Newsletter 11/2003 - April

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Diesmal wenden wir uns den trockenen Fakten der Entdeckung und den Eigenschaften des Metalls Tantal zu. Wir verlassen die Antike und begeben uns direkt in die Neuzeit, um genauer zu sein in das Jahr 1801.

Histörchen

Teil II: "Eigenschaften des Tantals"

Charles Hatchett (1765-1847), ein englische Chemiker, entdeckte das Columbit, ein Mineral und Oxid, was für den Forscher als neues Element galt. Er nannte es damals Columbium.
Ein Jahr später fand der schwedische Chemiker Anders Gustaf Ekeberg (1767-1813) heraus, das "Columbium" kein Element war. Er isolierte aus finnischen Columbitmineralien Tantalpentoxid. Diese Verbindung ist ein weißes Pulver. Es bildet mit Säuren kein Salz, wie sich das normalerweise gehören würde.
Dieses Oxid ist also nicht in der Lage, wie andere Oxide sozusagen seinen Durst zu löschen, wie Tantalos in der griechischen Sage. Und schon hatte Tantal seinen Namen weg.
1814 bekam das Element von J.J. Berzelius das chemische Kürzel Ta verpaßt, damit auch alles seine wissenschaftliche Ordnung hatte.

Nähern wir uns jetzt einigen weiteren Eigenschaften und der Herstellung dieses mausgrauen, glänzenden Metalls. Dabei möchte ich einen kleinen Vergleich zu Metallen aus der Goldschmiedewerkstatt ziehen, um die Daten anschaulicher zu machen. Tantal gehört, wie Gold zu den Schwermetallen. Es hat eine Dichte von 16,654 g/cm³ (Gold- 19,3g/cm³). Es hat einen erstaunlich hohen Schmelzpunkt von 3017°C (Gold-1063°C). Der Siedepunkt liegt bei 5458°C. In der Goldschmiedewerkstatt läßt Tantal sich also nicht gießen. Hier ist man froh ein Stück Platin bei 1774°C zu verflüssigen. Bei sehr tiefen Temperaturen zeigt Tantal Supraleitfähigkeit. Tantal ist gut dehnbar und läßt sich gut zu Blechen walzen. Nimmt es Wasserstoff oder Stickstoff auf, wird das Metall spröde.
Das Tantal ein unedles Metall ist zeigt sich an der Eigenschaft, das es sich an der Luft mit eine schützenden Oxidschicht überzieht. Dadurch wird es jedoch gegen die meisten Säuren und Laugen widerstandsfähig. Lediglich Flusssäure, heiße Schwefelsäure, geschmolzene Alkalihydroxide und die erhitzten Halogene Fluor und Brom, sowie heißer Schwefel greifen Tantal an. Erhitzt man das Element unter Einwirkung von reinem Sauerstoff oxidiert es zu Tantalpentoxid (Ta₂O₅), das uns als Bestandteil des Columbits ja schon bekannt ist. Die Oxide des Tantals ergeben in Wasser eine saure Lösung und werden dann saure Erden genannt.
Das Metall steht in der Elementhäufigkeitsliste an 41. Stelle auf der Erde. Es gibt insgesamt 112 Elemente.
Abgebaut werden Tantalerze hauptsächlich in Australien, Brasilien, Uganda, Nigeria, Kongo, Kanada, den GUS-Staaten, Malaysia, Thailand und in den USA. Die Tantal-Niob-Erze werden mit Sauerstoffreichem Wasser versetzt und dann mit Schwefel-oder Flusssäure aufgeschlossen. Anschließend trennt man die Tantal- und Niobsalze durch Lösungsmittelextraktion mit Tribenzylamin oder Methylisobutylketon. Das reine Tantal erhält man dann durch das oben beschriebene Verfahren von Werner von Bolton oder durch die Reduktion von Tantalpentoxid mit Kohlenstoff bei einer Temperatur von 2200°C. Ta₂O₅+5C -------> 2 Ta+5 CO
Durch Elektronenstrahl-Zonenschmelzen wird das Pulver, was man erhalten hat gereinigt und dann zu Barren gepreßt. Das Ganze kostet dann ca. 1,842 € im Gramm. Und wofür nun der ganze Aufwand?
Tantal hat in wichtigen technischen Bereichen seinen Platz gefunden. Seine chemische Beständigkeit macht es wertvoll im chemischen Apparatebau zu Auskleidung von Reaktoren oder in Pumpen und Wärmeaustauschern. Man benötigt es zur Herstellung von Laborgeräten, Spateln, Schalen, und Tiegeln. In der chirurgischen Medizintechnik hat Tantal das viel teurere Platin oft ersetzt, da es wie dieses Edelmetall antiallergisch wirkt. Also ist es für Knochennägel Klammern, Schrauben und Gelenkimplantate ideal. Es wird ebenso für chirurgische Instrumente und Zahnbohrer verwendet. Tantal-Niob-Stähle sind hitzebeständige Werkstoffe zu Herstellung von Raketentriebwerken. Aus Tantalcarbid (TaC) einem Hartmetall macht man Schneidwerkzeuge. Tantal wird in der Elektronik für Gleichrichter und Tantal-Kondensatoren verwendet. Und seit neuestem hat es seinen Platz als Schmuckmetall, besonders im Piercingbereich gefunden. Auf Grund der schwierigen Bearbeitungsmöglichkeiten ist es für den einsamen Handwerker in seiner kleinen Werkstatt nicht geeignet. Diesen Part muß man dann leider oder auch nicht der Industrie überlassen.

