Proprietăți chimice ale taliului. Intoxicația cu taliu: semne și consecințe

Taliu(lat.

taliu), tl, un element chimic din grupa III a sistemului periodic Mendeleev, număr atomic 81, masă atomică 204,37; pe o tăietură proaspătă, metal gri strălucitor; se referă la oligoelemente rare.

În natură, elementul este reprezentat de doi izotopi stabili 203 tl (29,5%) și 205 tl (70,5%) și izotopi radioactivi 207 tl - 210 tl - membri ai seriei radioactive. Izotopii radioactivi 202 tl (t 1/2 = 12,5 zile), 204 tl (t 1/2 = 4,26 ani) și 206 tl (t 1/2 = 4,19 min) sunt obținuți artificial.

T. a fost descoperit în 1861 de W. Crookes în nămolul de producție de acid sulfuric folosind metoda spectroscopică de-a lungul liniei verzi caracteristice în spectru (de unde și numele: din grecescul thall o s - o ramură tânără, verde). În 1862, chimistul francez C. O. Lamy a izolat pentru prima dată T. și a stabilit natura sa metalică.

în scoarța terestră (clarke) 4,5? 10 -5% în greutate, dar datorită împrăștierii extreme, rolul său în procesele naturale este mic. În natură, există predominant compuși ai t monovalent și mai rar trivalent. La fel ca metalele alcaline, t este concentrat în partea superioară a scoarței terestre - în stratul de granit (conținut mediu

10–4%), în rocile de bază este mai mică (2 × 10–5%), în timp ce în rocile ultrabazice este de numai 1 × 10–5%. 10–6%. Sunt cunoscute doar șapte minerale T. (de exemplu, crouxită, lorandită, vrbaite și altele) și toate sunt extrem de rare. T. are cea mai mare asemănare geochimică cu K, rb, cs și, de asemenea, cu pb, ag, cu și bi. T. migrează uşor în biosferă. Din apele naturale, este absorbit de cărbuni, argile, hidroxizi de mangan, se acumulează în timpul evaporării apei (de exemplu, în Lacul Sivash până la 5?

10 -8 g/l).

Proprietati fizice si chimice. T. metal moale, se oxideaza usor in aer si se pateaza rapid. T. la o presiune de 0,1 MN / m 2 (1 kgf / cm 2) și o temperatură sub 233 ° C are o rețea compactă hexagonală (a \u003d 3,4496 å; c \u003d 5,5137 å), peste 233 ° C - cubic centrat pe corp (a = 4,841 å), cu presiuni mari 3,9 Gn / m 2 (39000 kgf / cm 2) - cubic centrat pe față; densitate 11,85 g/cm3; raza atomică 1,71 å, raze ionice: tl + 1,49 å, tl 3+ 1,05 å; tpl 303,6 °C; t kip 1457 ° С, capacitate termică specifică 0,130 kJl (kg?

k). Rezistivitate electrică la 0°C (18 × 10–6 ohm cm); coeficientul de temperatură al rezistenței electrice 5.177? 10 -3 - 3,98?

10 -3 (0-100 °С). Temperatura de tranziție la starea supraconductoare este de 2,39 K. T. Este diamagnetică, susceptibilitatea sa magnetică specifică este de -0,249? 10–6 (30°С).

Configurația învelișului electronic exterior al atomului tl 6 s 2 6 p 1 ; în compuşi are o stare de oxidare de +1 şi +3. T. interacționează cu oxigenul și halogenii deja la temperatura camerei, cu sulf și fosfor când este încălzit. Este foarte solubil în acid azotic, mai rău în acid sulfuric, insolubil în acizi hidrohalic, formic, oxalic și acetic.

Nu interacționează cu soluțiile alcaline; apa proaspăt distilată care nu conține oxigen nu afectează T. Principalii compuși cu oxigen: oxid tl 2 o și oxid tl 2 o 3.

Protoxid de azot și săruri tl (i) azotat, sulfat, carbonat - solubil; cromatul, dicromatul, halogenurile (cu excepția fluorurii) și, de asemenea, t. oxidul sunt puțin solubile în apă. tl (iii) formează un număr mare de compuși complecși cu liganzi anorganici și organici.

Halogenurile tl (iii) sunt foarte solubile în apă. Compușii tl (i) au cea mai mare importanță practică.

Chitanță. La scară industrială, tehnica T.

obținute întâmplător în timpul prelucrării minereurilor sulfurate de metale neferoase și fier. Este extras din semiproduse ale industriei plumbului, zincului și cuprului. Alegerea metodei de prelucrare a materiilor prime depinde de compoziția acestora.

De exemplu, pentru a extrage plumbul și alte componente valoroase din praful de producție de plumb, materialul este sulfatat într-un pat fluidizat la 300–350°C. Masa de sulfat rezultată este levigată cu apă și extrasă din soluție cu T. 50% soluție de tributil fosfat în kerosen care conține iod și apoi reextrasă cu acid sulfuric (300 g/l) cu adăugarea de peroxid de hidrogen 3%. .

Metalul este izolat de reextracte prin cimentare pe foi de zinc. După ce se topește sub un strat sodă caustică obţine T. cu o puritate de 99,99%.

Pentru o purificare mai profundă a metalului, se utilizează rafinarea electrolitică și purificarea prin cristalizare.

Aplicație.În tehnologie, T. este folosit mai ales sub formă de compuși. Monocristalele de soluții solide de halogenuri tibr - tli și tlcl - tlbr (cunoscute în tehnologie ca KRS-5 și KRS-6) sunt utilizate pentru fabricarea pieselor optice în dispozitivele cu tehnologie infraroșu; cristale tlcl și tlcl-tlbr - ca radiatoare ale contoarelor Cherenkov.

tl 2 o este o parte a unor ochelari optici; sulfuri, oxisulfuri, selenide, telururi - componente ale materialelor semiconductoare utilizate la fabricarea fotorezistoarelor, redresoarelor semiconductoare, vidiconilor. O soluție apoasă dintr-un amestec de acid formic și malonic (clerici lichid greu) este utilizată pe scară largă pentru a separa mineralele în funcție de densitate. Amalgam T., care se întărește la -59 °C, este utilizat în termometrele de joasă temperatură. Termometrele metalice sunt folosite pentru a produce aliaje de rulmenți și fuzibile, precum și în contoare de oxigen pentru determinarea oxigenului în apă.

204tl este folosit ca sursă de radiație b în dispozitivele radioizotopice.

T. I. Darvoid.

Taliu în organism. T. este prezent în mod constant în țesuturile plantelor și animalelor. În sol, conținutul său mediu este de 10–5%, în apa de mare 10–9%, în organismele animale 4 ? 10–5%. La mamifere, T. este bine absorbit din tractul gastrointestinal, acumulându-se în principal în splină și mușchi.

La om, aportul zilnic de T. cu alimente și apă este de aproximativ 1,6 micrograme, cu aer - 0,05 micrograme. Rolul biologic al T. într-un organism nu este descoperit. Moderat toxic pentru plante și foarte toxic pentru mamifere și oameni.

otrăvirea T. iar compușii săi sunt posibili în prepararea și utilizarea lor practică. T. pătrunde în organism prin sistemul respirator, pielea intactă și tractul digestiv.

Este excretat din organism pentru o lungă perioadă de timp, în principal cu urină și fecale. Intoxicațiile acute, subacute și cronice au un tablou clinic similar, diferă în severitatea și viteza de apariție a simptomelor. În cazurile acute, după 1-2 zile, apar semne de afectare a tractului gastro-intestinal (greață, vărsături, dureri abdominale, diaree, constipație) și căilor respiratorii. După 2-3 săptămâni, căderea părului, beriberi (netezirea membranei mucoase a limbii, crăpături în colțurile gurii etc.)

d.). În cazuri severe se pot dezvolta polinevrite, tulburări psihice, deficiențe de vedere etc.. Prevenirea intoxicațiilor profesionale: mecanizarea proceselor de producție, etanșarea echipamentelor, ventilație, utilizarea echipamentului individual de protecție.

L. P. Shabalika.

Lit.: Chimia și tehnologia elementelor rare și oligoelementelor, ed. K. A. Bolshakova, vol. 1, [M., 1965]; Zelikman A. N., Meyerson G. A., Metalurgia metalelor rare, Moscova, 1973; Taliul și aplicarea sa în tehnologia modernă, M., 1968; Tihova G.

S., Darvoyd T.I., Recomandări privind igienizarea industrială și siguranța la lucrul cu taliu și compușii acestuia, în colecția: Metale rare, c. 2, M., 1964; Bowen H. y. M., oligoelemente în biochimie, l.-n. a., 1966.

Israelson Z. I., Mogilevskaya O. Ya., Suvorov. V. Probleme de sănătate a muncii și patologie a muncii atunci când se lucrează cu metale rare, M., 1973.

Proprietățile fizico-chimice ale taliului și ale compușilor săi

Taliul este un metal moale alb-argintiu, care a fost descoperit prin metoda spectroscopică în 1861 de W. Grookes și independent de A.. Lamy în 1862.

Zece otrăvuri mortale și efectul lor asupra oamenilor

conform pinului verde caracteristic din spectru (tallos - mugur verde). Proprietățile chimice ale taliului sunt determinate de apartenența sa la grupul lateral de metale de tranziție a din grupa III a elementelor tabelului periodic.

Greutatea atomică a taliului este 204,39, numărul atomic este 81 și densitatea este de 11,85 g/cm°. Punct de topire 303 C, punct de fierbere 1460°C.

Presiunea de vapori a taliului la 825°C este 1, la 983°C este 10, la 1040°C este 20, iar la 1457°C este 760 mm Hg. Artă. În compușii chimici, acesta acționează ca un metal monovalent sau trivalent, formând două tipuri de compuși - feroși și oxidici. În aer, taliul este acoperit cu o peliculă de protoxid de azot; la 100°C se oxidează rapid cu formarea de TI2O și Tl2O3. Reacționează cu clorul, bromul și iodul la temperatura camerei. Când interacționează cu alcoolii, formează alcoolați.

Ușor solubil în HNO3 Există săruri atât de taliu mono- cât și trivalent (VK Grigorovici, 1970). Taliul este un oligoelement rar. Natura distribuției sale în natură este determinată de apropierea proprietăților chimice și dimensiunilor razelor ionice de metalele alcaline, precum și de elementele calcofile.

Concentratele comerciale de sulfuri (sfalerita, galena, pirita si marxcita) sunt de importanta industriala ca surse de materii prime pentru producerea taliului. Taliul nu este extras direct din minereuri și din concentratele care îl conțin în cantități care nu depășesc miimi de procent.

Materiile prime pentru producția sa industrială sunt deșeurile și semiprodusele din producția de metale neferoase. Conținutul de taliu din aceste materiale variază considerabil (de la sutimi de procent la întreg) și depinde nu numai de conținutul de tappiu din materie primă, ci și de natura producției și de tehnologia adoptată pentru obținerea metalului de bază.

Astfel, extracția taliului este asociată cu prelucrarea complexă a materiilor prime și se realizează împreună cu producerea altor metale. Cu o concentrație scăzută de taliu în materia primă prelucrată, tehnologia producției sale în prima etapă se reduce de obicei la obținerea unui concentrat de tapiu, care este apoi prelucrat în metal tehnic sau săpunul lui.

În Uniunea Sovietică, producția de taliu este organizată la o serie de fabrici de plumb și zinc (T.I. Darvoid și colab., 1968).

Oxizi de taliu

Se cunosc 3 compuși ai taliului cu oxigen: nitroși - Tl2O, oxid - Tlg2O3 și peroxid -Tl2O3 (puțin studiat).

tabelul 1

Sukhoi și oxidul de taliu sublim la temperaturi ridicate.

Oxidul nu se dizolvă în apă, se disociază la încălzire; oxidul se dizolvă ușor în apă cu formarea unui alcali puternic - Tl (OH), cu Alcool etilic formează alcoolat (C2H5)TlO.

ТlO interacționează cu Si02, corodând sticla și porțelanul. Hidroxidul - Tl (OH) 3 - este precipitat de alcalii din soluții de săruri trivalente de taliu, nu se dizolvă în apă și se dizolvă lent în acizi minerali.

Săruri de taliu

Compuși halogeni. Taliul formează compuși monovalenți și trivalenți cu clor, brom și iod, dar compuși monovalenți sunt încă utilizați.

masa 2

Proprietățile caracteristice ale acestor compuși sunt solubilitatea scăzută în apă, presiunea de vapori semnificativă și fotosensibilitatea crescută.

Sărurile cu halogenură de taliu se obțin de obicei prin precipitarea din soluții apoase ale sărurilor sale. Sărurile de potasiu și halogenură de sodiu sunt utilizate ca precipitanți.

Clorura de taliu uscată este o pulbere culoare alba, bromura este galben deschis, iar iodura este galben strălucitor; Clorura de taliu topită este incoloră, în timp ce bromura și iodura au aceleași culori ca și pulberile.

Sărurile de halogenură de taliu sunt ușor solubile în alcool, acetonă și benzină; acizii (azotic și sulfuric) dizolvă sărurile halogenuri, mai ales la încălzire, cu descompunerea lor parțială.

Sulfat de taliu. TI2SO4 este o substanță cristalină albă, solubilă în apă (la 20 C-48,7 g/l), formează săruri duble cu sulfiții altor metale, punct de topire 645°C.

Carbonat de taliu - carbonat de taliu - TI2CO3 - pulbere cristalină albă. Greutate moleculară 468,75; usor solubil in apa rece si solubil in apa clocotita.

Soluția apoasă are o reacție puternic alcalină, punctul de topire este de 272-273 ° C, atunci când este topită, se formează o masă roșu-maro, care, după răcire, devine galbenă.

Clerici lichid - acid malonic formic taliu 2T1 (HCOO) Tl2 (HC-COO-COO), culoare chihlimbar deschis, inodor, greutate specifică 4,25 g/cm, se descompune ușor la temperatura camerei la lumină, așadar depozitați lichidul într-o vesela închisă la culoare .

Greutatea moleculară a preparatului anhidru este 1009,56 (conform greutăților atomice internaționale 1961).

Taliul și compușii săi sunt utilizați în diferite domenii ale științei și tehnologiei. Valoarea acestui metal este determinată de o serie de proprietăți utile care îl fac indispensabil în multe procese și dispozitive.

În prezent, există (T.N. Darvoid et al., 1968) două domenii de utilizare a taliului care sunt cele mai promițătoare în ceea ce privește scara consumului: producția de lichide grele și producția de ochelari optici. Dintre cei mai des utilizați compuși cu taliu în industrie, se pot menționa următoarele.

1. Cristalele unice KRS-5 și KRS-6 sunt materiale optice unice care au o transparență ridicată în regiunea infraroșu îndepărtat a spectrului, combinate cu rezistența la umiditate. Aceste cristale sunt utilizate pe scară largă în dispozitivele cu infraroșu, inclusiv în dispozitivele care funcționează în condiții atmosferice, unde utilizarea altor cristale cunoscute (NaCl, Csl etc.) este imposibilă.

2. Oxidul de taliu este o componentă pentru producerea unor mărci de ochelari optici cu constante optice neobișnuite.

3. Clerici lichid greu - o soluție apoasă dintr-un amestec de săruri de taliu, în comparație cu alte lichide grele, are cea mai mare greutate specifică (4,25), o mobilitate mai mare și capacitatea de a se amesteca cu apa în orice proporție.

Clerici lichid a fost utilizat pe scară largă de câteva decenii în analizele mineralogice și studiile geopogo-mineralogice ale rocilor și minereurilor.

4. Dintre toate aliajele metalice, amalgamul de taliu (8,35% Tl) are cea mai scăzută temperatură de solidificare de -59°C și cu mici adaosuri de indiu -63,3°C. Această proprietate a amalgamului de taliu este utilizată în termometre de temperatură joasă și alte circuite în care metalul lichid este necesar la temperaturi scăzute.

