটি আকরিক থেকে বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলিকে বিচ্ছিন্ন করতেও ব্যবহৃত হয়।

ট্যানটালামের উচ্চ জৈবিক সামঞ্জস্য রয়েছে এবং তাই ওষুধে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এটি থেকে তৈরি প্রস্থেসেস এবং ইমপ্লান্টগুলির শরীরের উপর রাসায়নিক প্রভাব নেই, অক্সিডাইজ হয় না এবং তাই শরীর দ্বারা প্রত্যাখ্যান করা হয় না।

ভালো গাইডদের কাছে বৈদ্যুতিক প্রবাহ tantalum আরোপ করা যাবে না, এটা প্রতিরোধ ক্ষমতা 20°C এ এটি 0.13 Ohm*mm²/m, এটি লোহার চেয়ে বড় (0.1 Ohm*mm²/m)। কিন্তু এটি সুপারকন্ডাক্টিং অবস্থায় তুলনামূলকভাবে উচ্চ রূপান্তর তাপমাত্রা রয়েছে, এটি 4.5 K এর সমান। উচ্চ তাপমাত্রায়, ভ্যানাডিয়াম (5.3K), সীসা (7.2K) এবং এর "যমজ" নাইওবিয়াম (9.2K) অতিপরিবাহী অবস্থায় চলে যায়। ট্যানটালামের এই বৈশিষ্ট্যটি ইলেকট্রনিক কম্পিউটিং প্রযুক্তিতে ব্যবহৃত ক্রায়োটন সুপারকন্ডাক্টরগুলির উত্পাদনে এটির চাহিদা তৈরি করেছে। রেডিও ইলেকট্রনিক্সে, ট্যানটালাম প্লেট সহ ক্যাপাসিটার ব্যবহার করা হয়। তারা সবচেয়ে কার্যকর হতে পরিণত, কিন্তু তারা কম ভোল্টেজ মান কাজ করতে পারেন.

সামরিক শিল্পে, ট্যানটালাম অ্যালয়গুলি প্রজেক্টাইলগুলির অনুপ্রবেশকারী শক্তি বাড়ানোর জন্য ব্যবহৃত হয়।

বৈজ্ঞানিক এবং সামরিক উদ্দেশ্যে, তেজস্ক্রিয় আইসোটোপগুলি গামা বিকিরণ উত্স তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। তেজস্ক্রিয় আইসোটোপগুলি জীবাশ্মগুলিতে পাওয়া যায়, তবে তারা পারমাণবিক চুল্লি থেকে অবশিষ্ট বর্জ্যে অনেক বেশি ঘনত্বে পাওয়া যায়।

ট্যানটালাম পারমাণবিক চুল্লিগুলির সুরক্ষা নির্মাণে ব্যবহৃত হয়, যেহেতু এটি কয়েকটি উপাদানগুলির মধ্যে একটি যা সিজিয়াম বাষ্পের ক্রিয়া দ্বারা ধ্বংস হয় না।

ট্যানটালাম কার্বাইড কাটিং টুলের পৃষ্ঠে প্রয়োগ করা হয় যাতে এটি বিশেষ শক্তি পায়। এই টুলটি ড্রিলিং করার সময় বিশেষ করে টেকসই উপকরণ কাটা এবং ড্রিলিং করার জন্য ব্যবহৃত হয় গভীর কূপকঠিন পাথরে

এর উচ্চ শক্তি, অক্সিডেশন প্রতিরোধের এবং উচ্চ গলনাঙ্কের কারণে, ট্যানটালাম বিমান এবং রকেট ইঞ্জিন তৈরিতে ব্যবহৃত হয়।

ট্যানটালামের তৈরি অংশগুলি আক্রমনাত্মক পরিবেশে উচ্চ ক্ষয় প্রতিরোধের অন্যান্য উপাদানগুলির তুলনায় দশ বছর বেশি সময় ধরে থাকে।

উপাদানের সমস্ত শারীরিক বৈশিষ্ট্য এটিতে অ্যালোয়িং অ্যাডিটিভগুলি প্রবর্তন করে পরিবর্তন করা যেতে পারে।

ট্যানটালাম খনির

অনুসন্ধান কাজের জন্য ধন্যবাদ, ধাতব ট্যানটালামের নতুন আমানত পাওয়া গেছে

পৃথিবীর ভূত্বক প্রায় 0.0002% ট্যানটালাম ধারণ করে, তাই এটি এর অন্তর্গত বিরল উপাদান. কিন্তু প্রায় সব দেশেই এর যৌগের আমানত রয়েছে। ইউরোপে, সবচেয়ে বড় এবং ধনী আমানত ফ্রান্সে, বেশিরভাগ দেশে ছোট আমানত পাওয়া যায় সাবেক ইউএসএসআর. আফ্রিকান দেশগুলির মধ্যে, মিশরে কাঁচামালের সবচেয়ে বেশি মজুদ রয়েছে। তবে সবচেয়ে বড় এবং সবচেয়ে ধনী আমানতগুলি আজ অবধি পরিচিত এবং বিকশিত অস্ট্রেলিয়ায় অবস্থিত।

উপাদানটি তার নিজস্ব লবণের আকারে পাওয়া যায়, বা এটি অন্যান্য খনিজগুলির অংশ। দ্বিতীয় ক্ষেত্রে, এটি অগত্যা niobium দ্বারা অনুষঙ্গী হয়। খনিজ পদার্থ স্থিতিশীল বা তেজস্ক্রিয় হতে পারে।

এই ধাতুর নিষ্কাশন প্রতি বছর 420 টন। উৎপাদন ও প্রক্রিয়াকরণে নেতৃস্থানীয় দেশগুলি হল মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র এবং জার্মানি।

বৈশ্বিক সংকটের কারণে ট্যানটালামের চাহিদা কিছুটা কমে গেলেও ২০১০ সাল থেকে তা আবার বেড়েছে। IN ইদানীংসক্রিয় অনুসন্ধান কাজ চালানো হচ্ছে. তাদের জন্য ধন্যবাদ, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, ব্রাজিল এবং দক্ষিণ আফ্রিকায় নতুন আমানত আবিষ্কৃত হয়েছে।

বিশ্বের নেতৃস্থানীয় দেশগুলির জ্ঞান-নিবিড় এবং কৌশলগত শিল্প ক্রমাগত বৃদ্ধি পাচ্ছে। এই বৃদ্ধির গতিশীলতা দুটি আন্তঃসম্পর্কিত কারণ দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয়েছে। প্রথমটি হ'ল বেসামরিক এবং সামরিক উদ্দেশ্যে উচ্চ-প্রযুক্তির পণ্যগুলির গুণমানের বৈশিষ্ট্যগুলি উন্নত করা। দ্বিতীয়টি সেই ট্যানটালাম সর্বোত্তম সম্ভাব্য উপায়েপ্রথম সমস্যা সমাধানের জন্য উপযুক্ত, যেহেতু এটিতে মূল্যবান বৈশিষ্ট্যগুলির একটি চিত্তাকর্ষক তালিকা রয়েছে, যার মধ্যে রয়েছে:

• ব্যতিক্রমী জারা প্রতিরোধের;
• গ্যাস এবং অ্যাসিড দ্বারা রাসায়নিক আক্রমণের অনন্য প্রতিরোধ;
• উচ্চ ঘনত্ব (16.6 g/cm3) এবং নির্দিষ্ট বৈদ্যুতিক ক্ষমতা;
• অতি কঠোরতা এবং নমনীয়তা;
• ভাল উত্পাদনযোগ্যতা (যন্ত্রযোগ্যতা, জোড়যোগ্যতা);
• তাপ প্রতিরোধের এবং তাপ প্রতিরোধের (গলনাঙ্ক 3000°C);
• গ্যাস শোষণ করার ক্ষমতা (নিজস্ব আয়তনের চেয়ে শতগুণ বেশি);
• উচ্চ তাপ স্থানান্তর সহগ;
• অনন্য জৈবিক সামঞ্জস্য এবং আরও অনেক কিছু।

