Vetitë kimike të taliumit. Helmimi me talium: shenjat dhe pasojat

Taliumi(lat.

talium), tl, një element kimik i grupit III të sistemit periodik Mendeleev, numri atomik 81, masa atomike 204,37; në një prerje të freskët, metal me shkëlqim gri; i referohet mikroelementeve të rrallë.

Në natyrë, elementi përfaqësohet nga dy izotope të qëndrueshme 203 tl (29.5%) dhe 205 tl (70.5%) dhe izotope radioaktive 207 tl - 210 tl - anëtarë të serisë radioaktive. Përftohen artificialisht izotopet radioaktive 202 tl (t 1/2 = 12,5 ditë), 204 tl (t 1/2 = 4,26 vjet) dhe 206 tl (t 1/2 = 4,19 min).

T. u zbulua në 1861 nga W. Crookes në llumin e prodhimit të acidit sulfurik duke përdorur metodën spektroskopike përgjatë vijës karakteristike të gjelbër në spektër (prandaj emri: nga greqishtja thall o s - një degë e re, e gjelbër). Në 1862, kimisti francez C. O. Lamy për herë të parë izoloi T. dhe vendosi natyrën e tij metalike.

në koren e tokës (Clarke) 4.5? 10 -5% ndaj peshës, por për shkak të shpërndarjes ekstreme, roli i tij në proceset natyrore është i vogël. Në natyrë ka kryesisht komponime të t monovalente dhe më rrallë trivalente. Ashtu si metalet alkali, t është i përqendruar në pjesën e sipërme të kores së tokës - në shtresën e granitit (përmbajtja mesatare

10–4%), në shkëmbinjtë bazë është më pak (2 × 10–5%), ndërsa në shkëmbinjtë ultrabazikë është vetëm 1 × 10–5%. 10-6%. Njihen vetëm shtatë minerale T. (për shembull, kruksit, lorandit, vrbaite dhe të tjerë), dhe të gjithë janë jashtëzakonisht të rrallë. T. ka ngjashmërinë më të madhe gjeokimike me K, rb, cs dhe gjithashtu me pb, ag, cu dhe bi. T. migron lehtësisht në biosferë. Nga ujërat natyrore, thithet nga qymyri, argjila, hidroksidet e manganit, grumbullohet gjatë avullimit të ujit (për shembull, në liqenin e Sivashit deri në 5 ?

10 -8 g/l).

Vetite fizike dhe kimike. T. metal i butë, oksidohet lehtësisht në ajër dhe njollos shpejt. T. në një presion prej 0,1 MN / m 2 (1 kgf / cm 2) dhe një temperaturë nën 233 ° C ka një grilë gjashtëkëndore të mbushur ngushtë (a \u003d 3,4496 å; c \u003d 5,5137 å), mbi 233 ° C - kub me qendër trupin (a = 4,841 å), me presione të larta 3,9 Gn / m 2 (39000 kgf / cm 2) - kub në qendër të fytyrës; dendësia 11,85 g / cm 3; rrezja atomike 1,71 å, rrezet jonike: tl + 1,49 å, tl 3+ 1,05 å; t pl 303,6 ° C; t kip 1457 ° С, kapaciteti specifik i nxehtësisë 0,130 kJl (kg?

k). Rezistenca elektrike në 0°C (18 × 10–6 ohm cm); koeficienti i temperaturës së rezistencës elektrike 5,177? 10 -3 - 3,98?

10 -3 (0-100 °С). Temperatura e kalimit në gjendjen superpërcjellëse është 2,39 K. T. Është diamagnetike, ndjeshmëria e saj magnetike specifike është -0,249? 10–6 (30°C).

Konfigurimi i shtresës së jashtme elektronike të atomit tl 6 s 2 6 p 1 ; në komponime ka gjendje oksidimi +1 dhe +3. T. ndërvepron me oksigjenin dhe halogjenet tashmë në temperaturën e dhomës, me squfurin dhe fosforin kur nxehet. Është shumë i tretshëm në acid nitrik, më keq në acid sulfurik, i patretshëm në acide hidrohalike, formike, oksalike dhe acetike.

Nuk ndërvepron me tretësirat alkaline; Uji i sapo distiluar që nuk përmban oksigjen nuk ndikon në T. Përbërjet kryesore me oksigjenin: oksidi tl 2 o dhe oksidi tl 2 o 3.

Oksidi i azotit dhe kripërat tl (i) nitrat, sulfat, karbonat - i tretshëm; kromat, dikromat, halogjenët (me përjashtim të fluorit), si dhe oksidi i t. janë pak të tretshëm në ujë. tl (iii) formon një numër të madh përbërjesh komplekse me ligandë inorganikë dhe organikë.

Halidet tl (iii) janë shumë të tretshëm në ujë. Përbërjet tl (i) kanë rëndësinë më të madhe praktike.

Faturë. Në një shkallë industriale, teknike T.

të marra rastësisht gjatë përpunimit të xeheve sulfide të metaleve me ngjyra dhe hekurit. Ai nxirret nga gjysmë-produktet e industrisë së plumbit, zinkut dhe bakrit. Zgjedhja e metodës për përpunimin e lëndëve të para varet nga përbërja e tyre.

Për shembull, për të nxjerrë plumbin dhe përbërës të tjerë të vlefshëm nga pluhuri i prodhimit të plumbit, materiali sulfatizohet në një shtrat të lëngshëm në 300-350°C. Masa sulfate që rezulton shpëlahet me ujë dhe nxirret nga tretësira me T. tretësirë ​​50% të tributil fosfatit në vajguri që përmban jod dhe më pas riekstraktohet me acid sulfurik (300 g/l) me shtimin e peroksidit të hidrogjenit 3%. .

Metali izolohet nga riekstraktet me çimentim në fletë zinku. Pas shkrirjes nën një shtresë sodë kaustike merrni T. me një pastërti prej 99,99%.

Për pastrim më të thellë të metalit, përdoret rafinimi elektrolitik dhe pastrimi i kristalizimit.

Aplikacion. Në teknologji, T. përdoret kryesisht në formën e përbërjeve. Kristalet e vetme të tretësirave të ngurta të halogjeneve tibr - tli dhe tlcl - tlbr (të njohura në teknologji si KRS-5 dhe KRS-6) përdoren për prodhimin e pjesëve optike në pajisjet e teknologjisë infra të kuqe; kristalet tlcl dhe tlcl-tlbr - si radiatorë të sporteleve Cherenkov.

tl 2 o është pjesë e disa syzeve optike; sulfide, oksisulfide, selenide, teluride - përbërës të materialeve gjysmëpërçuese të përdorura në prodhimin e fotorezistorëve, ndreqësve gjysmëpërçues, vidikonëve. Një tretësirë ​​ujore e një përzierjeje të acidit formik dhe malonik (lëngu i rëndë Clerici) përdoret gjerësisht për të ndarë mineralet sipas densitetit. Amalgama T., e cila ngurtësohet në -59 °C, përdoret në termometra me temperaturë të ulët. Termometrat metalikë përdoren për prodhimin e lidhjeve mbajtëse dhe të shkrirë, si dhe në matësat e oksigjenit për përcaktimin e oksigjenit në ujë.

204tl përdoret si burim i rrezatimit b në pajisjet radioizotopike.

T. I. Darvoid.

Taliumi në trup. T. është vazhdimisht i pranishëm në indet e bimëve dhe kafshëve. Në tokë, përmbajtja mesatare e tij është 10–5%, në ujin e detit 10–9%, në organizmat shtazorë 4 ? 10-5%. Tek gjitarët T. absorbohet mirë nga trakti gastrointestinal, duke u akumuluar kryesisht në shpretkë dhe muskuj.

Tek njerëzit, marrja ditore e T. me ushqim dhe ujë është rreth 1,6 mikrogramë, me ajër - 0,05 mikrogramë. Roli biologjik i T. në një organizëm nuk është zbuluar. Mesatarisht toksike për bimët dhe shumë toksike për gjitarët dhe njerëzit.

helmimi T. dhe komponimet e tij janë të mundshme në përgatitjen dhe përdorimin praktik të tyre. T. depërton në trup përmes sistemit të frymëmarrjes, lëkurës së paprekur dhe traktit tretës.

Ekskretohet nga trupi për një kohë të gjatë, kryesisht me urinë dhe feces. Helmimet akute, subakute dhe kronike kanë një pasqyrë të ngjashme klinike, të ndryshme në ashpërsinë dhe shpejtësinë e shfaqjes së simptomave. Në rastet akute, pas 1-2 ditësh shfaqen shenja të dëmtimit të traktit gastrointestinal (të përzier, të vjella, dhimbje barku, diarre, kapsllëk) dhe traktit respirator. Pas 2-3 javësh, rënia e flokëve, beriberi (zbutja e mukozës së gjuhës, çarje në cepat e gojës, etj.)

d.). Në rastet e rënda mund të zhvillohen polineuriti, çrregullime mendore, dëmtime të shikimit etj.. Parandalimi i helmimeve në punë: mekanizimi i proceseve të prodhimit, mbyllja e pajisjeve, ventilimi, përdorimi i pajisjeve mbrojtëse personale.

L. P. Shabalika.

Lit.: Kimia dhe teknologjia e elementëve të rrallë dhe gjurmë, ed. K. A. Bolshakova, vëll 1, [M., 1965]; Zelikman A. N., Meyerson G. A., Metalurgjia e metaleve të rralla, Moskë, 1973; Taliumi dhe aplikimi i tij në teknologjinë moderne, M., 1968; Tikhova G.

S., Darvoyd T.I., Rekomandime për higjienën industriale dhe sigurinë gjatë punës me taliumin dhe përbërjet e tij, në koleksionin: Metalet e rralla, c. 2, M., 1964; Bowen H. y. M., elementët gjurmë në biokimi, l.-n. v., 1966.

Israelson Z. I., Mogilevskaya O. Ya., Suvorov. V. Çështjet e shëndetit në punë dhe patologjisë profesionale gjatë punës me metale të rralla, M., 1973.

Vetitë fiziko-kimike të taliumit dhe përbërjeve të tij

Taliumi është një metal i butë argjend-bardhë, i cili u zbulua me metodën spektroskopike në 1861 nga W. Grookes dhe në mënyrë të pavarur nga A.. Lamy në 1862.

Dhjetë helmet vdekjeprurëse dhe efekti i tyre te njerëzit

sipas pishës së gjelbër karakteristike në spektër (tallos - syth i gjelbër). Vetitë kimike të taliumit përcaktohen nga përkatësia e tij në grupin anësor të metaleve kalimtare a të grupit III të elementeve të tabelës periodike.

Pesha atomike e taliumit është 204,39, numri atomik është 81 dhe dendësia është 11,85 g/cm°. Pika e shkrirjes 303 C, pika e vlimit 1460°C.

Presioni i avullit të taliumit në 825°C është 1, në 983°C është 10, në 1040°C është 20 dhe në 1457°C është 760 mm Hg. Art. Në përbërjet kimike, ai vepron si një metal monovalent ose trevalent, duke formuar dy lloje të përbërjeve - ngjyra dhe okside. Në ajër, talium është i mbuluar me një film të oksidit të azotit; në 100°C oksidohet me shpejtësi me formimin e TI2O dhe Tl2O3. Ai reagon me klorin, bromin dhe jodin në temperaturën e dhomës. Kur ndërvepron me alkoolet, formon alkoolate.

Lehtësisht i tretshëm në HNO3 Ka kripëra të taliumit mono dhe trivalent (VK Grigorovich, 1970). Taliumi është një element i rrallë gjurmë. Natyra e shpërndarjes së tij në natyrë përcaktohet nga afërsia në vetitë kimike dhe madhësitë e rrezeve jonike me metalet alkali, si dhe me elementët kalkofilë.

Koncentratet sulfide komerciale (sfaleriti, galena, piriti dhe marksciti) janë me rëndësi industriale si burime të lëndëve të para për prodhimin e taliumit. Taliumi nuk nxirret drejtpërdrejt nga xehet dhe koncentratet që e përmbajnë atë në sasi që nuk i kalojnë të mijëtat e përqindjes.

Lëndët e para për prodhimin industrial të tij janë mbetjet dhe gjysmëproduktet e prodhimit të metaleve me ngjyra. Përmbajtja e taliumit në këto materiale ndryshon në mënyrë të konsiderueshme (nga të qindtat e përqindjes në të tërë) dhe varet jo vetëm nga përmbajtja e tapiumit në lëndën e parë, por edhe nga natyra e prodhimit dhe teknologjia e miratuar për marrjen e metalit bazë.

Kështu, nxjerrja e taliumit shoqërohet me përpunimin kompleks të lëndëve të para dhe kryhet së bashku me prodhimin e metaleve të tjera. Me një përqendrim të ulët të taliumit në lëndën e parë të përpunuar, teknologjia e prodhimit të tij në fazën e parë zakonisht zbret në marrjen e një koncentrati tapiumi, i cili më pas përpunohet në metal teknik ose sapunin e tij.

Në Bashkimin Sovjetik, prodhimi i taliumit organizohet në një numër fabrikash të plumbit dhe zinkut (T.I. Darvoid et al., 1968).

Oksidet e taliumit

Njihen 3 komponime të taliumit me oksigjen: azoti - Tl2O, oksidi - Tlg2O3 dhe peroksidi -Tl2O3 (pak i studiuar).

Tabela 1

Sukhoi dhe oksidi i taliumit sublimohen në temperatura të larta.

Oksidi nuk tretet në ujë, shpërbëhet kur nxehet; oksidi tretet lehtësisht në ujë me formimin e një alkali të fortë - Tl (OH), me alkool etilik formon alkoolat (C2H5)TlO.

TlO ndërvepron me Si02, duke gërryer xhamin dhe porcelanin. Hidroksidi - Tl (OH) 3 - precipitohet nga alkalet nga tretësirat e kripërave të taliumit trevalent, ai nuk tretet në ujë dhe shpërndahet ngadalë në acide minerale.

Kripërat e taliumit

Komponimet halogjene. Taliumi formon komponime monovalente dhe trevalente me klorin, bromin dhe jodin, por komponimet monovalente përdoren ende.

tabela 2

Vetitë karakteristike të këtyre përbërjeve janë tretshmëria e ulët në ujë, presioni i konsiderueshëm i avullit dhe rritja e fotosensitivitetit.

Kripërat e halidit të taliumit zakonisht përftohen nga precipitimi nga tretësirat ujore të kripërave të tij. Kripërat e halidit të kaliumit dhe natriumit përdoren si precipitues.

Kloruri i thatë i taliumit është një pluhur ngjyrë të bardhë, bromidi është i verdhë i lehtë, dhe jodidi është i verdhë i ndezur; Kloruri i taliumit të shkrirë është i pangjyrë, ndërsa bromidi dhe jodidi janë të njëjtat ngjyra si pluhurat.

Kripërat e halidit të taliumit janë pak të tretshme në alkool, aceton dhe benzinë; acidet (nitrik dhe sulfurik) tretin kripërat halide, veçanërisht kur nxehen, me zbërthimin e tyre të pjesshëm.

Sulfati i taliumit. TI2SO4 është një substancë kristalore e bardhë, e tretshme në ujë (në 20 C-48,7 g/l), formon kripëra të dyfishta me sulfitet e metaleve të tjera, me pikë shkrirjeje 645°C.

Karbonat talium - karbonat talium - TI2CO3 - pluhur kristalor i bardhë. Pesha molekulare 468,75; pak i tretshëm në ujë të ftohtë dhe i tretshëm në ujë të valë.

Tretësira ujore ka një reaksion fort alkalik, pika e shkrirjes është 272-273 ° C, kur shkrihet, formohet një masë e kuqe-kafe, e cila, pasi ftohet, bëhet e verdhë.

Lëngu Clerici - acid formik-malonik talium 2T1 (HCOO) Tl2 (HC-COO-COO), ngjyrë qelibari i lehtë, pa erë, me peshë specifike 4,25 g / cm 3, dekompozohet lehtësisht në temperaturën e dhomës në dritë, prandaj lëngu ruhet në enë e errët.

Pesha molekulare e preparatit anhidrik është 1009,56 (sipas peshave atomike ndërkombëtare 1961).

Taliumi dhe komponimet e tij përdoren në fusha të ndryshme të shkencës dhe teknologjisë. Vlera e këtij metali përcaktohet nga një numër i vetive të dobishme që e bëjnë atë të domosdoshëm në shumë procese dhe pajisje.

Aktualisht, ekzistojnë (T.N. Darvoid et al., 1968) dy fusha të përdorimit të taliumit që janë më premtuese për sa i përket shkallës së konsumit: prodhimi i lëngjeve të rënda dhe prodhimi i gotave optike. Nga komponimet më të përdorura të taliumit në industri, mund të përmenden më poshtë.

1. Kristalet KRS-5 dhe KRS-6 janë materiale optike unike që kanë transparencë të lartë në rajonin e largët infra të kuqe të spektrit, të kombinuara me rezistencë ndaj lagështirës. Këto kristale përdoren gjerësisht në pajisjet e teknologjisë infra të kuqe, duke përfshirë pajisjet që funksionojnë në kushte atmosferike, ku përdorimi i kristaleve të tjerë të njohur (NaCl, Csl, etj.) është i pamundur.

2. Oksidi i taliumit është një komponent për prodhimin e disa markave të syzeve optike me konstante optike të pazakonta.

3. Lëngu i rëndë Clerici - një tretësirë ​​ujore e një përzierjeje të kripërave të taliumit, në krahasim me lëngjet e tjera të rënda, ka peshën specifike më të lartë (4.25), lëvizshmëri më të madhe dhe aftësinë për t'u përzier me ujë në çdo proporcion.

Liquid Clerici është përdorur gjerësisht për disa dekada në analizat mineralogjike dhe studimet gjeopogo-mineralogjike të shkëmbinjve dhe xeheve.

