Gunnar Nordberg
Occurrence et utilisations
Le tantale (Ta) est obtenu à partir des minerais de tantalite et de columbite, qui sont des oxydes mixtes de fer, de manganèse, de niobium et de tantale. Bien qu'ils soient considérés comme des éléments rares, la croûte terrestre contient environ 0.003% de niobium et de tantale ensemble, qui sont chimiquement similaires et se produisent généralement en combinaison.
L'utilisation principale du tantale est dans la production de condensateurs électriques. La poudre de tantale est compactée, frittée et soumise à une oxydation anodique. Le film d'oxyde sur la surface sert d'isolant, et lors de l'introduction d'une solution d'électrolyte, un condensateur haute performance est obtenu. Structurellement, le tantale est utilisé là où son point de fusion élevé, sa densité élevée et sa résistance aux acides sont avantageux. Le métal est largement utilisé dans l'industrie chimique. Le tantale a également été utilisé dans les redresseurs pour les signaux ferroviaires, en chirurgie pour les fils de suture et pour la réparation des os, dans les tubes à vide, les fours, les outils de coupe, les appareils prothétiques, les filières de fibres et dans le matériel de laboratoire.
Carbure de tantale est utilisé comme abrasif. Oxyde de tantale trouve une utilisation dans la fabrication de verres spéciaux à indice de réfraction élevé pour les objectifs d'appareils photo.
Dangers
La poudre de tantale métallique présente un risque d'incendie et d'explosion, bien que moins grave que celui d'autres métaux (zirconium, titane, etc.). Le travail du tantale métal présente des risques de brûlures, de décharges électriques, de lésions oculaires et traumatiques. Les processus de raffinage impliquent des produits chimiques toxiques et dangereux tels que le fluorure d'hydrogène, le sodium et les solvants organiques.
Phytotoxicité. La toxicité systémique de l'oxyde de tantale, ainsi que celle du tantale métallique, est faible, ce qui est probablement dû à sa faible solubilité. Il représente cependant un danger pour la peau, les yeux et les voies respiratoires. Dans les alliages avec d'autres métaux tels que le cobalt, le tungstène et le niobium, le tantale s'est vu attribuer un rôle étiologique dans la pneumoconiose des métaux durs et dans les affections cutanées causées par les poussières de métaux durs. L'hydroxyde de tantale s'est avéré peu toxique pour les embryons de poulet et l'oxyde n'était pas toxique pour les rats par injection intrapéritonéale. Le chlorure de tantale, cependant, avait une DL50 de 38 mg/kg (en Ta) tandis que le sel complexe K2TaF7 était environ un quart aussi toxique.
Mesures de sécurité et de santé
Dans la plupart des opérations, une ventilation générale permet de maintenir la concentration des poussières de tantale et de ses composés en dessous de la valeur limite seuil. Les flammes nues, les arcs et les étincelles doivent être évités dans les zones où la poudre de tantale est manipulée. Si les travailleurs sont régulièrement exposés à des concentrations de poussière approchant le seuil limite, des examens médicaux périodiques, en mettant l'accent sur la fonction pulmonaire, sont recommandés. Pour les opérations impliquant des fluorures de tantale, ainsi que du fluorure d'hydrogène, les précautions applicables à ces composés doivent être observées.
Bromure de tantale (TaBr5), chlorure de tantale (TaCl5) et fluorure de tantale (TaF5) doivent être conservés dans des flacons bien bouchés, clairement étiquetés et stockés dans un endroit frais et ventilé, à l'écart des composés qui sont affectés par les acides ou les vapeurs d'acides. Le personnel impliqué doit être averti des risques qu'il présente.