ট্যানটালাম রিলিজের ফর্ম

উচ্চ প্রযুক্তির পণ্য উৎপাদনের জন্য, ট্যানটালাম খাঁটি আকারে এবং খাদ আকারে উভয়ই ব্যবহৃত হয়। প্রশস্ত বর্ণালীট্যানটালাম এবং ট্যানটালাম-ধারণকারী আধা-সমাপ্ত পণ্যগুলির একটি বড় নির্বাচনের কারণে এর ব্যবহার। আরও প্রক্রিয়াকরণের জন্য, ট্যানটালাম রড এবং স্ট্রিপ, প্লেট, ডিস্ক এবং ইনগট তৈরি করা হয় (গ্রেড ELP-1, ELP-2, ELP-3)। সবচেয়ে বেশি চাহিদা রয়েছে ট্যানটালাম ওয়্যার এবং শীট, সেইসাথে ফয়েল (TVCh এবং TVCh-1 গ্রেড) এবং ক্যাপাসিটর গ্রেড মেটাল পাউডার। পাউডারটি বিশ্বের ট্যানটালাম উৎপাদনের প্রায় 60% এর জন্য দায়ী, যা আধুনিক "স্মার্ট" প্রযুক্তির মৌলিক ভিত্তি তৈরি করতে রেডিও-ইলেক্ট্রনিক্স শিল্প দ্বারা গ্রাস করা হয়। বাজারের প্রায় 25% ট্যান্টালাম শীট এবং তার, প্লাস ফয়েল দ্বারা দখল করা হয়।

চিত্র 1. ট্যানটালাম পণ্য।

ট্যানটালামের অ্যাপ্লিকেশন

• বৈদ্যুতিক ভ্যাকুয়াম ডিভাইস উত্পাদন;
• বৈদ্যুতিক প্রকৌশল এবং ইলেকট্রনিক্স;
• টেলিযোগাযোগ এবং যোগাযোগ;
• মহাকাশ শিল্প;
• রাসায়নিক প্রকৌশল;
• পারমাণবিক শিল্প;
• কঠিন সংকর ধাতুবিদ্যা;
• ঔষধ, ইত্যাদি

ভ্যাকুয়াম ডিভাইসে ট্যানটালাম

বৈদ্যুতিক ভ্যাকুয়াম ডিভাইসগুলির কাজের স্থান একটি বিশেষ গ্যাস বা ভ্যাকুয়াম দিয়ে ভরা হয়, যেখানে দুটি (অ্যানোড এবং ক্যাথোড) বা আরও বেশি ইলেক্ট্রোড থাকে যা স্থানটিতে নির্গমন কারেন্ট তৈরি করে। এই জাতীয় ডিভাইসগুলির মধ্যে রয়েছে ম্যাগনেট্রন ধরণের ইলেক্ট্রোভাকুয়াম মাইক্রোওয়েভ ডিভাইস, রাডার, নেভিগেশন এবং হাইড্রোঅ্যাকোস্টিক স্টেশনগুলির জন্য ডিভাইস, অসিলোস্কোপ, কাউন্টার প্রাথমিক কণা, ইলেক্ট্রোভাকুয়াম ফটোসেল, এক্স-রে সরঞ্জাম, ইলেকট্রন টিউব এবং আরও অনেক কিছু। বেশ কয়েকটি বৈদ্যুতিক ভ্যাকুয়াম ডিভাইসে, ট্যানটালাম গেটারদের জন্য একটি উপাদান হিসাবে কাজ করে - গ্যাস শোষক যা চেম্বারে গভীর শূন্যতার অবস্থা বজায় রাখে। কিছু ডিভাইসে, ইলেক্ট্রোডগুলি খুব দ্রুত এবং দৃঢ়ভাবে উত্তপ্ত হয়, তাই তারা "হট ফিটিং" হিসাবে পাতলা ট্যান্টালাম টেপ (গ্রেড টি বা এইচডিটিভি) বা তার (গ্রেড এইচডিটিভি) ব্যবহার করে, যা দীর্ঘ সময় ধরে কাজ করতে সক্ষম হাজার হাজার ঘন্টা) এবং স্থিরভাবে উচ্চ ভোল্টেজএবং pulsating তাপমাত্রা.

শক্ত খাদ ধাতুবিদ্যায় ট্যানটালাম

ধাতুবিদ্যা শিল্পে, ট্যানটালাম সুপারহার্ড উপকরণ তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। অবাধ্য alloys, যার উপাদানগুলি হল ট্যানটালাম কার্বাইড (টিটি গ্রেড) এবং টংস্টেন। ট্যানটালাম-টাংস্টেন অ্যালয় (গ্রেড টিভি-15, টিভি-10, টিভি-5) ধাতু-কাটিং এবং প্রক্রিয়াকরণের সরঞ্জাম, পাথর এবং কম্পোজিটগুলিতে ছিদ্র করার জন্য ভারী-শুল্ক "মুকুট" তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। ট্যানটালাম এবং নিকেল কার্বাইড সংকর ধাতুগুলি সহজেই হীরার পৃষ্ঠকে কঠোরতায় নিকৃষ্ট না করে প্রক্রিয়া করে। ট্যানটালাম (ব্রিনেল কঠোরতা 1250-3500 MPa পর্যন্ত) ক্রায়োজেনিক ইনস্টলেশনের অংশ, বিরল আর্থ ধাতু গলানোর এবং বিশুদ্ধ করার জন্য ডাই এবং ক্রুসিবল এবং ধাতব গুঁড়ো ঠান্ডা চাপার জন্য জাহাজ তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়।

রাসায়নিক প্রকৌশলে ট্যানটালাম

রাসায়নিক প্রকৌশলে, বিজোড় কোল্ড-ডিফর্মড ট্যানটালাম টিউব (TVCh গ্রেড) এবং শীট রাসায়নিকভাবে আক্রমণাত্মক পরিবেশে কাজ করা জারা-প্রতিরোধী সরঞ্জাম নির্মাণে ব্যবহৃত হয়। ট্যানটালাম বিভিন্ন অ্যাসিড-প্রতিরোধী কাঠামো (কয়েল, মিক্সার, ডিস্টিলার, এয়ারেটর, পাইপলাইন), পরীক্ষাগারের সরঞ্জাম, গরম এবং শীতল করার যন্ত্রগুলি তৈরি করতে ব্যবহৃত হয় যা অ্যাসিডের সংস্পর্শে কাজ করে, যার মধ্যে ঘনীভূত পদার্থ রয়েছে। ট্যানটালাম ফয়েল সালফিউরিক অ্যাসিড, অ্যামোনিয়া ইত্যাদি উৎপাদনের জন্য যন্ত্রাংশ এবং সরঞ্জামের পৃষ্ঠে ক্ল্যাডিং (পাতলা থার্মোমেকানিকাল আবরণ) জন্য ব্যবহৃত হয়।

ওষুধে ট্যানটালাম

জীবন্ত টিস্যুগুলির সাথে ট্যানটালামের একটি অনন্য সামঞ্জস্য রয়েছে এবং তাদের দ্বারা প্রত্যাখ্যান করা হয় না। ওষুধে, পেশী টিস্যু, টেন্ডন, নার্ভ ফাইবারগুলিকে বেঁধে রাখতে থ্রেড এবং স্টেপল আকারে ট্যানটালাম তার ব্যবহার করা হয়। রক্তনালী. এটি চোখের কৃত্রিম অঙ্গগুলির জন্য জাল তৈরি করতেও ব্যবহৃত হয় এবং শীটটি কার্ডিয়াক পেসমেকারগুলির জন্য আবাসন তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। পুনর্গঠনমূলক অস্ত্রোপচারে, ট্যানটালাম রড এবং টেপকে হাড়ের প্রস্থেটিকস এবং প্রতিস্থাপনের জন্য একমাত্র উপকরণ হিসাবে বিবেচনা করা হয়। মাথার খুলির আঘাতের জন্য "মেরামত" উপাদান হিসাবে ট্যানটালাম শীট ব্যতিক্রমী গুরুত্বের।

