Tantaalipentoksidi

Tantaalipentoksidi (Ta2O5) on tantaalin oksidi. Yhdistettä käytetään optiikan ja elektroniikan sovellutuksissa ja tantaalimetallin tuotannossa.

Ominaisuudet
Tantaalipentoksidi on valkoista kiinteää ainetta, joka ei liukene veteen ja hapoistakin vain vetyfluoridiin. Vetyfluoridiin liukeneminen johtuu fluorokompleksin muodostumisesta. Kuumennettaessa emäksisten hydroksidien tai karbonaattien kanssa muodostuu tuotteena tantalaatteja. Tantaalipentoksidi on siis luonteeltaan hapan oksidi. Jos emästä käytetään ylimäärin, niin muodostuu erilaisia isopolyoksoanioneja. Tantaalipentoksidin rakenne on melko monimutkainen, ja se esiintyy vähintään kahtena erilaisena polymorfina. Näistä ortorombinen β-faasi muuntuu alkeiskopiltaan tetragonaaliseksi α-tantaalipentoksidiksi kuumennettaessa sitä 1 360 °C lämpötilaan. Kemiallisesti yhdiste on varsin inertti.

Valmistus
Tantaalipentoksidia voidaan valmistaa hydrolysoimalla tantaalisuoloja, kuumentamalla tantaalimetallia happivirrassa tai käsittelemällä tantalaatteja hapolla jolloin muodostuu oksidin hydraatti, josta saadaan tantaalipentoksidia kuumentamalla.Tantaalipentoksidia voidaan valmistaa myös tantaalipentakloridista.

Käyttö
Tantaalipentoksidin dielektrinen vakio on 26, mikä on kohtalaisen suuri. Tämän vuoksi sitä käytetäänkin kondensaattorimateriaalina. Tantaalikondensaattoreiden teho kondensaattorin tilavuutta kohden on noin kolminkertainen verrattuna alumiinioksidia sisältäviin kondensaattoreihin. Yhdistettä voidaan lisätä myös lasin joukkoon parantamaan taitekerrointa, jolloin voidaan valmistaa esimerkiksi laadukkaampia linssejä kameroihin. Yhdistettä käytetään myös happokatalyyttinä muun muassa esteröinti-, alkylointi- ja aldolikondensaatioreaktioissa. Tantaalipentoksidista pelkistetään tantaalimetallia hiilen tai vedyn avulla.

Lähteet

Oksidit
Tantaaliyhdisteet