Tantaalkomt voornamelijk voor in tantalieterts en is symbiotisch met niobium. Tantaal heeft een matige hardheid en taaiheid, en kan tot filamenten worden getrokken om dunne folies te maken. De thermische uitzettingscoëfficiënt is zeer klein.
1. Chemische eigenschappen van tantaal:
Tantaal heeft bovendien uitstekende chemische eigenschappen en een extreem hoge corrosieweerstand. Het reageert niet op zoutzuur, geconcentreerd salpeterzuur en "aqua regia", ongeacht onder koude of warme omstandigheden. Tantaal kan echter worden gecorrodeerd in heet geconcentreerd zwavelzuur. Beneden 150 graden wordt tantaal niet aangetast door geconcentreerd zwavelzuur. Het reageert alleen bij hogere temperaturen. In geconcentreerd zwavelzuur bij 175 graden gedurende één jaar zal de dikte van de corrosie 0.0004 mm zijn. Wanneer tantaal een jaar lang bij 200 graden in zwavelzuur wordt gedrenkt, wordt de oppervlaktelaag slechts met 0,006 mm beschadigd. Bij 250 graden nam de corrosiesnelheid toe, met een dikte van 0,116 mm per jaar. Bij 300 graden was de corrosiesnelheid zelfs nog sneller. Na een jaar onderdompeling was het oppervlak 1,368 mm gecorrodeerd. De corrosiesnelheid van rokend zwavelzuur (dat 15% SO3 bevat) is ernstiger dan die van geconcentreerd zwavelzuur. Na een jaar onderdompeling in deze oplossing bij 130 graden bedraagt de dikte van het gecorrodeerde oppervlak 15,6 mm. Tantaal zal bij hoge temperaturen ook worden aangetast door fosforzuur, maar deze reactie treedt meestal op boven de 150 graden. Na een jaar inweken in 85% fosforzuur bij 250 graden is het oppervlak 20 mm aangetast. Bovendien wordt tantaal aangetast door fluorwaterstofzuur en salpeterzuur. Het kan snel worden opgelost in gemengd zuur en kan ook worden opgelost in fluorwaterstofzuur. Maar tantaal is banger voor sterke alkali. In een natronloogoplossing met een concentratie van 110 graden en een concentratie van 40% zal tantaal snel oplossen. In een kaliumhydroxideoplossing met dezelfde concentratie zal deze bij 100 graden snel oplossen. Behalve de bovenstaande situatie kunnen algemene anorganische zouten tantaal in het algemeen niet onder de 150 graden corroderen. Experimenten hebben aangetoond dat tantaal geen effect heeft op alkalische oplossingen, chloorgas, broomwater, verdund zwavelzuur en vele andere chemicaliën bij normale temperaturen. Het reageert alleen onder invloed van fluorwaterstofzuur en heet geconcentreerd zwavelzuur. Dergelijke situaties zijn relatief zeldzaam bij metalen.
Bij hoge temperaturen wordt de oxidefilm op het oppervlak van tantaal echter vernietigd, zodat deze met een verscheidenheid aan stoffen kan reageren. Tantaal kan bij kamertemperatuur reageren met fluor. Bij 150 graden is tantaal inert voor chloor, broom en jodium. Bij 250 graden heeft tantaal nog steeds corrosieweerstand tegen droog chloor. Bij verhitting tot 400 graden in chloorhoudende waterdamp kan het nog steeds helder blijven. Bij 500 graden begint het te corroderen. Tantaal reageert met broom boven de 300 graden en is inert voor jodiumdamp totdat de temperatuur rode hitte bereikt. Waterstofchloride reageert met tantaal bij 410 graden om pentachloride te produceren, terwijl waterstofbromide reageert met tantaal bij 375 graden. Bij verhitting tot 200 graden of lager kan S een interactie aangaan met Ta, en koolstof en koolwaterstoffen kunnen een interactie aangaan met tantaal bij 800-1100 graden.
2. Toepassing van tantaal:
Tantaal is extreem corrosiebestendig. Hierdoor wordt tantaal veel gebruikt in de chemische industrie, zoals bij de vervaardiging van corrosiebestendige drukvaten, reactoren, pijpleidingen en andere apparatuur. Vanwege de stabiliteit en biocompatibiliteit wordt tantaal ook gebruikt bij de vervaardiging van medische hulpmiddelen zoals kunstmatige gewrichten, tandheelkundige implantaten en pacemakers. Daarnaast is de toepassing van tantaal in de elektronica-industrie ook van groot belang. De goede elektrische geleidbaarheid en thermische stabiliteit maken tantaal geschikt voor de productie van hoogwaardige elektronische componenten, zoals condensatoren, geïntegreerde schakelingen en halfgeleiderapparatuur.
In de lucht- en ruimtevaartindustrie maken de hoge temperatuurstabiliteit en corrosieweerstand van tantaal het een ideaal materiaal voor de productie van vliegtuig- en raketonderdelen. De toepassingen omvatten componenten die bestand zijn tegen hoge temperaturen, zoals sproeiers en turbinebladen in vliegtuigmotoren. Tantaal heeft ook vuurvaste eigenschappen en een lage chemische activiteit, waardoor het geschikt is als klein onderdeel van legeringen. Het kan zelfs sommige edelmetalen, zoals platina, vervangen bij de vervaardiging van experimentele apparatuur.
Tantaalheeft ook belangrijke toepassingen op veel hightech-gebieden, zoals de energie-industrie, communicatie en supergeleidende technologie, zoals anodematerialen die worden gebruikt bij de vervaardiging van lithium-ionbatterijen, hoogfrequente circuits en antennes. Over het geheel genomen is tantaal een veelzijdig materiaal waarvan de toepassingen op verschillende gebieden profiteren van de unieke chemische en fysische eigenschappen.