মহাকাশ শিল্পে ট্যানটালাম

উচ্চ-তাপমাত্রার কাঠামোগত উপাদান হিসাবে, রকেট এবং বিমানের গুরুত্বপূর্ণ উপাদান তৈরি করতে মহাকাশ শিল্পে ট্যানটালাম শীট ব্যবহার করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, রকেটের নাকের অংশ এবং তরল-জ্বালানি টার্বোজেট ইঞ্জিনের গ্যাস টারবাইনের তাপ-প্রতিরোধী ব্লেড তৈরি করতে ট্যানটালাম ব্যবহার করা হয়। ট্যানটালাম অ্যালয়গুলি অগ্রভাগের অংশ, আফটারবার্নার ইত্যাদি উত্পাদন করতে ব্যবহৃত হয়।

পারমাণবিক শিল্পে ট্যানটালাম

পারমাণবিক শক্তি সিস্টেমের জন্য হিট এক্সচেঞ্জার, অতিরিক্ত গরম গলে যাওয়া এবং সিজিয়াম বাষ্প প্রতিরোধী, ট্যানটালাম পাইপ (TVCh গ্রেড) থেকে তৈরি। ট্যানটালাম থার্মোনিউক্লিয়ার রিঅ্যাক্টরের সুপারকন্ডাক্টরগুলির জন্য প্রসারণ বাধা তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। তেজস্ক্রিয় আইসোটোপ ট্যানটালাম-182 ব্যবহার করা হয় বিকিরণ থেরাপি. প্ল্যাটিনামের সাথে লেপা পাতলা ট্যান্টালম তার (50-100 মাইক্রন) গামা বিকিরণের একটি আন্তঃস্থায়ী উত্স হিসাবে ব্যবহৃত হয়, যা প্রভাবিত করে ক্যান্সার কোষ. 2018 এর শুরুতে, মিডিয়াতে তথ্য প্রকাশিত হয়েছিল যে চীনা বিজ্ঞানীরা সামরিক উদ্দেশ্যে tantalum-182 নিয়ে পরীক্ষা চালাচ্ছেন। পরীক্ষার সারমর্ম প্রকাশ করা হয়নি, তবে সম্ভবত, আমরা "নোংরা" বোমার জন্য "প্রজনন" এজেন্ট হিসাবে ট্যানটালাম আইসোটোপ ব্যবহার করার কথা বলছি।

বৈদ্যুতিক প্রকৌশল এবং ইলেকট্রনিক্সে ট্যানটালাম

ট্যানটালাম পাউডার (TU95.250-74) টেলিকমিউনিকেশন, মাইক্রোইলেক্ট্রনিক এবং কম্পিউটার সরঞ্জামের জন্য আধুনিক ক্যাপাসিটার তৈরিতে ব্যবহৃত হয়। তাদের ক্ষুদ্র আকারের সাথে, তারা প্রতি ইউনিট আয়তনের নির্দিষ্ট ক্যাপাসিট্যান্সের পরিপ্রেক্ষিতে বেশিরভাগ অন্যান্য ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটারকে ছাড়িয়ে যায়, অপারেটিং তাপমাত্রার বিস্তৃত পরিসর দ্বারা আলাদা করা হয় এবং অত্যন্ত নির্ভরযোগ্য। ট্যানটালাম ক্যাপাসিটারগুলি স্টোরেজ মোডে 25 বছর পর্যন্ত তাদের বৈশিষ্ট্যগুলি ধরে রাখে এবং অপারেটিং মোডে তারা 150 হাজার ঘন্টা পর্যন্ত কাজ করতে পারে। আজ, ট্যানটালাম ক্যাপাসিটারগুলি প্রায় প্রতিটি স্মার্টফোন, কম্পিউটার, গেম কনসোলের পাশাপাশি সামরিক সরঞ্জামের মাইক্রোসার্কিটগুলিতে উপস্থিত রয়েছে। ট্যানটালাম ইলেকট্রিক কারেন্ট রেকটিফায়ারে ব্যবহার করা হয় কারণ এটির শুধুমাত্র একটি দিকে বিদ্যুৎ প্রেরণ করার ক্ষমতা রয়েছে।

চিত্র 2. ট্যানটালাম ক্যাপাসিটর।

উপসংহার

উপরোক্ত ছাড়াও, ট্যানটালাম রড এবং শীট, ফয়েল, তার, পাউডার ডজন এবং অন্যান্য শত শত সমস্যার সমাধান করতে ব্যবহৃত হয়। ধাতুবিদ্যায়, ট্যানটালাম অতি-শক্তিশালী, জারা-প্রতিরোধী, তাপ-প্রতিরোধী ইস্পাত এবং সংকর ধাতু তৈরিতে একটি সংকর স্থিতিশীল উপাদান হিসাবে ব্যবহৃত হয়। ট্যানটালাম যৌগগুলি রাসায়নিক উত্পাদন প্রক্রিয়াগুলিতে অনুঘটক হিসাবে কাজ করে, উদাহরণস্বরূপ, সিন্থেটিক রাবার। ট্যানটালাম অপটিক্সে উচ্চ দক্ষতা দেখিয়েছে, যেহেতু গ্লাসে যোগ করা হলে, এটি তার প্রতিসরাঙ্ক সূচক বৃদ্ধি করে, যা লেন্সগুলিকে গোলাকার নয়, বরং পাতলা এবং চ্যাপ্টার করা সম্ভব করে তোলে, এমনকি বড় ডায়োপ্টারের সাথেও। গয়নাগুলিতে, ব্রেসলেট, ঘড়ি এবং ফাউন্টেন পেন নিব তৈরিতে প্ল্যাটিনামের সাথে ট্যান্টালাম ব্যবহার করা হয়। কোন সন্দেহ নেই যে ট্যানটালাম উচ্চ-প্রযুক্তি শিল্পে ব্যবহৃত সবচেয়ে জনপ্রিয় এবং প্রতিশ্রুতিশীল ধাতুগুলির মধ্যে একটি, এবং যেমনটি আমরা দেখতে পাই, কেবল তাদের মধ্যেই নয়।

ট্যানটালাম র‍্যাঙ্ক বিশেষ স্থানপরিচিত রাসায়নিক উপাদানের একটি গ্রুপে। এই ধাতুটি একটি মহৎ নয়, তবে এর কার্যকারিতার গুণাবলী এটিকে সবচেয়ে বেশি চাহিদা তৈরি করে বিভিন্ন এলাকায়. তদুপরি, এটি কেবল নির্মাণ এবং উত্পাদন শিল্পের ক্ষেত্রেই নয়, গয়নাগুলির ক্ষেত্রেও প্রযোজ্য। আজ, বিরলতার কারণে ট্যানটালামের ব্যবহার খুব সীমিত। এবং এখনও বাজারে এই উপাদান থেকে তৈরি পণ্য বিস্তৃত আছে.

ধাতু সম্পর্কে সাধারণ তথ্য

ট্যানটালাম তার বিশুদ্ধ আকারে প্রকৃতিতে বিদ্যমান নেই। এটি সাধারণত একই বৈশিষ্ট্যযুক্ত অন্যান্য খনিজগুলির সাথে একসাথে খনন করা হয়। উপাদানটির এই বৈশিষ্ট্যটি তার বরং দেরী আবিষ্কারের দিকে পরিচালিত করেছিল। কিন্তু আজকাল আছে কার্যকর উপায়ট্যানটালাম বিচ্ছিন্নতা, যার মধ্যে একটি নিষ্কাশন পদ্ধতি। ইলেক্ট্রোলাইসিস বিশেষভাবে ধাতব উপাদান তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। একটি গ্রাফাইট ক্রুসিবল ব্যবহার করে, উপাদানটি ধারণকারী বেসটি গলে যায়, যার পরে পাউডারটি পাত্রের দেয়ালে থাকে। ফিডস্টক প্রক্রিয়াকরণের জন্য আরও প্রযুক্তি নির্ভর করে কীভাবে ট্যানটালাম ব্যবহার করা হবে: এটি একটি ইংগট, তার, শীট, একটি নির্দিষ্ট আকারের অংশ, বা স্প্রে করার জন্য মিশ্রণের আকারে ছেড়ে দেওয়া যেতে পারে। ট্যানটালাম পাউডার থেকে সংকর ধাতু তৈরির প্রযুক্তিও জনপ্রিয়। অ্যালোয়িং পদার্থের সংমিশ্রণ উপাদানের স্বতন্ত্র বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করা সম্ভব করে তোলে।

