Tântalo - (Ta)

Dispositivo de pager ZipIt Wireless Inc. mais novo de duas vias é chamado o ZipIt

• O tântalo é usado principalmente em baterias de celulares, mas quando combinado em ligas, ele vira um material de alta resistência – bastante adequado para aplicações potentes, como em gasodutos e na indústria aeroespacial

A cidade de Pitinga (AM), é responsável por 40% da produção nacional de tântalo. Lá, a internet via rádio custa R$130 por mês – mas a velocidade em alguns lugares é ruim, então ainda é preciso contar com LAN houses. E, ironicamente, não há sinal de celular na cidadezinha que contribui para a fabricação de celulares do mundo todo. Mesmo assim, há quem tenha até quatro celulares: Daydson Mendes Coelho explica que usa os aparelhos, um para cada operadora, quando viaja para Manaus; Robert Mendonça, por sua vez, usa o celular que tem para escutar música. 

• O tântalo (forma preferida em Portugal e Brasil) ou tantálio é um elemento químico de número atômico 73 (73 prótons e 73 elétrons) , símbolo Ta com massa atômica 181 u que se situa no grupo 5 (VB) da classificação periódica dos elementos. Trata-se de um metal de transição raro, azul grisáceo, duro, que apresenta brilho metálico e resiste muito bem à corrosão. Na temperatura ambiente o tântalo encontra-se no estado sólido.

É encontrado no mineral tantalita. Fisiologicamente inerte, de modo que, entre suas varias aplicações, pode ser empregado para a fabricação de instrumentos cirúrgicos e em implantes.Foi descoberto em 1802 por Anders Gustaf Ekeberg em minerais provenientes da Suécia e Finlândia e isolado por Jons Berzelius em 1820.

Características principais:

• O tântalo é um metal cinzento, pesado, dúctil, muito duro, resistente a corrosão por ácidos e um bom condutor de calor e eletricidade. Em temperaturas abaixo de 150 °C o tântalo é quase completamente imune ao ataque químico, mesmo pela agressiva água régia. Somente é atacado pelo ácido fluorídrico, ácido que contem o íon fluoreto ou mediante fusão alcalina. O elemento tem um ponto de fusão apenas menor que o do tungstênio e o rênio. O tântalo tem a maior capacitância por volume entre todas as substâncias. 

Assemelha-se ao nióbio, podendo ser encontrados nos minerais columbita-tantalita.Alcança o estado de oxidação máximo do grupo: +5.

Aplicações:

• O principal uso do tântalo é como óxido , um material dielétrico, para a produção de componentes eletrônicos, principalmente capacitores, que são muito pequenos em relação a sua capacidade. Por causa desta vantagem do tamanho e do peso os principais usos para os capacitores de tântalo incluem telefones, pagers, computadores pessoais, e eletrônicos automotivos. 

O tântalo também é usado para produzir uma série de ligas que possuem altos pontos de fusão, alta resistência e boa ductilidade. O tântalo de carbono , um tipo de carbeto muito duro, é usado para produzir ferramentas de cortes,furadeiras e máquinas trefiladoras. O tântalo em superligas, é usado para produzir componentes de motores de jatos, equipamentos para processos químicos, peças de mísseis e reatores nucleares. Filamentos de tântalo são usados para a evaporação de outros metais como o alumínio.

• Por ser não-irritante e totalmente imune à ação dos fluidos corporais, é usado extensivamente para produzir equipamentos e implantes cirúrgicos em medicina e odontologia. O óxido de tântalo é usado para elevar o índice de refração de vidros especiais para lentes de câmera. O metal também é usado para produzir peças eletrolíticas de fornalhas de vácuo.