4. Nga të gjitha lidhjet metalike, amalgama e taliumit (8,35% Tl) ka temperaturën më të ulët të ngurtësimit prej -59°C, dhe me shtesa të vogla të indiumit -63,3°C. Kjo veti e amalgamit të taliumit përdoret në termometra me temperaturë të ulët dhe qarqe të tjera ku kërkohet metal i lëngshëm në temperatura të ulëta.

5. Njëkristalet T1C1 - përdoren si radiatorë të numëruesve spektrofotometrikë Cherenkov që përdoren për regjistrimin e grimcave me energji të lartë.

6. Sulfidet, selenidet dhe teluridet e taliumit janë përbërës të shumë gjysmëpërçuesve kompleksë (citokpërçues, materiale termike, gjysmëpërçues qelqi).

Disa prej tyre përdoren në prodhimin e pajisjeve gjysmëpërçuese (ndreqësit gjysmëpërçues, fotorezistorë, vidikona).

7. Acetati dhe sulfati i taliumit - në disa raste, përdoret në prodhimin e helmeve për brejtësit (celiopast, etj.), insekticideve dhe pesticideve.

8. Karbonat taliumi - përdoret për prodhimin e qelqit, artificial Gure te Cmuar dhe në mjete piroteknike; nitrat - në prodhimin e bojrave me shkëlqim.

Për shkak të faktit se punëtorët në një sërë industrish kanë kontakt me taliumin, pyetjet për efektet biologjike dhe toksike të taliumit dhe përbërjeve të tij te njerëzit janë me interes të padyshimtë.

Si të helmoni një person me helm pyetet jo vetëm nga sulmuesit e mundshëm, por edhe nga përdoruesit e zakonshëm të internetit. Sot, tregu farmaceutik u ofron konsumatorëve një sërë barnash, disa prej të cilave mund të blihen pa recetë.

Dhe ka edhe substanca toksike që ju lejojnë të eliminoni shpejt një kundërshtar ose, anasjelltas, të provokoni një sëmundje kronike.

Njohuritë e vjetra dhe teknologjitë moderne bëhen armë të rrezikshme në duart e njerëzve kompetentë.

Cianidi i kaliumit është i njohur për pothuajse të gjithë; në fillim të shekullit të 20-të, një pluhur i rrezikshëm ishte një mënyrë e zakonshme për të hequr qafe fytyrat e padëshiruara.

Helmi i përket grupit të derivateve të acidit hidrocianik dhe është shumë i tretshëm në ujë. Disa burime tregojnë për erën specifike të kësaj substance, megjithatë, jo të gjithë njerëzit janë në gjendje ta ndiejnë atë. Cianidi i kaliumit shkakton helmim nëse gëlltitet, dhe është gjithashtu e rrezikshme të thithësh grimcat e pluhurit dhe avujt e tretësirës. Doza vdekjeprurëse e helmit është vetëm disa gramë, por në shumicën e rasteve varet nga pesha dhe karakteristikat individuale të organizmit.

Me ndihmën e cianidit të kaliumit, ju mund të helmoni shpejt një person.

Vdekja ndikohet nga mënyra se si substanca hyn në trup, kështu që kur grimcat thithen, veprimi i toksinës shfaqet në çast dhe kur hyn në stomak, helmi fillon të shkaktojë pasoja të pakthyeshme pas 15 minutash.

Viktima kalon nëpër disa faza të dehjes. Në fillim ndihet dhimbja e fytit, më pas fillojnë të përzierat dhe të vjellat dhe është e mundur mpirja e faringut.

Me kalimin e kohës, dobësia e përgjithshme rritet, lind një ndjenjë frike dhe pulsi ngadalësohet. Më pas, vërehen shenja të tilla si konvulsione dhe humbje të vetëdijes. Si rregull, nëse gëlltitet një dozë e mjaftueshme helmi, një person vdes brenda 4 orëve.

Me ardhjen e barnave të reja në tregun farmaceutik, njerëzit janë të interesuar se si të helmojnë një person me pilula.

Lista e helmeve të rrezikshme, nëse përdoren gabimisht, përfshin barnat e mëposhtme:

• pilula gjumi "Phenazepam";
• ujë hellebore;
• bie "Corvalol".

Ilaçi "Phenazepam" është përshkruar nga mjekët si ilaç kundër pagjumësisë, sulmeve të panikut dhe stresit.

Helmimi me talium

I referohet drogave psikotrope, dhe shkelësit e përdorin këtë ilaç për të helmuar një person në ëndërr.

Ashtu si shumë barna të tjera, "Phenazepam" është i papajtueshëm me alkoolin - kjo është ajo që përdorin kriminelët, pasi përdorimi i përbashkët i këtyre pilulave dhe pijeve alkoolike çon në ndalim të frymëmarrjes dhe vdekje.

Por nuk është e lehtë për të marrë ilaçin e përshkruar, pasi ai shpërndahet ekskluzivisht me recetë mjekësore.

Uji Hellebore shitet lirshëm në barnatore dhe përdoret jo vetëm në mjekësinë tradicionale, por edhe si ilaç për varësinë ndaj alkoolit. Sidoqoftë, disa raste të dehjes së qëllimshme nuk merren parasysh, prandaj një ilaç i tillë është i përshtatshëm për ata që duan të helmojnë një person pa përcaktuar helmin.

Rezultati fatal ndodh kur gëlltitet 2 vjet.

lëndët e para, uji hellebore ndikon negativisht në funksionimin e zemrës dhe presionin e gjakut. Kështu, furnizimi me oksigjen në tru zvogëlohet gradualisht.

Si rregull, alkooli përshpejton thithjen e helmit dhe shenjat e dehjes me ujin hellebore zhvillohen brenda 20 minutave pas marrjes së ilaçit. Fillojnë të vjellat dhe vërehen simptoma të tilla si etja e fortë, rrahjet e ngadalta të zemrës dhe çrregullimi mendor.

Vdekja ndodh mesatarisht pas 8 orësh, një ilaç i tillë lejon kriminelin të helmojë një person pa përcaktuar shkakun e saktë të vdekjes.

Pikat e "Corvalol" mund të blihen në çdo farmaci, gjë që i bën ato një ilaç të përballueshëm dhe efektiv për helmimin.

Doza vdekjeprurëse e barit varet nga pesha dhe mosha e personit, mesatarisht është 150 pika.

Intoksikimi karakterizohet nga gjumë i zgjatur, i zvogëluar presionin e gjakut dhe bebëzat e zgjeruara.

Përdorimi i përbashkët i këtij ilaçi me alkoolin është veçanërisht i rrezikshëm, me ç'rast shfaqet takikardia, lëkura bëhet blu.

Me shumë mundësi, nuk do të funksionojë të helmoni ngadalë një person me ndihmën e pikave Corvalol, një rezultat fatal ndodh brenda një dite, i cili përdoret nga elementë të ndryshëm asocialë të shoqërisë.

Përbërjet kimike të taliumit

Vetitë e taliumit dhe përbërjeve të tij

Sfond i shkurtër historik mbi taliumin

Taliumi u zbulua në 1861 nga fizikani anglez Crookes në llumrat e dhomës së bimëve të acidit sulfurik. Ajo u zbulua nga vija karakteristike e gjelbër në spektër.

Taliumi i përket grupit të tretë të sistemit periodik.

Numri atomik 81

Masa atomike 204,89

Dendësia, g/cm3 11,83

Pika e shkrirjes, °С 303

Pika e vlimit, °С 1406

Potenciali normal i elektrodës, V -0,336

α-taliumi është i qëndrueshëm deri në 230 °C, mbi këtë temperaturë β-modifikimi është i qëndrueshëm.

Taliumi është një metal i butë, i bardhë argjendi.

Megjithatë, ajo ka një pikë vlimi të lartë.

Në ajër në temperaturë normale, ai mbulohet shpejt me një film të zi të oksidit të taliumit Tl2O, i cili ngadalëson oksidimin e mëtejshëm; mbi 100 ºС, metali oksidohet shpejt me formimin e një përzierjeje të Tl2O dhe T12O3.

Në ujë, talium gërryhet ngadalë në prani të oksigjenit.

Metali tretet në acid nitrik, më ngadalë në acid sulfurik.

Në acidin klorhidrik, taliumi është pak i tretshëm për shkak të formimit të një filmi mbrojtës të klorurit të taliumit. Taliumi nuk tretet në tretësirat alkaline.

Metali reagon me klorin, bromin dhe jodin tashmë në temperaturën e dhomës.

Taliumi karakterizohet nga komponime në të cilat ka një gjendje oksidimi +1; komponimet që i përgjigjen gjendjes së oksidimit +3 janë më pak të qëndrueshme.

Përbërjet me një gjendje oksidimi të taliumit +1 janë të ngjashme në një sërë vetish me përbërjet e metaleve alkali dhe argjendit.

Tl2O - mp=330 ºС, tretet në H2O me formimin e TlOH.

Tl2O3 - mp=716 ºС, kafe e zezë, në temperatura mbi 716 ºС zbërthehet në Tl2O.

Tl2S - mp=450 ºС, pak i tretshëm në HCl, oksidohet lehtësisht në temperatura mbi 600 ºС.

Ngjashmëria me metalet alkali manifestohet në formimin nga taliumi monovalent i një hidroksidi shumë të tretshëm TlOH, i cili ka vetitë e një baze të fortë; formimi i sulfatit të tretshëm, karbonatit, ferrocianidit dhe sulfateve të dyfishta si alum.

Ngjashmëria me argjendin qëndron në formimin e halogjeneve pak të tretshme nga taliumi (tretshmëria zvogëlohet në serinë TlC1-T1Br-T1I); formimi i kromateve të dobët të tretshëm Tl2CrO4 dhe Tl2Cr2O7 dhe sulfideve Tl2S.

Megjithatë, ndryshe nga jonet e argjendit, jonet T1+ nuk formojnë komplekse amoniaku. Për oksidimin e joneve T1+ në T13+ në tretësirat ujore, përdoren agjentë të fortë oksidues si klori ose permanganati i kaliumit.

T1(OH)3 precipiton nga tretësirat në pH = 3-4.

Kur punoni me talium, është e nevojshme të merret parasysh toksiciteti i përbërjeve të tij.

Taliumi dhe komponimet e tij përdoren në fusha të ndryshme të teknologjisë:

optikë infra të kuqe.

Bromidi i taliumit dhe jodidi (kloruri i taliumit) përdoren për prodhimin e dritareve, lenteve, prizmave, kuvetave të instrumenteve optike që veprojnë në rajonin infra të kuqe të spektrit.

Elektronikë gjysmëpërçuese. Përbërjet e taliumit kanë veti të mira izoluese dhe përdoren në prodhimin e transistorëve dhe veshjeve izoluese.

Instrumentimi. Izotopi radioaktiv T1240 (gjysma e jetës 2,7 vjet) përdoret si burim i rrezatimit β në detektorët e difekteve për të kontrolluar cilësinë e materialeve, për të matur trashësinë e produkteve dhe veshjeve.

aliazhet.

Taliumi gjendet në disa aliazhe mbajtëse me bazë plumbi. Lidhja e lidhjeve të plumbit me talium rrit rezistencën e tyre ndaj korrozionit.

Bujqësia. Sulfati i taliumit përdoret si pesticid.

Lexoni gjithashtu:

Biblioteka popullore e elementeve kimike

Taliumi

Ka shumë paradokse në historinë e zbulimit të elementeve kimike.

Ndodhi që një studiues u angazhua në kërkimin e një elementi ende të panjohur dhe një tjetër e gjeti atë. Ndonjëherë disa shkencëtarë "kaluan në një kurs paralel", dhe më pas pas zbulimit (dhe dikush gjithmonë vjen tek ai pak më herët se të tjerët), lindën mosmarrëveshje prioritare.

Ndonjëherë ndodhte që një element i ri të ndihej papritur, papritur. Kështu u zbulua elementi #81, taliumi. Në mars 1861, shkencëtari anglez William Crookes ekzaminoi pluhurin që u kap në një nga impiantet e acidit sulfurik. Crookes besonte se ky pluhur duhet të përmbajë selen dhe telurium - analoge të squfurit. Ai gjeti selen, por ai nuk mund ta zbulonte teluriumin me metoda kimike konvencionale.

Pastaj Crookes vendosi të përdorë një metodë të re për atë kohë dhe shumë të ndjeshme të analizës spektrale. Në spektër, ai zbuloi papritur një linjë të re të ngjyrës së gjelbër të lehtë, e cila nuk mund t'i atribuohej asnjë prej elementeve të njohur. Kjo linjë e ndritur ishte “lajmi” i parë i elementit të ri. Falë saj, ai u zbulua dhe falë saj u emërua në latinisht thallus - "degë e lulëzuar". Linja spektrale e ngjyrës së gjetheve të reja doli të ishte "karta e thirrjes" e taliumit.

Në greqisht (dhe shumica e emrave të elementeve e kanë origjinën në latinisht ose greqisht), fjala tingëllon pothuajse e njëjtë, e cila përkthehet në rusisht si "fillim".

Talium me të vërtetë doli të ishte një fillestar - ata nuk e kërkuan, por ai u gjet ...

Element i çuditshëm

Kanë kaluar më shumë se 30 vjet që nga zbulimi i Crookes, dhe talium ishte ende një nga elementët më pak të studiuar. U kërkua në natyrë dhe u gjet, por, si rregull, në përqendrime minimale.

Vetëm në 1896 shkencëtari rus I.A. Antipov zbuloi një përmbajtje të shtuar të taliumit në markazitin silesian.

Në atë kohë, talium flitej si një element i rrallë, i shpërndarë, dhe gjithashtu si një element me çudira. Pothuajse e gjithë kjo është e vërtetë sot.

Vetëm talium nuk është aq i rrallë - përmbajtja e tij në koren e tokës është 0.0003% - shumë më tepër se, për shembull, ari, argjendi ose merkur. U gjetën edhe minerale vetanake të këtij elementi - minerale shumë të rralla lorandit TlAsS2, vrbaite Tl(As, Sb)3S5 dhe të tjerë.

Por asnjë depozitë e vetme e mineraleve të taliumit në Tokë nuk është me interes për industrinë. Ky element fitohet gjatë përpunimit të substancave dhe xeheve të ndryshme - si nënprodukt. Taliumi me të vërtetë doli të ishte shumë i shpërndarë.

Dhe çuditë në vetitë e saj, siç thonë ata, më se e mjaftueshme. Nga njëra anë, talium është i ngjashëm me metalet alkaline. Dhe në të njëjtën kohë, është disi e ngjashme me argjendin, dhe disi me plumbin dhe kallajin. Gjykoni vetë: si kaliumi dhe natriumi, talium zakonisht shfaq një valencë prej 1+, hidroksidi i taliumit monovalent TlOH është një bazë e fortë, shumë e tretshme në ujë.

Ashtu si metalet alkaline, talium është në gjendje të formojë poliiodide, polisulfide, alkoolate... Por tretshmëria e dobët e klorurit, bromit dhe jodit të taliumit njëvalent në ujë e bën këtë element të lidhur me argjendin.

Dhe për nga pamja, dendësia, fortësia, pika e shkrirjes - në të gjithë kompleksin e vetive fizike - talium mbi të gjitha i ngjan plumbit.

Dhe në të njëjtën kohë, ai zë një vend në grupin III të sistemit periodik, në të njëjtin nëngrup me galiumin dhe indiumin, dhe vetitë e elementeve të këtij nëngrupi ndryshojnë fare natyrshëm.

Përveç valencës 1+, talium mund të shfaqë edhe valencën 34-, e cila është e natyrshme për një element të grupit III.

Si rregull, kripërat trevalente të taliumit janë më të vështira për t'u tretur sesa kripërat e ngjashme të taliumit monovalente. Këto të fundit, meqë ra fjala, janë studiuar më mirë dhe kanë një rëndësi më të madhe praktike.

Por ka komponime që përmbajnë të dy taliumin. Për shembull, halidet e taliumit mono- dhe trivalent janë në gjendje të reagojnë me njëri-tjetrin.

Dhe pastaj ka komponime komplekse kurioze, në veçanti Tl1 + -. Në të, taliumi njëvalent vepron si një kation, dhe trevalenti është pjesë e anionit kompleks.

Duke theksuar kombinimin prona të ndryshme në këtë element, kimisti francez Dumas shkruante: "Nuk do të ishte ekzagjerim nëse, nga pikëpamja e klasifikimit të pranuar përgjithësisht të metaleve, të themi se talium kombinon veti të kundërta që na lejojnë ta quajmë atë një metal paradoksal".

Më tej, Dumas argumenton se në mesin e metaleve taliumi i diskutueshëm zë të njëjtin vend si platipusi midis kafshëve. Dhe në të njëjtën kohë, Dumas (dhe ai ishte një nga studiuesit e parë të elementit nr. 81) besonte se "taliumi është i destinuar të bëjë një epokë në historinë e kimisë".

Epoka e taliumit nuk është bërë ende dhe ndoshta nuk do të bëhet.

Por përdorim praktik e gjeti (edhe pse jo menjëherë). Për disa industri dhe shkencë, ky element është vërtet i rëndësishëm.

Aplikimi i taliumit

Taliumi mbeti "i papunë" për 60 vjet pas zbulimit të Crookes.

Por nga fillimi i viteve 20 të shekullit tonë, u zbuluan vetitë specifike të përgatitjeve të taliumit dhe kërkesa për to u shfaq menjëherë.

Në vitin 1920, në Gjermani u mor një helm i patentuar kundër brejtësve, i cili përfshinte sulfat talium Tl2SO4. Kjo substancë pa shije dhe erë përfshihet ndonjëherë në përbërjen e insekticideve dhe zoocideve sot.

Në të njëjtin 1920, një artikull nga Case u shfaq në revistën Physical Review, i cili zbuloi se përçueshmëria elektrike e një prej përbërjeve të taliumit (oksisulfidi i tij) ndryshon nën veprimin e dritës.

Së shpejti u bënë fotocelat e para, mediumi i punës i të cilave ishte pikërisht kjo substancë. Ata janë veçanërisht të ndjeshëm ndaj rrezeve infra të kuqe.

