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Siehe auch: Periodensystem der Elemente, Niobium, Dubnium (Hahnium, Nielsbohrium), Tantalpentoxid, Tellurverbindungen 
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Tantal

Autor: H. Lohninger

Ordnungszahl 73
Symbol Ta
CAS-Nr. 7440-25-7
Atomgewicht 180.94788 amu
Elektronenkonfiguration [Xe] 4f14 5d3 6s2
Schmelzpunkt 3017.0 °C
Siedepunkt 5458 °C
Dichte 16.65 g/cm3
Quellen: Enghag 2004 , Wieser 2011
Geschichte
Tantal wurde 1802 von A.G. Ekeberg, einem schwedischen Chemiker, entdeckt. Allerdings wurde erst 1844 von H. Rose (also rund 30 Jahre nach dem Tod von A.G. Ekeberg) bestätigt, dass das 1802 entdeckte Element tatsächlich ein neues Element war, bis dahin wurden Niobium und Tantal für das selbe Element gehalten. 1903 wurde von W. von Bolten erstmals metallisches Tantal in reiner Form dargestellt und in elektrischen Glühbirnen eingesetzt bis es später durch Wolfram ersetzt wurde.
Vorkommen
Tantal gehört zu den seltenen Elementen und kommt hauptsächlich als Eisentantalat, (Fe,Mn)(TaO3)2 vor, das immer mit Eisenniobat (Fe,Mn)(NbO3)2 vergesellschaftet ist. Je nachdem ob mehr Niobat oder mehr Tantalat im Mineral enthalten ist, spricht man von Columbit oder Tantalit. Viele Vorkommen sind jedoch so wenig ertragreich, dass sich ein wirtschaftlicher Abbau nicht lohnt. 2007 wurden weltweit ca. 1400 Tonnen Tantal gefördert, das meiste davon in Australien und Brasilien.
Einige einkristalline Tantalbruchstücke, dahinter ein Teil eines hochreinen Tantal-Einkristalls, hergestellt nach dem Zonenschmelzverfahren. Foto: Wikimedia Commons, User Alchemist-hp.
Darstellung
Die Darstellung von Tantal erfolgt durch Schmelzflusselektrolyse von K2[TaF7] oder durch Reduktion dieses komplexen Fluorids mit Natrium:

K2[TaF7] + 5 Na 2 KF + Ta + 5 NaF

Die Gewinnung des Fluorids erfolgt durch Aufschluss der Erze mit einem Gemisch aus konzentrierter Schwefelsäure und Flusssäure. Die daraus gebildeten komplexen Niobium- und Tantalfluoride werden durch fraktionierende Extraktion mit Methyisobutylketon getrennt.
Eigenschaften
Tantal ist ein graues, gut dehnbares Metall, das in seiner Festigkeit mit Stahl vergleichbar ist. Tantal ist bei niedrigen Temperaturen sehr korrosionsbeständig und wird nur von Flusssäure angegriffen. Es hat nach Wolfram und Rhenium den dritthöchsten Schmelzpunkt aller Elemente. Tantal überzieht sich an der Luft mit einer dünnen passivierenden Oxidschicht. Ab etwa 300° reagiert Tantal aber zu Tantalpentoxid, Ta2O5. Interessanterweise kennt man von Tantal keine Chemie in wässriger Lösung. Tantalcarbid gehört zu den härtesten bekannten Stoffen.
Verwendung
Tantal wird hauptsächlich in der Medizin für Prothesen, Knochennägel und chirurgische Instrumente eingesetzt; in der Elektrotechnik bildet Tantalpentoxid aufgrund seiner dielektrischen Eigenschaften die Grundlage der Tantal-Elektrolytkondensatoren, die bei kleiner Baugröße eine hohe Kapazität aufweisen (ca. 60% der Weltjahresproduktion von Tantal werden für Ta-Elkos verbraucht).


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Last Update: 2013-08-08