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Il tantalio viene estratto da una specie di sabbia nera leggermente radioattiva formata dai minerali di colombite e tantalite dalla cui contrazione deriva il nome “coltan”. Si tratta di un metallo raro, molto duro e resistente alla corrosione, usato per la costruzione di turbine aeronautiche e per la fabbricazione di condensatori elettrolitici di piccole dimensioni.
Il tantalio ha un peso simile a quello dell’oro (quindi molto alto) e grossomodo lo stesso valore. Strettamente associato con il niobio (elemento chimico col numero atomico 41 usato sempre più spesso in vece del tantalio nella produzione di condensatori) nei minerali e nelle proprietà, il tantalo è stato scoperto nel 1802 dal chimico svedese Anders Gustaf Ekeberg.
Deve il suo nome al personaggio mitologico Tantalo (figlio di Niobe) a causa della iniziale identificazione con il niobio. Fu il chimico tedesco Heinrich Rose a dimostrare nel 1844 le loro diverse caratteristiche.
E’ un elemento metallico duttile e malleabile, di simbolo Ta e numero atomico 72, appartenente al gruppo degli elementi di transizione della tavola periodica.
Fu ottenuto in forma pura nel 1820, dal chimico svedese Jöns Jakob Berzelius.
Il tantalio fonde a circa 2996 °C, bolle a circa 5425 °C, ha densità relativa 16,6 e peso atomico 180,948.
È solubile in alcali e nell’acido fluoridrico, ma insolubile in acido solforico, cloridrico e nitrico.
Si incendia all’aria e forma il pentossido di tantalio, Ta2O5, una sostanza bianca che reagisce facilmente con ossidi o idrossidi metallici formando composti detti tantaliti.
L’acido tantalico, HTaO3, è un precipitato gelatinoso che si ottiene mescolando acqua al pentacloruro.
Il tantalio per usi commerciali è preparato per elettrolisi di soluzioni di eptafluorotantalato di potassio (o altri composti di tantalio) e acido solforico diluito.
Essendo più resistente del platino a molti agenti corrosivi, il tantalio sostituisce il platino nei pesi standard e negli accessori da laboratorio.
I condensatori elettrolitici al tantalio vengono prodotti con pastiglie porose ottenute pressando la polvere di tantalio macinata finemente.
Le pastiglie vengono poi sinterizzate per aumentarne la stabilità meccanica e creare una struttura metallica dove lo strato di dielettrico in pentossido di tantalio (Ta205) può crescere per ossidazione anodica. La capacità ottenibile dipende dalla costante dielettrica e dallo spessore dello strato di dielettrico.
Finora era stato possibile ottenere valori CV più elevati grazie alla morfologia della polvere e ad un migliore utilizzo della custodia.
Attualmente sono disponibili polveri di tantalio fino a 80 kCV /g, utilizzate però in commercio solo in componenti di piccole dimensioni.
Il mercato richiede oggi condensatori elettrolitici sempre più piccoli e con valori CV sempre più elevati, ed è necessario orientarsi verso nuovi materiali di base, come il niobio.
I primi lavori sul niobio quale materiale per condensatori risalgono al 1962.
Nel 1969 iniziarono invece i primi seri sforzi nel tentativo di sostituire il tantalio con il niobio. Nel mondo delle valvole i condensatori in tantalio sono scarsamente usati perché le dimensioni non sono un fattore essenziale. Sono invece usati in apparati portatili di ridotte dimensioni come telefonini, CD portatili od altro in virtù del fatto che si possono realizzare grandi capacità in dimensioni molto ridotte.
 | A sinistra due condensatori al tantalio saldati su un circuito stampato. Come si può notare in quello a destra nell'immagine, è riportato il segno "+" in corrispondenza del reoforo che deve essere polarizzato positivo. |
