Tantal (Ta) je vzácný, tvrdý a velmi odolný přechodný kov s protonovým číslem 73, patřící do 5. skupiny periodické tabulky. V čistém stavu je to lesklý, šedý a kujný kov, který se vyznačuje mimořádnou odolností vůči korozi a vysokým teplotám. V přírodě se nevyskytuje ryzí, ale získává se hlavně z minerálu tantalit, často těženého jako součást rudy zvané koltan, zejména v Austrálii a Africe.
Tantal, chemická značka Ta, je vzácný, šedý, velmi tvrdý a mimořádně hustý přechodný kov. Vyznačuje se jedním z nejvyšších bodů tání ze všech prvků, což ho činí ideálním pro vysokoteplotní aplikace. Jeho klíčovou vlastností je fenomenální odolnost vůči korozi, kterou zajišťuje velmi stabilní pasivní vrstva oxidu na povrchu. Díky ní odolává působení většiny kyselin i při vysokých teplotách. Je také vysoce tažný a kujný, což umožňuje jeho snadné zpracování.
Název prvku je odvozen od Tantala, postavy z řecké mytologie. Tantalos byl odsouzen k věčným mukám - stál ve vodě, kterou nemohl pít. Objevení tantalu je přisuzováno švédskému chemikovi Andersi Gustafu Ekebergovi v roce 1802. Prvek pojmenoval podle mytologického krále Tantala, který byl odsouzen k věčnému utrpení. Název symbolizoval neschopnost nově objeveného oxidu reagovat s kyselinami, jako by „žíznil“ uprostřed nich.
Po desetiletí však panovaly pochybnosti o jeho existenci, protože byl zaměňován s chemicky velmi podobným niobem. Teprve v roce 1846 Heinrich Rose a později Jean Charles de Marignac definitivně prokázali, že tantal a niob jsou dva odlišné prvky.
Tantal se v přírodě nevyskytuje v ryzí formě, ale je obsažen v minerálech, především v tantalitu, který se často nachází společně s niobem v minerálu kolumbitu. Jejich směs je komerčně známá jako ruda koltan. Významná ložiska se nacházejí v Demokratické republice Kongo, Rwandě, Brazílii a Austrálii.
Čtěte také: Stezka Blíž přírodě
Získávání je velmi náročný proces kvůli chemické podobnosti s niobem. Ruda se nejprve zpracuje a rozpustí ve směsi kyseliny fluorovodíkové a sírové. Následně se oba kovy oddělí pomocí komplexní kapalinové extrakce.
Zásoby tantalu v prognózních zdrojích ČR dosahují celkové hodnoty 3800 t. Největší množství obsahují uranonosné pískovce Strážského bloku, ložisko Hůrky v Čistecko-jesenickém masivu a ložisko Cínovec-jih.
Tantal je pro člověka klíčový kov, jehož hlavní využití je v elektronice pro výrobu miniaturních a spolehlivých kondenzátorů do mobilních telefonů, počítačů a herních konzolí. Díky mimořádné odolnosti vůči korozi a vysokým teplotám je nepostradatelný v chemickém průmyslu a pro výrobu superslitin do leteckých motorů a jaderných reaktorů. Jeho vynikající biokompatibilita, tedy schopnost bezproblémově srůst s lidskou tkání, umožňuje jeho použití na chirurgické implantáty, jako jsou kostní dlahy, šrouby a zubní náhrady.
Člověkem nejvýznamněji vyráběnou sloučeninou je oxid tantalový (Ta₂O₅). Tato látka tvoří extrémně tenkou, stabilní a nevodivou dielektrickou vrstvu, která je klíčovou součástí tantalových kondenzátorů a využívá se i při výrobě speciálních optických čoček.
Dalšími umělými sloučeninami jsou extrémně tvrdý karbid tantalu (TaC), používaný pro řezné nástroje a otěruvzdorné povlaky, a nitrid tantalu (TaN) sloužící jako difuzní bariéra v mikročipech. V přírodě se tantal vyskytuje výhradně ve formě složitých oxidických sloučenin, takzvaných tantalanů.
Čtěte také: Spalovna nebezpečných odpadů
Tantal se používá k výrobě elektrických kondenzátorů, chirurgických nástrojů a vláken elektronek. V některých případech tantal nahrazuje platinu. Slitiny legované tantalem se používají ke konstrukci tepelně a chemicky namáhaných zařízení pro petrochemii, spřádací trysky, plynové turbíny, jadernou energetiku a metalurgii kovů vzácných zemin.
Směsný karbid TaC·ZrC má nejvyšší teplotu tání ze všech doposud známých látek ( přes 4000 ºC). Oxid tantaličný Ta2O5 se používá jako přísada pro zvýšení indexu lomu při výrobě optického skla.
Fluorid tantaličný TaF5 a chlorid tantaličný TaCl5 katalyzují alkylační reakce. Borid Ta3B4 je extrémně tvrdý (Vickers 30 GPa) a odolný oxidaci a minerálním kyselinám do teploty 700°C, používá se pro povrchvou úpravu tepelně a chemicky namáhaných dílů.
Intermetalická sloučenina tantalu a hliníku TaAl3 slouží k povrchové úpravě zrcadel pracujících v IR oboru spektra.
V roce 2012 dosáhla světová těžba tantalu hodnoty 765 t, největším producentem je s těžbou 260 t čistého kovu Mosambik, 180 t tantalu se vytěžilo v Brazílii, roční těžbu 95 t tantalu má Kongo. Celosvětové zásoby nerostů tantalu se odhadují na více než 150 kt čistého kovu, z toho 88 kt připadá na Brazílii a 53 kt na Austrálii.
Čtěte také: Formy výskytu uhlíku
| Země | Těžba (t) |
|---|---|
| Mosambik | 260 |
| Brazílie | 180 |
| Kongo | 95 |
tags: #kde #se #tantal #nachází #v #přírodě