শারীরিক বৈশিষ্ট্য

ধাতু ভিন্ন উন্নত তাপমাত্রাগলে যাওয়া তাপমাত্রা প্রায় 3017 °C, যা এটি উত্পাদনে চরম তাপীয় পরিস্থিতিতে ব্যবহার করার অনুমতি দেয়। একই সময়ে, এটিতে নমনীয়তা এবং কঠোরতার বৈশিষ্ট্যগুলির একটি বিরল সংমিশ্রণ রয়েছে। প্রথমটির জন্য, এটি সোনার মতো নরম। এই ক্ষেত্রে, ট্যানটালামের কঠোরতা হল 16.65 গ্রাম/সেমি 3। শারীরিক গুণাবলীর এই সংমিশ্রণটি সহজেই উপাদানটিকে প্রক্রিয়া করা সম্ভব করে তোলে, এটি বিভিন্ন আকার এবং আকার দেয় এবং এটি সমালোচনামূলক প্রক্রিয়া এবং কাঠামোতেও ব্যবহার করে। ছোট উপাদানগুলি গিয়ার এবং বৈদ্যুতিক যন্ত্রপাতিগুলির অংশ হিসাবে ভাল কাজ করে। ট্যানটালাম পরিধানের জন্য প্রতিরোধী এবং টেকসই, তাই দীর্ঘমেয়াদী অপারেশনের প্রত্যাশায় এটি থেকে ব্যবহারযোগ্য উপাদানগুলি তৈরি করা হয়। উপরন্তু, এই ধাতু একটি কার্যকর গ্যাস শোষক হিসাবে কাজ করতে পারে। উচ্চ তাপমাত্রায়, ট্যানটালাম অংশগুলিও উচ্চ পরিবাহী বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে।

রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য

এর বিশুদ্ধ আকারে, ধাতুটি কার্যকরভাবে ক্ষার, জৈব এবং অজৈব অ্যাসিডিক পদার্থের প্রভাবের পাশাপাশি অন্যান্য সক্রিয় মিডিয়ার প্রভাবকে প্রতিরোধ করে। যদি না গলিত আকারে ক্ষারগুলি ট্যানটালামের উপর লক্ষণীয় প্রভাব ফেলে। অক্সিডেশন প্রক্রিয়া ঘটবে যখন তাপমাত্রা অবস্থা 280 °C এর কম নয়, এবং এটি 250 °C এ হ্যালোজেন উপাদানগুলির সাথে বিক্রিয়া করে। বিকারকগুলির সংস্পর্শে থাকা ট্যানটালামের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলি কাচের সাথে তুলনা করা যেতে পারে। এটি নাইট্রিক এবং হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিড ব্যতীত অম্লীয় পরিবেশে দ্রবীভূত হয় না। এই উপাদানটি তার ঘনত্ব নির্বিশেষে সালফিউরিক অ্যাসিডের বিরুদ্ধেও প্রতিরোধী। যাইহোক, বেশিরভাগ ক্ষেত্রে কার্যকলাপের প্রক্রিয়াগুলি ধাতুর কাঠামোর উপর একটি নগণ্য প্রভাব ফেলে। সাধারণত পরিবর্তনগুলি ফিল্ম আবরণ বা ক্ষয় আকারে প্রদর্শিত হয়।

ট্যানটালাম কোথায় ব্যবহৃত হয়?

এই ধাতুটি ব্যাপক নয়, তবে এর ব্যবহারের অনেক ক্ষেত্র রয়েছে। প্রথমত, এটি শিল্প। উপাদানটি ধাতুবিদ্যা, খাদ্য খাত, উত্পাদন শিল্প, রেডিও প্রকৌশল, যান্ত্রিক প্রকৌশল ইত্যাদিতে ব্যবহৃত হয়। নির্মাণ শিল্পে, সীমিত উত্পাদনের পরিমাণের কারণে এই ধাতুটির চাহিদা তেমন নেই, তবে পৃথক কাঠামোগত উপাদানগুলি এখনও তৈরি করা হয়। এই উপাদান - একটি নিয়ম হিসাবে, হার্ডওয়্যার কাঠামো শক্তিশালীকরণের সমালোচনামূলক কাজের জন্য উদ্দেশ্যে। ট্যানটালাম কোথায় ব্যবহার করা হয় তা বোঝার জন্য, এর কর্মক্ষমতা বৈশিষ্ট্যগুলিতে মনোযোগ দেওয়া গুরুত্বপূর্ণ। তিনি যে একজন ভালো কন্ডাক্টর হিসেবে কাজ করতে পারেন তা আগেই লক্ষ করা গেছে। অতএব, এটি বৈদ্যুতিক প্রকৌশলে একটি সুপারকন্ডাক্টর হিসাবে ব্যবহৃত হয়। অন্যদিকে, এর তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা অন্যান্য ধাতুর তাপ চিকিত্সায় এর ব্যবহারের সম্ভাবনা উন্মুক্ত করে। ধন্যবাদ বর্ধিত ঘনত্বট্যানটালাম প্রতিরক্ষা শিল্পে একটি সর্বোত্তম সমাধান হয়ে উঠেছে। এটি উচ্চ অনুপ্রবেশ ক্ষমতা সহ প্রজেক্টাইল তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়।

ট্যানটালাম তার

সাধারণভাবে ঘূর্ণিত ধাতু বাজারে এই উপাদান উপস্থাপনের সবচেয়ে ব্যাপক ফর্ম. ওয়্যার সেগমেন্টে একটি উল্লেখযোগ্য স্থান দখল করে। এটা অস্বাভাবিক যে, এর বিনয়ী আকারের কারণে, এটি একটি থ্রেড হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। এটি ট্যান্টালমের মান ব্যাখ্যা করে চিকিৎসা ক্ষেত্র- এই ধরণের পণ্যগুলি সেলাই এবং ব্যান্ডেজের জন্য ব্যবহৃত হয়। কিন্তু এটি শুধুমাত্র একটি উদাহরণ যা এই ধরনের তারের স্বতন্ত্র গুণাবলীর একটি প্রদর্শন করে। বৃহত্তর ফরম্যাটগুলি যান্ত্রিক প্রকৌশল, বিমান চালনা, মেশিন টুলস এবং মূলধন নির্মাণে ব্যবহৃত হয়। তাছাড়া, উদ্দেশ্যের উপর নির্ভর করে, নরম এবং শক্ত ধাতু ব্যবহার করা যেতে পারে। ট্যানটালাম, প্রক্রিয়াকরণে তার নমনীয়তার কারণে, 0.15 মিমি বা তার বেশি পুরুত্ব সহ 1500 সেমি থেকে দীর্ঘ তারের উত্পাদন করতে দেয়। সমাপ্ত পণ্যগুলিতে, ব্যবহারকারীরা নোট হিসাবে, burrs, ফাটল এবং অন্যান্য ত্রুটিগুলি খুব কমই পাওয়া যায়। যাইহোক, পাতলা কাঠামো এখনও স্টোরেজ এবং পরিবহন অবস্থার উপর প্রয়োজনীয়তা আরোপ করে - বিশেষত, আর্দ্রতা এবং আক্রমনাত্মক পরিবেশের সাথে যোগাযোগের জন্য তারের প্রকাশ করার সুপারিশ করা হয় না।

ট্যানটালাম টেপ

ঘূর্ণিত ধাতু পণ্য উত্পাদন জন্য এই বিন্যাস এছাড়াও ব্যাপক। টেপ একই ঔষধ ব্যবহার করা হয়, মধ্যে তেল শিল্প, যান্ত্রিক প্রকৌশল এবং এমনকি শক্তি শিল্পে। ভোক্তারা এই পণ্যটির জৈব সামঞ্জস্যতা, একটি সূক্ষ্ম কাঠামোর সাথে উচ্চ শক্তি, ভাল কার্যযোগ্যতা এবং জারা প্রক্রিয়াগুলির প্রতিরোধের জন্য মূল্যবান। আমরা যদি ইস্পাত বা অ্যালুমিনিয়ামের তৈরি অ্যানালগগুলির সাথে ট্যানটালামের তৈরি অনুরূপ পণ্যগুলির তুলনা করি, তবে পরিধানের প্রতিরোধ এবং স্থায়িত্ব সামনে আসবে। টেপ সহ্য করতে পারে ভারী লোডভাঙ্গা এবং রাসায়নিক প্রভাব. অন্যদিকে, উচ্চ প্লাস্টিকতা এই জাতীয় পণ্যগুলিকে স্থিরভাবে একটি নির্দিষ্ট আকৃতি বজায় রাখতে দেয় না। এমনকি সামান্য চাপ বিকৃতির দিকে পরিচালিত করে।

