¿Qué es el Óxido de Tántalo?
El óxido de tántalo es un polvo o compuesto inorgánico en masa de color blanco a casi blanco.
La composición principal y la información sobre composición y propiedades físicas y químicas del óxido de tántalo son: fórmula química Ta2O5, peso molecular 441,89, número de registro CAS 1314-61-0 y temperatura de descomposición 1.470°C. Además, es casi insoluble en agua.
La única aplicación importante del óxido de tántalo en la legislación nacional es la designación del nº 338 en la Ley de Seguridad y Salud como “sustancia peligrosa y potencialmente peligrosa que debe etiquetarse” y “sustancia peligrosa y potencialmente peligrosa que debe notificarse” y en el anexo 9, artículo 18-2 de la Ordenanza de Aplicación de la Ley.
Usos del Óxido de Tántalo
El óxido de tántalo se utiliza mucho como materia prima para lentes ópticas debido a su alto índice de refracción en la gama de luz visible y a la mayor estabilidad de la calidad de la película en IAD (deposición asistida por iones) en comparación con otros materiales de alto índice de refracción. El óxido de tántalo también es una materia prima para revestimientos antirreflectantes y filtros de interferencia utilizados en pantallas de ordenador y parabrisas de automóviles.
Además, como compuesto de tántalo conocido por su elevada constante dieléctrica, el óxido de tántalo se utiliza ampliamente como dieléctrico en condensadores electrolíticos y en el campo japonés de “cerámica electrónica”, de fama mundial.
Propiedades del Óxido de Tántalo
El óxido de tántalo es un material inerte con un alto índice de refracción y baja absorción. Es insoluble en todos los disolventes, pero es corrosivo a las bases fuertes y al ácido fluorhídrico.
En otras palabras, el óxido de tántalo no reacciona tanto con el HCl y el HBr. Sin embargo, es soluble en ácido fluorhídrico y reacciona con el fluoruro de potasio y el HF.
Estructura del Óxido de Tántalo
El óxido de tántalo también se conoce como óxido de tántalo (V) o pentóxido de tántalo. El material a granel es desordenado, amorfo y policristalino.
Como los cristales únicos son difíciles de cultivar, hay poca información estructural proporcionada en la estructura cristalina del óxido de tántalo, que se limita a la cristalografía de rayos X, por ejemplo, la difracción de polvo. La densidad del β-Ta2O5 es de 8,18 g/cm3 y la del α-Ta2O5 es de 8,37 g/cm3.
Más Información sobre el Óxido de Tántalo
1. Generación de Óxido de Tántalo
El tántalo se presenta en forma de columbita y tantalita, minerales que se forman en pegmatitas ígneas. La mezcla de estas piedras se conoce como columbita. La tantalita se encuentra en Suecia y Finlandia.
Las micropiedras contienen aproximadamente un 70% de tantalio y el pirocloro un 10% de tantalio. El óxido de tantalio puro en la naturaleza, conocido como mineral tantalita, es muy raro.
2. Purificación del Óxido de Tántalo
El óxido de tántalo se refina en las siguientes etapas
Etapa de Lixiviación
Los minerales de tántalo suelen contener grandes cantidades de niobio, que también es un metal valioso por sí mismo. Por tanto, se extrae y se venden ambos metales.
Todo el proceso es una fundición húmeda. Comienza con una etapa de lixiviación, en la que el mineral se trata con ácido fluorhídrico y ácido sulfúrico. Se produce fluoruro de hidrógeno soluble en agua, como el heptafluorotantalato, que permite separar el metal de las distintas impurezas no metálicas de la roca.
Fase de Extracción
El fluoruro de hidrógeno de tántalo y niobio se elimina de las soluciones acuosas mediante extracción líquido-líquido utilizando disolventes orgánicos como la metil isobutil cetona o el ciclohexano. En esta fase, las impurezas metálicas como el hierro y el manganeso, que permanecen como fluoruro en la fase acuosa, pueden eliminarse fácilmente.
A continuación, el tantalio y el niobio pueden separarse ajustando el pH. Con altos niveles de acidez, el niobio permanece disuelto en la fase orgánica, por lo que el tántalo puede eliminarse selectivamente mediante extracción en agua menos ácida.
Etapa de Disparo
El óxido de tántalo hidratado puede producirse neutralizando una solución de fluoruro de tántalo puro con agua amoniacal. El óxido de tántalo hidratado se calcina a óxido de tántalo.
3. Síntesis del Óxido de Tántalo
El óxido de tántalo se utiliza con frecuencia en electrónica, a menudo en forma de películas finas. En estas aplicaciones, puede sintetizarse mediante deposición de vapor metalorgánico (MOCVD) o técnicas afines que implican la hidrólisis de haluros y alcóxidos volátiles.