tantal


Tantal er etgrunnstoff som haratomnummer 73 ogatomsymbol Ta. Det er etmetall som er svært bestandig motkorrosjon. Tantal tilhører gruppe fem iperiodesystemet, sammen medvanadium ogniob.
Faktaboks
- Uttale
tantal
- Engelsk navn
- tantalum
- Atomsymbol
- Ta
- Atomnummer
- 73
- Relativ atommasse
- 180,9
Det er to stabileisotoper av tantal:181Ta (99,988 prosent) og189Ta (0,012 prosent).
Forekomst
Tantal er et sjeldent grunnstoff og er anslått å utgjøre 2ppm avjordskorpen. Grunnstoffet forekommer i små og spredte mengder.Niob og tantal har like kjemiske egenskaper, og de forekommer ofte sammen, først og fremst imineraletcolumbitt (Fe,Mn)(Nb,Ta)2O6. Dette mineralet kalles også niobitt ellertantalitt, alt etter som niob eller tantal er til stede i størst mengde.
To tantalrike mineraler ertapiolitt, FeTa2O6, ogmikrolitt, NaCaTa2O6(OH,F). Små mengder tantal inngår ilantanoidholdige mineraler somsamarskitt,fergusonitt ogeuxenitt og i visse titanholdige mineraler. Mindre mengder tantal opptrer sammen medtinn, ogslagg fra tinnfremstilling er et viktig råstoff for utvinning av metallet.
Kjemiske egenskaper
Tantal løser små mengderoksygen ognitrogen og blir dermed sprøtt og hardt. Metallet er meget korrosjonsbestandig ivann på grunn av etpassiverende sjikt avamorft tantalpentoksid, men det angripes avflussyre, rykendesvovelsyre og smeltedealkalier.
På temperaturer over cirka 450 °C reagerer tantal raskt med oksygen og nitrogen. Til tross for sitt høyesmeltepunkt kan tantal derfor ikke brukes ved høye temperaturer i oksiderende omgivelser hvis det ikke er belagt med beskyttende belegg av, for eksempel,silisider eller aluminider).
I kjemiske forbindelser eroksidasjonstrinn +V det mest vanlige og stabile, men tantal kan også opptre med alle oksidasjonstrinn mellom –VI og V, unntatt –II.
Fremstilling
Tantal fremstilles ved å smelte anrikede tantalkonsentrater mednatriumhydroksid. Da omdannes tantal og niob til tantalat og niobat. Ved behandling med varmt vann ogsaltsyre løses det meste av forurensningene. De tantal- og niobholdige oksidene løses så som fluorokomplekser i flussyre. Tantal danner mindre løselige [MeF7]2– komplekser enn niob og skilles ut som kaliumheptafluorotantalat, K2TaF7, ved tilsetning av en kaliumforbindelse. Moderne separasjonsteknikker utnytter væske–væske-ekstraksjon av fluorokomplekser mellomflussyre ogmetylisobutylketon (4-metylpentan-2-on). Tantalfluoridene opptas i ketonet, fortrinnsvis fra løsninger med lav surhet.
Tantalmetall kan fremstilles vedelektrolyse av smelter av kaliumheptafluorotantalat (K2TaF7) og tantalpentoksid ved 800–900 °C, ved reduksjon av TaCl5 medmagnesium ellernatrium eller ved termisk spalting av tantalpentajodid, TaI5. Den siste metoden gir meget rent metall. Alle metodene gir tantal i form av pulver ellerkrystaller. Metallet kompakteres i argonatmosfære eller i høyvakuum vedsintring, lysbue- eller elektronstrålesmelting.
Forbindelser
Bruk
Tantalmetall er kostbart å fremstille, men har likevel anvendelser som korrosjonsbestandig materiale i spesialutstyr i kjemisk industri og kjemiske laboratorier. Det brukes i visse typer elektriske kondensatorer, somgettermateriale, irøntgenrør,elektronrør og i noen grad som legeringstilsetning i spesiallegeringer for anvendelse ved høye temperaturer (superlegeringer).
Ettersom tantal er korrosjonsbestandig og lite vevsskadelig, brukes det alene eller somlegering i nagler,proteser og lignende materiale som skal etterlates i kroppsvev over lengre tid.
Svaktradioaktivt tantalisotop (178Ta) benyttes innennukleærmedisin blant annet for å kartleggehjertefunksjon.
Historie
Tantal ble i blanding med niob oppdaget i 1802 av svensken Anders Gustav Ekeberg (1767–1813) i Uppsala. Ved undersøkelser av svenske og finskemalmer fant han et metalloksid som i motsetning til andre oksider ikke løste seg i overskudd av syrer. På grunn av denne egenskapen gav Ekeberg det tilsvarende metallet navnet tantalum, etter sagnskikkelsenTantalos i gresk mytologi. I likhet med Tantalos, som ikke var i stand til å ta til seg noe av vannet og frukten som omgav han, kunne heller ikke tantaloksidet gjøre seg nytte av det syreoverskuddet som det ble behandlet med.
Tantal og niob var lenge antatt å være samme grunnstoff, men den tyske kjemikeren Heinrich Rose viste i 1844 at de var to forskjellige grunnstoffer. Det andre grunnstoffet fikk navnetniob etterNiobe, datter av Tantalos. Rose fremstilte i 1856 tantalmetall ved å redusere natriumfluorotantalat og tantalpentaklorid, med metallisknatrium.
Les mer i Store norske leksikon
Faktaboks
- Smeltepunkt
- 2996 °C
- Kokepunkt
- 5450 °C
- Massetetthet
- 16,65 g/cm³
- Oksidasjontall
- 0, I, II, III, IV, V
- Elektronkonfigurasjon
- [Xe]4f¹⁴5d³6s²
Kommentarer
Kommentarer til artikkelen blir synlig for alle. Ikke skriv inn sensitive opplysninger, for eksempel helseopplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan. Det kan ta tid før du får svar.
Du må være logget inn for å kommentere.