5. Monocristalele T1C1 - sunt folosite ca radiatoare ale contoarelor spectrofotometrice Cherenkov utilizate pentru înregistrarea particulelor de înaltă energie.

6. Sulfurile de taliu, selenidele și telururile sunt componente ale multor semiconductori complecși (citoconductori, materiale termice, semiconductori sticloși).

Unele dintre ele sunt utilizate la fabricarea dispozitivelor semiconductoare (redresoare cu semiconductori, fotorezistoare, vidiconi).

7. Acetat și sulfat de taliu - în unele cazuri, utilizate în producția de otrăvuri pentru rozătoare (celiopast etc.), insecticide și pesticide.

8. Carbonat de taliu - folosit pentru fabricarea sticlei, artificial pietre pretioaseși în pirotehnică; nitrat - în producția de vopsele luminoase.

Datorită faptului că lucrătorii dintr-o serie de industrii au contact cu taliul, întrebările legate de efectele biologice și toxice ale taliului și ale compușilor săi asupra oamenilor sunt de un interes indubitabil.

Cum să otrăviți o persoană cu otravă este întrebat nu numai de potențialii atacatori, ci și de utilizatorii obișnuiți de internet. Astăzi, piața farmaceutică oferă consumatorilor o varietate de medicamente, dintre care unele sunt disponibile pentru cumpărare fără prescripție medicală.

Și există și substanțe toxice care vă permit să eliminați rapid un adversar sau, dimpotrivă, să provocați o boală cronică.

Cunoștințele vechi și tehnologiile moderne devin arme periculoase în mâinile oamenilor competenți.

Cianura de potasiu este cunoscută de aproape toată lumea; la începutul secolului al XX-lea, o pulbere periculoasă era o modalitate obișnuită de a scăpa de fețele nedorite.

Otrava aparține grupului de derivați ai acidului cianhidric și este foarte solubilă în apă. Unele surse indică mirosul specific al acestei substanțe, cu toate acestea, nu toți oamenii sunt capabili să-l simtă. Cianura de potasiu provoacă otrăvire dacă este ingerată și este, de asemenea, periculos să inhalați particule de pulbere și vapori de soluție. Doza letală de otravă este de doar câteva grame, dar în majoritatea cazurilor depinde de greutatea și de caracteristicile individuale ale organismului.

Cu ajutorul cianurii de potasiu, puteți otrăvi rapid o persoană.

Moartea este afectată de modul în care substanța pătrunde în organism, așa că atunci când particulele sunt inhalate, acțiunea toxinei se manifestă instantaneu, iar când intră în stomac, otrava începe să provoace consecințe ireversibile după 15 minute.

Victima trece prin mai multe stadii de intoxicație. La început, se simte o durere în gât, apoi încep greața și vărsăturile și este posibilă amorțeala faringelui.

În timp, slăbiciunea generală crește, apare un sentiment de frică, iar pulsul încetinește. Ulterior, se notează semne precum convulsii și pierderea conștienței. De regulă, dacă este ingerată o doză suficientă de otravă, o persoană moare în 4 ore.

Odată cu apariția noilor medicamente pe piața farmaceutică, oamenii sunt interesați de cum să otrăvească o persoană cu pastile.

Lista otrăvurilor periculoase, dacă sunt utilizate incorect, include următoarele medicamente:

• somnifere "Phenazepam";
• apa de elebor;
• picături „Corvalol”.

Medicamentul „Phenazepam” este prescris de medici ca remediu pentru insomnie, atacuri de panică și stres.

Intoxicatia cu taliu

Se referă la medicamentele psihotrope, iar infractorii folosesc acest drog pentru a otrăvi o persoană într-un vis.

La fel ca multe alte medicamente, „Phenazepam” este incompatibil cu alcoolul - acesta este ceea ce folosesc criminalii, deoarece utilizarea în comun a acestor pastile și băuturi alcoolice duce la stop respirator și moarte.

Dar nu este ușor să obțineți medicamentul descris, deoarece este eliberat exclusiv pe bază de prescripție medicală.

Apa de elebor este vândută gratuit în farmacii și este folosită nu numai în medicina tradițională, ci și ca remediu pentru dependența de alcool. Cu toate acestea, unele cazuri de intoxicație intenționată nu sunt luate în considerare, motiv pentru care un astfel de remediu este potrivit pentru cei care doresc să otrăvească o persoană fără a determina otrava.

Rezultatul fatal apare atunci când este ingerat timp de 2 ani.

materii prime, apa de elebor afectează negativ funcționarea inimii și a tensiunii arteriale. Astfel, aportul de oxigen a creierului scade treptat.

De regulă, alcoolul accelerează absorbția otrăvii și semnele de intoxicație cu apă de elebor se dezvoltă în 20 de minute după administrarea remediului. Încep vărsăturile și se observă simptome precum sete intensă, ritm cardiac lent și tulburări mentale.

Moartea are loc în medie după 8 ore, un astfel de medicament îi permite criminalului să otrăvească o persoană fără a determina cauza exactă a morții.

Picăturile de "Corvalol" pot fi achiziționate la orice farmacie, ceea ce le face un medicament accesibil și eficient pentru otrăvire.

Doza letală a medicamentului depinde de greutatea și vârsta persoanei, în medie este de 150 de picături.

Intoxicația se caracterizează prin somn prelungit, scăzut tensiune arterialași pupile dilatate.

Utilizarea în comun a acestui medicament cu alcool este deosebit de periculoasă, caz în care apare tahicardie, pielea devine albastră.

Cel mai probabil, nu va funcționa să otrăviți o persoană încet cu ajutorul picăturilor de Corvalol, un rezultat fatal are loc într-o zi, care este folosit de diferite elemente asociale ale societății.

Compușii chimici ai taliului

Proprietățile taliului și ale compușilor săi

Scurt istoric despre taliu

Taliul a fost descoperit în 1861 de către fizicianul englez Crookes în nămolul de cameră al plantelor de acid sulfuric. A fost detectat de linia verde caracteristică din spectru.

Taliul aparține celui de-al treilea grup al sistemului periodic.

Numărul atomic 81

Masa atomică 204,89

Densitate, g/cm3 11,83

Punct de topire, °С 303

Punct de fierbere, ° С 1406

Potențial electrod normal, V -0,336

α-taliul este stabil până la 230 °C, peste această temperatură β-modificarea este stabilă.

Taliul este un metal moale, alb-argintiu.

Cu toate acestea, are un punct de fierbere ridicat.

În aer, la temperatură normală, este rapid acoperit cu o peliculă neagră de oxid de taliu Tl2O, care încetinește oxidarea ulterioară; peste 100 ºС, metalul este oxidat rapid cu formarea unui amestec de Tl2O și T12O3.

În apă, taliul se corodează încet în prezența oxigenului.

Metalul se dizolvă în acid azotic, mai lent în acid sulfuric.

În acidul clorhidric, taliul este ușor solubil datorită formării unei pelicule protectoare de clorură de taliu. Taliul nu se dizolvă în soluții alcaline.

Metalul reacţionează cu clorul, bromul şi iodul deja la temperatura camerei.

Taliul se caracterizează prin compuși în care are o stare de oxidare de +1; compuşii corespunzători stării de oxidare +3 sunt mai puţin stabili.

Compușii cu o stare de oxidare de taliu +1 sunt similari într-un număr de proprietăți cu compușii metalelor alcaline și argintului.

Tl2O - p.t.=330 ºС, se dizolvă în H2O cu formarea de TlOH.

Tl2O3 - mp=716 ºС, negru-maro, la temperaturi peste 716 ºС se descompune în Tl2O.

Tl2S - p.t.=450 ºС, slab solubil în HCl, ușor de oxidat la temperaturi peste 600 ºС.

Asemănarea cu metalele alcaline se manifestă prin formarea prin taliu monovalent a unui hidroxid foarte solubil TlOH, care are proprietățile unei baze puternice; formarea de sulfat solubil, carbonat, ferocianuri și sulfați dubli, cum ar fi alaun.

Asemănarea cu argintul constă în formarea de halogenuri puțin solubile de către taliu (solubilitatea scade în seria TlC1-T1Br-T1I); formarea cromaților slab solubili Tl2CrO4 și Tl2Cr2O7 și a sulfurei Tl2S.

Cu toate acestea, spre deosebire de ionii de argint, ionii T1+ nu formează complexe de amoniac. Pentru oxidarea ionilor T1+ la T13+ în soluții apoase se folosesc agenți oxidanți puternici precum clorul sau permanganatul de potasiu.

T1(OH)3 precipită din soluții la pH = 3-4.

Când lucrați cu taliu, este necesar să se țină cont de toxicitatea compușilor săi.

Taliul și compușii săi sunt utilizați în diferite domenii ale tehnologiei:

optică în infraroșu.

Bromura și iodura de taliu (clorura de taliu) sunt utilizate pentru fabricarea ferestrelor, lentilelor, prismelor, cuvelor instrumentelor optice care funcționează în regiunea infraroșu a spectrului.

Electronica semiconductoare. Compușii de taliu au proprietăți izolante bune și sunt utilizați la fabricarea tranzistoarelor și a acoperirilor izolante.

Instrumentaţie. Izotopul radioactiv T1240 (timp de înjumătățire 2,7 ani) este utilizat ca sursă de radiație β în detectoarele de defecte pentru a controla calitatea materialelor, a măsura grosimea produselor și a acoperirilor.

Aliaje.

Taliul se găsește în unele aliaje de rulmenți pe bază de plumb. Aliarea aliajelor de plumb cu taliu crește rezistența lor la coroziune.

Agricultură. Sulfatul de taliu este folosit ca pesticid.

Citeste si:

Biblioteca populară de elemente chimice

Taliu

Există multe paradoxuri în istoria descoperirii elementelor chimice.

S-a întâmplat ca un cercetător să fie angajat în căutarea unui element încă necunoscut, iar altul l-a găsit. Uneori, mai mulți oameni de știință „au urmat un curs paralel”, iar apoi, după descoperire (și cineva vine întotdeauna la asta puțin mai devreme decât alții), au apărut dispute prioritare.

Uneori se întâmpla ca un element nou să se facă simțit brusc, pe neașteptate. Așa a fost descoperit elementul #81, taliul. În martie 1861, omul de știință englez William Crookes a examinat praful care a fost prins într-una dintre plantele de acid sulfuric. Crookes credea că acest praf trebuie să conțină seleniu și teluriu - analogi ai sulfului. A găsit seleniu, dar nu a putut detecta telurul prin metode chimice convenționale.

Apoi Crookes a decis să folosească o metodă nouă pentru acea vreme și foarte sensibilă de analiză spectrală. În spectru, el a descoperit în mod neașteptat o nouă linie de culoare verde deschis, care nu a putut fi atribuită niciunuia dintre elementele cunoscute. Această linie strălucitoare a fost prima „știre” a noului element. Datorită ei, el a fost descoperit și datorită ei a fost numit în latină talus - „cremură înflorită”. Linia spectrală a culorii frunzelor tinere s-a dovedit a fi „cartea de vizită” a taliului.

În greacă (și majoritatea numelor elementelor provin din latină sau greacă), cuvântul sună aproape la fel, care este tradus în rusă ca „parvenit”.

Thallium s-a dovedit într-adevăr a fi un parvenit - nu l-au căutat, dar a fost găsit ...

Element ciudat

Au trecut peste 30 de ani de la descoperirea lui Crookes, iar taliul era încă unul dintre elementele cel mai puțin studiate. A fost căutat în natură și găsit, dar, de regulă, în concentrații minime.

Abia în 1896 savantul rus I.A. Antipov a descoperit un conținut crescut de taliu în marcazitul Silezian.

La acea vreme, se vorbea despre taliu ca fiind un element rar, împrăștiat și, de asemenea, ca un element cu ciudatenii. Aproape toate acestea sunt adevărate astăzi.

Doar taliul nu este atât de rar - conținutul său în scoarța terestră este de 0,0003% - mult mai mult decât, de exemplu, aurul, argintul sau mercurul. Au fost găsite și minerale proprii ale acestui element - minerale foarte rare lorandită TlAsS2, vrbaite Tl(As, Sb)3S5 și altele.

Dar nici un singur depozit de minerale de taliu de pe Pământ nu prezintă interes pentru industrie. Acest element este obținut în timpul prelucrării diferitelor substanțe și minereuri - ca produs secundar. Taliul sa dovedit a fi foarte dispersat.

Și ciudățenii în proprietățile sale, după cum se spune, mai mult decât suficiente. Pe de o parte, taliul este similar cu metalele alcaline. Și, în același timp, este oarecum asemănător cu argintul și oarecum cu plumbul și staniul. Judecați singuri: ca și potasiul și sodiul, taliul prezintă de obicei o valență de 1+, hidroxidul de taliu monovalent TlOH este o bază puternică, foarte solubilă în apă.

La fel ca metalele alcaline, taliul este capabil să formeze poliioduri, polisulfuri, alcoolați... Dar solubilitatea slabă a clorurii, bromurii și iodurii taliului monovalent în apă face ca acest element să fie legat de argint.

Și ca aspect, densitate, duritate, punct de topire - în întregul complex de proprietăți fizice - taliul seamănă cel mai mult cu plumbul.

Și, în același timp, ocupă un loc în grupa III a sistemului periodic, în aceeași subgrupă cu galiu și indiu, iar proprietățile elementelor acestui subgrup se schimbă destul de natural.

Pe lângă valența 1+, taliul poate prezenta și valența 34-, care este naturală pentru un element din grupa III.

De regulă, sărurile trivalente de taliu sunt mai greu de dizolvat decât sărurile de taliu monovalente similare. Acestea din urmă, de altfel, au fost mai bine studiate și au o importanță practică mai mare.

Dar există compuși care conțin atât taliu. De exemplu, halogenurile de taliu mono și trivalente sunt capabile să reacționeze între ele.

Și apoi există compuși complecși curioși, în special Tl1 + -. În el, taliul monovalent acționează ca un cation, iar trivalentul face parte din anionul complex.

Subliniind combinația proprietăți diverseîn acest element, chimistul francez Dumas scria: „Nu ar fi o exagerare dacă, din punctul de vedere al clasificării general acceptate a metalelor, am spune că taliul combină proprietăți opuse care ne permit să-l numim un metal paradoxal”.

În plus, Dumas susține că printre metale controversatul taliu ocupă același loc pe care îl ocupă ornitorincul printre animale. Și, în același timp, Dumas (și a fost unul dintre primii cercetători ai elementului nr. 81) credea că „taliul este destinat să facă o eră în istoria chimiei”.

Epoca taliului nu a fost încă încheiată și probabil că nu se va face.

Dar uz practic a găsit (deși nu imediat). Pentru unele industrii și știință, acest element este cu adevărat important.

Aplicarea taliului

Taliul a rămas „șomer” timp de 60 de ani după descoperirea lui Crookes.

Dar până la începutul anilor 20 ai secolului nostru, proprietățile specifice ale preparatelor cu taliu au fost descoperite și cererea pentru ele a apărut imediat.

În 1920, în Germania a fost obținută o otravă brevetată împotriva rozătoarelor, care includea sulfat de taliu Tl2SO4. Această substanță fără gust și inodor este uneori inclusă în compoziția insecticidelor și zoocidelor de astăzi.

În același 1920, în revista Physical Review a apărut un articol al lui Case, care a descoperit că conductivitatea electrică a unuia dintre compușii taliului (oxisulfura sa) se modifică sub acțiunea luminii.

Curând au fost realizate primele fotocelule, al căror mediu de lucru a fost tocmai această substanță. Sunt deosebit de sensibili la razele infraroșii.

Alți compuși ai elementului nr. 81, în special cristalele mixte de bromură și iodură de taliu monovalente, transmit bine razele infraroșii. Astfel de cristale au fost obținute pentru prima dată în timpul celui de-al Doilea Război Mondial. Au fost cultivate în creuzete de platină la 470°C și utilizate în dispozitive de semnalizare în infraroșu, precum și pentru a detecta lunetiştii inamici.