Ich hoffe, das der geneigte Leser trotz der trockenen Theorie, die absolut notwendig ist, um das Metall zu verstehen, Spaß beim Lesen hatte.

Und was hat Tantal mit Blei zu tun? Davon im nächsten Artikel!

Frohe Ostern!

Inge Heidecker

Mit unserer 11ten Ausgabe unseres monatlich erscheinenden Newsletters, möchten wir eine neue Rubrik einführen, mit dem Namen "Stein des Monats".
Somit werden wir uns Monat für Monat einen Stein aussuchen welchen wir Ihnen in einem kleinen Artikel etwas näher bringen möchten. Im Monat April haben wir uns für den Charoit entschieden.

Wir hoffen Ihnen mit dieser Neuerung eine weiter Informationsquelle bieten zu können uns freuen uns über Ihr Interesse!

Hier gehts zum "Stein des Monats"

Markus Flinzner

Stein des Monats

Kristallsystem: Monoklin

Bildung: Tertiär

Mineralklasse: Schicht - Silikate

Farbgebung: Grau, Violett, Rosa

Chem.Formel, Mineralstoffe: (Ca,Na)₄(K,Sr,Ba)₂[(OH,F)₂Si₉O₂₂] . H₂O


Mineralogie:

Charoit entsteht metasomatisch in der Kontaktzone magmatischer und metamorpher Gesteine aus der Verbindung basischer und magmatischer Lösungen, angereichert mit Mineralstoffen der umliegenden Gesteine.


Mythologie:

Der Charoit kommt aus Sibirien und ist hier erst seit einigen Jahren erhältlich. Es gibt keine Überlieferungen zu seiner Heilwirkungen oder Bedeutungen.


Esoterische Bedeutung:

Man sagt der Charoit hilft dabei tiefgreifende Veränderungen im Leben zu meistern. Er soll Entschlossenheit, Spontaneität und Tatkraft geben wenn sich unerledigte Aufgaben zu unüberwindbaren Hürden aufstellen, und hilft somit Widerstände zu überwinden.

Seelisch soll er Gelassenheit bringen, die selbst durch Stress nicht aus der Balance gebracht werden kann. Träume werden vom Charoit positiv ausgeglichen und er fördert somit einen erholsamen Schlaf.

Mental kann der Charoit helfen wichtige Entscheidungen ohne Zögern zu treffen. Er fördert die Aufmerksamkeit und Beobachtungsgabe und neutralisiert somit Fremdbestimmungen und Zwänge.

Körperlich sagt man ihm krampflösende Heilwirkungen nach. Er beruhigt Nerven, lindert Schmerzen und hilft bei vegetativen Störungen, auch wenn das Herz davon betroffen ist.

Der Charoit sollte direkt am Körper getragen werden und Hautkontakt haben. Der Aufenthalt in einem Charoit - Steinkreis soll auch sehr intensiv wirken.

Haben Sie weitere Fragen zu diesem Stein, oder möchten Sie ihn eventuell erwerben? Kein Problem, da wir eine sehr gute Verbindung zu einem Mineralien-Gross-Fachhandel haben, können wir auf Ihre Fragen oder Anfragen fachmännischen Rat bieten.
Senden Sie einfach eine eMail an: anfrage@goldschmiede-koeln.de

Weitere Steine und "Steine des Monats" finden Sie wenn Sie hier klicken...

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