Hafnium Niob  Dubnium Wolfram  
 Tantal                                               73Ta
 engl. tantalum (nach dem Sagenkönig Tantalos, dem Sohn des Zeus)
 

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Relat. Atommasse  
Ordnungszahl   
Schmelzpunkt   
Siedepunkt   
Oxidationszahlen    
Dichte   
Härte (Mohs)     
Elektronegativität    
Elektronenkonfig.   
Natürl. Häufigkeit  
 
180,94788    
73    
3017 °C    
5458 °C    
5, 4, 3, 2, 1, -1    
16,4 g/cm³   
6,5    
1,50 (Pauling)     
[Xe]4f145d36s2   
Ta-180    0,012%   
Ta-181  99,988% 
 

     

Film

15 sek
Ein Stück kristallines Tantal wird mit dem Brenner kräftig erhitzt. 
    
  GHS-Piktogramme  
  Gefahr
Gefahren (H-Sätze)  
H 228 

Diese Kennzeichnung gilt für Pulver. 
Das kompakte Metall ist nicht 
kennzeichnungspflichtig.
CAS-Nummer 
7440-25-7 
  

 
 
 
 
Physikalisch-chemische Eigenschaften
Das grau glänzende Schwermetall ähnelt dem Niob und besitzt eine sehr hohe Schmelztemperatur, nur Wolfram, Rhenium und Osmium übertreffen es darin. Verunreinigungen mit Kohlenstoff oder Wasserstoffeinlagerungen erhöhen den Schmelzpunkt. Tantalcarbid TaC übertrifft mit einer Schmelztemperatur von 3983°C sogar den Diamanten. Reines Tantal ist gut dehnbar und kann gut zu Blechen und Drähten gewalzt werden. Durch die Aufnahme von Wasserstoff oder von Stickstoff wird es aber hart und brüchig. Tantal kristallisiert in der kubischen Kristallform. Das künstlich hergestellte Tantalkristall auf dem Foto oben zeigt würfelförmige und oktaedrische Strukturen.
   

 Tantalstab
Tantalstab
  Dieser Stab zeigt die typische Farbe des Metalls.



Tantal ist relativ unedel. An der Luft überzieht es sich mit einer schützenden Oxidschicht und ist daher gegen die meisten Säuren und Laugen widerstandsfähig. Die blauschillernden Farben beim Erhitzen des Metalls mit einem Brenner werden durch dünne Oxidschichten verursacht. Diese sind auch für den leicht lilagrauen Glanz des kompakten Metalls verantwortlich. Tantalpulver verbrennt nach dem Entzünden mit einem Brenner an der Luft mit heller Flamme zu Tantal(V)-oxid. Die Oxide des Tantals bilden mit Wasser eine saure Lösung und werden als saure Erden bezeichnet. Flusssäure, heiße rauchende Schwefelsäure, geschmolzene Alkalihydroxide und erhitztes Chlor, Fluor, Brom, sowie heißer Schwefel können Tantal angreifen. 
   
Toxikologie 
Das elementare Tantal und auch das Tantal(V)-oxid haben nur ein geringes toxisches Potenzial. Das Freisetzen und Einatmen von Stäuben ist aber auf jeden Fall zu vermeiden.
  
Vorkommen 
Häufigkeit   selten

In der Natur tritt Tantal nie elementar auf. Ein wichtiges Tantalerz ist das Mischmineral Columbit, in dem Tantal stets mit Nioberzen vergesellschaftet ist. Bedeutende Vorkommen der Tantalerze liegen zum Beispiel in Australien, Brasilien, Ruanda, Kongo oder Kanada.

 
 
 Columbit aus Habira/Brasilien
Columbit
Der Columbit ist ein Mischmineral, in dem vor allem Eisen-, Niob- und Tantalverbindungen vorkommen.
 
 
Geschichte 
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. 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 Herstellung des Elements gelang erst im Jahre 1903 durch Werner von Bolton (1868-1912) durch eine Reduktion von Kaliumheptafluoridotantalat 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 Fluoride, heute gelingt die Trennung durch Lösungsmittelextraktion mit Tribenzylamin oder Methylisobutylketon. Das Metall kann man durch eine Reduktion von Tantalpentoxid mit Kohle bei sehr hohen Temperaturen gewinnen:  
  
Ta2O5  +  5 C reagiert zu  2 Ta  +  5 CO  
  
Das erhaltene Tantalpulver wird 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 und Schrauben, ferner auch für chirurgische Instrumente und Zahnarztbohrer. Tantal-Niob-Stähle eignen sich als hitzebeständige Werkstoffe in Raketentriebwerken. Tantalcarbid TaC ist ein extrem harter Werkstoff für die Herstellung von Schneidwerkzeugen. In der Elektronik wird Tantal für Tantal-Kondensatoren oder Gleichrichter verwendet.  
 
 
 Tantalkondensatoren

Tantalkondensatoren
 
 
 
 
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