TANTAL ( Ta )

TANTAL ( Ta )

Scurt istoric : Tantalul a fost descoperit in anul 1802 , la un an dupa descoperirea niobiului , de catre chimistul si mineralogul suedez A.G.Ekerberg . Analizand doua minerale , un tantalit provenit din localitatea Kimito (Finlanda ) si un yttrotantalit provenit din localitatea Ytterby ( Suedia ) , Ekerberg stabileste ca ambele minerale contin un metal necunoscut pana atunci . Dupa numeroase cercetari , reuseste sa izoleze oxidul acestui metal , caruia ii da numele de tantal - de la piticul Tantal , personaj din mitologia greaca , regele cetatii Spylos , pedepsit de zei la foame si sete vesnica - pentru a sugera dificultatile pe care le-a intampinat in cercetarile sale datorita insolubilitatii oxidului .

Deoarece mineralele cu niobiu contin aproape in mod inevitabil si elementul foarte inrudit tantal , la inceput chimistii sustineau ca niobiul si tantalul sunt elemente identice . Aceasta confuzie a dainuit pana in 1846 , cand Heinrich Rose , pe baza unor studii comparative pe diferite minerale , a stabilit ca tantalul si columbiul ( niobiul ) sunt doua metale distincte .

Abia in anul 1905 , Werner von Bolton reuseste sa obtina tantal metalic rafinat , dupa o serie de incercari intreprinse de Ekberg , Berzelius , Rose , Marignac , Moissan . Bolton obtine tantalul prin topirea in vid a pulberii metalice obtinute prin procedeele lui Berzelius si Rose .

Obtinere : Tantalul metalic se obtine prin reducerea fluorurilor complexe ( a heptafluorotantalatului de potasiu ) cu sodiu , conform ecuatiei reactiei :

K[TaF] + 5Na Ta + 5NaF +2KF

Un alt procedeu consta in electroliza topiturilor de K[TaF] cu oxizi de tantal fondati . Din cauza faptului ca apare intotdeauna in minerale impreuna cu niobiul , si datorita marii asemanari chimice dintre cele doua elemente , separarea tantalului de acesta este o problema tehnica importanta si dificila . Metoda clasica de separare consta in cristalizarea fractionata a amestecului de fluoruri complexe K[TaF] . In prezent se foloseste extractia selectiva cu solventi organici , de exemplu cu ciclohexanona sau metilizobutilcetona .

Utilizari : Datorita proprietatilor sale fizice ( punct de topire ridicat , presiune de vapori redusa , dilatare termica mica ) , a celor mecanice , a rezistentei la coroziune si a proprietatii de a fixa gaze , tantalul are intrebuintari in diferite domenii .

Este unul dintre putinele metale care nu influenteaza tesuturile umane , din care cauza este folosit la confectionarea de placute , sarme , suruburi , cuie utilizate in chirurgie .

Fiind un metal puternic antiacid , este folosit uneori in industria chimica pentru construirea de schimbatoare de caldura , in special in industria acidului sulfuric , la realizarea de piese pentru pompe , centrifuge si ventile , care lucreaza in medii foarte corosive . Datorita rezistentei sale la coroziune este intrebuintat la placarea altor metale si la confectionarea recipientilor destinati transportului de acizi .

Constituie un inlocuitor al platinei in fabricatia unor instrumente sau ustensile de laborator ( nacele , creuzete ) . Se mai intrebuinteaza la confectionarea greutatilor fractionare pentru balantele analitice , penitelor pentru stilouri , arcelor de ceasornice . Din tantal se confectioneaza duzele de la masinile de filat matase artificiala avand diametrul de ordinul sutimilor de milimetru .

Tantalul este introdus ca element de aliere intr-o serie de aliaje neferoase, suprarezistente termic si folosite la fabricarea de piese pentru rachete, avioane supersonice , etc . Aliajele de tantal si fer cu o cantitate mica de niobiu se utilizeaza in industria otelurilor , ca adaos de aliere pentru marirea duritatii ; ferotantalul serveste la obtinerea otelurilor cu crom si nichel , care sunt inoxidabile si termorezistente . Aliajele de argint cu 5% tantal sunt folosite pentru contacte in electronica , iar aliajele de tantal si wolfram ca elemente pentru tuburile electronice ( anozi , grila , pulbere ) , datorita stabilitatii termice mari, emisiei de electroni si actiunii getter deosebite . In industria electrotehnica este folosit ca element de constructie pentru redresoare si condensatoare electrolitice .

Borurile de tantal sunt utilizate ca mase ceramice suprarefractare , care sunt stabile si in atmosfera puternic reducatoare . Fiind foarte ductil , poate fi tras in fire pentru becuri electrice .