Tantál

Fő cikk: A tantál izotópjai
Izotóp	t.e.	felezési idő	B.m.	B.e. (MeV)	B.t.
¹⁷⁷Ta	mest.	56,56 h	ε	1,166	¹⁷⁷Hf
¹⁷⁸Ta	mest.	2,36 h	ε	1,910	¹⁷⁸Hf
¹⁷⁹Ta	mest.	1,82 a	ε	0,110	¹⁷⁹Hf
¹⁸⁰Ta	mest.	8,125 h	ε	0,854	¹⁸⁰Hf
¹⁸⁰Ta	mest.	8,125 h	β^-	0,708	¹⁸⁰W
^180mTa	0,012%	>1,2 · 10¹⁵ a	ε	0,929	¹⁸⁰Hf
			β^-	0,783	¹⁸⁰W
			IT	0,075	¹⁸⁰Ta
¹⁸¹Ta	99,988%	Ta stabil 108 neutronnal
¹⁸²Ta	mest.	114,43 d	β^-	1,814	¹⁸²W
¹⁸³Ta	mest.	5,1 d	β^-	1,070	¹⁸³W

Hivatkozások

A tantál a periódusos rendszer 73-as rendszámú eleme. Vegyjele Ta, nyelvújításkori neve imeny^[1]. Az átmenetifémek közé tartozik.

1802-ben Anders Ekeberg svéd természettudós fedezte fel.

[szerkesztés] Fizikai tulajdonságai

Szürkésfehér színű, fémesen csillogó, fém. Jól nyújtható. Tércentrált köbös rácsot alkot. Vegyületeiben általában 5 vegyértékű. Olvadáspontja igen magas, 3017 °C. Igen kemény;Vickers-keménysége 873.

Nagy tisztaságú tantál

[szerkesztés] Kémiai tulajdonságai

A tantál a vegyszereknek jól ellenáll. A halogénelemek közül a fluorral már szobahőmérsékleten is reagál, ezt a reakciót tűzjelenség kíséri. A többi halogénnel csak magasabb hőmérsékleten lép reakcióba. Szobahőmérsékleten levegőn nem változik, ha 400 °C körüli hőmérsékletre hevítik, kékes színű lesz, 600 °C körül a színe szürkésfeketére változik. Ha a fém porát kén– vagy szelénporral keverik össze, hevítve szulfiddá illetve szeleniddé alakul. Ezek a reakciók is tűzjelenséggel járnak. Hevítés hatására szénnel, nitrogénnel és foszforral is reakcióba lép. Vörösen izzva a vizet elbontja, hidrogént fejleszt belőle. Királyvízben nem oldódik.

[szerkesztés] Előfordulása

Tantalit

A természetben elemi állapotában nem fordul elő, ásványaiban általában a nióbiummal együtt található. A földkéregben átlagos koncentrációja 0,7 mg/kg.^[2] Gazdaságilag legfontosabb ásványai oxidok; a szilikátok jelentősége alárendelt. A tantál legfontosabb ásványai a tantalit (Fe(TaO₃)₂).

Viszonylag gyakori tantáltartalmú ásványok:

mikrolit (Na, Ca)₂Ta₂O₆(O,OH,F)
tapiolit (Fe, Mn) (Ta,Nb)₂O₆
ixiolit (Ta, Nb, Sn, Mn, Fe)₄O₈
wodginit (Ta, Nb, Sn, Mn, Fe)O₂

Ritkább, illetve kisebb tantáltartalmú ásványai:

ittrotantalit (Y₄(Ta₂O₇)₃)
euxenirt ((Y, Ca, Ce, U, Th) (Nb, Ti, Ta)₂O₆
struverit (Ti, Ta, Fe)O₂
ilmenorutil Fe_x(Nb, Ta)_2x4Ti_1-xO₂

Megtalálható továbbá a szamarszkit nevű urántartalmú ásványban is.

A két elem erős geokémiai rokonsága miatt lelőhelyei gyakran a nióbiummal közösek — ez alól azonban éppen a nióbium legfontosabb, karbonatitos lelőhelycsoportja kivétel. Így lelőhelyeink két alapvető genetikai csoportja:

alkáli–peralkáli gránitokban és szienitekben;
LCT típusú (azaz Li-, Cs- és Ta-dús) gránitokban.

