Gunnar Nordberg

Vorkommen und Verwendungen

Tantal (Ta) wird aus den Erzen Tantalit und Columbit gewonnen, die Mischoxide aus Eisen, Mangan, Niob und Tantal sind. Obwohl sie als seltene Elemente gelten, enthält die Erdkruste zusammen etwa 0.003 % Niob und Tantal, die chemisch ähnlich sind und meist in Kombination vorkommen.

Die Hauptverwendung von Tantal liegt in der Herstellung von elektrischen Kondensatoren. Tantalpulver wird kompaktiert, gesintert und einer anodischen Oxidation unterzogen. Der Oxidfilm auf der Oberfläche dient als Isolator, und beim Einbringen einer Elektrolytlösung wird ein Hochleistungskondensator erhalten. Konstruktiv wird Tantal dort eingesetzt, wo sein hoher Schmelzpunkt, seine hohe Dichte und seine Säurebeständigkeit vorteilhaft sind. Das Metall findet breite Anwendung in der chemischen Industrie. Tantal wurde auch in Gleichrichtern für Eisenbahnsignale, in der Chirurgie für Nahtdraht und zur Knochenreparatur, in Vakuumröhren, Öfen, Schneidewerkzeugen, prothetischen Geräten, Faserspinndüsen und in Laborgeräten verwendet.

Tantalcarbid wird als Schleifmittel verwendet. Tantaloxid findet Anwendung bei der Herstellung von Spezialglas mit hohem Brechungsindex für Kameraobjektive.

Gefahren

Metallisches Tantalpulver stellt eine Feuer- und Explosionsgefahr dar, wenn auch nicht so ernst wie die anderer Metalle (Zirkonium, Titan usw.). Die Bearbeitung von Tantalmetall birgt die Gefahr von Verbrennungen, Stromschlägen sowie Augen- und Traumaverletzungen. Raffinationsprozesse beinhalten giftige und gefährliche Chemikalien wie Fluorwasserstoff, Natrium und organische Lösungsmittel.

Toxizität. Die systemische Toxizität von Tantaloxid ist ebenso wie die von metallischem Tantal gering, was wahrscheinlich auf seine schlechte Löslichkeit zurückzuführen ist. Es stellt jedoch eine Gefahr für Haut, Augen und Atemwege dar. In Legierungen mit anderen Metallen wie Kobalt, Wolfram und Niob wird Tantal eine ätiologische Rolle bei der Hartmetall-Pneumokoniose und bei durch Hartmetallstaub verursachten Hauterkrankungen zugeschrieben. Tantalhydroxid erwies sich als nicht hoch toxisch für Hühnerembryos, und das Oxid war bei intraperitonealer Injektion für Ratten nicht toxisch. Tantalchlorid hatte jedoch eine LD₅₀ von 38 mg/kg (als Ta), während das Komplexsalz K₂TaF₇ war etwa ein Viertel so giftig.

Sicherheits- und Gesundheitsmaßnahmen

In den meisten Betrieben kann die allgemeine Belüftung die Konzentration des Tantalstaubs und seiner Verbindungen unter dem Grenzwert halten. Offene Flammen, Lichtbögen und Funken sollten in Bereichen vermieden werden, in denen Tantalpulver gehandhabt wird. Wenn Beschäftigte regelmäßig Staubkonzentrationen nahe dem Grenzwert ausgesetzt sind, sind regelmäßige ärztliche Untersuchungen, insbesondere der Lungenfunktion, ratsam. Bei Arbeiten mit Tantalfluoriden sowie Fluorwasserstoff sind die für diese Verbindungen geltenden Vorsichtsmaßnahmen zu beachten.

Tantalbromid (TaBr₅), Tantalchlorid (TaCl₅) und Tantalfluorid (TaF₅) sollten in dicht verschlossenen Flaschen aufbewahrt werden, die deutlich gekennzeichnet sind, und an einem kühlen, belüfteten Ort aufbewahrt werden, fern von Verbindungen, die durch Säuren oder Säuredämpfe beeinträchtigt werden. Das beteiligte Personal sollte auf seine Gefahren hingewiesen werden.

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