Mai târziu, TlBr și TlI au fost folosite în contoarele de scintilație pentru a înregistra radiațiile alfa și beta...

Este bine cunoscut faptul că arsurile solare pe pielea noastră apar în principal din cauza razelor ultraviolete și că aceste raze au și un efect bactericid.

Cu toate acestea, după cum s-a stabilit, nu toate razele din partea ultravioletă a spectrului sunt la fel de eficiente. Medicii emit radiații eritemale sau eritemale (din latinescul aeritema - „roșeață”), acțiunile sunt adevărate „raze de bronzare”. Și, desigur, materialele capabile să transforme radiațiile ultraviolete primare în raze eritemale sunt foarte importante pentru fizioterapie.

Astfel de materiale s-au dovedit a fi niște silicați și fosfați ai metalelor alcalino-pământoase activate de taliu.

Medicina folosește alți compuși ai elementului #81. Sunt folosite, în special, pentru îndepărtarea părului la pecingine - sărurile de taliu în doze adecvate duc la chelie temporară. Utilizarea pe scară largă a sărurilor de taliu în medicină este împiedicată de faptul că diferența dintre dozele terapeutice și cele toxice ale acestor săruri este mică.

Toxicitatea taliului și a sărurilor sale impune ca acestea să fie manipulate cu grijă și cu grijă.

Până acum, vorbind despre beneficiile practice ale taliului, am atins doar compușii săi. Se poate adăuga că carbonatul de taliu Tl2CO3 este folosit pentru a obține sticlă cu un indice de refracție ridicat al razelor de lumină. Dar cum rămâne cu taliul în sine? Este, de asemenea, folosit, deși poate nu la fel de larg ca sărurile.

Taliul metalic face parte din unele aliaje, oferindu-le rezistență la acizi, rezistență și rezistență la uzură. Cel mai adesea, taliul este introdus în aliaje pe baza plumbului său aferent. Aliaj pentru rulmenți - 72% Pb, 15% Sb, 5% Sn și 8% Tl depășește cele mai bune aliaje pentru rulmenți de staniu. Un aliaj de 70% Pb, 20% Sn și 10% Tl este rezistent la acizii azotic și clorhidric.

Oarecum în afară este un aliaj de taliu cu mercur - amalgam de taliu, care conține aproximativ 8,5% din elementul nr. 81.

În condiții normale, este lichid și, spre deosebire de mercurul pur, rămâne în stare lichidă la temperaturi de până la –60°C. Aliajul este utilizat în etanșări lichide, întrerupătoare, termometre care funcționează în nordul îndepărtat, în experimente cu temperaturi scăzute.

În industria chimică, taliul metal, ca și unii dintre compușii săi, este utilizat ca catalizator, în special, în reducerea nitrobenzenului cu hidrogen.

Nici radioizotopii taliului nu au rămas fără muncă.

Taliu-204 (timp de înjumătățire 3,56 ani) este un emițător beta pur. Este utilizat în instrumente concepute pentru a măsura grosimea acoperirilor și a produselor cu pereți subțiri.

Instalațiile similare cu taliu radioactiv elimină electricitatea statică din produsele finite din industria hârtiei și textile.

Credem că exemplele deja date sunt destul de suficiente pentru a considera utilitatea elementului nr. 81 dovedită necondiționat.

Și nu am vorbit despre faptul că taliul va face o eră în chimie - asta este tot Dumas. Nu Alexandre Dumas, însă (ceea ce ar fi destul de de înțeles cu imaginația lui), ci Jean Baptiste Andre Dumas - omonimul scriitorului, un chimist destul de serios.

Dar, observăm că fantezia aduce, de asemenea, mai mult bine chimiștilor decât rău...

Un pic mai multă istorie

Chimistul francez Lamy a descoperit taliul independent de Crookes. El a descoperit linia spectrală verde în timp ce examina nămolul dintr-o altă fabrică de acid sulfuric.

El a fost primul care a obținut niște taliu elementar, a stabilit natura sa metalică și a studiat unele dintre proprietățile acestuia. Crooks a fost cu doar câteva luni înaintea lui Lamy.

Despre mineralele de taliu

În unele minerale rare - lorandit, vrbaite, gutchinsonit, krooksite - conținutul elementului nr. 81 este foarte mare - de la 16 la 80%. Singura păcat este că toate aceste minerale sunt foarte rare. Ultimul mineral de taliu, care este aproape pur oxid de taliu trivalent Tl2O3 (79,52% Tl), a fost găsit în 1956.

pe teritoriul RSS uzbecă. Acest mineral a fost numit avicennit - în onoarea înțeleptului, medicului și filosofului Avicenna, sau mai corect Abu Ali ibn Sina.

Taliu în natură

Taliul se găsește în organismele vegetale și animale. Se găsește în tutun, rădăcini de cicoare, spanac, lemn de fag, struguri, sfeclă și alte plante. Dintre animale, meduzele, anemonele, stelele de mare și alți locuitori ai mării conțin cel mai mult taliu.

Unele plante acumulează taliu în timpul activității lor vitale. Taliul a fost găsit în sfecla cultivată în sol în care cele mai subtile metode analitice nu au reușit să detecteze elementul nr. 81. Ulterior s-a constatat că, chiar și cu o concentrație minimă de taliu în sol, sfecla este capabilă să o concentreze și să o acumuleze.

Nu numai de la coșuri

Descoperitorul taliului l-a găsit în praful zburător al unei plante de acid sulfuric.

Acum pare firesc că taliul, de fapt, a fost găsit în coș - la urma urmei, la temperatura de topire a minereurilor, compușii de taliu devin volatili.

În praful suflat în coș, se condensează, de regulă, sub formă de oxid și sulfat. Pentru a extrage taliul din amestec (iar praful este un amestec de multe substanțe), buna solubilitate a majorității compușilor monovalenți de taliu ajută. Sunt extrase din praful acidificat apa fierbinte.

Otravă de șobolan - o doză letală pentru oameni, simptome și consecințe ale otrăvirii

Solubilitatea crescută ajută la purificarea cu succes a taliului de numeroase impurități. După aceea, se obține taliu metal. Metoda de obținere a taliului metalic depinde de care dintre compușii săi a fost produsul final al etapei anterioare de producție.

Dacă s-a obținut carbonat, sulfat sau perclorat de taliu, atunci elementul nr. 81 este extras din ele prin electroliză; dacă s-a obținut clorură sau oxalat, atunci se recurge la recuperarea obișnuită. Cel mai avansat sulfat de taliu solubil în apă Tl2SO4 din punct de vedere tehnologic. El însuși servește ca electrolit, în timpul electrolizei căruia se depune taliul spongios pe catozii de aluminiu. Acest burete este apoi presat, topit și turnat într-o formă. Trebuie amintit că taliul se obține întotdeauna în treacăt: împreună cu plumb, zinc, cadmiu și alte câteva elemente.

Așa este mulțimea celor împrăștiați...

Cel mai ușor izotop al taliului

Elementul #81 are doi izotopi stabili și 19 radioactivi (cu numere de masă cuprinse între 189 și 210). Ultimul, în 1972, la Laboratorul de Probleme Nucleare al Institutului Comun de Cercetări Nucleare din Dubna, a primit cel mai ușor izotop al acestui element, taliu-189.

Acesta a fost obținut prin iradierea unei ținte de difluorură de plumb cu protoni accelerați cu o energie de 660 MeV, urmată de separarea produselor reacțiilor nucleare într-un separator de masă.

Timpul de înjumătățire al celui mai ușor izotop de taliu sa dovedit a fi aproximativ același cu cel al celui mai greu, este egal cu 1,4 ± 0,4 minute (pentru 210Tl - 1,32 minute).

Taliul este un element al subgrupului principal al celui de-al treilea grup al perioadei a șasea a sistemului periodic de elemente chimice al lui D. I. Mendeleev, numărul atomic 81. Este notat cu simbolul Tl (lat. Taliu). Aparține grupului de metale grele. Substanța simplă taliul este un metal alb moale, cu o nuanță albăstruie.

Taliul a fost descoperit prin metoda spectrală în 1861 de William Crookes în nămolul din camerele de plumb ale fabricii de acid sulfuric Harz. Taliu metal pur a fost obținut independent de Crookes și chimistul francez Claude-Auguste Lamy în 1862.

În martie 1861, omul de știință englez William Crookes a examinat praful care a fost prins într-una dintre plantele de acid sulfuric. Crookes credea că acest praf trebuie să conțină seleniu și teluriu - analogi ai sulfului. A găsit seleniu, dar nu a putut detecta telurul prin metode chimice convenționale. Apoi Crookes a decis să folosească o metodă nouă pentru acea vreme și foarte sensibilă de analiză spectrală. În spectru, el a descoperit în mod neașteptat o nouă linie de culoare verde deschis, care nu a putut fi atribuită niciunuia dintre elementele cunoscute. Această linie strălucitoare a fost prima „știre” a noului element. Datorită ei, el a fost descoperit și datorită ei a fost numit în latină talus - „cremură înflorită”. Linia spectrală a culorii frunzelor tinere s-a dovedit a fi „cartea de vizită” a taliului.

Au trecut peste 30 de ani de la descoperirea lui Crookes, iar taliul era încă unul dintre elementele cel mai puțin studiate. A fost căutat în natură și găsit, dar, de regulă, în concentrații minime. Abia în 1896 savantul rus I.A. Antipov a descoperit un conținut crescut de taliu în marcazitul Silezian.

Taliul este un oligoelement. Conținute în zgomote și pirite de zinc, cupru și fier, în săruri de potasiu și mica. Taliu - metal greu. Sunt cunoscute doar șapte minerale de taliu (de exemplu, crooksite (Cu, Tl, Ag) 2 Se, lorandită TlAsS 2, vrbaite Tl 4 Hg 3 Sb 2 As 8 S 20, gutchinsonit (Pb, Tl) S Ag 2 S 5As 2 S 5, avicennit Tl 2 O 3 și altele), toate sunt extrem de rare. Cea mai mare parte a taliului este asociată cu sulfuri și, în primul rând, cu disulfuri de fier. În pirit s-a găsit în 25% din probele analizate. Conținutul său în disulfuri de fier este adesea de 0,1 - 0,2% și uneori ajunge la 0,5%. În galena, conținutul de taliu variază de la 0,003 la 0,1% și rareori mai mult. Concentrațiile mari de taliu în disulfuri și galenă sunt caracteristice depozitelor de plumb-zinc la temperatură joasă din calcare. Conținutul de taliu, ajungând la 0,5%, se remarcă în unele sulfosaruri. O cantitate mică de taliu apare în multe alte sulfuri, de exemplu, în sfalerita și calcopirita unor depozite de pirit de cupru. Conținutul său variază de la 25 la 50 g/t.

Dar nici un singur depozit de minerale de taliu de pe Pământ nu prezintă interes pentru industrie. Acest element este obținut în timpul prelucrării diferitelor substanțe și minereuri - ca produs secundar.

Taliul are cea mai mare asemănare geochimică cu K, Rb, Cs, precum și cu Pb, Ag, Cu, Bi. Taliul migrează cu ușurință în biosferă. Din apele naturale, este absorbit de cărbuni, argile, hidroxizi de mangan, se acumulează atunci când apa se evaporă (de exemplu, în Lacul Sivash până la 5·10 -8 g/l). Conținut în minerale de potasiu (mica, feldspați), minereuri sulfurate: galenă, sfalerit, marquesit (până la 0,5%), cinabru. Ca impuritate, este prezent în oxizii naturali de mangan și fier.

Taliul se găsește în organismele vegetale și animale. Se găsește în tutun, rădăcini de cicoare, spanac, lemn de fag, struguri, sfeclă și alte plante. Dintre animale, meduzele, anemonele, stelele de mare și alți locuitori ai mării conțin cel mai mult taliu. Unele plante acumulează taliu în timpul activității lor vitale. Taliul a fost găsit în sfecla cultivată în sol în care elementul nu a putut fi detectat prin cele mai subtile metode analitice.

Taliul pur comercial este purificat din alte elemente conținute în praful de ardere (Ni, Zn, Cd, In, Ge, Pb, As, Se, Te) prin dizolvarea în acid diluat cald, urmată de precipitarea sulfatului de plumb insolubil și adăugarea de HCI la precipita clorură de taliu (TlCl). Purificarea ulterioară este realizată prin electroliza sulfatului de taliu în acid sulfuric diluat folosind sârmă de platină, urmată de topirea taliului eliberat într-o atmosferă de hidrogen la 350-400°C.

Descoperitorul taliului l-a găsit în praful zburător al unei plante de acid sulfuric. Acum pare firesc că taliul, de fapt, a fost găsit în coș - la urma urmei, la temperatura de topire a minereurilor, compușii de taliu devin volatili. În praful suflat în coș, se condensează, de regulă, sub formă de oxid și sulfat. Pentru a extrage taliul din amestec (iar praful este un amestec de multe substanțe), buna solubilitate a majorității compușilor monovalenți de taliu ajută. Se extrag din praf cu apa fierbinte acidificata. Solubilitatea crescută ajută la purificarea cu succes a taliului de numeroase impurități. După aceea, se obține taliu metal. Metoda de obținere a taliului metalic depinde de care dintre compușii săi a fost produsul final al etapei anterioare de producție. Dacă s-a obținut carbonat, sulfat sau perclorat de taliu, atunci elementul nr. 81 este extras din ele prin electroliză; dacă s-a obținut clorură sau oxalat, atunci se recurge la recuperarea obișnuită. Cel mai avansat sulfat de taliu solubil în apă Tl 2 SO 4 . El însuși servește ca electrolit, în timpul electrolizei căruia se depune taliul spongios pe catozii de aluminiu. Acest burete este apoi presat, topit și turnat într-o formă. Trebuie amintit că taliul se obține întotdeauna în treacăt: împreună cu plumb, zinc, cadmiu și alte câteva elemente.

Pe de o parte, taliul este similar cu metalele alcaline. Și, în același timp, este oarecum asemănător cu argintul și oarecum cu plumbul și staniul. Judecați singuri: ca și potasiul și sodiul, taliul prezintă de obicei o valență de 1+, hidroxidul de taliu monovalent TlOH este o bază puternică, foarte solubilă în apă. La fel ca metalele alcaline, taliul este capabil să formeze poliioduri, polisulfuri și alcoolați. Dar solubilitatea slabă în apă a clorurii, bromurii și iodurii de taliu monovalent face ca acest element să fie legat de argint. Și ca aspect, densitate, duritate, punct de topire - în întregul complex de proprietăți fizice - taliul seamănă cel mai mult cu plumbul.

Și, în același timp, ocupă un loc în grupa III a sistemului periodic, în aceeași subgrupă cu galiu și indiu, iar proprietățile elementelor acestui subgrup se schimbă destul de natural.

Pe lângă valența 1+, taliul poate prezenta și valența 34-, care este naturală pentru un element din grupa III. De regulă, sărurile trivalente de taliu sunt mai greu de dizolvat decât sărurile de taliu monovalente similare. Acestea din urmă, de altfel, au fost mai bine studiate și au o importanță practică mai mare.

Dar există compuși care conțin atât taliu. De exemplu, halogenurile de taliu mono și trivalente sunt capabile să reacționeze între ele. Și apoi există compuși complecși curioși, în special Tl 1+ - . În el, taliul monovalent acționează ca un cation, iar trivalentul face parte din anionul complex.

Taliul este un metal alb cu o nuanță albăstruie. Există în trei modificări.

Modificare la temperatură scăzută Tl II cu o rețea hexagonală, A= 0,34566 nm, c= 0,55248 nm. Peste 234 °C, există o modificare la temperatură ridicată a lui Tl I, cu o rețea cubică centrată în volum de tip α-Fe, A= 0,3882 nm. La 3,67 GPa și 25 °C - modificarea Tl III cu o rețea cubică centrată pe față, A= 0,4778 nm.