Komponimet e tjera të elementit nr. 81, në veçanti kristalet e përziera të bromurit dhe jodit të taliumit monovalent, transmetojnë mirë rrezet infra të kuqe. Kristale të tilla u morën për herë të parë gjatë Luftës së Dytë Botërore. Ato u rritën në kavanoza platini në 470°C dhe u përdorën në pajisjet e sinjalizimit me rreze infra të kuqe, si dhe për të zbuluar snajperët e armikut.

Më vonë, TlBr dhe TlI u përdorën në numëruesit e scintilacionit për të regjistruar rrezatimin alfa dhe beta ...

Është e njohur se djegia nga dielli në lëkurën tonë shfaqet kryesisht për shkak të rrezeve ultravjollcë dhe se këto rreze kanë edhe efekt baktericid.

Sidoqoftë, siç përcaktohet, jo të gjitha rrezet e pjesës ultravjollcë të spektrit janë njësoj efektive. Mjekët lëshojnë rrezatim eritemal ose eritemal (nga latinishtja aeritema - "skuqje"), veprimet janë "rreze rrezitjeje" të vërteta. Dhe, sigurisht, materialet e afta për të kthyer rrezatimin parësor ultravjollcë në rrezet eritemal janë shumë të rëndësishme për fizioterapinë.

Materiale të tilla rezultuan të ishin disa silikate dhe fosfate të metaleve alkaline tokësore të aktivizuara nga talium.

Mjekësia përdor komponime të tjera të elementit #81. Ato përdoren, veçanërisht, për heqjen e qimeve te krimbi i ziles - kripërat e taliumit në doza të përshtatshme çojnë në tullaci të përkohshme. Përdorimi i gjerë i kripërave të taliumit në mjekësi pengohet nga fakti se ndryshimi midis dozave terapeutike dhe toksike të këtyre kripërave është i vogël.

Toksiciteti i taliumit dhe kripërave të tij kërkon që ato të trajtohen me kujdes dhe me kujdes.

Deri më tani, duke folur për përfitimet praktike të taliumit, ne kemi prekur vetëm përbërjet e tij. Mund të shtohet se karbonati i taliumit Tl2CO3 përdoret për të përftuar qelq me indeks të lartë thyerjeje të rrezeve të dritës. Por çfarë ndodh me vetë taliumin? Përdoret gjithashtu, megjithëse ndoshta jo aq gjerësisht sa kripërat.

Taliumi metalik është pjesë e disa lidhjeve, duke u dhënë atyre rezistencë ndaj acidit, forcë dhe rezistencë ndaj konsumit. Më shpesh, talium futet në lidhjet bazuar në plumbin e tij të lidhur. Lidhja mbajtëse - 72% Pb, 15% Sb, 5% Sn dhe 8% Tl tejkalon lidhjet më të mira mbajtëse të kallajit. Një aliazh prej 70% Pb, 20% Sn dhe 10% Tl është rezistent ndaj acideve nitrik dhe klorhidrik.

Disi larg është një aliazh i taliumit me merkur - amalgamë taliumi, që përmban afërsisht 8,5% të elementit nr. 81.

Në kushte normale, ai është i lëngshëm dhe, ndryshe nga merkuri i pastër, mbetet në gjendje të lëngshme në temperatura deri në -60°C. Lidhja përdoret në vula të lëngshme, çelsat, termometra që veprojnë në Veriun e Largët, në eksperimente me temperatura të ulëta.

Në industrinë kimike, taliumi metalik, si disa nga komponimet e tij, përdoret si katalizator, veçanërisht në reduktimin e nitrobenzenit me hidrogjen.

Pa punë nuk mbetën as radioizotopet e taliumit.

Talium-204 (gjysma e jetës 3,56 vjet) është një emetues i pastër beta. Përdoret në instrumente të dizajnuara për të matur trashësinë e veshjeve dhe produkteve me mure të hollë.

Instalime të ngjashme me talium radioaktiv heqin ngarkesat e elektricitetit statik nga produktet e gatshme në industrinë e letrës dhe tekstilit.

Mendojmë se shembujt e dhënë tashmë janë mjaft të mjaftueshëm për të konsideruar dobinë e elementit nr. 81 të provuar pa kushte.

Dhe ne nuk folëm për faktin se talium do të bëjë një epokë në kimi - kjo është e gjitha Dumas. Jo Alexandre Dumas, megjithëse (që do të ishte mjaft e kuptueshme me imagjinatën e tij), por Jean Baptiste Andre Dumas, emri i shkrimtarit, një kimist mjaft serioz.

Por, vërejmë se edhe fantazia u sjell më shumë të mira kimistëve sesa dëm…

Pak më shumë histori

Kimisti francez Lamy zbuloi taliumin në mënyrë të pavarur nga Crookes. Ai zbuloi vijën spektrale të gjelbër gjatë ekzaminimit të llumit nga një fabrikë tjetër e acidit sulfurik.

Ai ishte i pari që mori pak talium elementar, vendosi natyrën e tij metalike dhe studioi disa nga vetitë e tij. Crooks ishte vetëm disa muaj përpara Lamy-t.

Rreth mineraleve të taliumit

Në disa minerale të rralla - lorandit, vrbaite, gutchinsonite, krooksite - përmbajtja e elementit nr. 81 është shumë e lartë - nga 16 në 80%. E vetmja keqardhje është se të gjitha këto minerale janë shumë të rralla. Minerali i fundit i taliumit, i cili është pothuajse i pastër oksid taliumi trivalent Tl2O3 (79,52% Tl), u gjet në 1956.

në territorin e SSR-së së Uzbekistanit. Ky mineral quhej avicenite - për nder të sherebelit, mjekut dhe filozofit Avicena, ose më saktë Abu Ali ibn Sina.

Taliumi në natyrë

Taliumi gjendet në organizmat bimore dhe shtazore. Gjendet tek duhani, rrënjët e çikores, spinaqi, druri i ahut, rrushi, panxhari dhe bimë të tjera. Nga kafshët, kandil deti, anemonat, yjet e detit dhe banorët e tjerë të deteve përmbajnë më shumë talium.

Disa bimë grumbullojnë talium gjatë aktivitetit të tyre jetësor. Taliumi u gjet në panxharët e rritur në tokë ku metodat më delikate analitike nuk arritën të zbulonin elementin nr. 81. Më vonë u zbulua se edhe me një përqendrim minimal të taliumit në tokë, panxhari është në gjendje ta përqendrojë dhe ta grumbullojë atë.

Jo vetëm nga oxhaqet

Zbuluesi i taliumit e gjeti atë në pluhurin fluturues të një uzine të acidit sulfurik.

Tani duket e natyrshme që talium, në fakt, u gjet në oxhak - në fund të fundit, në temperaturën e shkrirjes së xeheve, komponimet e taliumit bëhen të paqëndrueshme.

Në pluhurin e fryrë në oxhak, ato kondensohen, si rregull, në formën e oksidit dhe sulfatit. Për të nxjerrë taliumin nga përzierja (dhe pluhuri është një përzierje e shumë substancave), tretshmëria e mirë e shumicës së përbërjeve monovalente të taliumit ndihmon. Ato nxirren nga pluhuri i acidifikuar ujë i nxehtë.

Helmi i miut - një dozë vdekjeprurëse për njerëzit, simptomat dhe pasojat e helmimit

Rritja e tretshmërisë ndihmon në pastrimin e suksesshëm të taliumit nga papastërtitë e shumta. Pas kësaj, përftohet metali talium. Metoda e përftimit të taliumit metalik varet nga ajo se cili prej përbërjeve të tij ishte produkti përfundimtar i fazës së mëparshme të prodhimit.

Nëse përftohet karbonat, sulfati ose perklorati i taliumit, atëherë elementi nr. 81 nxirret prej tyre me elektrolizë; nëse është marrë klorur ose oksalat, atëherë drejtohuni në rikuperimin e zakonshëm. Sulfati i taliumit Tl2SO4 më i avancuar teknologjikisht i tretshëm në ujë. Vetë shërben si elektrolit, gjatë elektrolizës së të cilit talium sfungjer depozitohet në katoda alumini. Më pas kjo sfungjer shtypet, shkrihet dhe hidhet në një kallëp. Duhet mbajtur mend se taliumi merret gjithmonë kalimthi: së bashku me plumbin, zinkun, kadmiumin dhe disa elementë të tjerë.

I tillë është fati i të shpërndarëve...

Izotopi më i lehtë i taliumit

Elementi #81 ka dy izotope të qëndrueshme dhe 19 radioaktive (me numra masiv që variojnë nga 189 në 210). I fundit, në vitin 1972, në Laboratorin e Problemeve Bërthamore të Institutit të Përbashkët për Kërkime Bërthamore në Dubna, mori izotopin më të lehtë të këtij elementi, talium-189.

Ai u përftua duke rrezatuar një objektiv difluoridi plumbi me protone të përshpejtuar me një energji prej 660 MeV, e ndjekur nga ndarja e produkteve të reaksioneve bërthamore në një ndarës mase.

Gjysma e jetës së izotopit më të lehtë të taliumit doli të jetë afërsisht i njëjtë me atë më të rëndë, është i barabartë me 1.4 ± 0.4 minuta (për 210 Tl - 1.32 minuta).

Taliumi është një element i nëngrupit kryesor të grupit të tretë të periudhës së gjashtë të sistemit periodik të elementeve kimike të D. I. Mendeleev, numri atomik 81. Shënohet me simbolin Tl (lat. Taliumi). I përket grupit të metaleve të rënda. Substanca e thjeshtë talium është një metal i bardhë i butë me një nuancë kaltërosh.

Taliumi u zbulua me metodën spektrale në 1861 nga William Crookes në llumin nga dhomat e plumbit të uzinës së acidit sulfurik Harz. Metali i pastër talium u përftua në mënyrë të pavarur nga Crookes dhe kimisti francez Claude-Auguste Lamy në 1862.

Në mars 1861, shkencëtari anglez William Crookes ekzaminoi pluhurin që u kap në një nga impiantet e acidit sulfurik. Crookes besonte se ky pluhur duhet të përmbajë selen dhe telurium - analoge të squfurit. Ai gjeti selen, por ai nuk mund ta zbulonte teluriumin me metoda kimike konvencionale. Pastaj Crookes vendosi të përdorë një metodë të re për atë kohë dhe shumë të ndjeshme të analizës spektrale. Në spektër, ai zbuloi papritur një linjë të re të ngjyrës së gjelbër të lehtë, e cila nuk mund t'i atribuohej asnjë prej elementeve të njohur. Kjo linjë e ndritur ishte “lajmi” i parë i elementit të ri. Falë saj, ai u zbulua dhe falë saj u emërua në latinisht thallus - "degë e lulëzuar". Linja spektrale e ngjyrës së gjetheve të reja doli të ishte "karta e thirrjes" e taliumit.

Kanë kaluar më shumë se 30 vjet që nga zbulimi i Crookes, dhe talium ishte ende një nga elementët më pak të studiuar. U kërkua në natyrë dhe u gjet, por, si rregull, në përqendrime minimale. Vetëm në 1896 shkencëtari rus I.A. Antipov zbuloi një përmbajtje të shtuar të taliumit në markazitin silesian.

Taliumi është një element gjurmë. Përmbahet në pengesat dhe piritet e zinkut, bakrit dhe hekurit, në kripërat e kaliumit dhe mikat. talium - metaleve të rënda. Janë të njohura vetëm shtatë minerale të taliumit (për shembull, kroksiti (Cu, Tl, Ag) 2 Se, loranditi TlAsS 2, vrbaite Tl 4 Hg 3 Sb 2 As 8 S 20, gutchinsonite (Pb, Tl) S Ag 2 S 5As 2 S 5, avicennit Tl 2 O 3 dhe të tjerët), të gjitha ato janë jashtëzakonisht të rralla. Pjesa më e madhe e taliumit është e lidhur me sulfide, dhe kryesisht me disulfide hekuri. Në pirit u gjet në 25% të mostrave të analizuara. Përmbajtja e tij në disulfide hekuri është shpesh 0,1 - 0,2%, dhe ndonjëherë arrin 0,5%. Në galena, përmbajtja e taliumit varion nga 0,003 në 0,1% dhe rrallë më shumë. Përqendrimet e larta të taliumit në disulfide dhe galena janë karakteristikë e depozitave të plumb-zinkut në temperaturë të ulët në gurë gëlqerorë. Përmbajtja e taliumit, që arrin 0,5%, vihet re në disa sulfosalte. Një sasi e vogël e taliumit gjendet në shumë sulfide të tjera, për shembull, në sfaleritin dhe kalkopiritin e disa depozitave të piritit të bakrit. Përmbajtja e tij varion nga 25 deri në 50 g/t.

Por asnjë depozitë e vetme e mineraleve të taliumit në Tokë nuk është me interes për industrinë. Ky element fitohet gjatë përpunimit të substancave dhe xeheve të ndryshme - si nënprodukt.

Taliumi ka ngjashmërinë më të madhe gjeokimike me K, Rb, Cs, si dhe me Pb, Ag, Cu, Bi. Taliumi migron lehtësisht në biosferë. Nga ujërat natyrore thithet nga qymyri, argjila, hidroksidet e manganit, grumbullohet kur uji avullon (për shembull, në liqenin e Sivashit deri në 5·10 -8 g/l). Përmban mineralet e kaliumit (mika, feldspatët), mineralet sulfide: galena, sfaleriti, markeziti (deri në 0,5%), kinabar. Si një papastërti, është i pranishëm në oksidet natyrore të manganit dhe hekurit.

Taliumi gjendet në organizmat bimore dhe shtazore. Gjendet tek duhani, rrënjët e çikores, spinaqi, druri i ahut, rrushi, panxhari dhe bimë të tjera. Nga kafshët, kandil deti, anemonat, yjet e detit dhe banorët e tjerë të deteve përmbajnë më shumë talium. Disa bimë grumbullojnë talium gjatë aktivitetit të tyre jetësor. Taliumi u gjet në panxharët e rritur në tokë në të cilën elementi nuk mund të zbulohej me metodat më delikate analitike.

Taliumi i pastër komercialisht pastrohet nga elementë të tjerë që përmbahen në pluhurin e tymit (Ni, Zn, Cd, In, Ge, Pb, As, Se, Te) duke u tretur në acid të holluar të ngrohtë, i ndjekur nga precipitimi i sulfatit të patretshëm të plumbit dhe shtimi i HCl në precipitojnë klorurin e taliumit (TlCl). Pastrimi i mëtejshëm arrihet me elektrolizën e sulfatit të taliumit në acid sulfurik të holluar duke përdorur tela platini, e ndjekur nga shkrirja e taliumit të çliruar në një atmosferë hidrogjeni në 350-400°C.

Zbuluesi i taliumit e gjeti atë në pluhurin fluturues të një uzine të acidit sulfurik. Tani duket e natyrshme që talium, në fakt, u gjet në oxhak - në fund të fundit, në temperaturën e shkrirjes së xeheve, komponimet e taliumit bëhen të paqëndrueshme. Në pluhurin e fryrë në oxhak, ato kondensohen, si rregull, në formën e oksidit dhe sulfatit. Për të nxjerrë taliumin nga përzierja (dhe pluhuri është një përzierje e shumë substancave), tretshmëria e mirë e shumicës së përbërjeve monovalente të taliumit ndihmon. Ato nxirren nga pluhuri me ujë të nxehtë të acidifikuar. Rritja e tretshmërisë ndihmon në pastrimin e suksesshëm të taliumit nga papastërtitë e shumta. Pas kësaj, përftohet metali talium. Metoda e përftimit të taliumit metalik varet nga ajo se cili prej përbërjeve të tij ishte produkti përfundimtar i fazës së mëparshme të prodhimit. Nëse përftohet karbonat, sulfati ose perklorati i taliumit, atëherë elementi nr. 81 nxirret prej tyre me elektrolizë; nëse është marrë klorur ose oksalat, atëherë drejtohuni në rikuperimin e zakonshëm. Sulfati i taliumit i tretshëm në ujë teknologjikisht më i avancuar Tl 2 SO 4 . Vetë shërben si elektrolit, gjatë elektrolizës së të cilit talium sfungjer depozitohet në katoda alumini. Më pas kjo sfungjer shtypet, shkrihet dhe hidhet në një kallëp. Duhet mbajtur mend se taliumi merret gjithmonë kalimthi: së bashku me plumbin, zinkun, kadmiumin dhe disa elementë të tjerë.

Nga njëra anë, talium është i ngjashëm me metalet alkaline. Dhe në të njëjtën kohë, është disi e ngjashme me argjendin, dhe disi me plumbin dhe kallajin. Gjykoni vetë: si kaliumi dhe natriumi, talium zakonisht shfaq një valencë prej 1+, hidroksidi i taliumit monovalent TlOH është një bazë e fortë, shumë e tretshme në ujë. Ashtu si metalet alkaline, talium është në gjendje të formojë poliiodide, polisulfide dhe alkoolate. Por tretshmëria e dobët në ujë e klorurit, bromit dhe jodidit të taliumit monovalent e bën këtë element të lidhur me argjendin. Dhe për nga pamja, dendësia, fortësia, pika e shkrirjes - në të gjithë kompleksin e vetive fizike - talium mbi të gjitha i ngjan plumbit.

Dhe në të njëjtën kohë, ai zë një vend në grupin III të sistemit periodik, në të njëjtin nëngrup me galiumin dhe indiumin, dhe vetitë e elementeve të këtij nëngrupi ndryshojnë fare natyrshëm.

Përveç valencës 1+, talium mund të shfaqë edhe valencën 34-, e cila është e natyrshme për një element të grupit III. Si rregull, kripërat trevalente të taliumit janë më të vështira për t'u tretur sesa kripërat e ngjashme të taliumit monovalente. Këto të fundit, meqë ra fjala, janë studiuar më mirë dhe kanë një rëndësi më të madhe praktike.