A Kongói Demokratikus Köztársaságban nagy mennyiségben található tantál bányászatához kapcsolódó erőszakos cselekedetekért egyes civil szervezetek az elektronikai vállalatokat teszik felelőssé, amennyiben illegálisan, a feketepiacról szerzik be a termékeik (laptopok, mobiletelefonok) előállításához szükséges alapanyagok egy részét. ^[3]^[4]

[szerkesztés] Természetvédelmi vonatkozása

A Kongói Demokratikus Köztársaságban a tantalitot egyes gorilla populációk élőhelyén bányásszák, és ez veszélyezteti a gorillákat.^[5]^[6]

[szerkesztés] Előállítása

A tantál érceit először dúsítják, majd nátrium-hidrogén-szulfáttal vagy kálium-karbonáttal való ömlesztéssel feltárják őket. Az ércekben található tantált és nióbiumot az ömlesztés után pentoxidjaik alakjában választják el egymástól. Ezeket először hidrogén-fluoriddal és kálium-fluoriddal kezelik, majd az ekkor képződő kálium-fluoro-tantalátot (K₂[TaF₇]) frakcionált kristályosítással különítik el. Az utóbbi vegyületet vákuumkemencében nátriummal hevítik, és így tantál válik belőle szabaddá.

$\mathrm{K_2[TaF_7] + 5 \ Na \longrightarrow Ta + 5 \ NaF + 2 \ KF}$

[szerkesztés] Felhasználása

Nagy kémiai ellenállóképessége miatt kémiai eszközöket és elektródákat készítenek tantálból. Fogászati fúrók, analitikai mérlegek súlyai, röntgencsövek katódjainak, töltőtollhegyeknek a készítésére használják. Mivel a szövetek mellett jól megfér, ezért a szervezetben bennmaradó, például a csontokat megtámasztó segédeszközöket készítenek belőle. Elterjedten használják főként mobiltelefonok és más elektronikus berendezések kondenzátoraihoz is.

Régen izzószálakat is készítettek belőle, de ma már erre a célra a volfrámot használják.

A Galileo Jupiter szonda SSI kamerajanak CCD érzékelőjét egy 10 mm vastag tantálréteg védte a bolygó erős magnetoszférája miatt.

[szerkesztés] Források

↑ Szőkefalvi-Nagy Zoltán; Szabadváry Ferenc: A magyar kémiai szaknyelv kialakulása. A kémia története Magyarországon. Akadémiai Kiadó, 1972. (Hozzáférés: 2010. december 3.)
↑ [Rudnick, R.I., Gao, S., 2004: Composition of the continental crust. In: Rudnick, R.I. (ed.): The crust. Oxford: Elsevier-Pergamon]
↑ What happening in the Congo?angol nyelvű forrás
↑ Conflict Minerals angol nyelvű rövidfilm a Youtube-on.
↑ [1]
↑ ák[2]

Erdey-Grúz Tibor: Vegyszerismeret
Nyilasi János: Szervetlen kémia
Richard Shaw, Kathryn Goodenough et al.: Niobium–tantalum. British Geological Survey, 2011. 26 p.

[kfki-0] Szőkefalvi-Nagy Zoltán; Szabadváry Ferenc: A magyar kémiai szaknyelv kialakulása. A kémia története Magyarországon. Akadémiai Kiadó, 1972. (Hozzáférés: 2010. december 3.)

[1] [Rudnick, R.I., Gao, S., 2004: Composition of the continental crust. In: Rudnick, R.I. (ed.): The crust. Oxford: Elsevier-Pergamon]

[2] What happening in the Congo?angol nyelvű forrás

[3] Conflict Minerals angol nyelvű rövidfilm a Youtube-on.

[4] [1]

[5] ák[2]

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

Tantál

Tartalomjegyzék

[szerkesztés] Fizikai tulajdonságai

[szerkesztés] Kémiai tulajdonságai

[szerkesztés] Előfordulása

[szerkesztés] Természetvédelmi vonatkozása

[szerkesztés] Előállítása

[szerkesztés] Felhasználása

[szerkesztés] Források

Személyes eszközök

Névterek

Változók

Nézetek

Műveletek

Keresés

Navigáció

Részvétel

Nyomtatás/exportálás

Eszközök

Más nyelveken