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| Eigenschaften:
Tantal ist ein hellgrau glänzendes Schwermetall, das gut dehnbar ist und gut zu Blechen gewalzt werden kann. Tantal kristallisiert in der kubischen Kristallform. Durch die Aufnahme von Wasserstoff oder von Stickstoff wird es hart und brüchig. Es besitzt sehr hohe Schmelz- und Siedetemperaturen und zeigt bei sehr tiefen Temperaturen Supraleitfähigkeit. Das Metall ist relativ unedel. An der Luft überzieht es sich mit einer schützenden Oxidschicht und ist daher auch gegen die meisten Säuren und Laugen widerstandsfähig. Nur Flusssäure, heiße rauchende Schwefelsäure, geschmolzene Alkalihydroxide und erhitztes Chlor, Fluor, Brom und heißer Schwefel vermögen Tantal anzugreifen. Reiner Sauerstoff oxidiert es beim Erhitzen zu Tantalpentoxid (Ta2O5), Tantalpulver verbrennt mit heller Flamme. Die Oxide des Tantals ergeben beim Lösen in Wasser eine saure Lösung und werden als saure Erden bezeichnet. |
| Vorkommen:
Das Metall steht in der Elementhäufigkeit mit einem Anteil von 8 x 10-4 % an 41. Stelle und ist damit seltener als z.B. Blei. In der Natur tritt es nie elementar auf. Ein wichtiges Tantalerz ist das Mischmineral Columbit, in dem Tantal stets mit Nioberzen vergesellschaftet ist. Die Hauptvorkommen an Tantalmineralien liegen in Australien, Brasilien, Uganda, Nigeria, Kongo, Kanada, den GUS-Staaten, Malaysia, Thailand und in den USA.  |
| Geschichtliches:
Im Jahre 1802 entdeckte der schwedische Chemiker Anders Gustaf Ekeberg (1767-1813) in Uppsala das Element bei der Isolierung von Tantalpentoxid (Ta2O5) aus finnischen Columbit-Mineralien. Tantalpentoxid ist ein weißes Pulver, das mit Säuren kein Salz bildet. Der Name bezieht sich auf die griechische Sagenwelt: Dem Tantalpentoxid ist die Bürde auferlegt, dass es wie Tantalus seinen Durst nicht löschen kann und mit Säuren nicht reagiert. Das chemische Symbol Ta schlug J.J. Berzelius im Jahre 1814 vor. Den Beweis für die Verschiedenheit von Niob und Tantal erbrachten H. Rose (1846) und Jean Charles Galissard de Marignac (1866) erst viele Jahre später. Die erste Reindarstellung des Elements gelang im Jahre 1903 durch Werner von Bolton (1868-1912) durch eine Reduktion von Kaliumheptafluorotantalat mit Natrium. |
| Herstellung:
Die Tantal-Niob-Erze werden zunächst durch Flotation angereichert und dann mit Schwefel- oder Flusssäure aufgeschlossen. Früher erfolgte die Abtrennung der Tantalsalze von den Niobsalzen nach dem Marignac-Verfahren durch fraktionierte Destillation der Kaliumdoppelfluoride, heute gelingt die Trennung durch Lösungsmittelextraktion mit Tribenzylamin oder Methylisobutylketon. Das Metall erhält man dann durch eine Reduktion von Kaliumheptafluorotantalat mit Natrium bei 800°C oder durch eine Reduktion von Tantalpentoxid mit Kohle bei 2200°C: Ta2O5 + 5 C -----> 2 Ta + 5 CO Das erhaltene Tantalpulver wird durch Elektronenstrahl-Zonenschmelzen gereinigt und anschließend zu Barren gepresst. |
| Verwendung:
Aufgrund der chemischen Beständigkeit wird das Tantal im chemischen Apparatebau zur Auskleidung von Reaktoren oder in Pumpen und Wärmeaustauschern eingesetzt. Ferner dient es zur Herstellung von Laborgeräten, Tiegeln, Spateln und Schalen. In der chirurgischen Medizintechnik dient es als Werkstoff für Knochennägel, Gelenkimplatate, Klammern ud Schrauben; ferner auch für chirurgische Instrumente und Zahnarztbohrer. Tantal-Niob-Stähle eignen sich als hitzebeständige Werkstoffe in Raketentriebwerken. Tantalcarbid (TaC) ist ein Hartmetall für die Herstellung von Schneidwerkzeugen. In der Elektronik wird Tantal für Tantal-Kondensatoren oder Gleichrichter verwendet.  |
| Copyright: Thomas Seilnacht |