Por ka komponime që përmbajnë të dy taliumin. Për shembull, halidet e taliumit mono- dhe trivalent janë në gjendje të reagojnë me njëri-tjetrin. Dhe pastaj ka komponime komplekse kurioze, në veçanti Tl 1+ - . Në të, taliumi njëvalent vepron si një kation, dhe trevalenti është pjesë e anionit kompleks.

Taliumi është një metal i bardhë me një nuancë kaltërosh. Ekziston në tre modifikime.

Modifikimi i temperaturës së ulët Tl II me një grilë gjashtëkëndore, a=0,34566 nm, c=0,55248 nm. Mbi 234 °C, ka një modifikim në temperaturë të lartë të Tl I, me një rrjetë kub të përqendruar në vëllim të tipit α-Fe, a=0,3882 nm. Në 3,67 GPa dhe 25 °C - modifikim Tl III me një rrjetë kub të përqendruar në fytyrë, a=0,4778 nm.

Taliumi është diamagnetik. Në një temperaturë prej 2.39 K, ai kalon në gjendje superpërcjellëse.

Taliumi është një helm shumë toksik dhe helmimi me të shpesh përfundon me vdekje. Helmimi me talium dhe përbërjet e tij është i mundur kur ato merren dhe përdoren në praktikë. Taliumi hyn në trup përmes sistemit të frymëmarrjes, lëkurës së paprekur dhe traktit tretës. Ekskretohet nga trupi për një kohë të gjatë. Helmimet akute, subakute dhe kronike kanë një pasqyrë të ngjashme klinike, të ndryshme në ashpërsinë dhe shpejtësinë e shfaqjes së simptomave. Në rastet akute, pas 1-2 ditësh shfaqen shenja të dëmtimit të traktit gastrointestinal (të përzier, të vjella, dhimbje barku, diarre, kapsllëk) dhe traktit respirator. Pas 2-3 javësh vërehet rënie e flokëve, dukuri beriberi (zbutje e mukozës së gjuhës, çarje në cepat e gojës etj.). Në rastet e rënda mund të zhvillohen polineuriti, çrregullime mendore, dëmtim të shikimit etj.

Për sulfat talium, doza vdekjeprurëse orale për njerëzit është rreth 1 g. Njihen raste kur dozat 8 mg/kg, si dhe 10-15 mg/kg, ishin fatale. Helmimi zgjat disa javë (2-3) javë dhe pas 3-4 ditësh pas marrjes së helmit shfaqet një mirëqenie imagjinare.

Përqendrimi maksimal i lejuar në ujë për taliumin është vetëm 0.0001 mg / m3, in ajri atmosferik- 0,004 mg/m3.

Taliumi gjithashtu paraqet një rrezik të konsiderueshëm mjedisor për faktin se, kur hiqet nga një enë e mbyllur, oksidohet shpejt në ajër të hapur.

Aplikimi i taliumit

Në vitin 1920, në Gjermani u mor një helm i patentuar kundër brejtësve, i cili përfshinte sulfat talium Tl 2 SO 4 . Kjo substancë pa shije dhe erë përfshihet ndonjëherë në përbërjen e insekticideve dhe zoocideve sot.

Prej tij u bënë fotocelat e para, mediumi i punës i të cilit ishte pikërisht kjo substancë. Ata janë veçanërisht të ndjeshëm ndaj rrezeve infra të kuqe.

Përbërjet e tjera të këtij metali, në veçanti kristalet e përziera të bromurit të taliumit njëvalent dhe jodit, transmetojnë mirë rrezet infra të kuqe. Kristale të tilla u morën për herë të parë gjatë Luftës së Dytë Botërore. Ata u rritën në kavanoza platini në 470°C dhe u përdorën në pajisjet e sinjalizimit infra të kuqe, si dhe për të zbuluar snajperët në luftë.

Kripërat e taliumit përdoren, në veçanti, për heqjen e qimeve te krimbi i ziles - kripërat e taliumit në doza të përshtatshme çojnë në tullaci të përkohshme. Përdorimi i gjerë i këtij metali në mjekësi pengohet nga fakti se ndryshimi midis dozave terapeutike dhe toksike të këtyre kripërave është i vogël. Toksiciteti i taliumit dhe kripërave të tij kërkon që ato të trajtohen me kujdes dhe me kujdes.

Taliumi metalik është pjesë e disa lidhjeve, duke u dhënë atyre rezistencë ndaj acidit, forcë dhe rezistencë ndaj konsumit. Më shpesh, talium futet në lidhjet bazuar në plumbin e tij të lidhur. Lidhja mbajtëse - 72% Pb, 15% Sb, 5% Sn dhe 8% Tl tejkalon lidhjet më të mira mbajtëse të kallajit. Një aliazh prej 70% Pb, 20% Sn dhe 10% Tl është rezistent ndaj acideve nitrik dhe klorhidrik.

Disi larg është një aliazh i taliumit me merkur - amalgamë taliumi, që përmban afërsisht 8,5% të elementit nr. 81. Në kushte normale, ai është i lëngshëm dhe, ndryshe nga merkuri i pastër, mbetet në gjendje të lëngshme në temperatura deri në -60°C. Lidhja përdoret në vula të lëngshme, çelsat, termometra që veprojnë në Veriun e Largët, në eksperimente me temperatura të ulëta.

Në industrinë kimike, taliumi metalik, si disa nga komponimet e tij, përdoret si katalizator, veçanërisht në reduktimin e nitrobenzenit me hidrogjen.

Pa punë nuk mbetën as radioizotopet e taliumit. Talium-204 (gjysma e jetës 3,56 vjet) është një emetues i pastër beta. Talium-204 përdoret si burim i rrezatimit beta në shumë pajisje për monitorimin dhe hulumtimin e proceseve industriale. Me ndihmën e pajisjeve të tilla, për shembull, trashësia e një pëlhure ose letre në lëvizje matet automatikisht: sapo rrezet beta që kalojnë nëpër një shtresë materiali fillojnë të dobësohen ose rriten (që do të thotë se trashësia e materialit është rritur ose zvogëlohet në përputhje me rrethanat), pajisja automatike jep komandën e nevojshme dhe rikthen "status quo", pra regjimin teknologjik optimal. Pajisjet e tjera me talium radioaktiv si dorë largojnë ngarkesën e dëmshme statike që ndodh në objektet e prodhimit të industrisë së tekstilit, letrës dhe filmit.

Izotopet e taliumit

Elementi ka dy izotope të qëndrueshme dhe 19 radioaktive (me numra masiv që variojnë nga 189 në 210). I fundit, në vitin 1972, në Laboratorin e Problemeve Bërthamore të Institutit të Përbashkët për Kërkime Bërthamore në Dubna, mori izotopin më të lehtë të këtij elementi, talium-189. Ai u përftua duke rrezatuar një objektiv difluoridi plumbi me protone të përshpejtuar me një energji prej 660 MeV, e ndjekur nga ndarja e produkteve të reaksioneve bërthamore në një ndarës mase. Gjysma e jetës së izotopit më të lehtë të taliumit doli të jetë afërsisht i njëjtë me atë më të rëndë, është 1.4 ± 0.4 minuta (për 210 Tl - 1.32 minuta).

Rezervat dhe prodhimi i taliumit

Burimet botërore të taliumit të lidhura me burimet e zinkut arrijnë në rreth 17 mijë tonë; shumica e tyre janë të përqendruara në Kanada, Evropë dhe SHBA. 630 mijë tonë të tjerë janë të lidhur me burimet botërore të qymyrit. Përmbajtja mesatare e taliumit në koren e tokës vlerësohet në 0.7 pjesë për milion. Shërbimi Gjeologjik i SHBA-së vlerëson rezervat botërore dhe bazën rezervë të taliumit të përmbajtur në mineralet e zinkut në përkatësisht 380 dhe 650 tonë, nga të cilat Shtetet e Bashkuara përbëjnë përkatësisht 32 dhe 120 tonë.

Prodhimi i taliumit në botë në vitin 2006 u vlerësua në 10 tonë, i pandryshuar nga viti 2005. Taliumi nxirret si nënprodukt në një sërë vendesh nga pluhuri dhe mbetjet e krijuara gjatë përpunimit të xeheve të bakrit, zinkut dhe plumbit. Në SHBA, ky metal nuk është nxjerrë që nga viti 1981, megjithë praninë e tij në xehe të nxjerra apo të përpunuara.

Në Rusi dhe vendet e CIS, ka rreth 10 ndërmarrje që nxjerrin taliumin në procesin e prodhimit.

- (lat. - Taliumi, simboli Tl) - element i grupit të 13-të (IIIa) të sistemit periodik, numri atomik 81, masa atomike relative 204,38. Taliumi natyror përbëhet nga dy izotope të qëndrueshme: 203 Tl (29,524 at.%) dhe 205 Tl (70,476 at.%), dhe njihen gjithsej 35 izotope me numër masiv nga 176 në 210. Në përbërjet kimike, talium shfaq gjendje oksidimi +1 dhe + 3, ndodh në natyrë kryesisht në gjendjen e oksidimit +1, talium trevalent është shumë më pak i zakonshëm.

Në fillim të viteve 1850, kimisti i ri anglez William Crookes (1832–1919) po punonte për nxjerrjen e selenit nga pluhuri i mbledhur në fabrikën e acidit sulfurik në Tilkerode, Gjermania veriore. Ai supozoi se kishte telurium në mbetjet e mbetura pas nxjerrjes së selenit, por, pasi kreu një analizë kimike, nuk mundi ta zbulonte atë. Megjithatë, Crookes vendosi t'i mbante mostrat e studiuara në laboratorin e tij. Në 1861, Crookes pati mundësinë të kryente analiza spektrale dhe në mars të atij viti ai vendosi të përdorte një spektroskop për të përcaktuar nëse teluri përmbante mbetjet. Ndërsa mbante mbeturinat në flakën e djegësit, Crookes u befasua kur gjeti një vijë të gjelbër të ndezur që u zhduk shpejt. Pasi përsëriti eksperimentin disa herë dhe shqyrtoi spektrat e elementeve që përmbanin kampionët (antimoni, arseniku, osmiumi, seleniumi dhe teluri), ai u bind se vija e gjelbër i përket një elementi të panjohur. Nga sasitë e vogla të mbeturinave që mbetën me të, Crookes madje ishte në gjendje të izolonte një sasi shumë të vogël të elementit të zbuluar, të cilin ai propozoi ta quante tallium nga fjala greke qall óV, që do të thotë "degë e re jeshile".

Përafërsisht në të njëjtën kohë me Crookes, elementi i ri u zbulua në mënyrë të pavarur nga kimisti francez Claude Auguste Lamy (1800-1884) ndërsa studionte llumrat e acidit sulfurik në Loos. Prania e taliumit në mostra u regjistrua edhe nga ai duke përdorur një spektroskop. Me sasi të mëdha llumi, Lamy arriti të izolojë 14 gramë talium dhe të përshkruajë në detaje vetitë e tij. Lamy tregoi se taliumi është një metal, dhe jo një analog i selenit, siç besonte Crookes (puna e Crookes titullohej Mbi ekzistencën e një elementi të ri që i përket grupit të squfurit).Mesazhi i Lamit u shfaq në vitin 1862 - disa muaj më vonë se ai i zbuluesit (30 mars 1861).

Taliumi në natyrë. Klarku i taliumit në koren e tokës është rreth 7·10 -5%, që është më shumë se 100 herë më i lartë se përmbajtja e arit dhe 10 herë më e lartë se përmbajtja e argjendit. Në të kundërt, taliumi është një element gjurmë - mineralet e vetë taliumit janë shumë të rralla, por ai përfshihet në një numër të madh mineralesh të tjera si një papastërti izomorfike, duke zëvendësuar bakrin, argjendin dhe arsenikun në mineralet sulfide, dhe kaliumin, rubidiumin dhe, më rrallë. , metale të tjera alkali në aluminosilikat dhe kloruret.

Mundësia e zëvendësimit izomorfik sigurohet nga afërsia e rrezes së jonit monovalent të taliumit (1,49Å) dhe rrezeve jonike të kaliumit (1,33Å) dhe rubidiumit (1,49Å). Në vitet e para pas zbulimit të taliumit, izomorfizmi i halogjenëve të tij dhe atyre të kaliumit dhe rubidiumit bëri që taliumi të konsiderohej një metal alkali. Për shkak të barazisë së rrezeve jonike të taliumit dhe rubidiumit, kloruri i taliumit shpesh kristalizohet së bashku me klorurin e rubidiumit, kështu që taliumi është një shoqërues i zakonshëm i rubidiumit në depozitat e kripës dhe në ujërat minerale. Taliumi gjendet shpesh në leucit KAlSi 2 O 6 , ortoclase KAlSi 3 O 8 . Në lepidolit K 2 Li 1.5 Al 1.5 2 dhe zinnwaldite KLiFeAl 2, përmbajtja e taliumit është 10-3-10-1%. Një përmbajtje relativisht e lartë e taliumit, 10-2%, u gjet në ndotës (Cs, Na).

Në përbërjen e mineraleve të ndryshme sulfide, talium është më shpesh i pranishëm në përqendrime të rendit 10-3%. Taliumi është gjetur në shumë depozita të përzierjes së zinkut (sfaleritit), galenës (shkëlqimit të plumbit). Në mineralet e sulfideve hidrotermale, polimetalike dhe plumb-zinkut, mund të kalojë 0.1%. Veçanërisht të favorshme për akumulimin e taliumit janë depozitat hidrotermale të markazitit dhe piritit me temperaturë të ulët. Është në to që mineralet e tyre të taliumit gjenden në sasi të vogla. Crookesite Cu 15 Tl 2 Se 9 - i gjetur në vitet 1860 në Suedi dhe i emëruar pas zbuluesit të taliumit. Më vonë, crookesite u zbulua në Bashkiria dhe Urale; vrbaite Tl(As, Sb) 3 S 5, loranditi TlAsS 2 dhe Hutchinsonite (Cu, Ag, Tl)PbAs 4 S 8 janë të pranishëm në disa xehe arseniku. Në 1956, në Uzbekistan u gjet një mineral i ri talium, aviceniti, i cili është një oksid i taliumit trevalent - Tl 2 O 3 .

Në tokë, përmbajtja mesatare e taliumit është 10-5%, në ujin e detit - 10-9%, në organizmat e kafshëve - 4·10-5%. Shumë organizma të gjallë: panxhari, rrushi, lisi, ahu, kafshët detare dhe bimët janë në gjendje të grumbullojnë talium nga mjedisi. Kjo është arsyeja për rritjen e përmbajtjes së taliumit në hirin e qymyrit - 10–3–10–2%.

Burimet botërore të taliumit të përmbajtura në depozitat e zinkut, sipas Studimeve Gjeologjike të Shteteve të Bashkuara në fund të vitit 2004, arrijnë në 17 mijë tonë, shumica e tyre ndodhen në Kanada, Evropë dhe SHBA. Për më tepër, rezervat e taliumit në burimet botërore të qymyrit janë 630 mijë tonë.

Prodhimi dhe tregu. prodhimit industrial talium filloi vetëm në vitet 1920 dhe tani burimi i taliumit janë mineralet metalike sulfide. Kur pasurohen minerale të tilla, talium kalon në koncentrat bakri, zinku dhe, veçanërisht, plumbi. Taliumi është në gjendje të hyjë në mënyrë izomorfike në përbërjen e mineraleve sulfide dhe mineraleve silikate, kështu që shkalla e nxjerrjes së taliumit në koncentrate varion nga 10 në 80%, një pjesë e taliumit mbetet gjithmonë në shkëmbin bosh silikat. Përmbajtja e taliumit në produktet e pasuruara është rreth 10-3%, prandaj, koncentrate të tilla nuk mund të shërbejnë si lëndë e parë direkte për prodhimin e tij. prodhimit industrial. Burimi i taliumit janë mbeturinat e prodhimit të bakrit-zinkut, plumbit dhe acidit sulfurik - pluhuri i tymit i formuar gjatë pjekjes së xeheve të sulfurit dhe skorja e mbledhur gjatë shkrirjes së metaleve.

Për shkak të faktit se talium zakonisht nxirret nga produktet e përpunuara në kombinim me një sërë elementësh të tjerë, skemat aktuale për përpunimin kompleks të xeheve metalike përfshijnë një numër të madh operacionesh piro- dhe hidrometalurgjike, janë mjaft komplekse dhe ndryshojnë vazhdimisht në ndërmarrje. në varësi të ndryshimeve në përbërjen e lëndëve të para të përpunuara.

Për të marrë koncentrate të pasura me talium përdoret metoda e sublimimit. Taliumi mund të avullohet gjatë pjekjes si në atmosferë oksiduese ashtu edhe në ato reduktuese. Kjo bën të mundur kombinimin e prodhimit të sublimave të pasuruar me talium me nxjerrjen e elementëve të tjerë të vlefshëm. Veçanërisht pasurimi i lartë me talium arrihet duke përdorur pjekjen e klorur - me shtimin e klorurit të natriumit ose silvinitit. Ekuilibri i reaksionit të shkëmbimit 2NaCl + Tl 2 SO 4 = 2TlCl + Na 2 SO 4 zhvendoset drejt formimit të klorurit të taliumit, i cili në temperatura mbi 600 ° C ka paqëndrueshmëri të mirë dhe pothuajse plotësisht sublimohet. Gjatë pjekjes oksiduese të koncentrateve, përveç klorurit, sublimohet edhe oksidi i taliumit Tl 2 O dhe grimcat e sulfatit, sulfurit dhe silikatit të taliumit kapen mekanikisht nga rryma e gazit. Në pluhurin dhe sublimimet e fituara gjatë proceseve të reduktimit, një pjesë e taliumit mund të jetë në formën e një metali.

Hapi tjetër në izolimin e taliumit është shpëlarja ciklike e sublimeve me ujë, e cila duhet të kryhet nën ngrohje, pasi tretshmëria e taliumit varet shumë nga temperatura. Ndonjëherë, në vend të shpëlarjes ujore, përdoret kullimi me solucione të dobëta sode. Kjo parandalon kloruret e tjera metalike, të tilla si kadmiumi, të hyjnë në tretësirë. Nëse pjesa kryesore e taliumit është e pranishme në formën e përbërjeve pak të tretshme, atëherë përdoret shpëlarja me acid sulfurik të holluar.