Taliul este diamagnetic. La o temperatură de 2,39 K, trece în starea supraconductoare.

Taliul este o otravă extrem de toxică, iar otrăvirea cu el se termină adesea cu moartea. Otrăvirea cu taliu și compușii săi este posibilă atunci când aceștia sunt obținuți și utilizați în practică. Taliul intră în organism prin sistemul respirator, pielea intactă și tractul digestiv. Excretat din organism pentru o lungă perioadă de timp. Intoxicațiile acute, subacute și cronice au un tablou clinic similar, diferă în severitatea și viteza de apariție a simptomelor. În cazurile acute, după 1-2 zile, apar semne de afectare a tractului gastro-intestinal (greață, vărsături, dureri abdominale, diaree, constipație) și căilor respiratorii. După 2-3 săptămâni se observă căderea părului, fenomene de beriberi (netezirea mucoasei limbii, crăpături în colțurile gurii etc.). În cazuri severe se pot dezvolta polinevrite, tulburări psihice, deficiențe de vedere etc.

Pentru sulfatul de taliu, doza orală letală pentru oameni este de aproximativ 1 g. Sunt cunoscute cazuri când dozele de 8 mg/kg, precum și 10-15 mg/kg au fost fatale. Otrăvirea durează câteva săptămâni (2-3) săptămâni, iar după 3-4 zile de la administrarea otravii apare o bunăstare imaginară.

Concentrația maximă admisă în apă pentru taliu este de numai 0,0001 mg/m3, in aerul atmosferic- 0,004 mg/m3.

Taliul prezintă, de asemenea, un pericol semnificativ pentru mediu datorită faptului că, atunci când este scos dintr-un recipient sigilat, se oxidează rapid în aer liber.

Aplicarea taliului

În 1920, în Germania a fost obținută o otravă brevetată împotriva rozătoarelor, care includea sulfatul de taliu Tl 2 SO 4 . Această substanță fără gust și inodor este uneori inclusă în compoziția insecticidelor și zoocidelor de astăzi.

Din el s-au făcut primele fotocelule, al căror mediu de lucru era tocmai această substanță. Sunt deosebit de sensibili la razele infraroșii.

Alți compuși ai acestui metal, în special cristalele mixte de bromură și iodură de taliu monovalente, transmit bine razele infraroșii. Astfel de cristale au fost obținute pentru prima dată în timpul celui de-al Doilea Război Mondial. Au fost cultivate în creuzete de platină la 470°C și utilizate în dispozitive de semnalizare în infraroșu, precum și pentru detectarea lunetisților în război.

Sărurile de taliu sunt folosite, în special, pentru îndepărtarea părului la pecingine - sărurile de taliu în doze adecvate duc la chelie temporară. Utilizarea pe scară largă a acestui metal în medicină este împiedicată de faptul că diferența dintre dozele terapeutice și toxice ale acestor săruri este mică. Toxicitatea taliului și a sărurilor sale impune ca acestea să fie manipulate cu grijă și cu grijă.

Taliul metalic face parte din unele aliaje, oferindu-le rezistență la acizi, rezistență și rezistență la uzură. Cel mai adesea, taliul este introdus în aliaje pe baza plumbului său aferent. Aliaj pentru rulmenți - 72% Pb, 15% Sb, 5% Sn și 8% Tl depășește cele mai bune aliaje pentru rulmenți de staniu. Un aliaj de 70% Pb, 20% Sn și 10% Tl este rezistent la acizii azotic și clorhidric.

Oarecum în afară este un aliaj de taliu cu mercur - amalgam de taliu, care conține aproximativ 8,5% din elementul nr. 81. În condiții normale, este lichid și, spre deosebire de mercurul pur, rămâne în stare lichidă la temperaturi de până la –60°C. Aliajul este utilizat în etanșări lichide, întrerupătoare, termometre care funcționează în nordul îndepărtat, în experimente cu temperaturi scăzute.

În industria chimică, taliul metal, ca și unii dintre compușii săi, este utilizat ca catalizator, în special, în reducerea nitrobenzenului cu hidrogen.

Nici radioizotopii taliului nu au rămas fără muncă. Taliu-204 (timp de înjumătățire 3,56 ani) este un emițător beta pur. Taliul-204 este folosit ca sursă de radiații beta în multe dispozitive pentru monitorizarea și cercetarea proceselor industriale. Cu ajutorul unor astfel de dispozitive, de exemplu, grosimea unei țesături sau hârtie în mișcare este măsurată automat: de îndată ce razele beta care trec printr-un strat de material încep să slăbească sau să crească (ceea ce înseamnă că grosimea materialului a crescut sau diminuat corespunzător), dispozitivul automat dă comanda necesară și restabilește „status quo”, adică regimul tehnologic optim. Alte dispozitive cu taliu radioactiv ca mână îndepărtează sarcina statică dăunătoare care apare în unitățile de producție din industria textilă, hârtie și film.

Izotopi ai taliului

Elementul are doi izotopi stabili și 19 radioactivi (cu numere de masă cuprinse între 189 și 210). Ultimul, în 1972, la Laboratorul de Probleme Nucleare al Institutului Comun de Cercetări Nucleare din Dubna, a primit cel mai ușor izotop al acestui element, taliu-189. Acesta a fost obținut prin iradierea unei ținte de difluorură de plumb cu protoni accelerați cu o energie de 660 MeV, urmată de separarea produselor reacțiilor nucleare într-un separator de masă. Timpul de înjumătățire al celui mai ușor izotop de taliu sa dovedit a fi aproximativ același cu cel al celui mai greu, este de 1,4 ± 0,4 minute (pentru 210 Tl - 1,32 minute).

Rezerve și producție de taliu

Resursele mondiale de taliu asociate cu resursele de zinc se ridică la aproximativ 17 mii de tone; majoritatea sunt concentrate în Canada, Europa și SUA. Alte 630 de mii de tone sunt legate de resursele de cărbune ale lumii. Conținutul mediu de taliu din scoarța terestră este estimat la 0,7 părți per milion. US Geological Survey estimează rezervele mondiale și baza de rezervă de taliu conținută în minereurile de zinc la 380, respectiv 650 de tone, din care Statele Unite reprezintă 32, respectiv 120 de tone.

Producția mondială de taliu în 2006 a fost estimată la 10 tone, neschimbată față de 2005. Taliul este extras ca produs secundar în mai multe țări din praful și deșeurile generate în timpul prelucrării minereurilor de cupru, zinc și plumb. În SUA, acest metal nu a fost extras din 1981, în ciuda prezenței sale în minereurile extrase sau prelucrate.

În Rusia și țările CSI, există aproximativ 10 întreprinderi care extrag taliul în procesul de producție.

(lat. Taliu, simbol Tl) element din grupa a 13-a (IIIa) a sistemului periodic, număr atomic 81, masă atomică relativă 204,38. Taliul natural este format din doi izotopi stabili: 203 Tl (29,524 at.%) și 205 Tl (70,476 at.%) și sunt cunoscuți un total de 35 de izotopi cu numere de masă de la 176 la 210. În compușii chimici, taliul prezintă stări de oxidare +1 și +3, apare în natură în principal în starea de oxidare +1, taliul trivalent este mult mai puțin frecvent.

La începutul anilor 1850, tânărul chimist englez William Crookes (18321919) lucra la extracția seleniului din praful colectat la uzina de acid sulfuric din Tilkerode (Germania de Nord). El a presupus că în deșeurile rămase în urma extracției seleniului există telur, dar, după efectuarea unei analize chimice, nu a putut să-l detecteze. Cu toate acestea, Crookes a decis să păstreze probele studiate în laboratorul său. În 1861, Crookes a avut ocazia să efectueze analize spectrale și în martie a acelui an a decis să folosească un spectroscop pentru a determina dacă teluriul era conținut în deșeuri. În timp ce transporta deșeurile în flacăra arzătorului, Crookes a fost surprins să găsească o linie verde strălucitoare care a dispărut rapid. După ce a repetat experimentul de mai multe ori și a examinat spectrele elementelor conținute în probe (antimoniu, arsen, osmiu, seleniu și teluriu), s-a convins că linia verde aparține unui element necunoscut. Din micile cantități de deșeuri care au rămas cu el, Crookes a reușit chiar să izoleze o cantitate foarte mică din elementul descoperit, pe care și-a propus să-l numească taliu din cuvântul grecesc qall óV, care înseamnă „cremură tânără verde”.

Cam în aceeași perioadă cu Crookes, chimistul francez Claude Auguste Lamy (18001884) a descoperit independent noul element în timp ce studia nămolul de acid sulfuric la Loos. Prezența taliului în probe a fost și ea înregistrată cu ajutorul unui spectroscop. Cu cantități mari de nămol, Lamy a reușit să izoleze 14 grame de taliu și să-i descrie în detaliu proprietățile. Lamy a arătat că taliul este un metal și nu un analog al seleniului, așa cum credea Crookes (lucrarea lui Crookes a fost intitulată Despre existența unui nou element aparținând grupei sulfului).Mesajul lui Lamy a apărut în 1862 cu câteva luni mai târziu decât cel al descoperitorului (30 martie 1861).

Taliu în natură. Clarcul de taliu din scoarța terestră este de aproximativ 7,10,5%, ceea ce este de peste 100 de ori mai mare decât conținutul de aur și de 10 ori de argint. În contrast, taliul este un oligoelement, mineralele proprii ale taliului sunt foarte rare, dar este inclus într-un număr mare de alte minerale ca impuritate izomorfă, înlocuind cuprul, argintul și arsenul în minereurile sulfurate și potasiul, rubidiul și, mai rar, alte metale alcaline în aluminosilicați și cloruri.

Posibilitatea substituției izomorfe este asigurată de apropierea razei ionului de taliu monovalent (1,49Å) și a razelor ionice ale potasiului (1,33Å) și rubidiu (1,49Å). În primii ani de după descoperirea taliului, izomorfismul halogenurilor sale și al potasiului și rubidiului a dus la ca taliul să fie considerat un metal alcalin. Datorită egalității razelor ionice ale taliului și rubidiului, clorura de taliu cristalizează adesea împreună cu clorura de rubidiu, astfel încât taliul este un însoțitor comun al rubidiului în zăcămintele de sare și apele minerale. Taliul se găsește adesea în leucit KAlSi 2 O 6 , ortoclaza KAlSi 3 O 8 . În lepidolit K 2 Li 1,5 Al 1,5 2 și zinnwaldite KLiFeAl 2, conținutul de taliu este de 10 3 10 1%. Un conținut relativ ridicat de taliu 10 2 % a fost găsit în polucit (Cs, Na).

În compoziția diferitelor minerale sulfurate, taliul este cel mai adesea inclus în concentrații de ordinul a 10 3%. Taliul a fost găsit în multe zăcăminte de blendă de zinc (sfalerită), galena (lucire de plumb). În minereurile hidrotermale sulfurate, polimetalice și plumb-zinc, poate depăși 0,1%. Deosebit de favorabile pentru acumularea taliului sunt depozitele hidrotermale de marcazit și pirita la temperatură joasă. În ele se găsesc propriile lor minerale de taliu în cantități mici. Crookesite Cu 15 Tl 2 Se 9 a fost găsit în anii 1860 în Suedia și a fost numit după descoperitorul taliului. Mai târziu, crookesitul a fost descoperit în Bashkiria și Urali; vrbaite Tl(As, Sb) 3 S 5 , lorandita TlAsS 2 şi Hutchinsonite (Cu, Ag, Tl)PbAs 4 S 8 sunt prezente în unele minereuri de arsenic. În 1956, în Uzbekistan a fost găsit un nou mineral de taliu avicennit, care este un oxid de taliu trivalent Tl 2 O 3 .

În soluri, conținutul mediu de taliu este de 10 5%, în apa de mare 10 9%, în organismele animale 4 10 5%. Multe organisme vii: sfeclă, struguri, stejar, fag, animale și plante marine sunt capabile să acumuleze taliu din mediul înconjurător. Acesta este motivul pentru conținutul crescut de taliu în cenușa cărbunelui 10 3 10 2%.

Resursele mondiale de taliu conținute în zăcămintele de zinc, conform US Geological Surveys la sfârșitul anului 2004, se ridică la 17 mii de tone, majoritatea fiind situate în Canada, Europa și SUA. În plus, rezervele de taliu în resursele mondiale de cărbune 630 mii tone.

Productie si piata. productie industriala taliul a început abia în anii 1920, iar acum sursa de taliu este minereurile metalice sulfurate. La îmbogățirea unor astfel de minereuri, taliul trece în concentrate de cupru, zinc și, mai ales, plumb. Taliul este capabil să intre izomorf în compoziția atât a minereurilor sulfurate, cât și a mineralelor silicate, astfel încât gradul de extracție a taliului în concentrate variază de la 10 la 80%, o parte din taliu rămâne întotdeauna în roca silicatică goală. Conținutul de taliu din produsele îmbogățite este de aproximativ 10 3%, astfel încât astfel de concentrate nu pot servi drept materie primă directă pentru productie industriala. Sursa de taliu este deșeurile de producție de cupru, zinc, plumb și acid sulfuric - praful de ardere format în timpul prăjirii minereurilor sulfurate și zgura colectată în timpul topirii metalelor.

Datorită faptului că taliul este de obicei extras din produse prelucrate în combinație cu o serie de alte elemente, schemele actuale pentru prelucrarea complexă a minereurilor metalice includ un număr mare de operațiuni pirometalurgice și hidrometalurgice, sunt destul de complexe și se schimbă constant la întreprinderi. în funcţie de modificările compoziţiei materiilor prime prelucrate.

Pentru a obține concentrate bogate în taliu se folosește metoda sublimării. Taliul se poate volatiliza în timpul prăjirii atât în ​​atmosferă oxidantă, cât și în atmosferă reducătoare. Acest lucru face posibilă combinarea producției de sublimate îmbogățite cu taliu cu extracția altor elemente valoroase. O îmbogățire deosebit de ridicată cu taliu se obține prin prăjirea clorură cu adăugarea de clorură de sodiu sau silvinită. Echilibrul reacției de schimb 2NaCl + Tl 2 SO 4 = 2TlCl + Na 2 SO 4 este deplasat către formarea clorurii de taliu, care la temperaturi peste 600 ° C are o volatilitate bună și se sublimează aproape complet. În timpul prăjirii oxidative a concentratelor, în plus față de clorură, oxidul de taliu Tl 2 O este sublimat și particulele de sulfat, sulfură și silicat de taliu sunt captate mecanic de fluxul de gaz. În praful și sublimele obținute în timpul proceselor de reducere, o parte din taliu poate fi sub formă de metal.

Următorul pas în izolarea taliului este leșierea ciclică a sublimelor cu apă, care trebuie efectuată sub încălzire, deoarece solubilitatea taliului depinde puternic de temperatură. Uneori, în loc de leșierea apoasă, se folosește leșierea cu soluții slabe de sifon. Acest lucru împiedică alte cloruri metalice, cum ar fi cadmiul, să intre în soluție. Dacă partea principală a taliului este prezentă sub formă de compuși puțin solubili, atunci se folosește leșierea cu acid sulfuric diluat.

Din soluții apoase din leșierea taliului conform diverselor scheme tehnologice izolat sub formă de clorură, sulfură, iodură, cromat, hidroxid de taliu trivalent sau sub formă de taliu metalic prin carburare, depunere de praf de zinc sau amalgam.

Când taliul este precipitat sub formă de sulfură (cu o soluție fierbinte de sulfură de sodiu), se obține o extracție completă a metalului din soluție, dar această metodă de precipitare nu este selectivă, deoarece toate metalele însoțitoare de taliu formează și sulfuri insolubile, prin urmare această metodă este utilizată numai pentru soluţii cu un conţinut scăzut de impurităţi . Concentratul de sulfură de taliu este levigat cu o soluție de sulfat de zinc, în timp ce sulfatul de taliu trece în soluție: Tl 2 S + ZnSO 4 = Tl 2 SO 4 + ZnS. Din soluția rezultată, metalul de taliu este izolat prin cimentare.