ট্যানটালাম ভিত্তিক সংকর ধাতু

অ্যালোয়িং উপাদানগুলির সাথে সংশোধিত অ্যালয়গুলি প্রধানত শারীরিক শক্তি এবং তাপ প্রতিরোধের উচ্চ গুণাবলী অর্জন করে। এটা বলাই যথেষ্ট যে গড় বৈশিষ্ট্য সহ একটি পণ্য তার কার্যকারিতা গুণাবলী না হারিয়ে 1650 °C তাপমাত্রা সহ্য করতে সক্ষম হবে। প্রকৃতপক্ষে, এটি রাসায়নিক শিল্প, শক্তি, ধাতুবিদ্যা এবং যন্ত্র তৈরিতে ট্যানটালাম অ্যালো ব্যবহার করার অনুমতি দেয়। তদুপরি, কিছু উদ্যোগ রকেট এবং মহাকাশ গোলকের উপাদান তৈরিতে এই উপাদানটি ব্যবহার করে। ব্যবহারের দিকনির্দেশের উপর নির্ভর করে, প্রযুক্তিবিদরা বিকাশ করেন বিভিন্ন রচনাট্যানটালাম মিশ্রিত করার জন্য। কিছু ক্ষেত্রে, পরিবর্তনটি উচ্চতর নমনীয়তা অর্জন করা সম্ভব করে এবং অন্যদের ক্ষেত্রে, উদাহরণস্বরূপ, ইলেক্ট্রন বিম পদ্ধতি ব্যবহার করে উপাদানটিকে ঢালাই অপারেশনের জন্য উপযুক্ত করে তোলে। Tantalum নিজেই একটি alloying উপাদান হিসাবে কাজ করতে পারে. সাধারণত, কর্মক্ষমতা বৈশিষ্ট্য উন্নত করার এই পদ্ধতিটি বেস ধাতুগুলিতে অ্যান্টি-জারা এবং তাপ প্রতিরোধের জন্য ব্যবহৃত হয়।

রেডিও ইঞ্জিনিয়ারিংয়ে ট্যানটালাম

বৈদ্যুতিক ডিভাইস এবং অংশগুলির উত্পাদনের ক্ষেত্রে, উপাদান বেসের আকার হ্রাস করার সময় সর্বোত্তম বর্তমান পরিবাহিতা বজায় রাখার এবং ফ্রিকোয়েন্সি সংকেত বজায় রাখার ক্ষমতা সামনে আসে। এই কারণে, ট্যানটালাম প্রায়ই ক্যাপাসিটর, থাইরিস্টর, ট্রানজিস্টর এবং সেমিস্টর তৈরিতে ব্যবহৃত হয়। পূর্বে, শীট অ্যালুমিনিয়ামের রোলগুলি একই ক্যাপাসিটারগুলির জন্য ব্যবহৃত হত। এই সমাধানটি শুধুমাত্র অংশের আকার বাড়ানো হলেই অপারেশনাল প্যারামিটার বাড়ানোর সম্ভাবনা অনুমান করে। এবং এটি ক্যাপাসিটরের ভলিউম বাড়ানোর সাথে যুক্ত অন্যান্য বৈশিষ্ট্যের বিপরীত হ্রাসের কথা উল্লেখ করার মতো নয়। ট্যানটালামের ব্যবহার, যা নেতিবাচক প্রক্রিয়াগুলির বিরুদ্ধেও প্রতিরোধী যেখানে রেডিও-ইলেক্ট্রনিক উপাদানগুলি অংশগ্রহণ করে, অংশটির মাত্রা বজায় রেখে বৈদ্যুতিক ভলিউম বাড়ানো সম্ভব করে তোলে। আরেকটি জিনিস হল যে অ্যালুমিনিয়াম এই এলাকায় ব্যর্থ হয় না, যেহেতু এটি আরও সাশ্রয়ী মূল্যের।

উপসংহার

এই ধাতুর অনন্য বা অ-মানক বৈশিষ্ট্য নেই। এটির অনেক আকর্ষণীয় গুণ রয়েছে, যার মধ্যে অ্যান্টি-জারা, কঠোরতা বা তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে। কিন্তু এই বৈশিষ্ট্যগুলি পৃথকভাবে অন্যান্য ধাতুগুলিতে উপস্থিত রয়েছে। তদুপরি, কিছুতে এগুলি আরও বেশি উচ্চারিত হয়। যাইহোক, একটি উপাদানে আপাতদৃষ্টিতে বিপরীত বৈশিষ্ট্যের সমন্বয় সত্যিই অনন্য। প্রযুক্তিবিদরা উপকরণের কাজের গুণাবলীতে বিশেষ সমন্বয় অর্জনের চেষ্টা করেন কৃত্রিম উপায়ে, এবং এই ক্ষেত্রে তারা উৎপত্তি প্রকৃতি দ্বারা নির্ধারিত হয়. উদাহরণস্বরূপ, ওষুধ এবং ধাতুবিদ্যায় ট্যানটালামের ব্যবহার সম্পূর্ণরূপে লক্ষ্য করে বিভিন্ন কাজ. একটি ক্ষেত্রে, ছোট পণ্যের আকার সহ উচ্চ শক্তি মূল্যবান, এবং দ্বিতীয়টিতে, প্রক্রিয়াকরণে নমনীয়তা মূল্যবান। তবে ট্যানটালামের একটি নেতিবাচক সম্পত্তিও রয়েছে, যা এর ব্যবহারের সমস্ত ক্ষেত্রে প্রযোজ্য - এটি উচ্চ খরচ, এবং কিছু ক্ষেত্রে, শারীরিক দুর্গমতা।

ট্যানটালামের আবিষ্কার 1802 সালের দিকে। বিজ্ঞানী A. G. Ekeberg দ্বারা এটি প্রথম বিশ্বে পরিচিত হয়েছিল। তিনি ফিনল্যান্ড ও সুইডেনে দুটি খনিজ আবিষ্কার করেন। তাদের রচনায় এই পদার্থটি উপস্থিত ছিল। যাইহোক, সে সময় এটি আলাদাভাবে একক করা সম্ভব ছিল না। বিশুদ্ধ আকারে এর নিষ্কাশনের এত উচ্চ জটিলতার কারণেই এর নামকরণ করা হয়েছিল পৌরাণিক কাহিনীর একজন নায়কের নামে। প্রাচীন গ্রীস. আজ এই উপাদানটি অনেক শিল্পে এর ব্যাপক প্রয়োগ খুঁজে পেয়েছে।

ট্যানটালাম ধাতু বিভাগের অন্তর্গত। এটি একটি রূপালী-সাদা আভা আছে। তার নিজস্ব কিছু আছে চেহারাএটি একটি শক্তিশালী অক্সাইড ফিল্ম আছে কারণ সীসা অনুরূপ.

