โคลัมไบต์-แทนทาไลต์ (Columbite Tantalite)

ชื่อแร่
โคลัมเบียมและแทนทาลัม เป็นธาตุคนละชนิดแต่มักจะพบเกิดร่วมกันเสมอ แร่ที่มีส่วนประกอบของธาตุทั้งสองชนิดนี้มีมากมายหลายชนิด และมักจะมีธาตุไทเทเนียมเกิดร่วมด้วยเช่นกัน เช่น เกิอร่วมในแร่ชนิดรูไทล์และแร่ในตระกูลออกไซด์เชิงซ้อน แร่ที่มีธาตุโคลัมเบียม-แทนทาลัมที่พบมากชนิดหนึ่งในหลายชนิดก็คือ โคลัมไบต์และแทนทาไลต์ ชื่อของแร่ชนิดนี้บางครั้งใช้อย่างสับสน ต้องทำความเข้าใจเสียก่อน โคลัมไบต์เป็นชื่อแร่ ถ้าเป็นชื่อธาตุเรียกโคลัมเบียม (Columbium) พบครั้งแรกในสหรัฐอเมริกา เรียกกันในชื่อโคลัมเบียมตามชื่อเดิม โคลัมเบียประเทศอังกฤษและประเทศอื่นๆ ในยุโรปมักจะนิยมเรียกธาตุนี้ว่า ไนโอเบียม (Niobium) ส่วนแทนทาไลต์เป็นชื่อแร่ หากเป็นชื่อธาตุเรียกแทนทาลัม (Tantalum) พบครั้งแรกในประเทศสวีเดน มาจากชื่อเทพเจ้า Tantalus ในนิทานกรีกในความหมายที่แร่นี้ละลายในกรดได้ยาก

คุณสมบัติทางฟิสิกส์
ระบบผลึกแร่ตระกูลนี้ไม่เป็นที่ทราบกันแน่ชัด โดยเหตุที่มีธาตุกัมมันตรังสีเข้าไปรบกวนโครงสร้างภายในของผลึก อย่างไรก็ตาม มีรูปผลึกระบบออร์โทรอมบิก มีรอยแตกกึ่งเว้าโค้งแบบก้อนหอยไปจนกระทั้งแตกแบบไม่เรียบ เปราะ โดยปกติมีสีดำ น้ำตาลดำ และมีส่วนของน้ำตาลแดงให้เห็นตามขอบเศษชิ้นแร่บางๆ สีผงแร่สีแดงเข้มไปจนกระทั้งดำ ความวาวกึ่งโลหะ แร่โคลัมไบต์แข็ง 6 ส่วนแร่แทนทาไลต์แข็ง 6-6.5 ถ.พ.ของโคลัมไบต์ 5.20?0.05 และของแทนทาไลต์ 7.95?0.05 น้ำหนักของแร่จะเพิ่มมากขึ้นเมื่อมีส่วนของแทนทาลัมปนมากขึ้น

คุณสมบัติทางเคมี
เป็นแร่ในตระกูลออกไซต์เชิงซ้อน (Multiple oxide) ที่มีเหล็ก แมงกานีส โคลัมเบียมและแทนทาลัม หรือจัดเป็นพวกโคลัมเบต แทนทาเลต มีสูตรเคมี (Fe,Mn) (Cb,Ta)2 O6 อาจมีธาตุดีบุกเข้าแทนที่เหล็ก และแมงกานีสได้ และทังสเตนเข้าแทนที่ธาตุโคลัมเบียม แทนทาลัม ส่วนธาตุอื่นๆ เช่น ไทเทเนียม อิตเทรียม ซีเรียมและยูเรเนียมมีปนอยู่บางเป็นมลทินส่วนประกอบของธาตุโคลัมเบียม แทนทาลัมที่แปรเปลี่ยนมีผลในการเรียกชื่อแร่ ซึ่งจะเรียกโคลัมไบต์เมื่อแร่นั้นมีธาตุโคลัมเบียมมากกว่าแทนทาลัม และเรียกแทนทาไลต์เมื่อแร่นั้นมีธาตุแทนทาลัมมากกว่าโคลัมเบียม

