| Tantaal / Tantalium |
|---|
|
 |
Tantalium |
| Algemeen |
|---|
| Naam | Tantaal / Tantalium |
|---|
| Symbool | Ta |
|---|
| Atoomnummer | 73 |
|---|
| Groep | Vanadiumgroep |
|---|
| Periode | Periode 6 |
|---|
| Blok | D-blok |
|---|
| Reeks | Overgangsmetalen |
|---|
| Kleur | Grijsblauw |
|---|
| Chemische eigenschappen |
|---|
| Atoommassa (u) | 180,9479 |
|---|
| Elektronenconfiguratie | [Xe]4f14 5d3 6s2 |
|---|
| Oxidatietoestanden | +1, +2, +3, +5 |
|---|
| Elektronegativiteit (Pauling) | 1,5 |
|---|
| Atoomstraal (pm) | 146 |
|---|
| 1eionisatiepotentiaal (kJ·mol−1) | 761 |
|---|
| Fysische eigenschappen |
|---|
| Dichtheid (kg·m−3) | 16654 |
|---|
| Hardheid (Mohs) | 6,5 |
|---|
| Smeltpunt (K) | 3269 |
|---|
| Kookpunt (K) | 5807 |
|---|
| Aggregatietoestand | Vast |
|---|
| Smeltwarmte (kJ·mol−1) | 31,6 |
|---|
| Verdampingswarmte (kJ·mol−1) | 743 |
|---|
| Kristalstructuur | k.r.g. |
|---|
| Molair volume (m3·mol−1) | 10,90 × 10−6 |
|---|
| Geluidssnelheid (m·s−1) | 3400 |
|---|
| Specifieke warmte (J·kg−1·K−1) | 140 |
|---|
| Elektrische weerstand (μΩ·cm) | 13,15 |
|---|
| Warmtegeleiding (W·m−1·K−1) | 57,5 |
|---|
SI-eenheden enstandaardtemperatuur en -druk worden gebruikt,
tenzij anders aangegeven |
|
Tantaal oftantalium is eenscheikundig element met symboolTa enatoomnummer 73. Het is een grijsblauwovergangsmetaal.
Tantaal is in1802 inZweden ontdekt doorAnders Gustaf Ekeberg en in1820 voor het eerst geïsoleerd doorJöns Jacob Berzelius. Veel scheikundigen in die tijd dachten dat tantaal eenisotoop van niobium was, maar in1866 werd doorJean Charles de Marignac aangetoond dat dezuren van tantaal enniobium verschillende verbindingen waren.
In het begin van de20e eeuw werd redelijk zuiver tantaal verkregen doorWerner von Bolton, die dit gebruikte alsgloeidraad inlampen. Later werd dat vervangen doorwolfraam.
De naamtantalium is afkomstig van hetGriekseTantalos, eenmythisch personage.
In poedervorm wordt tantaal veelvuldig gebruikt bij de productie van elektronische componenten, vooral solid-statecondensatoren.
Andere toepassingen van tantalium zijn:
Omdat zuiver tantaal niet reageert met lichaamsvloeistoffen, wordt het soms gebruikt voorimplantaten.
Tantaal is een zeer buigzaam, hard en zwaarmetaal dat eenvoudig te bewerken is. Het is zeer resistent tegen zuren en anderecorroderende chemicaliën. Bij temperaturen onder de 150 °C wordt het alleen aangetast door geconcentreerdewaterstoffluorideoplossingen enzwaveltrioxide. Het hogesmeltpunt wordt alleen overtroffen doorwolfraam,renium,osmium enkoolstof.
In de natuur komt tantaal voor in demineralentantaliet eneuxeniet die voornamelijk worden aangetroffen inAustralië,Brazilië,Canada, deDemocratische Republiek Congo,Mozambique,Nigeria,Portugal enThailand. Tantaliet komt vaak voor in combinatie metcolumbiet.
De isolatie van tantaal is een gecompliceerd proces omdat het bijzonder moeilijk te scheiden is vanniobium. De meest toegepaste technieken zijnelektrolyse van gesmolten kaliumfluorotantalaat en reductie doornatrium. Tantaal is ook een bijproduct van detinwinning.
| Stabielste isotopen |
|---|
| Iso | RA (%) | Halveringstijd | VV | VE (MeV) | VP |
|---|
| 179Ta | syn | 1,82j | EV | 1,106 | 179Hf |
| 180Ta | syn | 8,125h | EV
β− | 0,854
0,708 | 180Hf
180W |
| 180mTa | 0,012 | 1,2·1015j | EV
β−
IT | 0,929
0,783
0,075 | 180Hf
180W
180Ta |
| 181Ta | 99,988 | stabiel met 108 neutronen |
| 182Ta | syn | 114,43d | β− | 1,814 | 182W |
| 183Ta | syn | 5,1d | β− | 1,070 | 183W |
In de natuur komen twee tantaalisotopen voor: het stabiele181Ta en het radioactieve180mTa.
Metallisch tantaal wordt niet aangetast door lichaamsstoffen en is daardoor onschadelijk. Tantaliumverbindingen komen zelden voor, maar moeten wel als bijzondergiftig worden beschouwd en van sommige verbindingen is aangetoond dat zijkanker kunnen veroorzaken.