এই ধাতুটি প্রকৃতিতে খুব কমই পাওয়া যায় এমন বিভাগের অন্তর্গত। আজ অবধি, মাত্র বিশটি ট্যানটালাম খনিজ পরিচিত। তবে এই ধাতুতে আরও ষাটটি খনিজ রয়েছে। এর সাথে, নিওবিয়াম অগত্যা এই জাতীয় খনিজগুলিতে উপস্থিত থাকে। এটির অনুরূপ রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে।

ট্যানটালাম জমা

ট্যানটালাম আকরিক খুব বিরল।

যাইহোক, তাদের মধ্যে বৃহত্তম দেশগুলিতে অবস্থিত যেমন:

• মিশর,
• ফ্রান্স,
• থাইল্যান্ড,
• অস্ট্রেলিয়া,
• মোজাম্বিক।

বিশ্বের বৃহত্তম ট্যানটালাম আকরিক অস্ট্রেলিয়ার গ্রিনবুশে অবস্থিত।

ট্যানটালামের একটি উচ্চ গলনাঙ্ক রয়েছে। এটি তিন হাজার ডিগ্রি সেলসিয়াসের বেশি। এই ধাতুর স্ফুটনাঙ্ক পাঁচ হাজার ডিগ্রি সেলসিয়াস ছাড়িয়ে গেছে। ট্যানটালামের বৈশিষ্ট্যগুলিও অন্যান্য বৈশিষ্ট্য দ্বারা উপস্থাপিত হয়। এই পদার্থ একটি মোটামুটি কঠিন গঠন আছে. যাইহোক, ধাতু নমনীয়তা একটি উচ্চ স্তরের আছে. এই প্যারামিটারে এটি সোনার সাথে তুলনীয়। এটা মেশিনিং পণ্য জন্য চমৎকার. এটির জন্য ধন্যবাদ, আপনি পণ্যগুলি সমাপ্ত করার জন্য সর্বোত্তম প্রকারের তারের বা শীট তৈরি করতে পারেন।

ট্যানটালাম নিম্ন-সক্রিয় ধাতুগুলির বিভাগের অন্তর্গত। বাতাসের প্রভাবে এর জারণ হার বেশ কম। বাতাসে, এটির তাপমাত্রা 250 ডিগ্রি সেলসিয়াসে পৌঁছালেই এটি অক্সিডেশনের মধ্য দিয়ে যায়।

টেবিল। পলিকার্বোনেট, পলিস্টাইরিন এবং ট্যানটালামের উপর ভিত্তি করে মাইকা ক্যাপাসিটারের বৈশিষ্ট্য।

প্রাথমিকভাবে, শিল্পে, এই ধাতুটি শুধুমাত্র সুপরিচিত ভাস্বর আলো তৈরির জন্য পাতলা তার তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়েছিল। আজ, ট্যানটালাম বেশ ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এটি শিল্প ও গৃহস্থালীর জিনিসপত্র উৎপাদনে এবং সামরিক শিল্পে নতুন ধরনের অস্ত্র তৈরিতে ব্যবহৃত হয়।

টেন্টালমের মতো একটি ধাতু ক্ষয় প্রতিরোধী বস্তু এবং সরঞ্জাম উত্পাদনে অপরিহার্য। উপরন্তু, এই পণ্য অনেক আছে উচ্চ স্তরতাপ প্রতিরোধের।

চিকিৎসা শিল্পে, ট্যানটালামের ব্যবহার দীর্ঘকাল ধরে আদর্শ হিসাবে বিবেচিত হয়েছে। এই অনন্য উপাদান থেকে তৈরি ফয়েল এবং তারগুলি রোগীদের টিস্যু এবং স্নায়ুর কার্যকলাপ পুনরুদ্ধার করতে ব্যবহৃত হয়। তারা সক্রিয়ভাবে শিকার সেলাই ব্যবহার করা হয়.

ট্যানটালামের শক্তির কারণে, এটি মহাকাশযান তৈরির জন্য ব্যবহার করা শুরু করে। ট্যানটালাম বেরিলাইডের বাতাসে অক্সিডেশনের চমৎকার প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে।

এই ধাতুটি ধাতুবিদ্যা শিল্পে এর প্রয়োগ খুঁজে পেয়েছে। এটি ধাতব কাজের জন্য শক্ত খাদ তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। ট্যানটালাম এবং টাংস্টেন কার্বাইডের মিশ্রণটি শক্ত সংকর ধাতু তৈরি করতে ব্যবহৃত হয় যা পাথর এবং কম্পোজিটের মতো সবচেয়ে টেকসই উপকরণগুলিতে গর্ত ড্রিল করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

এই উপাদানটি সামরিক শিল্পে ব্যাপক জনপ্রিয়তা অর্জন করেছে। এর সাহায্যে, গোলাবারুদ তৈরি করা হয় যার উচ্চ স্তরের স্থায়িত্ব রয়েছে। এগুলো ভেদ করা প্রায় অসম্ভব। পারমাণবিক অস্ত্র তৈরির জন্য অভ্যন্তরীণ বিষয়ক মন্ত্রণালয়ের পরীক্ষাগারে ধাতু ব্যবহার করা হয়।

অস্ট্রেলিয়ায় ট্যানটালামের সবচেয়ে বড় মজুদ রয়েছে। এই রাষ্ট্রটিই এই পদার্থের উত্পাদনে সঠিকভাবে নেতা হিসাবে বিবেচিত হয়।

গুরুত্বপূর্ণ: আমাদের দেশেও ট্যানটালাম মাইন করার সুযোগ আছে। যাইহোক, আমানতের অপ্রাপ্যতা দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয় যে অসুবিধা একটি সংখ্যা আছে.

রাশিয়ায় ট্যানটালাম উৎপাদন

আমাদের দেশে, ট্যানটালামের বেশিরভাগ উত্পাদন ইতিমধ্যে সোলিকামস্ক ম্যাগনেসিয়াম উদ্ভিদের কাঁধে রয়েছে। এখানে এই ধাতু লোপারাইট ঘনীভূত থেকে প্রাপ্ত হয়। তারা Lovozero আমানত থেকে উদ্ভিদ আসে. কিছু ক্ষেত্রে, আমদানি করা কাঁচামাল এই উদ্দেশ্যে ব্যবহার করা হয়, যা রুটাইল, কলম্বাইট, ট্যানটালাইট, স্ট্রুভেরাইটের মতো পদার্থ দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়।

ট্যানটালাম উৎপাদনের নেতারা হলেন মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, চীন এবং জাপান। বিশ্বে প্রায় চল্লিশটি কোম্পানি রয়েছে যারা ট্যান্টালমের মতো উপকরণ তৈরি করে। এই ধাতু উৎপাদনকারী বৃহত্তম কোম্পানি হল মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের একটি কোম্পানি, ক্যাবট কর্পোরেশন। অঞ্চলগুলিতে এর শাখাগুলি খোলা রয়েছে বিভিন্ন দেশশান্তি

প্রতি গ্রাম ট্যানটালামের দাম খুব বেশি নয়। গড়ে, নির্মাতারা অর্ধ ডলারে এক গ্রাম ট্যানটালাম বিক্রি করে। আজ এক কিলোগ্রামের দাম এক হাজার ডলারেরও বেশি।

বিষয়ের উপর নিবন্ধ

ধাতব কাঠামোর আগুন সুরক্ষা

এটা কোন গোপন যে ধাতু দাহ্য নয়. যাইহোক, এটি সত্ত্বেও, উচ্চ তাপমাত্রার সংস্পর্শে এর কঠোরতা পরিবর্তনের দিকে পরিচালিত করে, যার ফলস্বরূপ ধাতু নরম, নমনীয় হয়ে ওঠে এবং ফলস্বরূপ, বিকৃতিতে সক্ষম হয়। এই সবগুলিই ধাতুর লোড-ভারিং ক্ষমতা হারিয়ে যাওয়ার কারণ, যা আগুনের সময় পুরো বিল্ডিং বা এর পৃথক অংশের পতন ঘটাতে পারে। নিঃসন্দেহে এটি মানব জীবনের জন্য অত্যন্ত বিপজ্জনক। এটি প্রতিরোধ করার জন্য, নির্মাণের সময় বিভিন্ন যৌগ ব্যবহার করা হয় যা ধাতব কাঠামোকে উচ্চ তাপমাত্রার জন্য আরও প্রতিরোধী করে তুলতে পারে।

