Tantalul și Niobiul seamănă atât de mult încât abia la 45 de ani după descoperirea mineralului în care ambele se găsesc s-a stabilit că nu este vorba de un singur element, ci de două. 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. Cincisprezece ani mai târziu acest fapt a fost confirmat și de alți cercetători, iar ambele elemente au primit nume proprii.

Tantal: nume și element periodic

Elementul Tantal poartă numele regelui Tantal din mitologia greacă. Ca tată al lui Pelops, Niobe și Broteas, el 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 la viață fiul și au decis să-l pedepsească pe Tantal. A fost închis pentru tot restul vieții într-un loc unde apa și fructele erau mereu la îndemână, dar inaccesibile.

Din mitul lui Tantal provine expresia „chinul tantalus”, care a stat la baza numelui metalului Tantal, deoarece extragerea Tantalului este o sarcină dificilă atât din cauza rarității, cât și a procesului de izolare. Tantalul este desemnat cu simbolul Ta și numărul atomic 73.

Proprietățile Tantalului

Tantalul este extras din mineralul negru până la brun-negricios Columbit, în țări precum Canada, Australia, Brazilia, Nigeria și Republica Democrată Congo. Tantalul seamănă foarte mult cu Niobiul, ambele metale fiind extrem de rezistente la coroziune, biocompatibile și având 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 este însă foarte rezistent și în acid sulfuric diluat (mai puțin de 10%) sau încălzit. De exemplu, 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 lent când Tantalul este folosit în acid sulfuric fumegând sau în acizi la temperaturi foarte ridicate. Grosimea coroziunii unei bucăți de Tantal în acid sulfuric fumegând la 130⁰C este după un an de 15,6 mm. În acid fosforic 85% la 250⁰C, grosimea coroziunii este chiar de 20 mm.

Aplicații ale Tantalului

Rezistența chimică foarte bună la coroziune face ca Tantalul să fie foarte potrivit pentru aplicații în rafinării petroliere și procese petrochimice. În plus, Tantalul este folosit printre altele 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 film de oxid dens și stabil cu o putere dielectrică ridicată, 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 scăzută și 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 sau 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