Acum este momentul să purificăm taliul folosind extracția din soluții care conțin sulfat cu o soluție de iod într-un amestec de 50% tributil fosfat și 50% kerosen. După aceea, taliul este extras din faza organică cu acid sulfuric (300 g/l) cu adaos de peroxid de hidrogen.

Separarea finală a taliului din soluțiile purificate se realizează cel mai adesea prin cementarea pe plăci de zinc, ceea ce are ca rezultat un metal spongios care este presat în brichete și topit sub un strat de alcali la o temperatură de 350400 ° C. Mai rar, electroliza de Soluțiile de sulfat de taliu pe un catod de aluminiu sunt folosite pentru a obține taliu. Taliul tehnic obținut prin aceste metode conține 0,05% impurități: plumb, cupru, cadmiu, zinc și fier. Pentru a obține metal de înaltă puritate, rafinarea electrolitică se efectuează cu un anod solubil din taliu brut și un catod din taliu purificat, săruri de taliu: sulfatul sau percloratul servesc drept electroliți. In acest fel se obtine taliu cu un continut total de impuritati mai mic de 10 4%. Cel mai pur metal (99,9999%), care este necesar pentru tehnologia semiconductoarelor, se obține prin purificare prin metode cristalografice: topirea zonei sau metoda Czochralski. Producția mondială de taliu practic nu se modifică în timp (din 1990) și se ridică la 15 tone pe an. Furnizorii de taliu pe piața mondială sunt Belgia, Canada, Franța, Germania, Rusia, Marea Britanie. Modificările costului taliului metalic de-a lungul timpului pot servi ca o ilustrare a dependenței prețului produsului de cererea consumatorilor: începând cu anii 1950, au existat schimbări în structura consumului de taliu asociate cu apariția de noi domenii de utilizare pentru elementul nr. 81 și compușii săi. În conformitate cu aceasta, prețul taliului metalic a crescut și el (Tabelul 1).

Figurovsky N.A. Descoperirea elementelor și originea numelor lor. M., Știință, 1970
Chimia și tehnologia elementelor rare și oligoelemente, v. 1. Pod. ed. K.A. Bolshakova. M., 1976
Fedorov P.A., Mokhosoev M.V., Alekseev F.P. Chimia galiului, indiului și taliului. Novosibirsk, Știință, 1977
Biblioteca populară de elemente chimice. M., Nauka, 1983
NE. Studiul geologic, rezumate ale mărfurilor minerale ianuarie 2005

Găsiți „THALLIUM” pe

Există multe paradoxuri în istoria descoperirii elementelor chimice. S-a întâmplat ca un cercetător să fie angajat în căutarea unui element încă necunoscut, iar altul l-a găsit. Uneori, mai mulți oameni de știință „au urmat un curs paralel”, iar apoi, după descoperire (și cineva vine întotdeauna la asta puțin mai devreme decât alții), au apărut dispute prioritare. Uneori se întâmpla ca un element nou să se facă simțit brusc, pe neașteptate. Așa a fost descoperit elementul #81, taliul. În martie 1861, omul de știință englez William Crookes a examinat praful care a fost prins într-una dintre plantele de acid sulfuric. Crookes credea că acest praf trebuie să conțină seleniu și teluriu - analogi ai sulfului. A găsit seleniu, dar nu a putut detecta telurul prin metode chimice convenționale. Apoi Crookes a decis să folosească o metodă nouă pentru acea vreme și foarte sensibilă de analiză spectrală. În spectru, el a descoperit în mod neașteptat o nouă linie de culoare verde deschis, care nu a putut fi atribuită niciunuia dintre elementele cunoscute. Această linie strălucitoare a fost prima „știre” a noului element. Datorită ei, el a fost descoperit și datorită ei a fost numit în latină talus - „cremură înflorită”. Linia spectrală a culorii frunzelor tinere s-a dovedit a fi „cartea de vizită” a taliului.

În greacă (și majoritatea numelor elementelor provin din latină sau greacă), cuvântul sună aproape la fel, care este tradus în rusă ca „parvenit”. Thallium s-a dovedit într-adevăr a fi un parvenit - nu l-au căutat, dar a fost găsit ...

Element ciudat

Au trecut peste 30 de ani de la descoperirea lui Crookes, iar taliul era încă unul dintre elementele cel mai puțin studiate. A fost căutat în natură și găsit, dar, de regulă, în concentrații minime. Abia în 1896 savantul rus I.A. Antipov a descoperit un conținut crescut de taliu în marcazitul Silezian.

La acea vreme, se vorbea despre taliu ca fiind un element rar, împrăștiat și, de asemenea, ca un element cu ciudatenii. Aproape toate acestea sunt adevărate astăzi. Doar taliul nu este atât de rar - conținutul său în scoarța terestră este de 0,0003% - mult mai mult decât, de exemplu, aurul, argintul sau mercurul. Au fost găsite și minerale proprii ale acestui element - minerale foarte rare lorandit TlAsS 2, vrbaite Tl (As, Sb) 3 S 5 și altele. Dar nici un singur depozit de minerale de taliu de pe Pământ nu prezintă interes pentru industrie. Acest element este obținut în timpul prelucrării diferitelor substanțe și minereuri - ca produs secundar. Taliul sa dovedit a fi foarte dispersat.

Și ciudățenii în proprietățile sale, după cum se spune, mai mult decât suficiente. Pe de o parte, taliul este similar cu metalele alcaline. Și, în același timp, este oarecum asemănător cu argintul și oarecum cu plumbul și staniul. Judecați singuri: ca și potasiul și sodiul, taliul prezintă de obicei o valență de 1+, hidroxidul de taliu monovalent TlOH este o bază puternică, foarte solubilă în apă. La fel ca metalele alcaline, taliul este capabil să formeze poliioduri, polisulfuri, alcoolați... Dar solubilitatea scăzută a clorurii, bromurii și iodurii de taliu monovalent în apă face ca acest element să fie legat de argint. Și ca aspect, densitate, duritate, punct de topire - în întregul complex de proprietăți fizice - taliul seamănă cel mai mult cu plumbul.

Și, în același timp, ocupă un loc în grupa III a sistemului periodic, în aceeași subgrupă cu galiu și indiu, iar proprietățile elementelor acestui subgrup se schimbă destul de natural.

Pe lângă valența 1+, taliul poate prezenta și valența 34-, care este naturală pentru un element din grupa III. De regulă, sărurile trivalente de taliu sunt mai greu de dizolvat decât sărurile de taliu monovalente similare. Acestea din urmă, de altfel, au fost mai bine studiate și au o importanță practică mai mare.

Dar există compuși care conțin atât taliu. De exemplu, halogenurile de taliu mono și trivalente sunt capabile să reacționeze între ele. Și apoi există compuși complecși curioși, în special Tl 1+ - . În el, taliul monovalent acționează ca un cation, iar trivalentul face parte din anionul complex.

Subliniind combinarea diferitelor proprietăți în acest element, chimistul francez Dumas a scris: „Nu ar fi o exagerare dacă, din punctul de vedere al clasificării general acceptate a metalelor, am spune că taliul combină proprietăți opuse care ne permit să numim este un metal paradoxal.” În plus, Dumas susține că printre metale controversatul taliu ocupă același loc pe care îl ocupă ornitorincul printre animale. Și, în același timp, Dumas (și a fost unul dintre primii cercetători ai elementului nr. 81) credea că „taliul este destinat să facă o eră în istoria chimiei”.

Epoca taliului nu a fost încă încheiată și probabil că nu se va face. Dar a găsit aplicație practică (deși nu imediat). Pentru unele industrii și știință, acest element este cu adevărat important.

Aplicarea taliului

Taliul a rămas „șomer” timp de 60 de ani după descoperirea lui Crookes. Dar până la începutul anilor 20 ai secolului nostru, proprietățile specifice ale preparatelor cu taliu au fost descoperite și cererea pentru ele a apărut imediat.

În 1920, în Germania a fost obținută o otravă brevetată împotriva rozătoarelor, care includea sulfatul de taliu Tl 2 SO 4 . Această substanță fără gust și inodor este uneori inclusă în compoziția insecticidelor și zoocidelor de astăzi.

În același 1920, în revista Physical Review a apărut un articol al lui Case, care a descoperit că conductivitatea electrică a unuia dintre compușii taliului (oxisulfura sa) se modifică sub acțiunea luminii. Curând au fost realizate primele fotocelule, al căror mediu de lucru a fost tocmai această substanță. Sunt deosebit de sensibili la razele infraroșii.

Alți compuși ai elementului nr. 81, în special cristalele mixte de bromură și iodură de taliu monovalente, transmit bine razele infraroșii. Astfel de cristale au fost obținute pentru prima dată în timpul celui de-al Doilea Război Mondial. Au fost cultivate în creuzete de platină la 470°C și utilizate în dispozitive de semnalizare în infraroșu, precum și pentru a detecta lunetiştii inamici. Mai târziu, TlBr și TlI au fost folosite în contoarele de scintilație pentru a înregistra radiațiile alfa și beta...

Este bine cunoscut faptul că arsurile solare pe pielea noastră apar în principal din cauza razelor ultraviolete și că aceste raze au și un efect bactericid. Cu toate acestea, după cum s-a stabilit, nu toate razele din partea ultravioletă a spectrului sunt la fel de eficiente. Medicii emit radiații eritemale sau eritemale (din latinescul aeritema - „roșeață”), acțiunile sunt adevărate „raze de bronzare”. Și, desigur, materialele capabile să transforme radiațiile ultraviolete primare în raze eritemale sunt foarte importante pentru fizioterapie. Astfel de materiale s-au dovedit a fi niște silicați și fosfați ai metalelor alcalino-pământoase activate de taliu.

Medicina folosește alți compuși ai elementului #81. Sunt folosite, în special, pentru îndepărtarea părului la pecingine - sărurile de taliu în doze adecvate duc la chelie temporară. Utilizarea pe scară largă a sărurilor de taliu în medicină este împiedicată de faptul că diferența dintre dozele terapeutice și cele toxice ale acestor săruri este mică. Toxicitatea taliului și a sărurilor sale impune ca acestea să fie manipulate cu grijă și cu grijă.

Până acum, vorbind despre beneficiile practice ale taliului, am atins doar compușii săi. Se poate adăuga că carbonatul de taliu Tl2CO3 este folosit pentru a obține sticlă cu un indice de refracție ridicat al razelor de lumină. Dar cum rămâne cu taliul în sine? Este, de asemenea, folosit, deși poate nu la fel de larg ca sărurile. Taliul metalic face parte din unele aliaje, oferindu-le rezistență la acizi, rezistență și rezistență la uzură. Cel mai adesea, taliul este introdus în aliaje pe baza plumbului său aferent. Aliaj pentru rulmenți - 72% Pb, 15% Sb, 5% Sn și 8% Tl depășește cele mai bune aliaje pentru rulmenți de staniu. Un aliaj de 70% Pb, 20% Sn și 10% Tl este rezistent la acizii azotic și clorhidric.

Oarecum în afară este un aliaj de taliu cu mercur - amalgam de taliu, care conține aproximativ 8,5% din elementul nr. 81. În condiții normale, este lichid și, spre deosebire de mercurul pur, rămâne în stare lichidă la temperaturi de până la –60°C. Aliajul este utilizat în etanșări lichide, întrerupătoare, termometre care funcționează în nordul îndepărtat, în experimente cu temperaturi scăzute.

În industria chimică, taliul metal, ca și unii dintre compușii săi, este utilizat ca catalizator, în special, în reducerea nitrobenzenului cu hidrogen.

Nici radioizotopii taliului nu au rămas fără muncă. Taliu-204 (timp de înjumătățire 3,56 ani) este un emițător beta pur. Este utilizat în instrumente concepute pentru a măsura grosimea acoperirilor și a produselor cu pereți subțiri. Instalațiile similare cu taliu radioactiv elimină electricitatea statică din produsele finite din industria hârtiei și textile.

Credem că exemplele deja date sunt destul de suficiente pentru a considera utilitatea elementului nr. 81 dovedită necondiționat. Și nu am vorbit despre faptul că taliul va face o eră în chimie - asta este tot Dumas. Nu Alexandre Dumas, însă (ceea ce ar fi destul de de înțeles cu imaginația lui), ci Jean Baptiste Andre Dumas - omonimul scriitorului, un chimist destul de serios.

Dar, observăm că fantezia aduce, de asemenea, mai mult bine chimiștilor decât rău...

Un pic mai multă istorie

Chimistul francez Lamy a descoperit taliul independent de Crookes. El a descoperit linia spectrală verde în timp ce examina nămolul dintr-o altă fabrică de acid sulfuric. El a fost primul care a obținut niște taliu elementar, a stabilit natura sa metalică și a studiat unele dintre proprietățile acestuia. Crooks a fost cu doar câteva luni înaintea lui Lamy.

Despre mineralele de taliu

În unele minerale rare - lorandit, vrbaite, gutchinsonit, krooksite - conținutul elementului nr. 81 este foarte mare - de la 16 la 80%. Singura păcat este că toate aceste minerale sunt foarte rare. Ultimul mineral de taliu, care este aproape pur oxid de taliu trivalent Tl 2 O 3 (79,52% Tl), a fost găsit în 1956 pe teritoriul RSS Uzbekistan. Acest mineral a fost numit avicena - în onoarea înțeleptului, medicului și filosofului Avicenna, sau mai corect Abu Ali ibn Sina.

Taliu în natură

Taliul se găsește în organismele vegetale și animale. Se găsește în tutun, rădăcini de cicoare, spanac, lemn de fag, struguri, sfeclă și alte plante. Dintre animale, meduzele, anemonele, stelele de mare și alți locuitori ai mării conțin cel mai mult taliu. Unele plante acumulează taliu în timpul activității lor vitale. Taliul a fost găsit în sfecla cultivată în sol în care cele mai subtile metode analitice nu au reușit să detecteze elementul nr. 81. Ulterior s-a constatat că, chiar și cu o concentrație minimă de taliu în sol, sfecla este capabilă să o concentreze și să o acumuleze.

Nu numai de la coșuri

Descoperitorul taliului l-a găsit în praful zburător al unei plante de acid sulfuric. Acum pare firesc că taliul, de fapt, a fost găsit în coș - la urma urmei, la temperatura de topire a minereurilor, compușii de taliu devin volatili. În praful suflat în coș, se condensează, de regulă, sub formă de oxid și sulfat. Pentru a extrage taliul din amestec (iar praful este un amestec de multe substanțe), buna solubilitate a majorității compușilor monovalenți de taliu ajută. Se extrag din praf cu apa fierbinte acidificata. Solubilitatea crescută ajută la purificarea cu succes a taliului de numeroase impurități. După aceea, se obține taliu metal. Metoda de obținere a taliului metalic depinde de care dintre compușii săi a fost produsul final al etapei anterioare de producție. Dacă s-a obținut carbonat, sulfat sau perclorat de taliu, atunci elementul nr. 81 este extras din ele prin electroliză; dacă s-a obținut clorură sau oxalat, atunci se recurge la recuperarea obișnuită. Cel mai avansat sulfat de taliu solubil în apă Tl 2 SO 4 . El însuși servește ca electrolit, în timpul electrolizei căruia se depune taliul spongios pe catozii de aluminiu. Acest burete este apoi presat, topit și turnat într-o formă. Trebuie amintit că taliul se obține întotdeauna în treacăt: împreună cu plumb, zinc, cadmiu și alte câteva elemente. Așa este mulțimea celor împrăștiați...

