Tantalul și Niobiul sunt atât de asemănătoare încât abia la 45 de ani după descoperirea mineralului în care ambele se găsesc s-a stabilit că nu este vorba despre un singur element, ci despre două elemente distincte. În acest articol explorăm Tantalul, de la mineralul Columbit și denumirea elementului până la proprietățile și aplicațiile sale.

Descoperirea Tantalului

Tantalul a fost descoperit de chimistul și mineralogul suedez Ander Gustaf Ekeberg în 1802. Ani mai târziu s-a constatat însă că el, la fel ca și colegul său englez Charles Hatchett, nu a studiat doar Tantalul, ci și Niobiul. Abia în 1846 chimistul german Heinrich Rose a descoperit că, în ciuda asemănărilor puternice, este vorba despre două elemente diferite. La cincisprezece ani după aceea, acest fapt a fost confirmat și de alți cercetători, iar ambele elemente au primit nume proprii.

Tantal: denumire și element periodic

Elementul Tantal poartă numele regelui Tantal din mitologia greacă. Ca tată al lui Pelops, Niobe și Broteas, a căzut în dizgrația zeilor greci pentru că și-a sacrificat în secret fiul Pelops și l-a oferit zeilor pentru a le testa omnisciența. Zeii au descoperit înșelătoria lui Tantal, i-au readus fiul la viață și au decis să-l pedepsească pe Tantal. A fost închis pe viață într-un loc unde apa și fructele erau mereu la îndemână, dar inaccesibile.

Din mitul lui Tantal a derivat expresia „chinul lui Tantal”. Aceasta a stat la baza denumirii metalului Tantal, deoarece extragerea Tantalului este o sarcină dificilă atât din cauza rarității sale, cât și a procesului de izolare. Tantalul este notat cu simbolul Ta și are numărul atomic 73.

Proprietăți ale Tantalului

Tantalul este extras din mineralul Columbit, de la negru până la brun-negricios, în țări precum Canada, Australia, Brazilia, Nigeria și Republica Democrată Congo. Tantalul seamănă foarte mult cu Niobiul; ambele metale sunt extrem de rezistente la coroziune, biocompatibile și au un punct de topire foarte ridicat. Punctul de topire al Tantalului este de 2996⁰C și este depășit doar de Wolfram, Renium și Carbon. În plus, Tantalul este un metal foarte maleabil, dur și greu, ușor de prelucrat.

Rezistență chimică superioară la coroziune

Caracteristic pentru Tantal este rezistența la coroziune în soluții alcaline puternice (fierbinți), cum ar fi acidul sulfuric. La temperatura camerei, Tantalul rezistă aproape tuturor acizilor chimici, precum acidul sulfuric, acidul clorhidric și acidul azotic, iar la temperaturi mai ridicate este de asemenea foarte rezistent la coroziune.

Metalele și aliajele relativ rezistente la coroziune, cum ar fi Titanul și Hastelloy, corodează rapid în acid sulfuric. Tantalul, însă, este foarte rezistent și în acid sulfuric diluat (mai puțin de 10%) sau încălzit. Grosimea corodată a unei bucăți de Tantal, după un an în acid sulfuric concentrat la 175⁰C, este de doar 0,0004 mm. Rezistența la coroziune scade treptat când Tantalul este utilizat în acid sulfuric fumegând sau în acizi la temperaturi foarte ridicate. Grosimea coroziunii într-o bucată de Tantal în acid sulfuric fumegând la 130⁰C este după un an de 15,6 mm. În acid fosforic 85% la 250⁰C, grosimea coroziunii ajunge chiar la 20 mm.

Aplicații ale Tantalului

Rezistența chimică excelentă la coroziune face ca Tantalul să fie foarte potrivit pentru aplicații în rafinării petroliere și procese petrochimice. De asemenea, Tantalul este utilizat în:

  • motoare cu reacție
  • instalații nucleare
  • electronică
  • proteze corporale
  • condensatoare

Un condensator este un component electric care acumulează, stochează și descarcă sarcină electrică. Condensatoarele sunt folosite, printre altele, în instalații radar, acceleratoare de particule, sateliți, lasere și motoare electrice. Datorită proprietăților sale naturale, suprafața Tantalului oferă un strat de oxid dens și stabil cu o putere dielectrică ridicată, iar procesul de anodizare al condensatorului este precis și ușor de controlat. În plus, pulberea de Tantal din condensator oferă o capacitate mare, curent de scurgere mic, rezistență echivalentă în serie redusă și o durată lungă de viață. Datorită acestor proprietăți, condensatoarele din Tantal sunt stabile, nu se modifică din cauza schimbărilor de mediu și oferă o capacitate mare. Condensatoarele de Tantal sunt, de asemenea, foarte potrivite ca alternativă la condensatoarele ceramice, de exemplu în situații în care condensatoarele ceramice nu sunt adecvate.

Curios să afli avantajele unei colaborări cu Metel? Echipa noastră îți va povesti cu plăcere totul despre programul și abordarea noastră și va împărtăși exemple de colaborări de succes cu clienți din piața ta specifică. Programează o întâlnire la 0416 – 724 800 sau trimite un e-mail la n.kesteloo@metel.nl