Tantal ist ein blaugraues Übergangsmetall mit dem Elementsymbol Ta und der Ordnungszahl 73. Aufgrund seiner Härte und Korrosionsbeständigkeit ist es ein wichtiges hochschmelzendes Metall und wird häufig in Legierungen verwendet.
Ordnungszahl: 73
Symbol: Ta
Atomares Gewicht: 180,9479
Entdeckung: Anders Ekeberg aus dem Jahr 1802 (Schweden) zeigte, dass Niobsäure und Tantalsäure zwei verschiedene Substanzen waren.
Elektronenkonfiguration: [Xe] 6s2 4f14 5d3
Wortherkunft: griechisch Tantalos, mythologischer Charakter, König, der Vater von Niobe war. Im Jenseits wurde Tantalos bestraft, indem er gezwungen wurde, mit Früchten über dem Kopf im knietiefen Wasser zu stehen. Das Wasser und die Frucht verliebt ihn, als würde das Wasser abfließen, wenn er sich zum Trinken beugen würde und die Frucht würde sich entfernen, wenn er danach griff. Ekeberg nannte das Metall seine Beständigkeit gegenüber Absorption oder Reaktion mit Säure.
Isotope: Es sind 25 Tantalisotope bekannt. Natürliches Tantal besteht aus 2 Isotopen: Tantal-180m und Tantal-181. Tantal-181 ist ein stabiles Isotop, während Tantal-180m das einzige natürliche Kernisomer ist.
Eigenschaften: Tantal ist ein schweres, hartes graues Metall. Reines Tantal ist duktil und kann zu sehr feinem Draht gezogen werden. Tantal ist bei Temperaturen unter 150 ° C praktisch immun gegen chemische Angriffe. Es wird nur von Flusssäure, sauren Lösungen des Fluoridions und freiem Schwefeltrioxid angegriffen. Alkalien greifen Tantal sehr langsam an. Bei höheren Temperaturen ist Tantal reaktiver. Der Schmelzpunkt von Tantal ist sehr hoch und wird nur von Wolfram und Rhenium übertroffen. Der Schmelzpunkt von Tantal beträgt 2996 ° C; der Siedepunkt beträgt 5425 +/- 100 ° C; das spezifische Gewicht beträgt 16,654; Valenz ist normalerweise 5, kann aber 2, 3 oder 4 sein.
Verwendet: Tantaldraht wird als Filament zum Verdampfen anderer Metalle verwendet. Tantal wird in eine Vielzahl von Legierungen eingearbeitet und verleiht ihm einen hohen Schmelzpunkt, Duktilität, Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Tantalcarbid ist eines der härtesten Materialien, die jemals hergestellt wurden. Bei hohen Temperaturen hat Tantal eine gute Getterfähigkeit. Tantaloxidfilme sind stabil und weisen wünschenswerte dielektrische und gleichrichtende Eigenschaften auf. Das Metall wird in chemischen Prozessanlagen, Vakuumöfen, Kondensatoren, Kernreaktoren und Flugzeugteilen verwendet. Tantaloxid kann verwendet werden, um ein Glas mit einem hohen Brechungsindex herzustellen, wobei Anwendungen auch die Verwendung für Kameralinsen umfassen. Tantal ist immun gegen Körperflüssigkeiten und ist ein nicht reizendes Metall. Daher hat es weit verbreitete chirurgische Anwendungen. Tantal ist ein technologisch kritisches Element, da es in Computern, Mobiltelefonen und anderen elektronischen Geräten verwendet wird.
Quellen: Tantal kommt hauptsächlich im Mineral Columbit-Tantalit (Fe, Mn) (Nb, Ta) vor2Ö6 oder Coltan. Coltan ist eine Konfliktressource. Tantalerze kommen in Australien, Zaire, Brasilien, Mosambik, Thailand, Portugal, Nigeria und Kanada vor. Um Tantal aus dem Erz zu entfernen, ist ein komplizierter Prozess erforderlich, da Tantal bei Niob immer vorkommt. Es wird geschätzt, dass Tantal in der Erdkruste in einer Menge von etwa 1 ppm oder 2 ppm vorkommt.
Biologische Rolle: Während Tantal keine biologische Rolle spielt, ist es biokompatibel. Es wird zur Herstellung von Körperimplantaten verwendet. Der Kontakt mit dem Metall kann durch Atmung, Augenkontakt oder Hautkontakt erfolgen. Die Umweltauswirkungen des Metalls sind nicht genau bekannt.
Elementklassifizierung: Übergangsmetall
Dichte (g / cm³): 16,654
Schmelzpunkt (K): 3269