Cel mai ușor izotop al taliului

Elementul #81 are doi izotopi stabili și 19 radioactivi (cu numere de masă cuprinse între 189 și 210). Ultimul, în 1972, la Laboratorul de Probleme Nucleare al Institutului Comun de Cercetări Nucleare din Dubna, a primit cel mai ușor izotop al acestui element, taliu-189. Acesta a fost obținut prin iradierea unei ținte de difluorură de plumb cu protoni accelerați cu o energie de 660 MeV, urmată de separarea produselor reacțiilor nucleare într-un separator de masă. Timpul de înjumătățire al celui mai ușor izotop de taliu sa dovedit a fi aproximativ același cu cel al celui mai greu, este de 1,4 ± 0,4 minute (pentru 210 Tl - 1,32 minute).

Taliul (în latină Thallium, notat cu simbolul Tl) este un element al subgrupului principal al celui de-al treilea grup, a șasea perioadă a tabelului periodic al elementelor chimice al lui Dmitri Ivanovici Mendeleev. În sistemul periodic, taliul este situat sub al 81-lea număr cu o rudă masă atomică 204.38, acest element aparține grupului de metale grele. Substanța simplă taliul este un metal alb moale, strălucitor, cu o tentă albăstruie (pe o tăietură proaspătă), aparține elementelor rare împrăștiate.

În natură, taliul este reprezentat de doi izotopi stabili 203Tl (29,5%) și 205Tl (70,5%). În total, sunt cunoscuți 35 de izotopi ai celui de-al 81-lea element cu numere de masă de la 176 la 210. Pe lângă 203Tl și 205Tl, izotopi radioactivi ai taliului se găsesc în diferite roci în urme: 201Tl, 204Tl (cu un timp de înjumătățire). de T1 / 2 = 3,56 ani), 206Tl ( Т1/2 = 4,19 min.), 207Tl (Т1/2 = 4,78 min.), 208Tl (Т1/2 = 3,1 min.) și 210Tl (Т1/2 = 1,32 min.) .), care sunt membri intermediari ai seriei de descompunere a uraniului, toriului și neptuniului. Izotopii radioactivi 202Tl (T1/2 = 12,5 zile), 204Tl și 206Tl au fost obținuți artificial.

Cel de-al 81-lea element al sistemului periodic, s-ar putea spune, a fost descoperit accidental. Tânărul chimist englez William Crookes, examinând spectroscopic deșeurile prăfuite ale producției de acid sulfuric pentru prezența seleniului și a teluriului, a găsit o bandă verde strălucitoare în spectru, care nu putea aparține niciunuia dintre elementele cunoscute la acel moment. Crookes a sugerat să numească noul element taliu (din greacă θαλλός - ramură tânără, verde) pentru caracteristicile sale Culoarea verde spectru.

Câteva luni mai târziu, independent de Crookes, taliul a fost descoperit de chimistul francez Lamy, care studia și deșeurile din producția de acid sulfuric. Lamy a primit o cantitate mică de taliu metalic și și-a dovedit natura metalică, în timp ce Crookes a sugerat că taliul este un analog al seleniului.

La aproape o jumătate de secol de la descoperirea sa, taliul prezenta interes doar ca obiect al cercetării științifice. Abia la începutul anilor douăzeci ai secolului trecut au fost descoperite proprietățile specifice preparatelor cu taliu, iar cererea pentru ele a apărut imediat. Deci, în Germania, s-a obținut o otravă brevetată împotriva rozătoarelor, care includea sulfatul de taliu Tl2SO4, proprietățile neobișnuite (o substanță fără gust și miros) ale acestui compus sunt folosite și în insecticidele moderne. Iodură de taliu este adăugată la aprinderea lămpilor cu halogenuri metalice. Tl2O este un constituent al unor ochelari optici. Sulfurile, oxisulfurile, selenidele, telururile sunt componente ale materialelor semiconductoare utilizate la fabricarea fotorezistoarelor, redresoarelor cu semiconductori și vidiconilor. Compușii celui de-al 81-lea element sunt cei care au găsit o aplicație largă în diverse domenii, în timp ce metalul în sine este folosit în industria chimică ca catalizator pentru o serie de reacții. În plus, taliul metalic este inclus într-un număr de aliaje, oferindu-le rezistență la acid, rezistență și rezistență la uzură.

Taliul se găsește în organismele vegetale și animale, totuși, rol biologic acest element nu a fost stabilit în organism. Deși moderat toxic pentru organismele vegetale, taliul este foarte toxic pentru mamifere și oameni. Otrăvirea cu taliu și compușii săi este posibilă atunci când aceștia sunt obținuți și utilizați în practică. Elementul optzeci și unu intră în organism prin organele respiratorii, piele și, de asemenea, prin tractul digestiv. Concentrația maximă admisă în apă pentru taliu este de 0,0001 mg/m3, pentru bromură, iodură, carbonat (în termeni de taliu) în aerul zonei de lucru (MPC r.z.) este de 0,01 mg/m3, în aerul atmosferic 0,004 mg/m3 . Doza letală de taliu pentru oameni este de aproximativ 600 mg.

Proprietăți biologice

Elementul optzeci și unu este prezent în mod constant în țesuturile plantelor, animalelor și oamenilor. Solurile conțin în medie 10-5% taliu, apa de mare este mai puțin bogată în acest metal - doar 10-9%, dar în organismele vii există mult mai mult taliu - 4 10-5%. La mamifere, taliul este absorbit în principal din tractul gastrointestinal, concentrându-se în principal în mușchi și splină. Aproximativ 1,6 mcg intră zilnic în corpul uman cu alimente și apă, aproximativ 0,5 mcg cu aer (mai mult, taliul pătrunde chiar și prin pielea intactă). Dacă taliul este moderat toxic pentru plante, atunci pentru animale și oameni acest element este o otravă cu adevărat teribilă. Toxicitatea taliului este asociată cu un dezechilibru al ionilor de sodiu și potasiu - datorită apropierii razelor K + și Tl +, acești ioni au proprietăți similare și sunt capabili să se înlocuiască între ei în enzime. Cationul Tl+ formează legături puternice cu proteinele care conțin sulf și inhibă activitatea enzimelor care conțin grupări tiol. Taliul perturbă funcționarea diferitelor sisteme enzimatice, le inhibă și previne sinteza proteinelor, toxicitatea compușilor săi pentru oameni este mai mare decât plumbul și mercurul! Ingestia chiar și a unor cantități foarte mici de compuși Tl + provoacă căderea părului, deteriorarea sistemului nervos, rinichilor și stomacului. De asemenea, otrăvirea cu taliu și compușii săi este posibilă atunci când sunt obținute și utilizate în practică. Metalul este excretat din organism pentru o lungă perioadă de timp, în principal cu urină și fecale. Intoxicațiile acute, subacute și cronice au un tablou clinic similar, diferind doar prin severitatea și viteza de apariție a simptomelor. În intoxicațiile acute, după una, maximum două zile, apar primele semne de afectare a tractului gastro-intestinal (greață, vărsături, dureri abdominale, diaree, constipație) și căilor respiratorii. După trei sau patru zile, poate apărea o îmbunătățire imaginară. După două sau trei săptămâni, începe căderea părului (alopecie totală), apar semne de beriberi (netezirea membranei mucoase a limbii, crăpături în colțurile gurii și altele). În cazurile de otrăvire severă, se pot dezvolta polinevrite, tulburări mintale, deficiențe de vedere și altele. Doza letală a elementului optzeci și unu depinde în mare măsură de toleranța individuală (variază de la 6 la 40 mg / kg greutate corporală) și de tipul compusului. De exemplu, pentru sulfatul de taliu, doza orală letală pentru oameni este de aproximativ 1 g, dar există cazuri în care dozele de 8 mg/kg, precum și 10-15 mg/kg au fost fatale. Intoxicația cu taliu este cu atât mai periculoasă cu cât semnele intoxicației amintesc de procesele inflamatorii cu care omenirea a învățat să le facă față - gripă, unele infecții gastrointestinale, bronhopneumonie. Antibioticele prescrise de obicei în astfel de cazuri nu au un efect terapeutic. Ca antidot, este necesar să se utilizeze aminoacidul care conține sulf cisteină HS–CH2CH(NH2)COOH. Albastrul de Prusia (de la KFe la Fe43) și ferracina sunt, de asemenea, folosite ca antidot. Acțiunea acestui din urmă medicament se bazează pe similitudinea comportamentului metalelor alcaline și a taliului în organism; ferracina este de obicei folosită pentru a elimina cesiul radioactiv din organism.

Concentrația maximă admisă în apă pentru taliu este de numai 0,0001 mg/m3, în aerul atmosferic - 0,004 mg/m3, pentru compușii de taliu în aerul camerelor de lucru 0,01 mg/m3. Pe lângă faptul că taliul este foarte toxic pentru corpul uman, acest metal prezintă și un pericol semnificativ pentru mediu - atunci când este scos dintr-un recipient sigilat, se oxidează rapid în aer liber.

Cu toate acestea, în ciuda tuturor punctelor negative de mai sus, taliul are o istorie lungă de utilizare în medicină. La începutul secolului al XX-lea, acest metal era folosit pentru tratarea tuberculozei și a dizenteriei. Sărurile de taliu sunt folosite în tratamentul pecinginei. Izotopul radioactiv 201Tl este utilizat pentru a diagnostica boli ale sistemului cardiovascular și boli oncologice. Se știe că, în doze moderate, razele ultraviolete sunt benefice pentru organism - au un efect bactericid și promovează producția de vitamina D. Cu toate acestea, după cum s-a dovedit, nu toate razele din partea ultravioletă a spectrului sunt la fel de eficiente. Medicii emit radiații eritemale sau eritemale (din latinescul aeritema - „roșeață”), acțiunile sunt adevărate „raze de bronzare”. Desigur, materialele capabile să transforme radiațiile ultraviolete primare în raze eritemale sunt foarte importante pentru fizioterapie. Astfel de materiale s-au dovedit a fi niște silicați și fosfați ai metalelor alcalino-pământoase activate de taliu. Și totuși, toxicitatea taliului și a sărurilor sale necesită o manipulare atentă și atentă, mai ales când vine vorba de medicină.

Datorită toxicității lor ridicate, taliul și sărurile sale, care nu au nici gust, nici miros, s-au transformat din substanțe pentru combaterea rozătoarelor și insectelor într-o armă mortală a otrăvitorilor. Criminalistica descrie cazuri de utilizare a sărurilor de taliu în scopul crimei sau sinuciderii, și totuși cu o jumătate de secol în urmă, taliul era folosit pe scară largă de serviciile speciale tocmai ca substanță otrăvitoare - în noiembrie 1960, agenții colonialiștilor francezi de la Geneva au otrăvit liderul partidului național „Uniunea Popoarelor din Camerun” Felix Mumie. Examinarea a stabilit că a fost otrăvit cu compuși de taliu în timpul prânzului. La sfârșitul anilor 60, serviciile secrete au dezvoltat un plan de otrăvire a Nelson Mandela (a fost ales același taliu ca otravă). Stasi, Ministerul Securității Statului din RDG, a încercat de trei ori să-l elimine pe Wolfgang Welsch, fondatorul și șeful organizației care i-a ajutat pe locuitorii RDG să fugă ilegal în Occident. Una dintre încercările de asasinat a sugerat otrăvire cu taliu - otrava a fost amestecată în cotlet. Welsh a fost salvat de acțiunile prompte ale medicilor, care au dezvăluit rapid natura otrăvirii. Faptul unei încercări de otrăvire a elementului optzeci și unu al lui Fidel Castro este cunoscut - trebuia să toarne taliu în pantofi - ceea ce ar duce inevitabil la căderea părului, iar acest lucru l-ar priva pe liderul cubanez de faimoasa lui barbă și de partea leului. de carismă. O altă otrăvire deliberată cu taliu binecunoscută (conform versiunii originale) - care a făcut furori în toată lumea - a fost uciderea fostului ofițer FSB A.V. Litvinenko la Londra, medicii de la spitalul Barnet (nordul Londrei) au găsit urme de substanță otrăvitoare taliu, care a fost confirmat de un test toxicologic la spitalul lui Guy. Adevărat, ulterior a fost stabilită otrăvirea cu poloniu-210 radioactiv, ale cărei urme au rămas peste tot unde se afla fostul ofițer FSB, dar este posibil și un „efect complex” - ca să spunem așa, „pentru a fi sigur”. Taliul a fost instrumentul preferat de răzbunare al lui Saddam Hussein. Acțiunea lentă și asemănătoare gripei a otrăvirii le-a permis otrăvitorilor să acționeze mai ales cinic - dizidenții au fost eliberați din închisoare și chiar au permis să emigreze, dar înainte de asta mâncarea sau băutura lor era asezonată cu o doză mortală de taliu. Dar nu numai serviciile speciale și agențiile de securitate de stat din diferite țări au folosit taliul pentru a elimina persoanele inacceptabile. Proprietățile toxice ale metalului au fost alese de mulți ucigași în serie, dintre care unul a fost Graham Young. La vârsta de cincisprezece ani, și-a ucis mama adoptivă cu diverse otrăvuri și a încercat să ucidă alte câteva rude. După eliberarea din închisoare, Young s-a angajat într-unul dintre studiourile fotografice din Hertfordshire. La scurt timp, doi angajați ai studioului s-au îmbolnăvit și au murit în circumstanțe foarte ciudate. Young a fost arestat, iar o percheziție în apartamentul său a găsit taliu și jurnalele otrăvitorului, în care a descris doze de substanță otrăvitoare și efectele acestora asupra colegilor. Young a primit patru condamnări pe viață pentru această crimă.

Cu toate acestea, în mod paradoxal, istoria criminală a taliului salvează uneori oameni! În urmă cu câțiva ani, o fetiță de un an și jumătate din Qatar a fost adusă la Londra, copilul era într-o stare groaznică - în fiecare zi tensiunea arterială a bebelușului creștea, respirația devenea din ce în ce mai dificilă. Luminații londonezi ai medicinei au fost ultima speranță a părinților disperați - la urma urmei, în Qatar, medicii nu au putut pune un diagnostic. Dar care a fost dezamăgirea părinților săraci când specialiștii londonezi de înaltă calificare au spus că nu sunt familiarizați cu simptomele unei astfel de boli. Cu fiecare oră, fata s-a înrăutățit, conștiința aproape că nu a revenit la ea, iar medicii încă nu aveau o singură versiune plauzibilă. Iar în cel mai critic moment, o asistentă obișnuită, care era de serviciu la patul unui copil pe moarte, a intervenit în disputa dintre „luminari”. Asistenta a declarat cu încredere că trupul copilului a fost otrăvit cu taliu. După cum s-a dovedit, cel mai recent fata a citit povestea polițistă a lui Agatha Christie Nightingale, care descria otrăvirea cu taliu. Simptomele bolii unui mic pacient al spitalului au coincis în mod surprinzător cu ceea ce se întâmplă pe paginile cărții. Clinica nu a reușit să confirme sau să infirme presupunerile asistentei - nu existau instrumente și reactivi necesari. Dar în Scotland Yard, totul era „la îndemână” - la urma urmei, destul de recent, poliția a trebuit să investigheze o crimă folosind taliu. Diagnosticul a fost confirmat: s-a dovedit că părinții fetei foloseau substanțe chimice care conțineau săruri de taliu pentru a lupta acasă cu șobolanii și gândacii. Medicii au prescris un tratament adecvat, iar în curând copilul a fost în afara oricărui pericol.

Se știe că taliul este conținut în țesuturile plantelor și animalelor. Elementul optzeci și unu se găsește în tutun, spanac, rădăcini de cicoare, struguri, sfeclă și alte plante. În regnul animal, meduzele, stelele de mare, anemonele de mare și alți locuitori ai mărilor au devenit concentratorii acestui metal. Interesant este că există plante care pot acumula taliu în procesul vieții. Așadar, taliul a fost găsit în sfeclă roșie, care a crescut pe soluri care conțineau cantități neglijabile din acest metal (Tl nu a putut fi detectat prin cele mai subtile metode analitice). Ulterior s-a constatat că, chiar și cu o concentrație minimă de taliu în sol, sfecla este capabilă să o concentreze și să o acumuleze.