ট্যানটালাম(lat. Tantalum), Ta, গ্রুপ V-এর রাসায়নিক উপাদান পর্যায় সারণীমেন্ডেলিভ; পারমাণবিক সংখ্যা 73, পারমাণবিক ভর 180.948; ধাতবটি ধূসর রঙের এবং সামান্য সীসাযুক্ত আভা। প্রকৃতিতে, এটি দুটি আইসোটোপের আকারে পাওয়া যায়: স্থিতিশীল 181 Ta (99.99%) এবং তেজস্ক্রিয় 180 Ta (0.012%; T ½ = 10 12 বছর)। কৃত্রিমভাবে প্রাপ্ত তেজস্ক্রিয় 182 Ta (T ½ = 115.1 দিন) একটি তেজস্ক্রিয় সূচক হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

1802 সালে আবিষ্কৃত উপাদান সুইডিশ রসায়নবিদ A. G. Eksberg; নায়কের নামে নামকরণ করা হয়েছে প্রাচীন গ্রীক পুরাণট্যানটালাম (এর বিশুদ্ধ আকারে ট্যান্টালাম পাওয়ার অসুবিধার কারণে)। প্লাস্টিক ধাতব ট্যানটালাম প্রথম 1903 সালে জার্মান রসায়নবিদ ডব্লিউ বোল্টন দ্বারা প্রাপ্ত হয়েছিল।

প্রকৃতিতে ট্যানটালামের বিতরণ।পৃথিবীর ভূত্বকের (ক্লার্ক) মধ্যে ট্যানটালামের গড় উপাদান ভর দ্বারা 2.5·10 -4%। গ্রানাইট এবং পাললিক শেলগুলির একটি বৈশিষ্ট্যযুক্ত উপাদান (গড় উপাদান 3.5·10 -4% পর্যন্ত পৌঁছায়); গভীর অংশে পৃথিবীর ভূত্বকএবং বিশেষ করে উপরের দিকে, ম্যান্টলে সামান্য ট্যানটালাম থাকে (আল্ট্রাম্যাফিক শিলায় 1.8·10 -6%)। ট্যানটালাম বেশিরভাগ আগ্নেয় শিলা এবং জীবজগতে বিচ্ছুরিত হয়; হাইড্রোস্ফিয়ার এবং জীবের মধ্যে এর বিষয়বস্তু প্রতিষ্ঠিত হয়নি। 17টি পরিচিত ট্যান্টালাম খনিজ এবং 60টিরও বেশি ট্যানটালাম-ধারণকারী খনিজ রয়েছে; তাদের সবগুলি ম্যাগম্যাটিক কার্যকলাপের (ট্যান্টালাইট, কলম্বাইট, লোপারাইট, পাইরোক্লোর এবং অন্যান্য) এর সাথে যুক্ত হয়েছিল। খনিজ পদার্থে, তাদের ভৌত ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যের সাদৃশ্যের কারণে ট্যানটালাম নিওবিয়ামের সাথে একত্রে পাওয়া যায়। ট্যানটালাম আকরিকগুলি গ্রানাইট এবং ক্ষারীয় শিলাগুলির পেগমাটাইটে, কার্বোনাটাইটে, হাইড্রোথার্মাল শিরাগুলিতে, সেইসাথে প্লেসারগুলিতে পরিচিত, যেগুলি সর্বাধিক ব্যবহারিক গুরুত্বের।

ট্যানটালামের শারীরিক বৈশিষ্ট্য।ট্যানটালামের একটি দেহ-কেন্দ্রিক ঘন জালি রয়েছে (a = 3.296 Å); পারমাণবিক ব্যাসার্ধ 1.46 Å, আয়নিক ব্যাসার্ধ Ta 2+ 0.88 Å, Ta 5+ 0.66 Å; ঘনত্ব 16.6 গ্রাম/সেমি 3 20 °সে; t pl 2996 °C; কিপ তাপমাত্রা 5300 °C; নির্দিষ্ট তাপ 0-100°C 0.142 kJ/(kg K); তাপ পরিবাহিতা 20-100 °C 54.47 W/(m K)। রৈখিক প্রসারণের তাপমাত্রা সহগ 8.0·10 -6 (20-1500 °C); নির্দিষ্ট বৈদ্যুতিক প্রতিরোধ ক্ষমতা 0 °C 13.2·10 -8 ওহম, 2000 °С 87·10 -8 ওহম। 4.38 K এ এটি একটি সুপারকন্ডাক্টর হয়ে যায়। ট্যানটালাম প্যারাম্যাগনেটিক, নির্দিষ্ট চৌম্বক সংবেদনশীলতা 0.849·10 -6 (18 °সে)। বিশুদ্ধ ট্যানটালাম একটি নমনীয় ধাতু যা উল্লেখযোগ্য শক্ত না হয়ে ঠান্ডায় চাপ দ্বারা প্রক্রিয়া করা যেতে পারে। এটি মধ্যবর্তী অ্যানিলিং ছাড়াই 99% হ্রাস হারে বিকৃত হতে পারে। -196 ডিগ্রি সেলসিয়াসে ঠাণ্ডা হওয়ার পরে একটি নমনীয় থেকে একটি ভঙ্গুর অবস্থায় ট্যানটালামের রূপান্তর সনাক্ত করা যায়নি। ট্যানটালামের স্থিতিস্থাপকতার মডুলাস হল 190 H/m 2 (190·10 2 kgf/mm 2) 25 °C তাপমাত্রায়। অ্যানিলড উচ্চ বিশুদ্ধতা ট্যানটালামের প্রসার্য শক্তি হল 27 °C তাপমাত্রায় 206 MN/m2 (20.6 kgf/mm2) এবং 490 °C তাপমাত্রায় 190 MN/m2 (19 kgf/mm2); আপেক্ষিক প্রসারণ 36% (27 °সে) এবং 20% (490 °সে)। বিশুদ্ধ পুনঃক্রিস্টালাইজড ট্যান্টালমের ব্রিনেল কঠোরতা হল 500 Mn/m2 (50 kgf/mm2)। ট্যানটালামের বৈশিষ্ট্যগুলি মূলত এর বিশুদ্ধতার উপর নির্ভর করে; হাইড্রোজেন, নাইট্রোজেন, অক্সিজেন এবং কার্বনের অমেধ্য ধাতুকে ভঙ্গুর করে তোলে।

ট্যানটালামের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য। Ta পরমাণুর বাইরের ইলেকট্রনের কনফিগারেশন হল 5d 3 6s 2। ট্যানটালামের সবচেয়ে চরিত্রগত জারণ অবস্থা হল +5; কম অক্সিডেশন অবস্থা সহ যৌগগুলি পরিচিত (উদাহরণস্বরূপ, TaCl 4, TaCl 3, TaCl 2), কিন্তু তাদের গঠন niobium এর তুলনায় ট্যানটালামের জন্য কম সাধারণ।

রাসায়নিকভাবে, ট্যানটালাম স্বাভাবিক অবস্থায় কম সক্রিয় (নিওবিয়ামের মতো)। বিশুদ্ধ কমপ্যাক্ট ট্যানটালাম বাতাসে স্থিতিশীল; 280 ডিগ্রি সেলসিয়াসে জারিত হতে শুরু করে। এটিতে শুধুমাত্র একটি স্থিতিশীল অক্সাইড রয়েছে - (V) Ta 2 O 5, যা দুটি পরিবর্তনে বিদ্যমান: α-ফর্ম সাদা 1320 °C এর নিচে এবং 1320 °C এর উপরে ধূসর β-ফর্ম; একটি অম্লীয় চরিত্র আছে। প্রায় 250 °C তাপমাত্রায় হাইড্রোজেনের সাথে, ট্যানটালাম একটি কঠিন দ্রবণ তৈরি করে যাতে 20 ° সে. তাপমাত্রায় 20% হাইড্রোজেন থাকে; একই সময়ে, ট্যানটালাম ভঙ্গুর হয়ে যায়; উচ্চ ভ্যাকুয়ামে 800-1200 °C তাপমাত্রায়, ধাতু থেকে হাইড্রোজেন নির্গত হয় এবং এর প্লাস্টিকতা পুনরুদ্ধার করা হয়। প্রায় 300 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় নাইট্রোজেনের সাথে এটি একটি কঠিন দ্রবণ তৈরি করে এবং নাইট্রাইড Ta 2 N এবং TaN তৈরি করে; 2200 ডিগ্রি সেলসিয়াসের উপরে একটি গভীর ভ্যাকুয়ামে, শোষিত নাইট্রোজেন আবার ধাতু থেকে নির্গত হয়। 2800 ° C পর্যন্ত তাপমাত্রায় Ta - C সিস্টেমে, তিনটি পর্যায়ের অস্তিত্ব প্রতিষ্ঠিত হয়েছে: ট্যানটালামে কার্বনের একটি কঠিন সমাধান, নিম্ন কার্বাইড T 2 C এবং উচ্চতর কার্বাইড TaC। ট্যানটালাম 250 ডিগ্রি সেলসিয়াসের উপরে তাপমাত্রায় হ্যালোজেনের সাথে বিক্রিয়া করে (ঘরের তাপমাত্রায় ফ্লোরিন সহ), প্রধানত TaX 3 প্রকারের হ্যালাইড তৈরি করে (যেখানে X = F, Cl, Br, I)। উত্তপ্ত হলে, Ta C, B, Si, P, Se, Te, জল, CO, CO 2, NO, HCl, H 2 S এর সাথে মিথস্ক্রিয়া করে।

