Jelaskan Preparasi dari Tantalum pentoksida

Tantalum terdapat dalam mineral tantalit dan kolumbit (columbium merupakan nama kuno untuk niobium), yang terjadi dalam pegmatit, suatu formasi batuan beku. Campuran kolumbit dan tantalit disebut coltan. Tantalit ditemukan oleh Anders Gustaf Ekeberg di Ytterby, Swedia, dan Kimoto, Finlandia. Mineral mikrolit dan piroklor mengandung masing-masing 70% dan 10% Ta.

Bijih tantalum sering mengandung niobium, yang merupakan logam berharga, dalam jumlah yang signifikan. Dengan demikian, kedua logam diekstraksi sehingga bisa dijual. Proses keseluruhan merupakan salah satu hidrometalurgi dan dimulai dengan langkah pelindian; di mana bijih diolah dengan asam fluorida dan asam sulfat untuk menghasilkan hidrogen fluorida yang dapat larut dalam air, seperti heptafluorotantalat. Hal ini memungkinkan pemisahan logam dari berbagai ketakmurnian non-logam yang terdapat di dalam batuan.

(FeMn)(NbTa)2O6 + 16 HF → H2[TaF7] + H2[NbOF5] + FeF2 + MnF2 + 6 H2O

Tantalum dan niobium hidrogen fluorida kemudian dikeluarkan dari larutan akuatik dengan cara ekstraksi cair-cair menggunakan pelarut organik, seperti sikloheksanon dan metil isobutil keton. Langkah ini memungkinkan penghilangan beberapa pengotor logam (misalnya besi dan mangan) yang tetap berada dalam fase akuatik dalam bentuk fluoridanya. Pemisahan tantalum dan niobium kemudian dicapai dengan penyesuaian pH. Niobium membutuhkan tingkat keasaman yang lebih tinggi agar tetap larut dalam fase organik sehingga dapat dipisahkan secara selektif dengan cara ekstraksi ke dalam air yang kurang asam.

Larutan tantalum hidrogen fluorida kemudian dinetralkan menggunakan larutan amonia dalam air untuk mendapatkan tantalum oksida terhidrasi (Ta2O5(H2O)x), yang kemudian dikalsinasi menjadi tantalum pentoksida (Ta2O5) seperti dijelaskan pada persamaan yang telah disederhanakan berikut:

H2[TaF7] + 5 H2O + 7 NH3 → 0.5 Ta2O5(H2O)5 + 7 NH4F

Ta2O5(H2O)5  →   Ta2O5 + 5 H2O

Tantalum oksida murni alami dikenal sebagai mineral tantit, meskipun sangat langka.