Oamenii de știință care au studiat diverse alimente și substanțe pentru conținutul lor de taliu au descoperit că sursa de taliu din organism este clorofila vegetală și tutunul de fumat (în tutun de la 24 la 100 de nanograme de taliu per gram de greutate uscată)! În plus, funinginea, aerosolii industriali și praful de interior (de la 100 la 500 ng) sunt surse de taliu în corpul uman. Analizele au arătat că în organismul vegetarienilor și fumătorilor, conținutul de taliu este mai mare decât al celor care mănâncă în mod normal și al nefumătorilor. În plus, autorii au subliniat faptul că în plămânii minerilor există mai mult taliu decât în ​​plămânii altor oameni și mai mult decât în ​​păr. Acest lucru se datorează inhalării de praf, silicați și cărbune care conțin taliu.

Poveste

În anii cincizeci ai secolului al XIX-lea, un tânăr chimist din Anglia, William Crookes, s-a ocupat de problemele izolării seleniului din nămol - deșeuri prăfuite din producția de acid sulfuric. Cercetând praful unei fabrici din Tilkerode (Nordul Germaniei), chimistul a încercat să detecteze urme de teluriu în probele studiate, însă, după efectuarea unei analize chimice, Crookes nu a putut găsi acest metal. Din mai multe motive, experimentele au trebuit să fie oprite, dar deșeurile din fabrică au fost păstrate în laborator „până la vremuri mai bune”, așa cum s-a dovedit mai târziu, nu în zadar.

Odată cu apariția analizei spectrale în știință (1859), chimiștii au fost înarmați cu o nouă metodă puternică pentru determinarea de la distanță a compoziției chimice a diferitelor substanțe. La scurt timp după descoperirea cesiului (1860) și a rubidiului (1861), William Crookes a devenit interesat de spectroscopie. Explorând posibilitățile noii metode, Crookes a folosit-o pentru a studia un număr imens de substanțe diferite: părți de cadavre de animale, cenușa diferitelor plante, apă de mare, multe specii. insecte mici, diverse soiuri de tutun. În cele din urmă, ajungând la concluzia că spectroscopul este un instrument puternic pentru găsirea de noi elemente, William Crookes a decis să se întoarcă la căutarea teluriului în praful unei plante germane, care era încă depozitată în laboratorul său. După ce a introdus proba în flacăra arzătorului și așteaptă să vadă linii de telur, Crookes a fost uimit să găsească o linie verde strălucitoare, pe care nu o observase până acum în studiile spectroscopice. Adevărat, dunga verde a dispărut destul de repede (din cauza volatilității compusului, așa cum s-a dovedit mai târziu), dar a reapărut cu fiecare porțiune proaspătă a materialului studiat. Dându-și seama de importanța descoperirii sale, englezul a repetat experimentul de multe ori și a examinat sistematic spectrele elementelor care erau conținute în deșeurile camerelor de acid sulfuric (arsen, antimoniu, seleniu, osmiu). Abia după o examinare detaliată a unui număr colosal de mostre, Crookes a fost convins că are de-a face cu un element încă necunoscut. Datorită rezervei reduse de deșeuri de praf, chimistul a reușit să izoleze doar o cantitate foarte mică dintr-o substanță nouă, pe care a numit-o Taliu (din greaca veche θαλλός - o ramură tânără, verde). Evident, motivul alegerii acestui nume anume a fost linia verde din spectroscop, care a marcat descoperirea unui nou element cu aspectul său. Curios este faptul că un alt cuvânt grecesc, a cărui traducere înseamnă „parvenit”, sună aproape la fel. Coincidența este în mod firesc întâmplătoare, însă, nu lipsită de sens - nimeni nu căuta taliu, el însuși și-a „declarat” existența.

Cam în același timp cu Crookes, doar câteva luni mai târziu, taliul a fost descoperit și de chimistul francez Claude Lamy, folosind aceeași metodă spectroscopică pentru a studia nămolul de producție de acid sulfuric din Loos. Cu o cantitate mare de deșeuri prăfuite, Lamy a reușit să izoleze 14 grame de taliu și să-i descrie proprietățile în detaliu. Chimistul francez a dovedit că taliul este un metal și nu un analog al seleniului, așa cum credea Crookes, descriind elementul descoperit în articolul său „Despre existența unui nou element aparținând grupului sulfului”. Totuși, datorită faptului că mesajul lui Lamy a apărut abia în 1862 - cu câteva luni mai târziu decât cel al descoperitorului (30 martie 1861), prioritatea descoperirii a rămas în sarcina savantului englez. Ulterior, Crookes a adus o contribuție semnificativă la dezvoltarea chimiei și a fizicii (în mod surprinzător, în același timp, a fost un susținător ferm al spiritismului și a dedicat mult timp sesiunilor de convocare a entităților de altă lume), iar în anii săi de declin a condus Royal Society of London, dar primul său succes științific își datorează descoperirea metalului în 1861.

Fiind în natură

Nu este nimic surprinzător în faptul că taliul a fost descoperit tocmai cu ajutorul unui spectroscop - în majoritatea mineralelor acest element împrăștiat este prezent în cantități atât de mici (în galenă, conținutul de taliu variază de la 0,003 la 0,1% și rareori mai mult) încât este întâmplător să-i atace urma aproape imposibilă prin mijloace chimice. Dar datorită sensibilității neobișnuit de mare a analizei spectrale, descoperirea acestui element a devenit posibilă și s-a întâmplat destul de neașteptat. În același timp, nu există atât de puțin taliu pe Pământ - clarke (conținutul mediu în scoarța terestră) al optzeci și unu de element este de aproximativ 7 10-5%, ceea ce este de peste 100 de ori conținutul de aur și 10. ori mai mult decât argintul. Taliul poate fi găsit în amestecuri (de exemplu, în sfalerite) și pirite de zinc (conținut de Tl de peste 0,1%), cupru și fier, în mica și săruri de potasiu. Nu există atât de multe minerale intrinseci de taliu, totuși, acesta este inclus într-un număr mare de alte minerale ca impuritate izomorfă, înlocuind cuprul, argintul și arsenul în minereurile sulfurate (Tl aproximativ 10–3%) și potasiu, rubidiu și , mai rar, alte metale alcaline în aluminosilicați și cloruri.

Favorabile pentru acumularea celui de-al 81-lea element sunt marcazitul hidrotermal de joasă temperatură (în 1896, omul de știință rus I.A. Antipov a descoperit un conținut crescut de taliu în marcazitul silezian) și depozitele de pirit. În ele se găsesc astfel de minerale native de taliu mici și rare: lorandită TlAsS2 și Hutchinsonite (Cu, Ag, Tl)PbAs4S8, care sunt prezente în unele minereuri de arsenic; vrbaite Tl(As, Sb)3S5; azidă de taliu TlN3; picrat de taliu; crookesite Cu15Tl2Se9, descoperită în 1860 în Suedia și numită după descoperitorul taliului. Mai târziu, crookesit a fost găsit în Bashkiria și Urali. Conținutul de taliu din aceste minerale este destul de mare - de la 16 la 80%. În 1956, un nou mineral de taliu, avicenitul, a fost găsit în Uzbekistan, care este practic oxid pur de taliu trivalent - Tl2O3 (79,52% Tl). Mineralul și-a primit numele în onoarea înțeleptului, medicului și filosofului Avicenna, sau mai corect Abu Ali ibn Sina. În natură, toate aceste minerale sunt atât de rare încât utilizarea lor industrială ca materii prime pentru taliu este exclusă - acest metal rar este obținut ca produs secundar în producția de zinc, plumb și o serie de alte elemente. Destul de des, elementul optzeci și unu poate fi găsit în ortoclaza KAlSi3O8 și leucită KAlSi2O6. Taliul este conținut în cantități mici în lepidolit K2Li1.5Al1.52 și zinnwaldite KLiFeAl2 - 10–3 și, respectiv, 10–1%. În poluit (Cs, Na), conținutul de taliu este de 10–2%. Posibilitatea de substituție izomorfă, oferită de apropierea razei ionului de taliu monovalent (1,49 A) ​​și a razelor ionice de potasiu (1,33 A) și rubidiu (1,49 A), permite clorurii de taliu să cristalizeze împreună cu clorura de rubidiu . Drept urmare, taliul este un însoțitor comun al rubidiului în zăcămintele de sare și apele minerale. Prin urmare, pentru prima dată după descoperirea taliului, izomorfismul halogenurilor sale și al halogenurilor de potasiu și rubidiu a dus la faptul că taliul era considerat un metal alcalin. Ca și metalele alcaline, taliul este concentrat în partea superioară a scoarței terestre - în stratul de granit (conținut mediu 1,5 10-4%), în rocile de bază este mai puțin (2 10-5%), iar în rocile ultrabazice doar 1. 10-6% și mai puțin. Taliul migrează cu ușurință în biosferă - în sol conținutul său mediu este de 10-5%, în apa de mare - 10-9%, în organismele animale - 4 10-5%. Din apele naturale, taliul este absorbit de cărbuni, argile, hidroxizi de mangan, se acumulează în timpul evaporării apei (de exemplu, în Lacul Sivash până la 5 10-8 g / l). Unele organisme vii (meduze) și plante (struguri, sfeclă, stejar) sunt concentratoare de taliu, acumulând acest metal greu din mediu. Se crede că acesta este motivul conținutului ridicat de elementul optzeci și unu în cenușa cărbunilor tari (10-3-10-2%).

Rezervele mondiale ale celui de-al 81-lea element numai din zăcămintele de zinc (conform US Geological Surveys) sunt de aproximativ 17 mii de tone. Mai mult, majoritatea acestor zăcăminte sunt situate în Canada și Statele Unite. Cu toate acestea, principalele rezerve de taliu din resursele mondiale de cărbune sunt de 630 de mii de tone.

Aplicație

Multă vreme nu s-a folosit un metal cu proprietăți specifice, dar în 1907 Clerici a propus utilizarea unei soluții apoase de săruri organice de taliu foarte solubile (un amestec de taliu formic și acid malonic), numită Clerici lichid greu, pentru a separa mineralele după densitate. . Se știe că majoritatea mineralelor, inclusiv toate cele care formează roci, au o densitate de 2 până la 4 g/cm3, iar multe minereuri metalice importante din punct de vedere industrial (pirită, galenă, aur, zircon) sunt mai mari. Utilizarea fluidului Clerici pentru separarea sa de roca sterilă nu necesită echipamente speciale, ceea ce este deosebit de important în condiţiile de teren. După 13 ani, taliul a găsit o nouă aplicație, mai exact, sulfatul său Tl2SO4. Acest compus a făcut parte dintr-o otravă împotriva rozătoarelor și a unor insecte brevetată în Germania în 1920. Multă vreme, sulfatul de taliu Tl2SO4 - o substanță incoloră și inodoră - a făcut parte din unele insecticide și zoocide, până când guvernul SUA a interzis utilizarea acestuia în 1965 din cauza toxicității sale extrem de ridicate pentru oameni și animale de companie. În același 1920, s-a constatat că conductivitatea electrică a oxisulfurei de taliu (talofura) se modifică sub acțiunea luminii (în special Radiatii infrarosii). De-a lungul timpului, această proprietate a oxisulfurei de taliu a fost folosită în fotocelulele utilizate în receptoarele sistemelor de alarmă pe întuneric și ceață, locatoare cu infraroșu, radiometre și expometre pentru fotografierea în raze infraroșii. În luptele din cel de-al Doilea Război Mondial, fotocelulele talofide au fost folosite pentru a detecta lunetiştii inamici. Mai târziu, monocristalele de soluții solide de halogenuri de TlBr și TlI au început să fie utilizate în contoarele de scintilație pentru înregistrarea radiațiilor α și β. Funcționarea unui astfel de contor se bazează pe interacțiunea a două componente: un cristal scintilator luminescent și un fotomultiplicator - atunci când cuantele de radiație g sau particulele ionizante lovesc cristalul, apare o fulgerare de lumină, care este transformată într-un curent electric în fotomultiplicator, puterea sa servește ca o caracteristică a intensității radiației incidente asupra cristalului. Impuritățile de taliu sunt cele care creează centrii de luminescență în cristale. Utilizarea compușilor de taliu în optică nu se limitează la spectrul infraroșu - argonul și vaporii de taliu sunt umpluți cu lămpi verzi cu descărcare în gaz, care sunt utilizate în publicitatea iluminată și în calibrarea instrumentelor spectrale. Iodura de taliu este adăugată la lămpile cu descărcare în gaz mercur de înaltă presiune pentru a le îmbunătăți parametrii de lumină și durata de viață.

În industria chimică, elementul optzeci și unu, oxizii și sulfurile sale sunt utilizați ca catalizatori eficienți pentru diferite reacții organice (reducerea nitrobenzenului cu hidrogen, oxidarea anilinei gazoase). O serie de compuși cu taliu sunt utilizați cu succes ca combustibili anti-detonare pentru motoare. Taliul este folosit în mod tradițional în producția de semiconductori - acest metal face parte din materialele pe bază de seleniu din care sunt fabricate redresoarele semiconductoare. Materialele semiconductoare moderne nu sunt doar de tip cristalin, ci sunt și amorfe și sticloase. Compoziția semiconductorilor sticloși, împreună cu seleniul, telurul și arsenul, include taliul (un exemplu de compoziție chimică este TlAsSe2). Semiconductorii de acest tip sunt utilizați în principal în dispozitivele optice: electrofotografie, tuburi de transmisie de televiziune, medii de înregistrare a luminii pentru holografie, materiale fotorezistive și măști foto. Carbonatul de taliu Tl2CO3 este folosit pentru a obține sticlă cu un indice de refracție ridicat al razelor de lumină, oxidul de taliu Tl2O este de asemenea o componentă a unor ochelari optici.

Cu toate acestea, nu numai compușii de taliu sunt utilizați pe scară largă, ci metalul în sine este utilizat în diverse industrii. Elementul optzeci și unu este introdus în compoziția aliajelor (cel mai adesea pe bază de plumb) dându-le rezistență la acid, rezistență și rezistență la uzură. Un aliaj de 70% Pb, 20% Sn și 10% Tl este rezistent la acizii azotic și clorhidric. Aliaj pentru rulmenți - 72% Pb, 15% Sb, 5% Sn și 8% Tl depășește cele mai bune aliaje pentru rulmenți de staniu. În timpul funcționării unor astfel de rulmenți, taliul se topește, formând un lubrifiant care prelungește durata de viață a rulmenților. Ca și taliul însuși, multe dintre aliajele sale au un punct de topire scăzut, de exemplu, amalgamul de taliu (un aliaj cu mercur) care conține 8,5% Tl se solidifică numai la -59 ° C, deci este utilizat în termometre de temperatură joasă, încuietori lichide și comutatoare, care lucrează în condițiile de cercetare în nordul îndepărtat, Antarctica sau stratosferică. Pentru o lungă perioadă de timp, taliul a fost folosit în medicină - din 1912 până în 1930. compușii cu taliu au fost folosiți pe scară largă în tratamentul tuberculozei și dizenteriei. Cu toate acestea, din cauza toxicității ridicate a compușilor de taliu (diferența dintre dozele terapeutice și cele toxice este mică), domeniul de utilizare a acestui metal a fost limitat la îndepărtarea părului în tratamentul pecinginei - sărurile de taliu în doze mici duc la chelie temporară. De la începutul anilor 1980, utilizarea izotopului radioactiv 201Tl (timp de înjumătățire 72,912 h) a crescut constant pentru diagnosticarea bolilor sistemului cardiovascular și a bolilor oncologice. Un alt radioizotop de taliu, emițătorul β 204Tl (timp de înjumătățire 3,78 ani), este utilizat în instrumentare pentru a monitoriza grosimea diverse materiale. Razele β 204Tl sunt, de asemenea, folosite pentru a îndepărta electricitatea statică din hârtie finită, textile și produse din film.

