septiembre 26, 2021
Tántalo

Tántalo: tipos, características, funciones, aplicaciones…

El tántalo es un elemento químico de la tabla periódica que presenta determinadas características a analizar.

Propiedades físicas del tántalo

Densidad / g dm-3: 19 954 (293 K) 

Volumen molar / cm3 mol-1: 10.87 (293 K)

Resistencia eléctrica / µΩcm: 13.15 (200C)

Metales alcalinoterreos del tántalo

Número atómico: 73

Valencia: 1, 2, 4, 5

Estado de oxidación: +5

Electronegatividad: 1.5

El radio covalente: 1.38

Radio iónico: 0.73

Radio atómico: 1.46

Configuración electrónica: [Xe]4f145d36s2

Masa atómica (g/mol): 180.948

Densidad (g/mL): 16.61

Energía de ionización del tántalo

Primera energía de ionización / KJ mol-1: 728.43

Segunda energía de ionización / KJ mol-1: –

Tercera energía de ionización / KJ mol-1: –

Propiedades térmicas del tántalo

Conductividad térmica / W m-1 K-1: 57.5

Punto de fusión / ºC: 3017

Punto de ebullición / ºC: 5458

El calor de fusión / KJ mol-1: 31.4

Calor de vaporización / KJ mol-1: 758.22

Calor de atomización / KJ mol-1: 781.425

Datos cristalográficos del tántalo

Estructura cristalina: Cúbica centrada en el cuerpo

Dimensiones de la celda unidad / pm: a=330.29

Grupo espacial: Im3m

Abundancia del tántalo

En la atmósfera / ppm: –

En la corteza terrestre / ppm: 1

Dentro de los océanos / ppm: 0.0025

Isótopos

Isótopo 

180Ta

Masa atómica relativa 

179.947466 (3)

Porcentaje por masa (%) 

0.012 (2)

Isótopo 

181Ta

Masa atómica relativa 

180.947996 (3)

Porcentaje por masa (%) 

99.988 (2)

Potenciales estándar de reducción

Ta2O5 + 10H+ + 10e 2Ta(s) + 5H2O

E / V

-0.81

Historia y descubrimiento del Tántalo

El Tántalo es también conocido tantalio y fue descubierto en el año 1802 por el químico sueco Ander Gustav Ekeberg. Dicho descubrimiento tuvo una gran polémica alrededor. El renombrado químico se encontraba haciendo investigaciones de unas muestras minerales en la Universidad de Uppsala y señaló tiempo después que no era tántalo sino niobio lo que había hallado. Esto se debe al gran parecido entre ambos minerales y a lo difícil que resulta poder separar ambos elementos. 

No fue hasta el año 1846 que el químico alemán Heinrich Rose logró resolver la confusión, separando el niobio del tántalo. De esta forma quedó demostrado que eran dos elementos totalmente distintos. A pesar de ello la muestra obtenida por Rose aun contenía impurezas. Solo en el año 1903 Werner von Bolton pudo obtener el tántalo puro por primera vez. 

Aplicaciones del Tántalo

Tántalo

Producción de elementos electrónicos

El tántalo se usa fundamentalmente para la producción de elementos electrónicos. La razón de su uso es a la capa de óxido que es capaz de desarrollar sobre la superficie que aísla eléctricamente los componentes. Además, dicho recubrimiento aumenta la capacitancia por volumen en pequeñas proporciones. 

Esto es un elemento a considerar, especialmente en los dispositivos portátiles como los teléfonos móviles, los cuales contienen condensadores de tántalo

Prótesis e implantes quirúrgicos

Gracias a la propiedad que no es atacado por los anticuerpos, se emplea en la fabricación de prótesis e implantes quirúrgicos, específicamente para animales. Se usa como una especie de recubrimiento de placas o alambres para proteger nervios desgarrados y hasta en forma de gasa para unir músculos. 

