Taantal i Niob są do siebie tak podobne, że dopiero 45 lat po odkryciu minerału, w którym występują oba, ustalono, że to nie jeden, lecz dwa pierwiastki. W tym artykule zagłębimy się w Taantal, od minerału Columbit i nazewnictwa pierwiastka po właściwości i zastosowania.

Odkrycie Taantal

Taantal został odkryty przez szwedzkiego chemika i mineraloga Andera Gustafa Ekeberga w 1802 roku. Lata później okazało się jednak, że podobnie jak jego angielski kolega Charles Hatchett, badał nie tylko Taantal, ale także Niob. Dopiero w 1846 roku niemiecki chemik Heinrich Rose odkrył, że pomimo dużych podobieństw, chodzi o dwa różne pierwiastki. Piętnaście lat później potwierdzili to również inni badacze i oba pierwiastki otrzymały własne nazwy.

Taantal: nazwa i pierwiastek w układzie okresowym

Pierwiastek Taantal został nazwany na cześć króla Tantala z mitologii greckiej. Jako ojciec Pelopsa, Niobe i Broteasa popadł w niełaskę u greckich bogów, ponieważ potajemnie ofiarował swojego syna Pelopsa i podał go bogom, aby sprawdzić ich wszechwiedzę. Bogowie odkryli podstęp Tantala, przywrócili jego syna do życia i postanowili ukarać Tantala. Został uwięziony na całe życie w miejscu, gdzie woda i owoce były tuż poza jego zasięgiem.

Z mitu o Tantalusie pochodzi powiedzenie „męka tantala”. To z kolei stało się podstawą nazwy metalu Taantal, ponieważ wydobycie Taantal jest trudnym zadaniem zarówno ze względu na jego rzadkość, jak i proces izolacji. Oznaczamy Taantal symbolem Ta i liczbą atomową 73.

Właściwości Taantal

Taantal pozyskiwany jest z czarnego do brunatnoczarnego minerału Columbit, między innymi w Kanadzie, Australii, Brazylii, Nigerii i Demokratycznej Republice Konga. Taantal jest bardzo podobny do Niobu, oba metale są bardzo odporne na korozję, biokompatybilne i mają bardzo wysoką temperaturę topnienia. Temperatura topnienia Taantal wynosi 2996⁰C i jest przewyższana tylko przez Wolfram, Ren i Węgiel. Ponadto Taantal jest bardzo plastycznym, twardym i ciężkim metalem, który łatwo poddaje się obróbce.

Wyjątkowa odporność chemiczna na korozję

Charakterystyczną cechą Taantal jest odporność na korozję w silnych (gorących) roztworach alkalicznych, takich jak kwas siarkowy. W temperaturze pokojowej Taantal jest odporny na niemal wszystkie kwasy chemiczne, takie jak kwas siarkowy, solny i azotowy, a także w wyższych temperaturach wykazuje bardzo wysoką odporność na korozję.

Metale i stopy stosunkowo odporne na korozję, takie jak Tytan i Hastelloy, szybko korodują w kwasie siarkowym. Taantal jest jednak bardzo odporny na korozję nawet w rozcieńczonym (mniej niż 10 procent) lub podgrzanym kwasie siarkowym. Grubość skorodowanej warstwy Taantal po roku w stężonym kwasie siarkowym w 175⁰C wynosi zaledwie 0,0004 mm. Odporność na korozję stopniowo maleje, gdy Taantal jest używany w dymiącym kwasie siarkowym lub w kwasach w bardzo wysokich temperaturach. Grubość korozji Taantal w dymiącym kwasie siarkowym w 130⁰C po roku wynosi 15,6 mm. W 85-procentowym kwasie fosforowym w 250⁰C grubość korozji wynosi nawet 20 mm.

Zastosowania Taantal

Bardzo dobra odporność chemiczna na korozję sprawia, że Taantal jest bardzo odpowiedni do zastosowań w rafineriach ropy naftowej i procesach petrochemicznych. Ponadto Taantal jest używany między innymi w:

  • silnikach odrzutowych
  • instalacjach jądrowych
  • elektronice
  • protezie ciała
  • kondensatorach

Kondensator to element elektryczny, który gromadzi, przechowuje i rozładowuje ładunek elektryczny. Kondensatory są używane między innymi w instalacjach radarowych, akceleratorach cząstek, satelitach, laserach i silnikach elektrycznych. Dzięki swoim naturalnym właściwościom powierzchnia Taantal tworzy gęstą i stabilną warstwę tlenku o wysokiej wytrzymałości dielektrycznej, proces anodowania kondensatora jest precyzyjny i łatwy do kontrolowania. Ponadto proszek Taantal w kondensatorze zapewnia dużą pojemność, niski prąd upływu, niską równoważną rezystancję szeregową i długą żywotność. Dzięki tym właściwościom kondensatory z Taantal są stabilne, nie zmieniają się pod wpływem zmian środowiskowych i oferują dużą pojemność. Kondensatory tantalowe są również bardzo odpowiednie jako alternatywa dla kondensatorów ceramicznych, na przykład w sytuacjach, które nie są odpowiednie dla kondensatorów ceramicznych.

Chcesz poznać zalety współpracy z Metel? Nasz zespół chętnie opowie Ci wszystko o naszym programie i podejściu oraz z przyjemnością podzieli się przykładami udanych współprac z odbiorcami na Twoim specyficznym rynku. Umów się na spotkanie pod numerem 0416 – 724 800 lub napisz na n.kesteloo@metel.nl