Nga tretësirat ujore nga shpëlarja e taliumit sipas të ndryshme skemat teknologjike izoluar në formë klori, sulfidi, jodidi, kromati, hidroksidi i taliumit trivalent ose në formë të metalit të taliumit me çimentim - depozitim me pluhur zinku ose amalgamë.

Kur taliumi precipitohet në formën e një sulfidi (me një tretësirë ​​të nxehtë të sulfurit të natriumit), arrihet një nxjerrje e plotë e metalit nga tretësira, por kjo metodë e precipitimit nuk është selektive, pasi të gjitha metalet satelitore të taliumit formojnë gjithashtu sulfide të patretshme. , prandaj kjo metodë përdoret vetëm për solucione me përmbajtje të ulët papastërtish . Koncentrati i sulfurit të taliumit shpërlahet me tretësirë ​​të sulfatit të zinkut, ndërsa sulfati i taliumit kalon në tretësirë: Tl 2 S + ZnSO 4 = Tl 2 SO 4 + ZnS. Nga zgjidhja që rezulton, metali i taliumit izolohet me çimentim.

Tani është koha për të pastruar taliumin duke përdorur nxjerrjen nga solucionet që përmbajnë sulfate me një zgjidhje jodi në një përzierje prej 50% tributil fosfat dhe 50% vajguri. Pas kësaj, taliumi nxirret nga faza organike me acid sulfurik (300 g/l) me shtimin e peroksidit të hidrogjenit.

Izolimi përfundimtar i taliumit nga tretësirat e pastruara më së shpeshti kryhet duke karburizuar në pllaka zinku, gjë që rezulton në një metal sfungjer që shtypet në briketa dhe shkrihet nën një shtresë alkali në një temperaturë prej 350–400 ° C. Më rrallë, elektroliza e tretësirave të sulfatit të taliumit në një katodë alumini përdoret për të marrë talium. Taliumi teknik i përftuar me këto metoda përmban 0,05% të papastërtive: plumb, bakër, kadmium, zink dhe hekur. Për të marrë metal me pastërti të lartë, rafinimi elektrolitik kryhet me një anodë të tretshme nga taliumi i papërpunuar dhe një katodë nga taliumi i pastruar, kripërat e taliumit: sulfat ose perklorati shërbejnë si elektrolite. Në këtë mënyrë, talium përftohet me një përmbajtje totale të papastërtive prej më pak se 10-4%. Metali më i pastër (99,9999%), i cili kërkohet për teknologjinë gjysmëpërçuese, merret me pastrim me metoda kristalografike: shkrirja në zonë ose metoda Czochralski. Prodhimi botëror i taliumit praktikisht nuk ndryshon me kalimin e kohës (që nga viti 1990) dhe arrin në 15 tonë në vit. Furnizuesit e taliumit në tregun botëror janë Belgjika, Kanadaja, Franca, Gjermania, Rusia, Britania e Madhe. Ndryshimet në koston e taliumit metalik me kalimin e kohës mund të shërbejnë si një ilustrim i varësisë së çmimit të produktit nga kërkesa e konsumatorit: që nga vitet 1950, ka pasur ndryshime në strukturën e konsumit të taliumit të lidhura me shfaqjen e zonave të reja të përdorimit për elementi nr.81 dhe përbërjet e tij. Në përputhje me këtë, u rrit edhe çmimi i taliumit metalik (Tabela 1).

Figurovsky N.A. Zbulimi i elementeve dhe origjina e emrave të tyre. M., Shkencë, 1970
Kimia dhe teknologjia e elementëve të rrallë dhe gjurmë, v. 1. Pod. ed. K.A. Bolshakova. M., 1976
Fedorov P.A., Mokhosoev M.V., Alekseev F.P. Kimia e galiumit, indiumit dhe taliumit. Novosibirsk, Shkencë, 1977
Biblioteka popullore e elementeve kimike. M., Nauka, 1983
SHBA Shërbimi Gjeologjik, Përmbledhje e Mallrave Minerale janar 2005

Gjeni "THALLIUM" në

Ka shumë paradokse në historinë e zbulimit të elementeve kimike. Ndodhi që një studiues u angazhua në kërkimin e një elementi ende të panjohur dhe një tjetër e gjeti atë. Ndonjëherë disa shkencëtarë "kaluan në një kurs paralel", dhe më pas pas zbulimit (dhe dikush gjithmonë vjen tek ai pak më herët se të tjerët), lindën mosmarrëveshje prioritare. Ndonjëherë ndodhte që një element i ri të ndihej papritur, papritur. Kështu u zbulua elementi #81, taliumi. Në mars 1861, shkencëtari anglez William Crookes ekzaminoi pluhurin që u kap në një nga impiantet e acidit sulfurik. Crookes besonte se ky pluhur duhet të përmbajë selen dhe telurium - analoge të squfurit. Ai gjeti selen, por ai nuk mund ta zbulonte teluriumin me metoda kimike konvencionale. Pastaj Crookes vendosi të përdorë një metodë të re për atë kohë dhe shumë të ndjeshme të analizës spektrale. Në spektër, ai zbuloi papritur një linjë të re të ngjyrës së gjelbër të lehtë, e cila nuk mund t'i atribuohej asnjë prej elementeve të njohur. Kjo linjë e ndritur ishte “lajmi” i parë i elementit të ri. Falë saj, ai u zbulua dhe falë saj u emërua në latinisht thallus - "degë e lulëzuar". Linja spektrale e ngjyrës së gjetheve të reja doli të ishte "karta e thirrjes" e taliumit.

Në greqisht (dhe shumica e emrave të elementeve e kanë origjinën në latinisht ose greqisht), fjala tingëllon pothuajse e njëjtë, e cila përkthehet në rusisht si "fillim". Talium me të vërtetë doli të ishte një fillestar - ata nuk e kërkuan atë, por ai u gjet ...

Element i çuditshëm

Kanë kaluar më shumë se 30 vjet që nga zbulimi i Crookes, dhe talium ishte ende një nga elementët më pak të studiuar. U kërkua në natyrë dhe u gjet, por, si rregull, në përqendrime minimale. Vetëm në 1896 shkencëtari rus I.A. Antipov zbuloi një përmbajtje të shtuar të taliumit në markazitin silesian.

Në atë kohë, talium flitej si një element i rrallë, i shpërndarë, dhe gjithashtu si një element me çudira. Pothuajse e gjithë kjo është e vërtetë sot. Vetëm talium nuk është aq i rrallë - përmbajtja e tij në koren e tokës është 0.0003% - shumë më tepër se, për shembull, ari, argjendi ose merkur. U gjetën edhe minerale vetanake të këtij elementi - minerale shumë të rralla lorandit TlAsS 2, vrbaite Tl (As, Sb) 3 S 5 dhe të tjerë. Por asnjë depozitë e vetme e mineraleve të taliumit në Tokë nuk është me interes për industrinë. Ky element fitohet gjatë përpunimit të substancave dhe xeheve të ndryshme - si nënprodukt. Taliumi me të vërtetë doli të ishte shumë i shpërndarë.

Dhe çuditë në vetitë e saj, siç thonë ata, më se e mjaftueshme. Nga njëra anë, talium është i ngjashëm me metalet alkaline. Dhe në të njëjtën kohë, është disi e ngjashme me argjendin, dhe disi me plumbin dhe kallajin. Gjykoni vetë: si kaliumi dhe natriumi, talium zakonisht shfaq një valencë prej 1+, hidroksidi i taliumit monovalent TlOH është një bazë e fortë, shumë e tretshme në ujë. Ashtu si metalet alkaline, edhe taliumi është në gjendje të formojë poliiodide, polisulfide, alkoolate... Por tretshmëria e ulët e klorurit, bromit dhe jodit të taliumit njëvalent në ujë e bën këtë element të lidhur me argjendin. Dhe për nga pamja, dendësia, fortësia, pika e shkrirjes - në të gjithë kompleksin e vetive fizike - talium mbi të gjitha i ngjan plumbit.

Dhe në të njëjtën kohë, ai zë një vend në grupin III të sistemit periodik, në të njëjtin nëngrup me galiumin dhe indiumin, dhe vetitë e elementeve të këtij nëngrupi ndryshojnë fare natyrshëm.

Përveç valencës 1+, talium mund të shfaqë edhe valencën 34-, e cila është e natyrshme për një element të grupit III. Si rregull, kripërat trevalente të taliumit janë më të vështira për t'u tretur sesa kripërat e ngjashme të taliumit monovalente. Këto të fundit, meqë ra fjala, janë studiuar më mirë dhe kanë një rëndësi më të madhe praktike.

Por ka komponime që përmbajnë të dy taliumin. Për shembull, halidet e taliumit mono- dhe trivalent janë në gjendje të reagojnë me njëri-tjetrin. Dhe pastaj ka komponime komplekse kurioze, në veçanti Tl 1+ - . Në të, taliumi njëvalent vepron si një kation, dhe trevalenti është pjesë e anionit kompleks.

Duke theksuar kombinimin e vetive të ndryshme në këtë element, kimisti francez Dumas shkroi: “Nuk do të ishte ekzagjerim nëse, nga pikëpamja e klasifikimit të pranuar përgjithësisht të metaleve, të themi se talium kombinon veti të kundërta që na lejojnë të quajmë është një metal paradoksal.” Më tej, Dumas argumenton se në mesin e metaleve taliumi i diskutueshëm zë të njëjtin vend si platipusi midis kafshëve. Dhe në të njëjtën kohë, Dumas (dhe ai ishte një nga studiuesit e parë të elementit nr. 81) besonte se "taliumi është i destinuar të bëjë një epokë në historinë e kimisë".

Epoka e taliumit nuk është bërë ende dhe ndoshta nuk do të bëhet. Por ai gjeti zbatim praktik (edhe pse jo menjëherë). Për disa industri dhe shkencë, ky element është vërtet i rëndësishëm.

Aplikimi i taliumit

Taliumi mbeti "i papunë" për 60 vjet pas zbulimit të Crookes. Por nga fillimi i viteve 20 të shekullit tonë, u zbuluan vetitë specifike të përgatitjeve të taliumit dhe kërkesa për to u shfaq menjëherë.

Në vitin 1920, në Gjermani u mor një helm i patentuar kundër brejtësve, i cili përfshinte sulfat talium Tl 2 SO 4 . Kjo substancë pa shije dhe erë përfshihet ndonjëherë në përbërjen e insekticideve dhe zoocideve sot.

Në të njëjtin 1920, një artikull nga Case u shfaq në revistën Physical Review, i cili zbuloi se përçueshmëria elektrike e një prej përbërjeve të taliumit (oksisulfidi i tij) ndryshon nën veprimin e dritës. Së shpejti u bënë fotocelat e para, mediumi i punës i të cilave ishte pikërisht kjo substancë. Ata janë veçanërisht të ndjeshëm ndaj rrezeve infra të kuqe.

Komponimet e tjera të elementit nr. 81, në veçanti kristalet e përziera të bromurit dhe jodit të taliumit monovalent, transmetojnë mirë rrezet infra të kuqe. Kristale të tilla u morën për herë të parë gjatë Luftës së Dytë Botërore. Ato u rritën në kavanoza platini në 470°C dhe u përdorën në pajisjet e sinjalizimit me rreze infra të kuqe, si dhe për të zbuluar snajperët e armikut. Më vonë, TlBr dhe TlI u përdorën në numëruesit e scintilacionit për të regjistruar rrezatimin alfa dhe beta ...

Është e njohur se djegia nga dielli në lëkurën tonë shfaqet kryesisht për shkak të rrezeve ultravjollcë dhe se këto rreze kanë edhe efekt baktericid. Sidoqoftë, siç përcaktohet, jo të gjitha rrezet e pjesës ultravjollcë të spektrit janë njësoj efektive. Mjekët lëshojnë rrezatim eritemal ose eritemal (nga latinishtja aeritema - "skuqje"), veprimet janë "rreze rrezitjeje" të vërteta. Dhe, sigurisht, materialet e afta për të kthyer rrezatimin parësor ultravjollcë në rrezet eritemal janë shumë të rëndësishme për fizioterapinë. Materiale të tilla rezultuan të ishin disa silikate dhe fosfate të metaleve alkaline tokësore të aktivizuara nga talium.

Mjekësia përdor komponime të tjera të elementit #81. Ato përdoren, veçanërisht, për heqjen e qimeve te krimbi i ziles - kripërat e taliumit në doza të përshtatshme çojnë në tullaci të përkohshme. Përdorimi i gjerë i kripërave të taliumit në mjekësi pengohet nga fakti se ndryshimi midis dozave terapeutike dhe toksike të këtyre kripërave është i vogël. Toksiciteti i taliumit dhe kripërave të tij kërkon që ato të trajtohen me kujdes dhe me kujdes.

Deri më tani, duke folur për përfitimet praktike të taliumit, ne kemi prekur vetëm përbërjet e tij. Mund të shtohet se karbonati i taliumit Tl2CO3 përdoret për të përftuar qelq me indeks të lartë thyerjeje të rrezeve të dritës. Por çfarë ndodh me vetë taliumin? Përdoret gjithashtu, megjithëse ndoshta jo aq gjerësisht sa kripërat. Taliumi metalik është pjesë e disa lidhjeve, duke u dhënë atyre rezistencë ndaj acidit, forcë dhe rezistencë ndaj konsumit. Më shpesh, talium futet në lidhjet bazuar në plumbin e tij të lidhur. Lidhja mbajtëse - 72% Pb, 15% Sb, 5% Sn dhe 8% Tl tejkalon lidhjet më të mira mbajtëse të kallajit. Një aliazh prej 70% Pb, 20% Sn dhe 10% Tl është rezistent ndaj acideve nitrik dhe klorhidrik.

Disi larg është një aliazh i taliumit me merkur - amalgamë taliumi, që përmban afërsisht 8,5% të elementit nr. 81. Në kushte normale, ai është i lëngshëm dhe, ndryshe nga merkuri i pastër, mbetet në gjendje të lëngshme në temperatura deri në -60°C. Lidhja përdoret në vula të lëngshme, çelsat, termometra që veprojnë në Veriun e Largët, në eksperimente me temperatura të ulëta.

Në industrinë kimike, taliumi metalik, si disa nga komponimet e tij, përdoret si katalizator, veçanërisht në reduktimin e nitrobenzenit me hidrogjen.

Pa punë nuk mbetën as radioizotopet e taliumit. Talium-204 (gjysma e jetës 3,56 vjet) është një emetues i pastër beta. Përdoret në instrumente të dizajnuara për të matur trashësinë e veshjeve dhe produkteve me mure të hollë. Instalime të ngjashme me talium radioaktiv heqin ngarkesat e elektricitetit statik nga produktet e gatshme në industrinë e letrës dhe tekstilit.

Mendojmë se shembujt e dhënë tashmë janë mjaft të mjaftueshëm për të konsideruar dobinë e elementit nr. 81 të provuar pa kushte. Dhe ne nuk folëm për faktin se talium do të bëjë një epokë në kimi - kjo është e gjitha Dumas. Jo Alexandre Dumas, megjithëse (që do të ishte mjaft e kuptueshme me imagjinatën e tij), por Jean Baptiste Andre Dumas, emri i shkrimtarit, një kimist mjaft serioz.

Por, vërejmë se edhe fantazia u sjell më shumë të mira kimistëve sesa dëm…

Pak më shumë histori

Kimisti francez Lamy zbuloi taliumin në mënyrë të pavarur nga Crookes. Ai zbuloi vijën spektrale të gjelbër gjatë ekzaminimit të llumit nga një fabrikë tjetër e acidit sulfurik. Ai ishte i pari që mori pak talium elementar, vendosi natyrën e tij metalike dhe studioi disa nga vetitë e tij. Crooks ishte vetëm disa muaj përpara Lamy-t.

Rreth mineraleve të taliumit

Në disa minerale të rralla - lorandit, vrbaite, gutchinsonite, krooksite - përmbajtja e elementit nr. 81 është shumë e lartë - nga 16 në 80%. E vetmja keqardhje është se të gjitha këto minerale janë shumë të rralla. Minerali i fundit i taliumit, i cili është pothuajse i pastër oksid taliumi trevalent Tl 2 O 3 (79,52% Tl), u gjet në 1956 në territorin e SSR-së Uzbekistan. Ky mineral quhej avicena - për nder të sherebelit, mjekut dhe filozofit Avicena, ose më saktë Abu Ali ibn Sina.

Taliumi në natyrë

Taliumi gjendet në organizmat bimore dhe shtazore. Gjendet tek duhani, rrënjët e çikores, spinaqi, druri i ahut, rrushi, panxhari dhe bimë të tjera. Nga kafshët, kandil deti, anemonat, yjet e detit dhe banorët e tjerë të deteve përmbajnë më shumë talium. Disa bimë grumbullojnë talium gjatë aktivitetit të tyre jetësor. Taliumi u gjet në panxharët e rritur në tokë ku metodat më delikate analitike nuk arritën të zbulonin elementin nr. 81. Më vonë u zbulua se edhe me një përqendrim minimal të taliumit në tokë, panxhari është në gjendje ta përqendrojë dhe ta grumbullojë atë.