Rectificadores de corriente alterna y corriente continua

Esta es otra de las aplicaciones del tántalo. Se usa en forma de vidrio para lentes científicos y en los electrodos para bombillas de neón

Manipulación de materiales corrosivos

A causa de su resistencia a la corrosión se usa en dicha manipulación. 

En la industria aérea

Este elemento crea fuertes aleaciones que son en extremo firmes. Debido a ello, se usa en la fabricación de boquillas de cohetes, tapas nasales de los cohetes supersónicos y en las turbinas de los mismos. 

Pantallas flexibles de tantalio

Las pantallas OLED son especialmente analizadas por su alto contraste, bajo consumo y su increíble iluminación. Para ello se necesitan resistencias de altas potencias, las cuales se fabrican de tántalo

Monedas de colección

En los últimos años ha invadido el mercado numismático relacionado con las monedas de colección. Kazajistán es el primer país de mundo en acuñar monedas que fueron confeccionadas con tántalo. Ya sea aquellas que circulan en su estado natural o las coloreadas, se realiza el proceso de recubrirlas con este metal. Debido a los métodos de oxidación y a sus propiedades para protegerlas es que se realiza este método. 

Precauciones y efectos del tántalo sobre la salud

El tántalo puede resultar muy dañino para la salud en cualquiera de su exposición, ya sea por inhalación, ingestión o contacto en la piel. Es capaz de provocar irritación a la piel y los ojos. Ataca fundamentalmente a las mucosas y al tracto respiratorio superior. 

Hasta los días de hoy no se han registrado reacciones adversas de los trabajadores que lo producen de forma industrial. Aun así, el tántalo metálico es inerte al contacto con cualquier tipo de tejidos. 

Efectos ambientales del Tántalo

Según normas está prohibido verter materiales de este tipo al medio ambiente, solo bajo los permisos ambientales pertinentes. También se debe tener cuidado de la hora de aislar los óxidos de tántalo para evitar la contaminación del medio. 

Propiedades y abundancia

Este metal brillante de un color plateado es rara vez encontrado de forma nativa en la naturaleza, lo más común es hallarlo en combinaciones con otros elementos. Generalmente se combina con otros minerales como:

  • Fergusonita
  • Samarskita
  • Columbita-tantalita
  • Coltán

La mayor parte del tántalo que se comercializa en la actualidad de obtiene de uno de los subproductos de la elaboración del estaño. Sus mayores productores son:

  • Brasil
  • Ruanda
  • China

Está presente con una concentración de 0.7 ppm en la corteza terrestre. Las mayores reservas de las materias primas de este mineral están en:

  • Brasil
  • Australia
  • Mozambique

Según cálculos hechos por los especialistas, acorde con el grado de explotación actual, en menos de 50 años se agotarán todas las reservas de tántalo en el mundo. Debido a eso, se continúan buscando soluciones y formas de sustituir su uso por otros materiales. 

Una de las propiedades más resaltadas del tántalo es que puede conformarse incluso en temperaturas ambientes. A pesar de su estructura cristalina, en algunas de sus variaciones no es necesario someterlo a largos procesos industriales, aunque para la mayoría de sus usos si es necesario la purificación. 

Para qué se usa el el Tántalo

Se puede utilizar para aleaciones resistentes a la corrosión en aeronáutica y en plantas químicas .

Comparado con el platino tiene una mayor resistencia a muchos agentes corrosivos, y permitiendo utilizarse en lugar de éste, así como en barios materiales de laboratorio.

El pentóxido de tántalo se puede utilizar para incrementar el poder de refracción en vidrios ópticos especiales.

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Este sitio web utiliza cookies para que usted tenga la mejor experiencia de usuario. Si continúa navegando está dando su consentimiento para la aceptación de las mencionadas cookies y la aceptación de nuestra política de cookies, pinche el enlace para mayor información.plugin cookies

ACEPTAR
Aviso de cookies