A Tantalum és a Niobium annyira hasonlítanak egymásra, hogy csak 45 évvel az ásvány felfedezése után, amelyben mindkettő előfordul, állapították meg, hogy nem egy, hanem két elemről van szó. Ebben a cikkben mélyebben megismerkedünk a Tantalummal, az ásvány Columbitból és az elem elnevezésétől kezdve a tulajdonságokon és alkalmazásokon át.

A Tantalum felfedezése

A Tantalumot Ander Gustaf Ekeberg svéd vegyész és mineralógus fedezte fel 1802-ben. Évekkel később azonban kiderült, hogy ő, akárcsak angol kollégája, Charles Hatchett, nemcsak a Tantalumot, hanem a Niobiumot is vizsgálta. Csak 1846-ban fedezte fel a német vegyész, Heinrich Rose, hogy a két elem, bár nagyon hasonló, valójában különböző elemek. Tizenöt évvel később ezt más kutatók is megerősítették, és mindkét elem saját nevet kapott.

Tantalum: név és periódusos elem

A Tantalum elemet a görög mitológia Tantalus királyáról nevezték el. Pelops, Niobe és Broteas apjaként elvesztette a görög istenek kegyét, amikor titokban feláldozta fiát, Pelopst, és az istenek elé tálalta, hogy próbára tegye mindentudásukat. Az istenek rájöttek Tantalus csalására, feltámasztották fiát, és úgy döntöttek, megbüntetik Tantálost. Élete végéig egy olyan helyen tartották fogva, ahol a víz és a gyümölcsök mindig elérhetetlen távolságban voltak.

A Tantalus mítoszából származik a „tantaluszi kínzás” kifejezés. Ez szolgált alapul a Tantalum fém nevének, mivel a Tantalum kitermelése mind a ritkasága, mind a szigetelési folyamat miatt nehéz feladat. A Tantalt a Ta szimbólummal és a 73-as rendszámú atommal jelöljük.

A Tantalum tulajdonságai

A Tantalumot a fekete vagy barnásfekete Columbit ásványból nyerik, többek között Kanadában, Ausztráliában, Brazíliában, Nigériában és a Kongói Demokratikus Köztársaságban. A Tantalum nagyon hasonlít a Niobiumhoz, mindkét fém rendkívül korrózióálló, biokompatibilis, és nagyon magas olvadásponttal rendelkezik. A Tantalum olvadáspontja 2996⁰C, amelyet csak a Wolfram, a Renium és a Szén múlnak felül. Ezenkívül a Tantalum nagyon hajlékony, kemény és nehéz fém, amely könnyen megmunkálható.

Kiemelkedő kémiai korrózióállóság

A Tantalum egyik jellemzője a korrózióállóság erős (forró) lúgos oldatokban, például kénsavban. Szobahőmérsékleten a Tantalum szinte minden kémiai savnak ellenáll, mint például a kénsav, sósav és salétromsav, de magasabb hőmérsékleten is rendkívül korrózióálló.

A viszonylag korrózióálló fémek és ötvözetek, mint a Titán és a Hastelloy, gyorsan korrodálódnak kénsavban. A Tantalum azonban hígított (10 százaléknál kevesebb) vagy melegített kénsavban is nagyon ellenálló. Egy darab Tantalum korróziós vastagsága egy év után koncentrált kénsavban 175⁰C-on mindössze 0,0004 mm. A korrózióállóság lassan csökken, ha a Tantalum füstölgő kénsavban vagy nagyon magas hőmérsékletű savakban használják. Egy darab Tantalum korróziós vastagsága füstölgő kénsavban 130⁰C-on egy év után 15,6 mm. 85 százalékos foszforsavban 250⁰C-on a korróziós vastagság akár 20 mm is lehet.

A Tantalum alkalmazásai

A kiváló kémiai korrózióállóság miatt a Tantalum nagyon alkalmas például olajfinomítókban és petrolkémiai folyamatokban történő alkalmazásra. Ezenkívül a Tantalumot használják többek között:

  • reaktív hajtóművekben
  • nukleáris létesítményekben
  • elektronikai eszközökben
  • testi protézisekben
  • kondenzátorokban

A kondenzátor egy elektromos alkatrész, amely elektromos töltést gyűjt, tárol és lead. A kondenzátorokat többek között radarberendezésekben, részecskegyorsítókban, műholdakban, lézerekben és elektromotorokban használják. Természetes tulajdonságainak köszönhetően a Tantalum felülete sűrű és stabil oxidréteget képez magas dielektromos szilárdsággal, az anodizálási folyamat pontosan és könnyen szabályozható. Ezenkívül a kondenzátorban lévő Tantalum por magas kapacitást, alacsony szivárgó áramot, alacsony egyenértékű soros ellenállást és hosszú élettartamot biztosít. Ezeknek a tulajdonságoknak köszönhetően a Tantalum kondenzátorok stabilak, nem változnak a környezeti hatásoktól, és nagy kapacitást kínálnak. A Tantalum kondenzátorok kiváló alternatívát jelentenek a kerámia kondenzátorok helyett, például olyan helyzetekben, ahol a kerámia kondenzátorok nem alkalmazhatók.

Érdekli a Metellel való együttműködés előnyei? Csapatunk szívesen mesél Önnek programunkról vagy megközelítésünkről, és örömmel oszt meg példákat sikeres együttműködésekről az Ön speciális piacán tevékenykedő vevőkkel. Foglaljon időpontot a 0416 – 724 800 telefonszámon, vagy írjon e-mailt a n.kesteloo@metel.nl címre.