Jo vetëm nga oxhaqet

Zbuluesi i taliumit e gjeti atë në pluhurin fluturues të një uzine të acidit sulfurik. Tani duket e natyrshme që talium, në fakt, u gjet në oxhak - në fund të fundit, në temperaturën e shkrirjes së xeheve, komponimet e taliumit bëhen të paqëndrueshme. Në pluhurin e fryrë në oxhak, ato kondensohen, si rregull, në formën e oksidit dhe sulfatit. Për të nxjerrë taliumin nga përzierja (dhe pluhuri është një përzierje e shumë substancave), tretshmëria e mirë e shumicës së përbërjeve monovalente të taliumit ndihmon. Ato nxirren nga pluhuri me ujë të nxehtë të acidifikuar. Rritja e tretshmërisë ndihmon në pastrimin e suksesshëm të taliumit nga papastërtitë e shumta. Pas kësaj, përftohet metali talium. Metoda e përftimit të taliumit metalik varet nga ajo se cili prej përbërjeve të tij ishte produkti përfundimtar i fazës së mëparshme të prodhimit. Nëse përftohet karbonat, sulfati ose perklorati i taliumit, atëherë elementi nr. 81 nxirret prej tyre me elektrolizë; nëse është marrë klorur ose oksalat, atëherë drejtohuni në rikuperimin e zakonshëm. Sulfati i taliumit i tretshëm në ujë teknologjikisht më i avancuar Tl 2 SO 4 . Vetë shërben si elektrolit, gjatë elektrolizës së të cilit talium sfungjer depozitohet në katoda alumini. Më pas kjo sfungjer shtypet, shkrihet dhe hidhet në një kallëp. Duhet mbajtur mend se taliumi merret gjithmonë kalimthi: së bashku me plumbin, zinkun, kadmiumin dhe disa elementë të tjerë. I tillë është fati i të shpërndarëve...

Izotopi më i lehtë i taliumit

Elementi #81 ka dy izotope të qëndrueshme dhe 19 radioaktive (me numra masiv që variojnë nga 189 në 210). I fundit, në vitin 1972, në Laboratorin e Problemeve Bërthamore të Institutit të Përbashkët për Kërkime Bërthamore në Dubna, mori izotopin më të lehtë të këtij elementi, talium-189. Ai u përftua duke rrezatuar një objektiv difluoridi plumbi me protone të përshpejtuar me një energji prej 660 MeV, e ndjekur nga ndarja e produkteve të reaksioneve bërthamore në një ndarës mase. Gjysma e jetës së izotopit më të lehtë të taliumit doli të jetë afërsisht i njëjtë me atë më të rëndë, është 1.4 ± 0.4 minuta (për 210 Tl - 1.32 minuta).

Taliumi (latinisht Thallium, i shënuar me simbolin Tl) është një element i nëngrupit kryesor të grupit të tretë, periudha e gjashtë e tabelës periodike të elementeve kimike të Dmitry Ivanovich Mendeleev. Në sistemin periodik, talium ndodhet nën numrin 81 me një të afërm masë atomike 204.38 ky element bën pjesë në grupin e metaleve të rënda. Substanca e thjeshtë talium është një metal i bardhë i butë, me shkëlqim, me nuancë kaltërosh (në një prerje të freskët), i përket elementëve të rrallë të shpërndarë.

Në natyrë, taliumi përfaqësohet nga dy izotopë të qëndrueshëm 203Tl (29.5%) dhe 205Tl (70.5%). Gjithsej njihen 35 izotope të elementit tetëdhjetë e një me numra masiv nga 176 deri në 210. Përveç 203Tl dhe 205Tl, izotope radioaktive të taliumit gjenden në shkëmbinj të ndryshëm në sasi të papërfillshme: 201Tl, 204Tl (me gjysmëli). prej T1 / 2 = 3,56 vjet), 206Tl ( Т1/2 = 4,19 min.), 207Tl (Т1/2 = 4,78 min.), 208Tl (Т1/2 = 3,1 min.) dhe 210Tl (Т1/2 = 1,32 min. .), të cilët janë anëtarë të ndërmjetëm të serisë së kalbjes së uraniumit, toriumit dhe neptunit. Izotopët radioaktivë 202Tl (T1/2 = 12,5 ditë), 204Tl dhe 206Tl janë marrë artificialisht.

Elementi i tetëdhjetë e një i sistemit periodik, mund të thuhet, u zbulua rastësisht. Kimisti i ri anglez William Crookes, duke ekzaminuar në mënyrë spektroskopike mbetjet pluhurore të prodhimit të acidit sulfurik për praninë e selenit dhe telurit, gjeti një brez të gjelbër të ndezur në spektër, i cili nuk mund t'i përkiste asnjë prej elementeve të njohur në atë kohë. Crookes sugjeroi që elementi i ri të quhet talium (nga greqishtja θαλλός - degë e re, jeshile) për karakteristikën e tij. ngjyrë jeshile spektrit.

Disa muaj më vonë, pavarësisht nga Crookes, taliumi u zbulua nga kimisti francez Lamy, i cili po studionte gjithashtu mbetjet e prodhimit të acidit sulfurik. Lamy mori një sasi të vogël të taliumit metalik dhe vërtetoi natyrën e tij metalike, ndërsa Crookes sugjeroi që taliumi është një analog i selenit.

Pothuajse gjysmë shekulli pas zbulimit të tij, talium ishte me interes vetëm si një objekt i kërkimit shkencor. Vetëm në fillim të viteve të njëzeta të shekullit të kaluar u zbuluan vetitë specifike të përgatitjeve të taliumit dhe kërkesa për to u shfaq menjëherë. Pra, në Gjermani u mor një helm i patentuar kundër brejtësve, i cili përfshinte sulfat talium Tl2SO4, vetitë e pazakonta (një substancë pa shije dhe erë) të këtij përbërësi përdoren edhe në insekticidet moderne. Jodidi i taliumit shtohet në ndriçimin e llambave halogjene metalike. Tl2O është një përbërës i disa syzeve optike. Sulfidet, oksisulfidet, selenidet, teluridet janë përbërës të materialeve gjysmëpërçuese të përdorura në prodhimin e fotorezistorëve, ndreqësve gjysmëpërçues dhe vidikonëve. Janë përbërjet e elementit tetëdhjetë e një që kanë gjetur aplikim të gjerë në fusha të ndryshme, ndërsa vetë metali përdoret në industrinë kimike si katalizator për një sërë reaksionesh. Përveç kësaj, taliumi metalik përfshihet në një numër lidhjesh, duke u dhënë atyre rezistencë ndaj acidit, forcë dhe rezistencë ndaj konsumit.

Taliumi gjendet në organizmat bimore dhe shtazore, megjithatë, roli biologjik ky element nuk është vendosur në trup. Edhe pse mesatarisht toksik për organizmat bimorë, taliumi është shumë toksik për gjitarët dhe njerëzit. Helmimi me talium dhe përbërjet e tij është i mundur kur ato merren dhe përdoren në praktikë. Elementi i tetëdhjetë e parë hyn në trup përmes organeve të frymëmarrjes, lëkurës dhe gjithashtu përmes traktit tretës. Përqendrimi maksimal i lejuar në ujë për taliumin është 0,0001 mg / m3, për bromin, jodurin, karbonatin (për sa i përket taliumit) në ajrin e zonës së punës (MPC r.z.) është 0,01 mg / m3, në ajrin atmosferik 0,004 mg / m3 . Doza vdekjeprurëse e taliumit për njerëzit është afërsisht 600 mg.

Vetitë biologjike

Elementi tetëdhjetë e një është vazhdimisht i pranishëm në indet e bimëve, kafshëve dhe njerëzve. Tokat përmbajnë mesatarisht 10-5% talium, uji i detit është më pak i pasur me këtë metal - vetëm 10-9%, por në organizmat e gjallë ka shumë më tepër talium - 4 10-5%. Tek gjitarët, taliumi absorbohet kryesisht nga trakti gastrointestinal, duke u përqëndruar kryesisht në muskuj dhe shpretkë. Rreth 1,6 mcg hyn në trupin e njeriut çdo ditë me ushqim dhe ujë, rreth 0,5 mcg me ajër (për më tepër, talium depërton edhe përmes lëkurës së paprekur). Nëse taliumi është mesatarisht toksik për bimët, atëherë për kafshët dhe njerëzit ky element është një helm vërtet i tmerrshëm. Toksiciteti i taliumit shoqërohet me një çekuilibër të joneve të natriumit dhe kaliumit - për shkak të afërsisë së rrezeve të K + dhe Tl +, këto jone kanë veti të ngjashme dhe janë në gjendje të zëvendësojnë njëri-tjetrin në enzima. Kationi Tl+ formon lidhje të forta me proteinat që përmbajnë squfur dhe pengon aktivitetin e enzimave që përmbajnë grupe tiol. Taliumi prish funksionimin e sistemeve të ndryshme enzimatike, i frenon ato dhe parandalon sintezën e proteinave, toksiciteti i përbërjeve të tij për njerëzit është më i lartë se plumbi dhe mërkuri! Gëlltitja e sasive edhe shumë të vogla të përbërjeve Tl + shkakton rënie të flokëve, dëmtim të sistemit nervor, veshkave dhe stomakut. Gjithashtu, helmimi me talium dhe përbërjet e tij është i mundur kur ato merren dhe përdoren në praktikë. Metali ekskretohet nga trupi për një kohë të gjatë kryesisht me urinë dhe feces. Helmimet akute, subakute dhe kronike kanë një pasqyrë klinike të ngjashme, të ndryshme vetëm në ashpërsinë dhe shpejtësinë e shfaqjes së simptomave. Në helmimet akute, pas një, maksimumi dy ditësh, shfaqen shenjat e para të dëmtimit të traktit gastrointestinal (të përzier, të vjella, dhimbje barku, diarre, kapsllëk) dhe traktit respirator. Pas tre ose katër ditësh, mund të ndodhë një përmirësim imagjinar. Pas dy ose tre javësh fillon rënia e flokëve (alopecia totale), shfaqen shenjat e beriberit (zbutja e mukozës së gjuhës, çarje në qoshet e gojës dhe të tjera). Në rastet e helmimit të rëndë, mund të zhvillohen polineuriti, çrregullime mendore, dëmtim të shikimit dhe të tjera. Doza vdekjeprurëse e elementit të tetëdhjetë e një varet kryesisht nga toleranca individuale (shkon nga 6 në 40 mg / kg peshë trupore) dhe nga lloji i përbërjes. Për shembull, për sulfat talium, doza vdekjeprurëse orale për njerëzit është rreth 1 g, por ka raste kur dozat prej 8 mg / kg, si dhe 10-15 mg / kg, ishin fatale. Helmimi me talium është edhe më i rrezikshëm sepse shenjat e helmimit të kujtojnë proceset inflamatore me të cilat njerëzimi ka mësuar të përballet - gripi, disa infeksione gastrointestinale, bronkopneumonia. Antibiotikët e përshkruar zakonisht në raste të tilla nuk kanë një efekt terapeutik. Si një antidot, është e nevojshme të përdoret aminoacidi cisteinë HS–CH2CH(NH2)COOH që përmban squfur. Blu Prusiane (nga KFe në Fe43) dhe ferracin përdoren gjithashtu si antidot. Veprimi i ilaçit të fundit bazohet në ngjashmërinë e sjelljes së metaleve alkali dhe taliumit në trup; ferracina zakonisht përdoret për të hequr ceziumin radioaktiv nga trupi.

Përqendrimi maksimal i lejuar në ujë për taliumin është vetëm 0,0001 mg / m3, në ajrin atmosferik - 0,004 mg / m3, për komponimet e taliumit në ajrin e dhomave të punës 0,01 mg / m3. Përveç faktit që taliumi është shumë toksik për trupin e njeriut, ky metal gjithashtu paraqet një rrezik të konsiderueshëm mjedisor - kur hiqet nga një enë e mbyllur, oksidohet shpejt në ajër të hapur.

Megjithatë, përkundër të gjitha pikave negative të mësipërme, taliumi ka një histori të gjatë përdorimi në mjekësi. Në fillim të shekullit të 20-të, ky metal u përdor për trajtimin e tuberkulozit dhe dizenterisë. Kripërat e taliumit përdoren në trajtimin e krimbit të ziles. Izotopi radioaktiv 201Tl përdoret për të diagnostikuar sëmundjet e sistemit kardiovaskular dhe sëmundjet onkologjike. Dihet se në doza të moderuara, rrezet ultravjollcë janë të dobishme për trupin - ato kanë një efekt baktericid dhe nxisin prodhimin e vitaminës D. Megjithatë, siç doli, jo të gjitha rrezet e pjesës ultravjollcë të spektrit janë po aq efektive. Mjekët lëshojnë rrezatim eritemal ose eritemal (nga latinishtja aeritema - "skuqje"), veprimet janë "rreze rrezitjeje" të vërteta. Natyrisht, materialet e afta për të shndërruar rrezatimin parësor ultravjollcë në rreze eritemal janë shumë të rëndësishme për fizioterapinë. Materiale të tilla rezultuan të ishin disa silikate dhe fosfate të metaleve alkaline tokësore të aktivizuara nga talium. E megjithatë, toksiciteti i taliumit dhe kripërave të tij kërkon trajtim të kujdesshëm dhe të kujdesshëm, veçanërisht kur bëhet fjalë për mjekësinë.

Për shkak të toksicitetit të lartë, taliumi dhe kripërat e tij, të cilat nuk kanë as shije, as erë, janë kthyer nga substanca për luftimin e brejtësve dhe insekteve në një armë vdekjeprurëse të helmuesve. Shkenca mjekoligjore përshkruan rastet e përdorimit të kripërave të taliumit për qëllime vrasjeje ose vetëvrasjeje, e megjithatë gjysmë shekulli më parë, talium u përdor gjerësisht nga shërbimet speciale pikërisht si një substancë helmuese - në nëntor 1960, agjentët e kolonialistëve francezë në Gjenevë u helmuan. kreu i partisë kombëtare "Bashkimi i Popujve të Kamerunit" Felix Mumie. Nga ekzaminimi u konstatua se ai ishte helmuar me përbërje taliumi gjatë drekës. Në fund të viteve '60, shërbimet sekrete zhvilluan një plan për të helmuar Nelson Mandela (i njëjti tallium u zgjodh si helm). Stasi, Ministria e Sigurimit të Shtetit të RDGJ, u përpoq tre herë të eliminonte Wolfgang Welsch, themeluesin dhe kreun e organizatës që ndihmoi banorët e RDGJ të iknin ilegalisht në Perëndim. Një nga tentativat për vrasje sugjeroi helmim me talium - helmi ishte përzier në kotele. Uellsi u shpëtua nga veprimet e menjëhershme të mjekëve, të cilët zbuluan shpejt natyrën e helmimit. Dihet fakti i një përpjekjeje për të helmuar elementin tetëdhjetë e një të Fidel Kastros - supozohej të derdhte talium në këpucë - gjë që do të çonte në mënyrë të pashmangshme në rënien e flokëve, dhe kjo do t'i privonte udhëheqësit kuban mjekrën e tij të famshme dhe pjesën e luanit. të karizmës. Një tjetër helmim i qëllimshëm i njohur me talium (sipas versionit origjinal) - i cili bëri zhurmë në të gjithë botën - ishte vrasja e ish-oficerit të FSB-së A. V. Litvinenko në Londër, mjekët në spitalin Barnet (Londrën veriore) gjetën gjurmë të lëndë helmuese talium, i cili u konfirmua nga një test toksikologjik në spitalin Guy. Vërtetë, më vonë u vendos helmimi me polonium radioaktiv-210, gjurmët e të cilit mbetën kudo ku ishte ish-oficeri i FSB-së, por një "efekt kompleks" është gjithashtu i mundur - si të thuash, "për të qenë të sigurt". Taliumi ishte mjeti i preferuar i hakmarrjes së Sadam Huseinit. Veprimi i ngadaltë dhe i ngjashëm me gripin e helmit i lejoi helmuesit të vepronin veçanërisht në mënyrë cinike - disidentët u liruan nga burgu dhe madje u lejuan të emigronin, por para kësaj ushqimi ose pija e tyre ishte e kalitur me një dozë vdekjeprurëse të taliumit. Por jo vetëm shërbimet speciale dhe agjencitë e sigurimit shtetëror të vendeve të ndryshme përdorën taliumin për të eliminuar njerëzit e pakëndshëm. Vetitë toksike të metalit u zgjodhën nga shumë vrasës serialë, njëri prej të cilëve ishte Graham Young. Në moshën pesëmbëdhjetë vjeç, ai vrau nënën e tij adoptuese me helme të ndryshme dhe tentoi të vriste disa të afërm të tjerë. Pas lirimit nga burgu, Young mori një punë në një nga studiot fotografike në Hertfordshire. Shumë shpejt, dy punonjës të studios u sëmurën dhe vdiqën në rrethana shumë të çuditshme. Young u arrestua dhe nga kontrolli në banesën e tij u gjet talium dhe ditarët e helmuesit, ku ai përshkruante dozat e lëndës helmuese dhe efektet e tyre te kolegët. Për këtë krim Young mori katër burgime të përjetshme.

Sidoqoftë, në mënyrë paradoksale, historia kriminale e taliumit ndonjëherë i shpëton njerëzit! Disa vjet më parë, një vajzë një vjeç e gjysmë nga Katari u soll në Londër, fëmija ishte në një gjendje të tmerrshme - çdo ditë presioni i gjakut i foshnjës rritej, frymëmarrja bëhej gjithnjë e më e vështirë. Ndriçuesit e mjekësisë në Londër ishin shpresa e fundit e prindërve të dëshpëruar - në fund të fundit, në Katar, mjekët nuk mund të bënin një diagnozë. Por cili ishte zhgënjimi i prindërve të varfër kur specialistë të kualifikuar londinez thanë se nuk ishin të njohur me simptomat e një sëmundjeje të tillë. Çdo orë vajza përkeqësohej, vetëdija pothuajse nuk kthehej tek ajo, dhe mjekët ende nuk kishin një version të vetëm të besueshëm. Dhe në momentin më kritik, një infermiere e zakonshme, e cila ishte në detyrë pranë shtratit të një fëmije që po vdiste, ka ndërhyrë në mosmarrëveshjen mes “ndriçuesve”. Infermierja deklaroi me besim se trupi i fëmijës ishte helmuar nga talium. Siç doli, së fundmi vajza lexoi tregimin detektiv Nightingale të Agatha Christie, i cili përshkruante helmimin me talium. Simptomat e sëmundjes së një pacienti të vogël të spitalit përkonin çuditërisht me atë që po ndodh në faqet e librit. Klinika dështoi të konfirmonte ose të përgënjeshtroi supozimet e infermieres - nuk kishte instrumente dhe reagentë të nevojshëm. Por në Scotland Yard, gjithçka ishte "në dorë" - në fund të fundit, kohët e fundit, policia duhej të hetonte një vrasje duke përdorur talium. Diagnoza u konfirmua: rezultoi se prindërit e vajzës përdornin kimikate që përmbanin kripëra taliumi për të luftuar minjtë dhe buburrecat në shtëpi. Mjekët kanë përshkruar trajtimin e duhur dhe së shpejti fëmija është jashtë rrezikut për jetën.