ลักษณะเด่นและวิธีตรวจ
ผลึกรูปแบนหนาสั้นๆปกติมีสีดำ และมีส่วนของสีน้ำตาลแดง ซึ่งเป็นผลจากการสะท้อนภายในให้เห็น สีผงละเอียดสีออกอ่อนกว่าสีตัวแร่ชนิดที่มีธาตุแมงกานีสปน สีผงละเอียดแดงเข้ม เศษชิ้นแร่บางๆ จะมีความโปร่งแสง หากมีแสงส่องผ่านจะเห็นสีแดงเหลืองอมแดง และน้ำตาลอมแดง เป็นแร่ที่มีคุณสมบัติแม่เหล็กอ่อนๆหนัก เพราะมี ถ.พ. สูง ชนิดที่มีธาตุแทนทาลัมปนภายในเนื้อแร่อ่อน จะมี ถ.พ. ต่ำกว่าวุลแฟรไมต์ มีรอยแตกกึ่งเว้าโค้งแบบก้อนห้อย แนวแตกเรียบไม่ชัด อาจดูคล้ายดีบุกสีดำหรือคล้ายทัวร์มาลีน แต่มีรูปผลึก แต่รูปผลึกผิดกันเพราะจัดอยู่คนละระบบ ที่พบเห็นเสมอที่ผิวของแร่มักจะมีร่องขนานถี่ๆ แยกจากดีบุกโดยการกัดกรดในจานโลหะสังกะสีแร่ตระกูลนี้ไม่เกิดปฏกิริยา มี ถ.พ. สูงกว่าทัวร์มาลีนหลอมละลายยาก ชั้นที่ 5-5.5 ไม่ละลายในกรด

การเกิด
เกิดในหินแกรนิตและเพกมาไทต์ มักจะพบเกิดร่วมกับแร่ดีบุก ไมกาขาว ไมกาดำ (ไบโอไทต์) ทัวร์มาลีน เบริล ซามาร์สไกต์ อะพาไทต์ โทแพซ วุลแฟรไมต์ โมนาไซต์ เลพิโดไลต์

โคลัมไบต์-แทนทาไลต์ (Columbite  Tantalite)

แหล่ง
ในประเทศไทย พบอยู่ในแหล่งแร่ดีบุกใน จ.ตรัง พังงา ภูเก็ต ระนอง สงขลา นครศรีธรรมราช สุราษฎร์ธานี ชุมพร ประจวบคีรีขันธ์ กาญจนบุรี ราชบุรี อุทัยธานี และเชียงใหม่

ประโยชน์
ถลุงเอาโลหะโคลัมเบียมที่และแทนทาลัมซึ่งเป็นธาตุหายาก โลหะโคลัมเบียมที่นำมาใช้ส่วนใหญ่จะอยู่ในรูปของเฟอร์โรโคลัมเบียม ซึ่งใช้เป็นตัวเพิ่มเข้าไปในการผลิตเหล็กกล้า 4 แบบด้วยกันคือ โลหะเจือปนคาร์บอนที่มีความแกร่งสูง (High strength low alloy carbon) โลหะเหล็กกล้าเจือ (Alloy steel) เหล็กกล้าไร้สนิม (Stainless steel) และโลหะผสมชนิดพิเศษ (Superalloys) โคลัมเบียมเป็นโลหะเด่นสำคัญชนิดหนึ่งในสองสามชนิดที่นำมาใช้ในการทำผนังกั้นชั้นหนึ่งในเครื่องปฏิกรณ์ปรมาณูสำหรับโลหะแทนทาลัม ปริมาณเกินกว่าครึ่งหนึ่งนำไปใช้ในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ ส่วนใหญ่ใช้ในการทำ Capacitor,Rectifiers ใช้ในระบบสัญญาณเตือนภัยและหลอดสูญญากาศ ส่วนที่เหลือใช้ในการผลิตโลหะผสมชนิดพิเศษที่ทนความร้อนสูง ทนการขัดสี ซึ่งนำไปใช้ในยานอวกาศ เครื่องยนต์ไอพ่น ท่อนำแก๊ส ใช้ในการผลิตอวัยวะเทียมในทางศัลยกรรม ทำเครื่องมือทางเคมีและอุปกรณ์ที่บรรจุโลหะเหลว ทำคอนเดนเซอร์หรือตัวบุภาชนะที่ใช้ในการผลิตกรดเกลือ และสารเคมีอื่นๆ ที่มีความบริสุทธิ์สูงหลายชนิด เป็นต้น จะเห็นได้ว่า โคลัมเบียมมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับอุตสาหกรรมเหล็กกล้า ส่วนแทนทาลัมจะมีความสำคัญและสัมพันธ์กับอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์มากที่สุด