Tantal und Niob
Die Metalle Tantal und Niob gehören zur 5. Nebengruppe des Periodensystems der Elemente. Tantal wurde 1804 entdeckt, Niob 1844. Der Name Tantal wurde vom Entdecker A.G. Ekeberg gewählt, weil das Oxid Ta2O5 mit Säuren kein Salz bildet und daher "seinen Durst nicht löschen kann, wie Tantalus in der Unterwelt". Niob, das in den natürlichen Vorkommen stets mit Tantal vergesellschaftet ist, erhielt seinen Namen nach der Tochter des Tantalus, Niobe.
In der Natur werden Tantal und Niob hauptsächlich in Form der Minerale Eisentantalat (Fe,Mn)(TaO3)2 und Eisenniobat (Fe,Mn)(NbO3)2 - stets gemeinsam - gefunden. Durch Aufschluss mit elementarem Chlor, fraktionierte Destillation der flüchtigen Chloride und anschließendes Reduzieren, unter Anwendung starker Reduktionsmittel wie z.B. metallisches Natrium, können die beiden Metalle getrennt und die jeweiligen Metallschwämme hergestellt werden. Die Konsolidierung erfolgt entweder durch Sintern im direkten Stromdurchgang oder durch Umschmelzen im Elektronenstrahlofen. Tantal wie Niob haben eine kubisch-raumzentrierte Gitterstruktur, hohe Festigkeit und Duktilität. Sie bilden äußerst stabile Oxide und sind daher in ihrer Korrosionsbeständigkeit mit Edelmetallen vergleichbar. Sie werden als Konstruktionswerkstoff im chemischen Apparatebau für hochkorrosive Anwendungen und als Legierungselemente bei der Herstellung von Stahl und Edelstahl verwendet. Tantal wird darüber hinaus als Werkstoff für Implantate und chirurgische Instrumente sowie in der Elektronik (Tantalkondensatoren) eingesetzt.
Eigenschaften der Metalle Tantal und Niob |
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Eigenschaft
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Tantal
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Niob
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| Ordnungszahl |
73
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41
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| stabilste Oxidationsstufe |
+5
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+5
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| Atomgewicht |
180,95
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92,91
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| Dichte (g/cm3) |
16,6
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8,4
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| Schmelzpunkt (°C) |
2996
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2468
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| Siedepunkt (°C) |
5427
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4742
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| Kristallstruktur |
krz
|
krz
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| Wärmeleitfähigkeit |
54,4
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52,0
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| spez. elektr. Leitfähigkeit %IACS |
13,0
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13,3
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| Zugfestigkeit (N/mm2) geglüht |
280 - 330
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250 - 350
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| Härte HV geglüht |
90
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60
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