Dihet se taliumi gjendet në indet e bimëve dhe kafshëve. Elementi i tetëdhjetë e një gjendet te duhani, spinaqi, rrënjët e çikores, rrushi, panxhari dhe bimë të tjera. Në mbretërinë e kafshëve, kandil deti, yjet e detit, anemonat e detit dhe disa banorë të tjerë të deteve u bënë përqendruesit e këtij metali. Është interesante se ka bimë që mund të grumbullojnë talium në procesin e jetës. Pra, talium u gjet në panxharin, i cili rritej në tokë që përmbante sasi të papërfillshme të këtij metali (Tl nuk mund të zbulohej me metodat më delikate analitike). Më vonë u zbulua se edhe me një përqendrim minimal të taliumit në tokë, panxhari është në gjendje ta përqendrojë dhe ta grumbullojë atë.

Shkencëtarët që kanë studiuar ushqime dhe substanca të ndryshme për përmbajtjen e taliumit në to, kanë zbuluar se burimi i taliumit në organizëm është klorofili i bimëve dhe duhani i duhanit (në duhan nga 24 deri në 100 nanogram talium për gram peshë të thatë)! Përveç kësaj, bloza, aerosolet industriale dhe pluhuri i brendshëm (nga 100 në 500 ng) janë burime të taliumit në trupin e njeriut. Analizat kanë treguar se në trupin e vegjetarianëve dhe duhanpirësve, përmbajtja e taliumit është më e lartë se ajo e atyre që hanë normalisht dhe jo duhanpirësit. Për më tepër, autorët theksuan faktin se ka më shumë talium në mushkëritë e minatorëve sesa në mushkëritë e njerëzve të tjerë dhe më shumë se në flokë. Kjo është për shkak të thithjes së pluhurave, silikateve dhe qymyrit që përmbajnë talium.

Histori

Në vitet pesëdhjetë të shekullit të 19-të, një kimist i ri nga Anglia, William Crookes, u mor me problemet e izolimit të selenit nga llumi - mbeturinat e pluhurit nga prodhimi i acidit sulfurik. Duke hetuar pluhurin e një fabrike në Tilkerode (Gjermania e Veriut), kimisti u përpoq të zbulonte gjurmë teluriumi në mostrat në studim, megjithatë, pasi kreu një analizë kimike, Crookes nuk mundi ta gjente këtë metal. Për një sërë arsyesh, eksperimentet duhej të ndërpriteshin, por mbetjet e fabrikës u ruajtën në laborator "deri në kohë më të mira", siç doli më vonë, jo më kot.

Me ardhjen e analizës spektrale në shkencë (1859), kimistët u armatosën me një metodë të re të fuqishme për përcaktimin në distancë të përbërjes kimike të substancave të ndryshme. Menjëherë pas zbulimit të ceziumit (1860) dhe rubidiumit (1861), William Crookes u interesua për spektroskopinë. Duke eksploruar mundësitë e metodës së re, Crookes e përdori atë për të studiuar një numër të madh substancash të ndryshme: pjesë të kufomave të kafshëve, hirin e bimëve të ndryshme, ujin e detit, shumë specie. insekte të vogla, varieteteve të ndryshme të duhanit. Në fund, pasi arriti në përfundimin se spektroskopi është një mjet i fuqishëm për gjetjen e elementeve të rinj, William Crookes vendosi të kthehej në kërkimin e teluriumit në pluhurin e një uzine gjermane, e cila ishte ende e ruajtur në laboratorin e tij. Pasi e futi kampionin në flakën e djegësit dhe duke pritur të shihte linja teluriumi, Crookes u mahnit kur gjeti një vijë të gjelbër të ndezur, të cilën ai nuk e kishte vërejtur kurrë më parë në studimet spektroskopike. Vërtetë, shiriti i gjelbër u zhduk mjaft shpejt (për shkak të paqëndrueshmërisë së përbërjes, siç doli më vonë), por u rishfaq me çdo pjesë të freskët të materialit në studim. Duke kuptuar rëndësinë e zbulimit të tij, anglezi përsëriti eksperimentin shumë herë dhe ekzaminoi sistematikisht spektrat e elementeve që përmbaheshin në produktet e mbeturinave të dhomave të acidit sulfurik (arseniku, antimoni, seleniumi, osmiumi). Vetëm pas një ekzaminimi të detajuar të një numri kolosal mostrash, Crookes u bind se kishte të bënte me një element ende të panjohur. Për shkak të furnizimit të vogël të mbeturinave të pluhurit, kimisti ishte në gjendje të izolonte vetëm një sasi shumë të vogël të një lënde të re, të cilën ai e quajti Thallium (nga greqishtja e lashtë θαλλός - një degë e re, e gjelbër). Natyrisht, arsyeja e zgjedhjes së këtij emri të veçantë ishte vija e gjelbër në spektroskop, e cila shënoi zbulimin e një elementi të ri me pamjen e tij. Kurioz është fakti që një fjalë tjetër greke, përkthimi i së cilës do të thotë "fillim", tingëllon pothuajse njësoj. Rastësia është natyrshëm e rastësishme, megjithatë, jo pa kuptim - askush nuk po kërkonte talium, ai vetë "deklaroi" ekzistencën e tij.

Pothuajse në të njëjtën kohë me Crookes, vetëm disa muaj më vonë, taliumi u zbulua gjithashtu nga kimisti francez Claude Lamy, duke përdorur të njëjtën metodë spektroskopike për të studiuar llumin e prodhimit të acidit sulfurik në Loos. Me një sasi të madhe mbetjesh pluhuri, Lamy ishte në gjendje të izolonte 14 gramë talium dhe të përshkruante në detaje vetitë e tij. Kimisti francez vërtetoi se taliumi është një metal, dhe jo një analog i selenit, siç besonte Crookes, duke përshkruar elementin e zbuluar në artikullin e tij "Për ekzistencën e një elementi të ri që i përket grupit të squfurit". Sidoqoftë, për shkak të faktit se mesazhi i Lamy-t u shfaq vetëm në 1862 - disa muaj më vonë se ai i zbuluesit (30 mars 1861), përparësia e zbulimit i mbeti shkencëtarit anglez. Më pas, Crookes dha një kontribut të rëndësishëm në zhvillimin e kimisë dhe fizikës (çuditërisht, në të njëjtën kohë ai ishte një mbështetës i vendosur i spiritualizmit dhe i kushtoi shumë kohë seancave të thirrjes së entiteteve të botës tjetër), dhe në vitet e tij në rënie ai drejtoi Shoqëria Mbretërore e Londrës, por suksesin e tij të parë shkencor i detyrohet zbulimit të tij në metalin e vitit 1861.

Të qenit në natyrë

Nuk ka asgjë befasuese në faktin se taliumi u zbulua pikërisht me ndihmën e një spektroskopi - në shumicën e mineraleve ky element gjurmë është i pranishëm në sasi kaq të vogla (në galenë, përmbajtja e taliumit varion nga 0,003 në 0,1% dhe rrallë më shumë) sa rastësisht është thuajse e pamundur të sulmosh gjurmën e saj me mjete kimike. Por falë ndjeshmërisë jashtëzakonisht të lartë të analizës spektrale, zbulimi i këtij elementi u bë i mundur dhe ndodhi krejt papritur. Në të njëjtën kohë, nuk ka aq pak talium në Tokë - clarke (përmbajtja mesatare në koren e tokës) e elementit tetëdhjetë e një është rreth 7 10–5%, që është më shumë se 100 herë më shumë se përmbajtja e arit dhe 10 herë ajo e argjendit. Taliumi mund të gjendet në përzierje (për shembull, në sfalerit) dhe piritet e zinkut (përmbajtja Tl prej më shumë se 0,1%), bakri dhe hekuri, në mikat dhe kripërat e kaliumit. Nuk ka aq shumë minerale vendase të taliumit, megjithatë, ai përfshihet në një numër të madh mineralesh të tjera si një papastërti izomorfike, duke zëvendësuar bakrin, argjendin dhe arsenikun në mineralet sulfide (Tl të rendit 10-3%), dhe kaliumin. , rubidium dhe, më rrallë, metale të tjera alkaline në aluminosilikat dhe kloruret.

Të favorshme për akumulimin e elementit tetëdhjetë e një janë markaziti hidrotermik me temperaturë të ulët (në 1896, shkencëtari rus I.A. Antipov zbuloi një përmbajtje të shtuar të taliumit në markazitin silesian) dhe depozitat e piritit. Pikërisht në to gjenden minerale të tilla të pakta dhe të rralla vendase të taliumit: loranditi TlAsS2 dhe Hutchinsonite (Cu, Ag, Tl)PbAs4S8, të cilat janë të pranishme në disa xehe arseniku; vrbaite Tl(As, Sb)3S5; azidi i taliumit TlN3; talium picrate; krokeziti Cu15Tl2Se9, i zbuluar në vitin 1860 në Suedi dhe i emëruar pas zbuluesit të taliumit. Më vonë, crookesite u gjet në Bashkiria dhe Urale. Përmbajtja e taliumit në këto minerale është mjaft e lartë - nga 16 në 80%. Në 1956, në Uzbekistan u gjet një mineral i ri i taliumit, aviceniti, i cili është praktikisht oksid i pastër i taliumit trevalent - Tl2O3 (79,52% Tl). Minerali mori emrin e tij për nder të sherebelit, mjekut dhe filozofit Avicena, ose më saktë Abu Ali ibn Sina. Në natyrë, të gjitha këto minerale janë aq të rralla saqë përdorimi i tyre industrial si lëndë e parë për taliumin nuk bëhet fjalë - ky metal i rrallë përftohet si nënprodukt në prodhimin e zinkut, plumbit dhe një sërë elementësh të tjerë. Shumë shpesh, elementi tetëdhjetë e një mund të gjendet në ortoklase KAlSi3O8 dhe leucit KAlSi2O6. Taliumi përmbahet në sasi të vogla në lepidolit K2Li1.5Al1.52 dhe zinnwaldite KLiFeAl2 - përkatësisht 10–3 dhe 10–1%. Në polucitet (Cs, Na), përmbajtja e taliumit është 10-2%. Mundësia e zëvendësimit izomorfik, e siguruar nga afërsia e rrezes së jonit monovalent të taliumit (1,49 A) ​​dhe rrezeve jonike të kaliumit (1,33 A) dhe rubidiumit (1,49 A), lejon klorurin e taliumit të kristalizohet së bashku me klorurin e rubidiumit. . Si rezultat, taliumi është një shoqërues i zakonshëm i rubidiumit në depozitat e kripës dhe ujërat minerale. Prandaj, në herën e parë pas zbulimit të taliumit, izomorfizmi i halogjenëve të tij dhe halogjentëve të kaliumit dhe rubidiumit çoi në faktin se taliumi konsiderohej një metal alkalik. Ashtu si metalet alkali, talium është i përqendruar në pjesën e sipërme të kores së tokës - në shtresën e granitit (përmbajtja mesatare 1.5 10-4%), në shkëmbinjtë bazë është më pak (2 10-5%), dhe në shkëmbinjtë ultrabazikë vetëm 1. 10-6% dhe më pak. Taliumi migron lehtësisht në biosferë - në tokë përmbajtja mesatare e tij është 10-5%, në ujin e detit - 10-9%, në organizmat e kafshëve - 4 10-5%. Nga ujërat natyrore, talium thithet nga qymyri, argjila, hidroksidet e manganit, grumbullohet gjatë avullimit të ujit (për shembull, në liqenin Sivash deri në 5 10-8 g / l). Disa organizma të gjallë (kandil deti) dhe bimë (rrushi, panxhari, lisi) janë përqendrues të taliumit, duke e grumbulluar këtë metal të rëndë nga mjedisi. Besohet se kjo është arsyeja e përmbajtjes së lartë të elementit tetëdhjetë e një në hirin e qymyrit të fortë (10-3-10-2%).

Rezervat botërore të elementit tetëdhjetë e një vetëm në depozitat e zinkut (sipas Studimeve Gjeologjike të Shteteve të Bashkuara) janë rreth 17 mijë tonë. Për më tepër, shumica e këtyre depozitave ndodhen në Kanada dhe Shtetet e Bashkuara. Sidoqoftë, rezervat kryesore të taliumit në burimet botërore të qymyrit janë 630 mijë tonë.

Aplikacion

Për një kohë të gjatë, një metal me veti specifike nuk u përdor, por në vitin 1907 Clerici propozoi përdorimin e një tretësire ujore të kripërave organike shumë të tretshme të taliumit (një përzierje e talium formik dhe acidit malonik), i quajtur lëng i rëndë Clerici, për të ndarë mineralet sipas densitetit. . Dihet se shumica e mineraleve, duke përfshirë të gjitha ato shkëmbore, kanë një dendësi prej 2 deri në 4 g/cm3 dhe shumë minerale metalike të rëndësishme industriale (pirit, galena, ari, zirkon) janë më të larta. Përdorimi i lëngut Clerici për ndarjen e tij nga shkëmbinjtë e mbetur nuk kërkon pajisje speciale, gjë që është veçanërisht e rëndësishme në kushtet e terrenit. Pas 13 vjetësh, taliumi gjeti një aplikim të ri, më saktë, sulfatin e tij Tl2SO4. Ky përbërës ishte pjesë e një helmi kundër brejtësve dhe disa insekteve të patentuar në Gjermani në vitin 1920. Për një kohë të gjatë, sulfati i taliumit Tl2SO4, një substancë pa ngjyrë dhe pa erë, ishte pjesë e disa insekticideve dhe zoocideve, derisa qeveria amerikane e ndaloi përdorimin e tij në vitin 1965 për shkak të toksicitetit jashtëzakonisht të lartë për njerëzit dhe kafshët shtëpiake. Në të njëjtin 1920, u zbulua se përçueshmëria elektrike e oksisulfidit të taliumit (talofidi) ndryshon nën veprimin e dritës (veçanërisht rrezatimi infra të kuqe). Me kalimin e kohës, kjo veti e oksisulfidit të taliumit gjeti aplikim në fotocelat e përdorura në marrësit e sistemeve të alarmit në errësirë ​​dhe mjegull, lokalizues infra të kuqe, radiometra dhe matës të ekspozimit për shkrepjen në rrezet infra të kuqe. Në betejat e Luftës së Dytë Botërore, fotocelat tallofide u përdorën për të zbuluar snajperët e armikut. Më vonë, kristalet e vetme të solucioneve të ngurta të halogjeneve TlBr dhe TlI filluan të përdoren në numëruesit e scintilacionit për regjistrimin e rrezatimit α- dhe β. Funksionimi i një numëruesi të tillë bazohet në bashkëveprimin e dy komponentëve: një kristal shintilator lumineshent dhe një fotoshumëzues - kur kuantet e rrezatimit g ose grimcat jonizuese godasin kristalin, ndodh një ndezje drite, e cila shndërrohet në një rrymë elektrike në fotoshumëzuesi, forca e tij shërben si karakteristikë e intensitetit të rrezatimit që ka rënë në kristal. Janë papastërtitë e taliumit që krijojnë qendra lumineshence në kristale. Përdorimi i përbërjeve të taliumit në optikë nuk është i kufizuar në spektrin infra të kuq - argoni dhe avujt e taliumit janë të mbushura me llamba të shkarkimit jeshil, të cilat përdoren në reklamat me ndriçim dhe në kalibrimin e instrumenteve spektrale. Jodidi i taliumit shtohet në llambat e shkarkimit të gazit të merkurit me presion të lartë për të përmirësuar parametrat e tyre të dritës dhe jetëgjatësinë e shërbimit.

Në industrinë kimike, elementi tetëdhjetë e një, oksidet dhe sulfidet e tij përdoren si katalizatorë efektivë për reaksione të ndryshme organike (reduktimi i nitrobenzenit me hidrogjen, oksidimi i anilinës së gaztë). Një numër i komponimeve të taliumit përdoren me sukses si lëndë djegëse kundër goditjes për motorët. Taliumi përdoret tradicionalisht në prodhimin e gjysmëpërçuesve - ky metal është pjesë e materialeve me bazë seleniumi nga të cilat bëhen ndreqësit gjysmëpërçues. Materialet gjysmëpërçuese moderne nuk janë vetëm të tipit kristalor, por janë edhe amorfë dhe të qelqtë. Përbërja e gjysmëpërçuesve të qelqtë, së bashku me selenin, telurin dhe arsenikun, përfshin taliumin (një shembull i përbërjes kimike është TlAsSe2). Gjysmëpërçuesit e këtij lloji përdoren kryesisht në pajisjet optike: elektrofotografi, tubat e transmetimit të televizionit, mjetet e regjistrimit të dritës për holografinë, materialet fotorezistente dhe fotomaskat. Karbonati i taliumit Tl2CO3 përdoret për të marrë qelq me një indeks të lartë thyerjeje të rrezeve të dritës, oksidi i taliumit Tl2O është gjithashtu një përbërës i disa gotave optike.