Productie

În ciuda faptului că taliul a fost descoperit în 1861, iar proprietățile sale au fost studiate de mulți oameni de știință, acest element „controversat” nu și-a putut ocupa „nișa” în niciunul dintre domeniile industriale pentru o lungă perioadă de timp. Ca urmare, producția de taliu metalic la scară industrială a început abia în anii 1920. Acum, însă, ca și în secolul trecut, principala sursă a elementului optzeci și unu sunt minereurile metalice sulfurate. Când sunt îmbogățiți, taliul trece în concentrate de zinc, cupru și plumb (în principal). Cu toate acestea, chiar și în concentratele îmbogățite, conținutul de taliu nu depășește 10-3%; în mod natural, un astfel de produs nu poate fi considerat ca materie primă pentru producția industrială a celui de-al optzeci și unu-lea element. Din acest motiv, sursele de producere directă a taliului sunt deșeurile din industriile plumbului, acidului sulfuric, zincului și cuprului (praful de furnal), care se formează în timpul prăjirii minereurilor sulfurate îmbogățite. În plus, zgura colectată în timpul topirii metalelor sunt și materii prime pentru producerea taliului.

De obicei, alegerea unei metode de prelucrare a materiei prime depinde de compoziția acesteia, deoarece taliul este extras în combinație cu o serie de alte elemente. Schemele actuale de prelucrare a minereurilor polimetalice sunt foarte complexe și includ un număr mare de operațiuni pirometalurgice și hidrometalurgice și sunt, de asemenea, supuse ajustării constante în funcție de modificările compoziției materiilor prime prelucrate.

Prin sublimare se obțin concentratele bogate în elementul optzeci și unu, în care taliul în timpul prăjirii este capabil să se volatilizeze atât în ​​mediu oxidant, cât și reducător, ceea ce face posibilă combinarea producției de sublime îmbogățite cu taliu cu extracția altor elemente valoroase. . Îmbogățirea maximă cu taliu se realizează prin utilizarea prăjirii clorurate (cu adăugarea de clorură de sodiu sau silvinită). Clorura de sodiu formată în timpul reacției la temperaturi peste 600 ° C are o volatilitate bună și este aproape complet sublimată. Ca rezultat al prăjirii oxidative, în plus față de clorură, oxidul de taliu Tl2O este sublimat și particulele de sulfat, sulfură și silicat de taliu sunt captate mecanic de fluxul de gaz asemănătoare prafului. În praful și sublimele obținute în timpul proceselor de reducere, o parte din taliu poate fi sub formă de metal. Apoi, sublimele sunt levigate cu apă, iar procesul trebuie efectuat cu încălzire constantă, deoarece solubilitatea taliului depinde foarte mult de temperatură. Uneori, leșierea cu apă este înlocuită cu soluții slabe de sodă, care împiedică trecerea altor cloruri metalice, cum ar fi cadmiul, în soluție. Dacă cea mai mare parte a taliului este prezentă sub formă de compuși puțin solubili, atunci se folosește leșierea cu acid sulfuric diluat. După leșierea din soluții apoase, taliul (conform diferitelor scheme tehnologice) este eliberat sub formă de sulfură, clorură, iodură, cromat, hidroxid de taliu trivalent sau metal de taliu prin cimentare - precipitare cu praf de zinc sau amalgam:

Tl2SO4 + Zn → ZnSO4 + 2Tl

În cazul precipitării elementului optzeci și unu sub formă de sulfură (cu o soluție fierbinte de sulfură de sodiu), se realizează cea mai completă extracție a metalului din soluție. Cu toate acestea, această metodă nu este selectivă - toate metalele însoțitoare de taliu formează sulfuri insolubile, așa că această metodă este utilizată numai pentru materii prime cu o cantitate mică de impurități. Concentratul de sulfură de taliu este levigat cu o soluție de sulfat de zinc, în timp ce sulfatul de taliu trece în soluție:

Tl2S + ZnSO4 → Tl2SO4 + ZnS

Din soluția rezultată, metalul de taliu este izolat prin cimentare.

Purificarea modernă a taliului constă în extragerea acestuia din soluții care conțin sulfat cu o soluție de iod amestecată cu o soluție 50% de tributil fosfat în kerosen, urmată de striparea din faza organică cu acid sulfuric (300 g/l) cu adaos de 3 % apă oxigenată. Din reextracte, metalul este izolat prin cementare pe foi de zinc, din care rezultă un metal cu structură spongioasă, care este presat în brichete și topit sub un strat de alcali la o temperatură de 350-400 °C. În cazuri rare, pentru a obține taliu metalic, se folosește electroliza soluțiilor de sulfat de taliu pe un catod de aluminiu. Cert este că metalul obținut prin această metodă conține o cantitate destul de mare de impurități (0,05%) de plumb, cadmiu, fier, zinc și altele. Pentru a obține metal de înaltă puritate, rafinarea electrolitică se efectuează cu un anod solubil din taliu brut și un catod din taliu purificat, săruri de taliu: sulfatul sau percloratul servesc drept electroliți. Ca urmare, se obține taliul cu un conținut total de impurități străine mai mic de 10–4%. Cel mai pur metal (99,9999%), care este necesar pentru tehnologia semiconductoarelor, se obține prin purificare prin metode cristalografice: topirea zonei sau metoda Czochralski.

Producția mondială a elementului rar optzeci și unu fluctuează nesemnificativ și se ridică la aproximativ 15 tone pe an. Ce nu se poate spune despre prețul acestui metal - în legătură cu dezvoltarea noilor tehnologii, prețul taliului a crescut semnificativ față de mijlocul secolului al XX-lea. Principalii furnizori de taliu pe piața mondială sunt Belgia, Canada, Franța, Germania, Rusia și Marea Britanie.

Proprietăți fizice

Chiar și la zeci de ani de la descoperirea sa, taliul a rămas un element misterios pentru mineralogiști, fizicieni și chimiști din întreaga lume. Nu este nimic surprinzător în faptul că oamenii de știință din acea vreme au numit taliu - un metal ciudat - deoarece în proprietățile sale chimice este asemănător cu metalele alcaline (se oxidează ușor, hidroxidul de taliu este solubil în apă și este o bază puternică) și la același timp are multe în comun cu argintul (solubilitate scăzută a clorurii, bromurii și iodurii în apă). Aspectși multe proprietăți fizice (densitate, duritate, punct de topire) taliul seamănă cu plumbul, care, apropo, este un vecin cu elementul optzeci și unu din sistemul periodic. Cu această ocazie, chimistul francez Jean Baptiste Dumas, unul dintre pionierii în domeniul cercetării asupra proprietăților taliului, scria: „Nu ar fi o exagerare dacă, din punctul de vedere al clasificării general acceptate a metalelor, nu ar fi exagerat. spunem că taliul combină proprietăți opuse care ne permit să-l numim un metal paradoxal”. De asemenea, un chimist celebru a spus că taliul dintre metale este aceeași „oaie neagră” ca un ornitorinc printre animale - aceasta este o creatură mamifer uimitoare, dar ca și păsările și amfibienii depune ouă; corpul său este acoperit cu păr, dar are un cioc de rață și labe palme. Cu toate acestea, chimistul francez credea că metalul pe care îl studia, în ciuda tuturor „ciudățeniei” sale, ar putea într-o zi „să facă o eră în istoria chimiei”.

Elementele subgrupului principal al celui de-al treilea grup, inclusiv taliul, sunt caracterizate prin prezența a trei electroni în stratul exterior de electroni al atomului. Configurația electronică exterioară a taliului este 6s26p; raza atomică 1,71 A, raze ionice: Tl + 1,49 A, Tl3 + 1,05 A. Substanța simplă taliul este un metal greu (densitate 11,849 g/cm3) moale alb-cenusiu, cu o nuanță albăstruie, totuși, datorită oxidării rapide în aer. , se estompează rapid, dobândind o nuanță de culoare. Taliul este foarte plastic și moale (se taie ușor cu un cuțit). Această descriere amintește de proprietăți fizice plumb (densitate 11,34 g / cm3) sau unele metale alcaline (de exemplu, litiul este ușor tăiat cu un cuțit). Taliul există în trei modificări: la o presiune de 0,1 MN / m2 (1 kgf / cm2) și o temperatură sub 233 ° C, are o rețea compactă hexagonală cu parametrii a = 3,4496 A și c = 5,5137 A, peste 233 ° C - cubic centrat pe corp (а = 4,841 A), la presiuni mari 3,9 H/m2 (39000 kgf/cm2) - cubic centrat pe față. În ceea ce privește punctul de topire (pentru taliu este de 303,6 ° C), elementul optzeci și unu seamănă și cu plumbul, a cărui temperatură de tranziție solid la lichid este de 327,4 ° C. Același lucru este valabil și pentru punctele de fierbere - pentru taliu 1457 ° C, pentru plumb - 1 740 ° C.

Capacitatea termică specifică a taliului la temperaturi de la 20 la 100 °C este de 0,13 KJ/(kg K) sau 0,031 cal/(g °C). Coeficientul de temperatură de dilatare liniară pentru taliu este de 28 10-6 la 20 °C și 41,5 10-6 la 240-280 °C. Conductivitatea termică a elementului optzeci și unu este de 38,94 W / (m ∙ K), care este 0,093 cal / (cm sec ° C). Rezistivitatea electrică a taliului la 0 °C este de 18 10-6 ohm∙cm. Coeficientul de temperatură al rezistenței electrice a taliului scade odată cu creșterea temperaturii: 5,177 10-3 - 3,98 10-3 (0-100 °C). Taliul este diamagnetic, susceptibilitatea sa magnetică specifică la 30 °C este de -0,249 10-6. Temperatura de tranziție la starea supraconductoare pentru taliu este de 2,39 K. Secțiunea transversală pentru captarea neutronilor termici de către un atom de taliu este de 3,4 ± 0,5 barn.

Proprietăți chimice

În compuși, taliul poate prezenta o stare de oxidare de +1 (Tl +) și +3 (Tl3 +), cei mai stabili compuși fiind cei în care elementul optzeci și unu prezintă o valență pozitivă de +1. Compușii Tl+ sunt similari chimic cu compușii de potasiu, sodiu, argint și plumb. Majoritatea compușilor Tl(I) sunt fotosensibili. Taliul monovalent poate fi oxidat în soluție doar de agenți oxidanți puternici: peroxid de hidrogen, persulfați, permanganat de potasiu, brom sau clor (halogenii elementari oxidează taliul doar la starea monovalentă). Compușii de taliu cu o valență mai caracteristică (+3) pentru un element din grupa III sunt mai puțin stabili. Compușii Tl3+ sunt agenți oxidanți puternici, instabili la căldură și supuși hidrolizei. Se obtin prin oxidarea compusilor Tl+ cu agenti oxidanti puternici (persulfat de potasiu K2S2O8, bromat de potasiu KBrO3 sau apa cu brom). În general, sărurile trivalente de taliu sunt mai greu de dizolvat decât sărurile de taliu monovalente similare. În plus, elementul optzeci și unu este caracterizat prin formarea de compuși cu o stare de oxidare intermediară formal, în care unii dintre atomii de taliu au o stare de oxidare de +1, iar cealaltă parte - +3. De obicei, taliul trivalent din ele face parte din anionul complex, de exemplu, una dintre clorurile de taliu - Tl2Cl4 este tetraclorotalatul de taliu (I): Tl +. Sau un alt exemplu: Tl + -, unde taliul monovalent acționează ca un cation, iar trivalentul face parte din anionul complex.

În aer, suprafața taliului metalic se oxidează rapid, se pătește și devine acoperită cu o peliculă neagră a oxidului inferior Tl2O, care încetinește oxidarea în continuare:

4Tl + O2 → 2Tl2O

Oxidul de taliu (I) Tl2O este o substanță cristalină neagră care este ușor solubilă în apă cu formarea de hidroxid de TlOH. Oxidul de taliu (I) poate fi obținut prin deshidratarea hidroxidului de taliu (I):

2TlOH → Tl2O + H2O

Când Tl2O este încălzit în aer, se poate obține oxidul de taliu (III) Tl2O3 - o substanță neagră cu o puternică capacitate de oxidare. Ozonul oxidează, de asemenea, taliul la Tl2O3. În plus, oxidul de taliu (III) se formează prin descompunerea termică atentă a nitratului de taliu Tl(NO3)3:

2Tl(NO3) → Tl2O3 + NO2 + NO

La temperaturi peste 500 °C în aer, Tl2O3 se transformă în Tl2O.

Cu apa care nu contine oxigen, taliul nu reactioneaza. În prezența oxigenului, taliul se dizolvă în apă pentru a forma hidroxid de taliu monovalent solubil:

4Tl + 2H2O + O2 → 4TlOH

TlOH este o substanță cristalină galbenă care prezintă proprietățile unei baze puternice similare hidroxizilor de metale alcaline. Sub acțiunea CO2 asupra unei soluții de TlOH se poate obține carbonat de taliu:

2TlOH + CO2 → Tl2CO3 + H2O

Acest compus este foarte solubil în apă și este utilizat la prepararea altor compuși cu taliu.

Pentru a evita oxidarea, lingourile de taliu sunt depozitate sub un strat de apă distilată fiartă (conținând mai puțin oxigen dizolvat). Interacționând cu alcoolii, taliul formează alcoolații corespunzători:

2Tl + 2C2H5OH → 2C2H5OT1 + H2

Dacă această reacție este efectuată într-un curent de aer, se formează apă și un alcoolat:

4Tl + 4C2H5OH + O2 → 4TlOC2H5 + 2H2O

În acidul clorhidric, taliul nu se dizolvă datorită pasivării, deoarece se formează clorură insolubilă TlCl. Dar în acidul azotic, metalul se dizolvă bine, reacția decurge mult mai rău cu acidul sulfuric. Taliul este insolubil în acizi hidrohalic, formic, oxalic și acetic. De asemenea, elementul optzeci și unu nu interacționează cu alcalii (fără agenți oxidanți). Din acest motiv, talații corespunzători - MeTlO2 se obțin numai prin topirea oxidului Tl2O3 cu oxizi metalici.

Deja la temperatura camerei, taliul interacționează cu halogenii. Sunt cunoscute toate halogenurile de taliu mono și trivalent, precum și mai multe halogenuri complexe cu o stare de oxidare intermediară formal a taliului. Ca și halogenurile de argint, fluorura de taliu TlF este foarte solubilă în apă, în timp ce clorura TlCl, bromura TlBr și iodura TlI sunt slab solubile. În timpul depozitării pe termen lung la lumină sau când sunt ținute în stare topită, TlCl, TlBr și TlI se întunecă din cauza descompunerii parțiale:

2TlI → 2Tl + I2

Cu fosfor, arsen și sulf, elementul optzeci și unu reacționează atunci când este încălzit. Taliul nu interacționează cu hidrogenul, azotul, amoniul, carbonul, siliciul, borul și monoxidul de carbon uscat.

În combinație cu sulful, taliul dă următorii derivați: sulfura de taliu (I) Tl2S - o substanță cristalină neagră, insolubilă în apă, produs intermediar în producerea taliului; sulfatul de taliu (I) Tl2SO4 este o pulbere albă, foarte solubilă în apă, este un intermediar în procesul de obținere a taliului metalic. Sulfura de taliu Tl2S este precipitată aproape cantitativ din soluții de săruri de taliu prin hidrogen sulfurat sau sulfură de amoniu în medii ușor acide, neutre și alcaline. De asemenea, poate fi obținut prin sinteză directă din elemente la temperaturi ridicate. Sulfatul de taliu pur chimic Tl2SO4 se obține prin dizolvarea metalului de taliu în acid sulfuric diluat.