钟模科普作品选:化工·地质·环境漫谈
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21 “亲生物”金属——钽

钽(Ta)是瑞典化学家艾克保1802年在分析斯堪的纳维亚半岛的一种矿物时发现的,是一种银白色的金属,相对密度很大,1立方米的钽重达16.6吨,熔点高达2996℃,沸点高达5300℃。

别看它是一种金属,它在外科医疗上有许多妙用,用钽条代替折断了的骨头,过了一段时间,人体的肌肉居然会在钽条上生长,犹如真正的人骨一样;用细钽条丝,可缝合神经、肌腱;钽丝织成的钽网,可装置在动了腹腔手术的病人的腹腔里,用来加强腹腔壁。钽对人体无毒,对人体组织没有刺激作用。因此,钽被誉为“亲生物”金属。

钽除在医疗上的妙用外,在工业上也有许多妙用。因为它非常耐腐蚀,它不仅不怕硝酸、盐酸、王水,就连加热到900℃的高温,在熔融的锂、钠、钾或钠钾合金中,也不会被侵蚀。钽由于具有抗腐蚀、抗疲劳、抗变形、导热、超导、单极导电及吸收气体等优良特性,因此被广泛应用在电子、航天、机械工业及原子反应堆中。

在电气工业上,用于制造无线电、雷达、X射线设备的零件以及微型电容器(用在火箭、宇宙飞船、人造卫星)、真空设备材料、受热元件(电子管阳极、栅极)、强力发射管、整流器、电子计算机记忆装置等。超导合金可制造大功率磁铁。钽酸盐可作压电、光电材料。

钽和铌(Nb)的性能相同,钽铌作添加剂可生产多种合金,如热强合金、耐热合金、超硬合金、结构合金、磁性合金等,是制造原子反应堆的结构材料和防护材料,用以制造火箭和导弹的喷嘴及切削工具和钻头等,质量优良。用钽铌作添加剂生产的各种合金钢广泛用于铁路、桥梁、管道、造船、汽车、飞机、机械制造等。

钽的化学稳定性胜过玻璃、陶瓷,可与铂媲美,然而,钽的价格只有铂的1/7,因此,钽成了铂的竞争者,有关专家预言,钽将会代替和淘汰铂。

在生产化学纤维时,用钽代替铂制造喷丝模。用钽丝可织成耐腐蚀的过滤布。钽还被用来制造精密天平的砝码、外科器械、自来水笔尖、留声机唱针、钟表弹簧等。

在大自然中,钽和铌往往共生在一起,常常是有钽必有铌,同时,钽和铌的性质又十分相似。因此,在应用上,钽和铌常共同应用。目前已知钽、铌矿物和含铌、钽矿物有130多种,常见的有30多种。