খাঁটি ট্যানটালাম অনেক তরল ধাতুর ক্রিয়া থেকে ব্যতিক্রমীভাবে প্রতিরোধী: Na, K এবং তাদের সংকর, Li, Pb এবং অন্যান্য, সেইসাথে U - Mg এবং Pu - Mg সংকর ধাতু। ট্যানটালাম বেশিরভাগ অজৈব এবং জৈব অ্যাসিডের জন্য অত্যন্ত উচ্চ জারা প্রতিরোধের দ্বারা চিহ্নিত করা হয়: নাইট্রিক, হাইড্রোক্লোরিক, সালফিউরিক, ক্লোরিক এবং অন্যান্য, অ্যাকোয়া রেজিয়া, সেইসাথে অন্যান্য অনেক আক্রমণাত্মক পরিবেশ। ফ্লোরিন, হাইড্রোজেন ফ্লোরাইড, হাইড্রোফ্লোরিক অ্যাসিড এবং এর মিশ্রণ নাইট্রিক অ্যাসিড, সমাধান এবং ক্ষার গলে। ট্যান্টালিক অ্যাসিডের লবণগুলি পরিচিত - সাধারণ সূত্র xMe 2 O·yTa 2 O 5 ·H 2 O এর tantalates: metatantalates MeTaO 3, orthotantalates Me 3 TaO 4, Me 5 TaO 5 এর মতো লবণ, যেখানে আমি একটি ক্ষারীয় ধাতু; হাইড্রোজেন পারক্সাইডের উপস্থিতিতে, পারট্যান্টালেটগুলিও গঠিত হয়। সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ক্ষারীয় ধাতব ট্যান্টলেটগুলি হল KTaO 3 এবং NaTaO 3; এই লবণগুলি ফেরোইলেক্ট্রিক।

ট্যানটালাম প্রাপ্তি।ট্যানটালামযুক্ত আকরিকগুলি বিরল, জটিল এবং ট্যানটালামে দুর্বল; শতকরা শতভাগ (Ta, Nb) 2 O 5 এবং টিনের ঘনত্বের গলিত হ্রাস থেকে স্ল্যাগযুক্ত আকরিক প্রক্রিয়া করুন। ট্যানটালাম উৎপাদনের প্রধান কাঁচামাল, এর সংকর ধাতু এবং যৌগ হল ট্যান্টালাইট এবং লোপারাইট ঘনীভূত, যথাক্রমে, প্রায় 8% Ta 2 O 5 এবং 60% বা তার বেশি Nb 2 O 5। ঘনীভূতগুলি সাধারণত তিনটি পর্যায়ে প্রক্রিয়া করা হয়: 1) খোলা, 2) Ta এবং Nb পৃথক করা এবং তাদের বিশুদ্ধ যৌগগুলি প্রাপ্ত করা, 3) Ta এর পুনরুদ্ধার এবং পরিশোধন। ট্যানটালাইট ঘনত্ব অ্যাসিড বা ক্ষার দ্বারা পচে যায়, যখন লোপারাইট ঘনীভূত হয় ক্লোরিনযুক্ত। Ta এবং Nb নিষ্কাশনের মাধ্যমে বিশুদ্ধ যৌগ পেতে আলাদা করা হয়, উদাহরণস্বরূপ, হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিড দ্রবণ থেকে ট্রিবিটাইল ফসফেট বা ক্লোরাইড সংশোধন করে।

ধাতব ট্যানটালাম তৈরি করতে, এটি Ta 2 O 5 কালি থেকে এক বা দুটি পর্যায়ে হ্রাস করা হয় ( 1800-2000 ° C তাপমাত্রায় CO বা H 2 এর বায়ুমণ্ডলে কাঁচের সাথে Ta 2 O 5 এর মিশ্রণ থেকে TaC এর প্রাথমিক প্রস্তুতির সাথে ); K 2 TaF 7 এবং Ta 2 O 5 ধারণকারী গলে ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল হ্রাস, এবং গরম করার পরে সোডিয়াম সহ K 2 TaF 7 হ্রাস। ক্লোরাইডের তাপ বিয়োজন বা হাইড্রোজেনের সাথে তা থেকে ট্যানটালাম হ্রাস করার প্রক্রিয়াগুলিও সম্ভব। কমপ্যাক্ট ধাতু হয় ভ্যাকুয়াম আর্ক, ইলেক্ট্রন বিম বা প্লাজমা গলানোর মাধ্যমে বা পাউডার ধাতুবিদ্যা পদ্ধতি দ্বারা উত্পাদিত হয়। গুঁড়ো থেকে sintered ingots বা বার চাপ অধীনে প্রক্রিয়া করা হয়; বিশেষ করে বিশুদ্ধ ট্যান্টালমের একক স্ফটিক ক্রুসিবললেস ইলেক্ট্রন বিম জোন গলানোর মাধ্যমে প্রাপ্ত হয়।

ট্যানটালামের প্রয়োগ।ট্যানটালামের মূল্যবান বৈশিষ্ট্যের একটি সেট রয়েছে - ভাল নমনীয়তা, শক্তি, জোড়যোগ্যতা, মাঝারি তাপমাত্রায় জারা প্রতিরোধ, প্রতিসরণ, কম বাষ্প চাপ, উচ্চ তাপ স্থানান্তর সহগ, কম ইলেক্ট্রন কাজ ফাংশন, একটি অ্যানোডিক ফিল্ম গঠনের ক্ষমতা (Ta 2 O 5) বিশেষ অস্তরক বৈশিষ্ট্য সহ এবং শরীরের জীবন্ত টিস্যুর সাথে "সহবাস"। এই বৈশিষ্ট্যগুলির জন্য ধন্যবাদ, ট্যানটালাম ইলেকট্রনিক্স, রাসায়নিক প্রকৌশল, পারমাণবিক শক্তি এবং ধাতুবিদ্যায় ব্যবহৃত হয় (তাপ-প্রতিরোধী সংকর ধাতুগুলির উত্পাদন, স্টেইনলেস স্টীল), ঔষধে; TaC আকারে এটি হার্ড অ্যালয় উৎপাদনে ব্যবহৃত হয়। সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসের জন্য বৈদ্যুতিক ক্যাপাসিটর, ইলেকট্রনিক টিউবের অংশ এবং ক্ষয়-প্রতিরোধী সরঞ্জাম রাসায়নিক শিল্প, কৃত্রিম ফাইবার, পরীক্ষাগারের কাচের পাত্র, ধাতু গলানোর জন্য ক্রুসিবল (উদাহরণস্বরূপ, বিরল আর্থ) এবং অ্যালয়, উচ্চ-তাপমাত্রার চুল্লিগুলির জন্য হিটার তৈরিতে মারা যায়; পারমাণবিক শক্তি সিস্টেমের জন্য তাপ এক্সচেঞ্জার. অস্ত্রোপচারে, শীট, ফয়েল এবং ট্যানটালামের তৈরি তার হাড়, স্নায়ু, সেলাই ইত্যাদি বেঁধে রাখার জন্য ব্যবহার করা হয়। ট্যানটালাম অ্যালয় এবং যৌগ ব্যবহার করা হয়।