História:

• O tântalo ( do grego "Tântalo", pai de "Níobe" na mitologia grega ) foi descoberto em 1802 por Anders G. Ekeberg em minerais provenientes da Suécia ( Ytterby ) e da Finlândia ( Kimito ) e isolado em 1820 por Jons Berzelius. Até 1844 muitos químicos acreditavam que o nióbio e o tântalo eram o mesmo elemento. Os pesquisadores Rowe ( 1944 ) e Jean Charles Galissard de Marignac ( 1866 ) demonstraram que os ácidos nióbico e tantálico eram compostos diferentes. Posteriormente os investigadores puderam isolar somente o metal impuro, e o primeiro metal dúctil relativamente puro foi produzido por Werner von Bolton em 1903. Em 1922, um engenheiro de uma usina de Chicago (Estados Unidos ) conseguiu obter industrialmente o tântalo com 99,9% de pureza. Os filamentos feitos com o metal tântalo eram usados em lâmpadas incandescentes até serem substituídos pelo tungstênio. 

Seu nome é derivado do carácter Tântalo, ( filho de Zeus e pai de Níobe, da mitologia grega ) que, por desagradar aos deuses, foi condenado a ficar eternamente com fome e sede mergulhado de joelhos com água até o pescoço, sob uma árvore carregada de frutos. Quando se dobrava para beber, a água drenava e, quando levantava as mãos para apanhar frutos, os galhos se moviam para fora do seu alcance. Esta similaridade com o comportamento não reativo do tântalo – estar entre reagentes e não ser afetado por eles – foi a origem do seu nome.

Ocorrência:

• Ocorre principalmente no mineral tantalita ( (Fe, Mn) Ta2O6] , euxenita e outros minerais como a samarskita e a fergusonita. A tantalita é encontrado na maior parte misturado a columbita. Na crosta terrestre, o tântalo participa com 8 ppm em peso.

O maior produtor de tântalo é a Austrália. Outros grandes produtores são Brasil e Canadá (como subproduto da mineração de nióbio); Tailândia e Malásia (como subproduto da mineração de cassiterita); China, Etiópia e Moçambique. Futuras fontes de abastecimento de tântalo estão sendo exploradas na Arábia Saudita, Egito, Gronelândia, Estados Unidos e Finlândia, além de países já citados acima. É estimado que o tântalo perfaça cerca de 1 ou 2 ppm da crosta terrestre, em peso.O tântalo quase sempre é encontrado em minerais associado ao nióbio. Diversas etapas complicadas estão envolvidas na separação destes dois elementos. Comercialmente a produção do tântalo pode seguir um dos diversos métodos:

• Eletrólise do fluortantalato de potássio fundido; 
• Redução do fluortantalato de potássio com sódio; 
• Reagindo o carboneto de tântalo com óxido de tântalo; 
• Como subproduto da extração do estanho. 

Tântalo é um elemento raro na crosta terrestre, conclui-se que sua abundância esteja entre 1,7 ppm (0,000017%), estando ainda mais reduzido entre as águas.

Compostos:

• No Laboratório Nacional de Los Alamos os cientistas desenvolveram um carbeto de tântalo ( composto de grafite ) que é um dos materiais mais duros sintetizados 

Um dos compostos importantes é o pentóxido de tântalo ( Ta2O5 ) que por ser um material dielétrico é usado para a fabricação de capacitores utilizados em equipamentos eletrônicos e, em vidros especiais para a fabricação de lentes devido ao alto índice de refração.

Isótopos:

• O tântalo natural é constituído por dois isótopos. O Ta-181 é um isótopo estável, e o Ta-180 m é um radioisótopo (com meia-vida acima de 1015 anos) transformando-se lentamente num isômero nuclear.

Precauções:

• Compostos que contêm tântalo raramente são encontrados, e o metal normalmente não causa problemas quando manuseado em laboratório, entretanto deve ser considerado como altamente tóxico Há alguma evidência que os compostos de tântalo podem causar tumores, e a poeira do metal é explosivo. O tântalo em superligas, é usado para produzir componentes de motores de jatos.

A GKN fabrica, na ilha de Wight e em Bristol, peças de baixo peso para jatos da Airbus e Boeing, e também tem uma parceria com a Rolls-Royce para produzir pás de baixo peso para turbinas de motores aeronáuticos.