Sidoqoftë, jo vetëm përbërjet e taliumit përdoren gjerësisht, por edhe vetë metali përdoret në industri të ndryshme. Elementi tetëdhjetë e parë futet në përbërjen e lidhjeve (më shpesh të bazuara në plumb) duke u dhënë atyre rezistencë ndaj acidit, forcë dhe rezistencë ndaj konsumit. Një aliazh prej 70% Pb, 20% Sn dhe 10% Tl është rezistent ndaj acideve nitrik dhe klorhidrik. Lidhja mbajtëse - 72% Pb, 15% Sb, 5% Sn dhe 8% Tl tejkalon lidhjet më të mira mbajtëse të kallajit. Gjatë funksionimit të kushinetave të tilla, talium shkrihet, duke formuar një lubrifikant që zgjat jetën e kushinetave. Ashtu si vetë taliumi, shumë prej lidhjeve të tij kanë një pikë shkrirjeje të ulët, për shembull, amalgama e taliumit (një aliazh me merkur) që përmban 8,5% Tl ngurtësohet vetëm në -59 ° C, kështu që përdoret në termometra me temperaturë të ulët, bllokues të lëngshëm dhe çelsat, duke punuar në kushtet e kërkimit të Veriut të Largët, Antarktidës ose stratosferike. Për një kohë mjaft të gjatë, taliumi u përdor në mjekësi - nga 1912 deri në 1930. Komponimet e taliumit janë përdorur gjerësisht në trajtimin e tuberkulozit dhe dizenterisë. Sidoqoftë, për shkak të toksicitetit të lartë të përbërjeve të taliumit (dallimi midis dozave terapeutike dhe toksike është i vogël), diapazoni i përdorimit të këtij metali ishte i kufizuar në heqjen e qimeve në trajtimin e krimbit të ziles - kripërat e taliumit në doza të vogla çojnë në tullaci të përkohshme. Që nga fillimi i viteve 1980, përdorimi i izotopit radioaktiv 201Tl (gjysma e jetës 72.912 orë) është rritur vazhdimisht për diagnostikimin e sëmundjeve të sistemit kardiovaskular dhe sëmundjeve onkologjike. Një tjetër radioizotop i taliumit, β-emitter 204Tl (gjysma e jetës 3,78 vjet), përdoret në instrumente për të monitoruar trashësinë materiale të ndryshme. Rrezet β 204Tl përdoren gjithashtu për të hequr elektricitetin statik nga produktet e gatshme të letrës, tekstilit dhe filmit.

Prodhimi

Përkundër faktit se taliumi u zbulua në 1861, dhe vetitë e tij u studiuan nga shumë shkencëtarë, ky element "i diskutueshëm" nuk mund të zinte "nishen" e tij në asnjë nga fushat e industrisë për një kohë të gjatë. Si rezultat, prodhimi i taliumit metalik në shkallë industriale filloi vetëm në vitet 1920. Tani, megjithatë, si në shekullin e kaluar, burimi kryesor i elementit të tetëdhjetë e një është minerali i metalit sulfid. Kur ato pasurohen, talium kalon në koncentrat zinku, bakri dhe plumbi (kryesisht). Sidoqoftë, edhe në koncentratet e pasuruara, përmbajtja e taliumit nuk kalon 10-3%; natyrisht, një produkt i tillë nuk mund të konsiderohet si lëndë e parë për prodhimin industrial të elementit tetëdhjetë e një. Për këtë arsye, burimet e prodhimit të drejtpërdrejtë të taliumit janë mbetjet nga industria e plumbit, acidit sulfurik, zinkut dhe bakrit (pluhuri i furrës së lartë), të cilat formohen gjatë pjekjes së xeheve të pasuruara të sulfurit. Përveç kësaj, skorjet e mbledhura gjatë shkrirjes së metaleve janë gjithashtu lëndë e parë për prodhimin e taliumit.

Zakonisht, zgjedhja e një metode të përpunimit të lëndës së parë varet nga përbërja e saj, pasi taliumi nxirret në kombinim me një sërë elementësh të tjerë. Skemat aktuale për përpunimin e xeheve polimetalike janë shumë komplekse dhe përfshijnë një numër të madh operacionesh piro- dhe hidrometalurgjike, dhe gjithashtu i nënshtrohen rregullimeve të vazhdueshme në varësi të ndryshimeve në përbërjen e lëndëve të para të përpunuara.

Koncentratet e pasura me elementin tetëdhjetë e një përftohen me metodën e sublimimit, në të cilën taliumi gjatë pjekjes është në gjendje të avullohet si në një mjedis oksidues ashtu edhe në reduktues, gjë që bën të mundur kombinimin e prodhimit të sublimeve të pasuruara me talium me nxjerrjen e të tjerëve. elemente me vlerë. Pasurimi maksimal me talium arrihet me përdorimin e pjekjes së klorur (me shtimin e klorurit të natriumit ose silvinitit). Kloruri i natriumit i formuar gjatë reaksionit në temperatura mbi 600 ° C ka paqëndrueshmëri të mirë dhe është pothuajse plotësisht i sublimuar. Si rezultat i pjekjes oksiduese, përveç klorurit, oksidi i taliumit Tl2O sublimohet dhe grimcat e sulfatit, sulfurit dhe silikatit të taliumit kapen mekanikisht nga rryma e gazit. Në pluhurin dhe sublimimet e fituara gjatë proceseve të reduktimit, një pjesë e taliumit mund të jetë në formën e një metali. Më pas, sublimat shpëlahen me ujë dhe procesi duhet të kryhet me ngrohje të vazhdueshme, sepse tretshmëria e taliumit varet shumë nga temperatura. Ndonjëherë kullimi i ujit zëvendësohet me shpëlarje me solucione të dobëta sode, gjë që parandalon kalimin e klorureve të tjera metalike, si kadmiumi, në tretësirë. Nëse pjesa më e madhe e taliumit është e pranishme në formën e përbërjeve pak të tretshme, atëherë përdoret shpëlarja me acid sulfurik të holluar. Pas shpëlarjes nga solucionet ujore, talium (sipas skemave të ndryshme teknologjike) lëshohet në formën e sulfurit, klorurit, jodit, kromatit, hidroksidit të taliumit trevalent ose metalit të taliumit me çimentim - precipitim me pluhur zinku ose amalgame:

Tl2SO4 + Zn → ZnSO4 + 2Tl

Me rastin e precipitimit të elementit tetëdhjetë e një në formë sulfide (tretësirë ​​e nxehtë e sulfurit të natriumit), arrihet nxjerrja më e plotë e metalit nga tretësira. Sidoqoftë, kjo metodë nuk është selektive - të gjitha metalet shoqëruese të taliumit formojnë sulfide të patretshme, kështu që kjo metodë përdoret vetëm për lëndët e para me një sasi të vogël papastërtish. Koncentrati i sulfurit të taliumit shpërlahet me një tretësirë ​​të sulfatit të zinkut, ndërsa sulfati i taliumit kalon në tretësirë:

Tl2S + ZnSO4 → Tl2SO4 + ZnS

Nga zgjidhja që rezulton, metali i taliumit izolohet me çimentim.

Pastrimi modern i taliumit konsiston në nxjerrjen e tij nga solucionet që përmbajnë sulfate me një tretësirë ​​jodi të përzier me një tretësirë ​​50% të tributil fosfatit në vajguri, e ndjekur nga heqja nga faza organike me acid sulfurik (300 g/l) me shtimin e 3. % peroksid hidrogjeni. Nga riekstraktet, metali izolohet duke karburizuar në fletë zinku, gjë që rezulton në një metal me strukturë sfungjerore, i cili shtypet në briketa dhe shkrihet nën një shtresë alkali në një temperaturë 350-400 °C. Në raste të rralla, për të marrë taliumin metalik, përdoret elektroliza e tretësirave të sulfatit të taliumit në një katodë alumini. Fakti është se metali i marrë me këtë metodë përmban një sasi mjaft të madhe të papastërtive (0.05%) të plumbit, kadmiumit, hekurit, zinkut dhe të tjerëve. Për të marrë metal me pastërti të lartë, rafinimi elektrolitik kryhet me një anodë të tretshme nga taliumi i papërpunuar dhe një katodë nga taliumi i pastruar, kripërat e taliumit: sulfat ose perklorati shërbejnë si elektrolite. Si rezultat, talium përftohet me një përmbajtje totale të papastërtive të huaja më pak se 10-4%. Metali më i pastër (99,9999%), i cili kërkohet për teknologjinë gjysmëpërçuese, merret me pastrim me metoda kristalografike: shkrirja në zonë ose metoda Czochralski.

Prodhimi botëror i elementit të rrallë tetëdhjetë e një luhatet në mënyrë të parëndësishme dhe arrin në rreth 15 tonë në vit. Çfarë nuk mund të thuhet për çmimin e këtij metali - në lidhje me zhvillimin e teknologjive të reja, çmimi i taliumit është rritur ndjeshëm në krahasim me mesin e shekullit të 20-të. Furnizuesit kryesorë të taliumit në tregun botëror janë Belgjika, Kanadaja, Franca, Gjermania, Rusia dhe Britania e Madhe.

Vetitë fizike

Edhe dekada pas zbulimit të tij, talium mbeti një element mister për mineralogët, fizikantët dhe kimistët në mbarë botën. Nuk ka asgjë për t'u habitur në faktin se shkencëtarët e asaj kohe e quajtën taliumin - një metal i çuditshëm - sepse në vetitë e tij kimike është i ngjashëm me metalet alkaline (oksidohet lehtë, hidroksidi i taliumit është i tretshëm në ujë dhe është një bazë e fortë) dhe në e njëjta kohë ka shumë të përbashkëta me argjendin (tretësi e ulët e klorurit, bromit dhe jodit në ujë). Pamja e jashtme dhe shumë veti fizike (dendësia, ngurtësia, pika e shkrirjes) talium i ngjan plumbit, i cili, nga rruga, është një fqinj i elementit tetëdhjetë e një në sistemin periodik. Me këtë rast, kimisti francez Jean Baptiste Dumas, një nga pionierët në fushën e kërkimit mbi vetitë e taliumit, shkroi: “Nuk do të ishte ekzagjerim nëse, nga pikëpamja e klasifikimit të pranuar përgjithësisht të metaleve, themi se talium kombinon veti të kundërta që na lejojnë ta quajmë atë një metal paradoksal”. Gjithashtu, një kimist i famshëm tha se taliumi midis metaleve është i njëjti "dele e zezë" si një platypus midis kafshëve - kjo është një krijesë e mahnitshme gjitare, por si zogjtë dhe amfibët, ajo lëshon vezë; trupi i saj është i mbuluar me qime, por ka një sqep rose dhe putra me rrjetë. Sidoqoftë, kimisti francez besonte se metali që po studionte, pavarësisht nga të gjitha "çuditë" e tij, një ditë mund të "bënte një epokë në historinë e kimisë".

Elementet e nëngrupit kryesor të grupit të tretë, duke përfshirë taliumin, karakterizohen nga prania e tre elektroneve në shtresën e jashtme elektronike të atomit. Konfigurimi i jashtëm elektronik i taliumit është 6s26p; rrezja atomike 1,71 A, rrezet jonike: Tl + 1,49 A, Tl3 + 1,05 A. Substanca e thjeshtë talium është një metal i rëndë (densiteti 11,849 g / cm3) i butë gri në të bardhë me një nuancë kaltërosh, megjithatë, për shkak të oksidimit të shpejtë në ajër , zbehet shpejt, duke marrë një ngjyrë të nuancës. Taliumi është shumë plastik dhe i butë (i pritet lehtësisht me thikë). Ky përshkrim të kujton vetitë fizike plumbi (dendësia 11,34 g / cm3) ose ndonjë metal alkali (për shembull, litiumi pritet lehtësisht me thikë). Taliumi ekziston në tre modifikime: në një presion prej 0,1 MN / m2 (1 kgf / cm2) dhe një temperaturë nën 233 ° C, ai ka një grilë gjashtëkëndore të mbushur ngushtë me parametrat a = 3,4496 A dhe c = 5,5137 A, mbi 233 ° C - kub me qendër trupin (а ​​= 4,841 A), në presione të larta 3,9 H/m2 (39000 kgf/cm2) - kub me në qendër fytyrën. Për sa i përket pikës së shkrirjes (për taliumin është 303,6 ° C), elementi i tetëdhjetë e parë i ngjan gjithashtu plumbit, temperatura e kalimit të ngurtë në lëng është 327,4 ° C. E njëjta gjë vlen edhe për pikat e vlimit - për taliumin 1457 ° C, për plumbin - 1 740 ° C.

Kapaciteti termik specifik i taliumit në temperaturat nga 20 deri në 100 °C është 0,13 KJ/(kg K) ose 0,031 cal/(g °C). Koeficienti i temperaturës së zgjerimit linear për taliumin është 28 10-6 në 20 °C dhe 41.5 10-6 në 240-280 °C. Përçueshmëria termike e elementit të tetëdhjetë e parë është 38,94 W / (m ∙ K), që është 0,093 cal / (cm sec ° C). Rezistenca elektrike e taliumit në 0 °C është 18 10-6 ohm∙cm. Koeficienti i temperaturës së rezistencës elektrike të taliumit zvogëlohet me rritjen e temperaturës: 5,177 10-3 - 3,98 10-3 (0-100 ° C). Taliumi është diamagnetik, ndjeshmëria e tij magnetike specifike në 30 °C është -0,249 10-6. Temperatura e kalimit në gjendjen superpërcjellëse për taliumin është 2,39 K. Seksioni kryq për kapjen e neutroneve termike nga një atom taliumi është 3,4 ± 0,5 hambar.

Vetitë kimike

Në komponime, talium mund të shfaqë një gjendje oksidimi prej +1 (Tl +) dhe +3 (Tl3 +), me përbërjet më të qëndrueshme janë ato në të cilat elementi tetëdhjetë e parë shfaq një valencë pozitive prej +1. Përbërjet Tl+ janë kimikisht të ngjashme me përbërjet e kaliumit, natriumit, argjendit dhe plumbit. Shumica e komponimeve Tl(I) janë fotosensitive. Taliumi monovalent mund të oksidohet në tretësirë ​​vetëm nga agjentë të fortë oksidues: peroksid hidrogjeni, persulfate, permanganat kaliumi, brom ose klor (halogjenet elementare oksidojnë taliumin vetëm në gjendje njëvalente). Komponimet e taliumit me një valencë më karakteristike (+3) për një element të grupit III janë më pak të qëndrueshme. Komponimet Tl3+ janë agjentë të fortë oksidues, të paqëndrueshëm ndaj nxehtësisë dhe i nënshtrohen hidrolizës. Ato përftohen nga oksidimi i përbërjeve Tl+ me agjentë të fortë oksidues (persulfat kaliumi K2S2O8, bromat kaliumi KBrO3 ose ujë me brom). Në përgjithësi, kripërat trevalente të taliumit janë më të vështira për t'u tretur sesa kripërat e ngjashme të taliumit monovalente. Për më tepër, elementi i tetëdhjetë e parë karakterizohet nga formimi i komponimeve me një gjendje oksidimi zyrtarisht të ndërmjetëm, në të cilin disa nga atomet e taliumit kanë një gjendje oksidimi +1, dhe pjesa tjetër - +3. Zakonisht, taliumi trevalent në to është pjesë e anionit kompleks, për shembull, një nga kloruret e taliumit - Tl2Cl4 është talium (I) tetraklorothallate (III): Tl +. Ose një shembull tjetër: Tl + -, ku taliumi monovalent vepron si kation, dhe trivalenti është pjesë e anionit kompleks.

Në ajër, sipërfaqja e taliumit metalik oksidohet shpejt, njollos dhe mbulohet me një shtresë të zezë të oksidit të ulët Tl2O, i cili ngadalëson oksidimin e mëtejshëm:

4Tl + O2 → 2Tl2O

Oksidi i taliumit (I) Tl2O është një substancë kristalore e zezë që tretet lehtësisht në ujë me formimin e hidroksidit TlOH. Oksidi i taliumit (I) mund të merret nga dehidratimi i hidroksidit të taliumit (I):

2TlOH → Tl2O + H2O

Kur Tl2O nxehet në ajër, mund të merret oksidi i taliumit (III) Tl2O3 - një substancë e zezë me një aftësi të fortë oksiduese. Ozoni gjithashtu oksidon taliumin në Tl2O3. Për më tepër, oksidi i taliumit (III) formohet nga dekompozimi termik i kujdesshëm i nitratit të taliumit Tl(NO3)3:

2Tl(NO3) → Tl2O3 + NO2 + NO

Në temperatura mbi 500 °C në ajër, Tl2O3 shndërrohet në Tl2O.

Me ujë që nuk përmban oksigjen, talium nuk reagon. Në prani të oksigjenit, taliumi tretet në ujë për të formuar hidroksid talium monovalent të tretshëm:

4Tl + 2H2O + O2 → 4TlOH

TlOH është një substancë kristalore e verdhë që shfaq vetitë e një baze të fortë të ngjashme me hidroksidet e metaleve alkali. Nën veprimin e CO2 në një tretësirë ​​të TlOH, karbonati i taliumit mund të merret:

2TlOH + CO2 → Tl2CO3 + H2O

Ky përbërës është shumë i tretshëm në ujë dhe përdoret në përgatitjen e përbërjeve të tjera të taliumit.

Për të shmangur oksidimin, shufrat e taliumit ruhen nën një shtresë uji të zier të distiluar (që përmban më pak oksigjen të tretur). Duke ndërvepruar me alkoolet, taliumi formon alkoolatet përkatëse:

2Tl + 2C2H5OH → 2C2H5OTl + H2

Nëse ky reagim kryhet në një rrymë ajri, formohet uji dhe një alkoolat:

4Tl + 4C2H5OH + O2 → 4TlOC2H5 + 2H2O

Në acidin klorhidrik, taliumi nuk tretet për shkak të pasivimit, pasi formohet klorur i patretshëm TlCl. Por në acidin nitrik, metali shpërndahet mirë, reagimi vazhdon shumë më keq me acidin sulfurik. Taliumi është i pazgjidhshëm në acidet hidrohalike, formike, oksalike dhe acetike. Gjithashtu, elementi tetëdhjetë e një nuk ndërvepron me alkalet (pa agjentë oksidues). Për këtë arsye, tallatet përkatëse - MeTlO2 fitohen vetëm duke shkrirë oksidin Tl2O3 me oksidet e metaleve.

Tashmë në temperaturën e dhomës, talium ndërvepron me halogjenet. Janë të njohura të gjitha halogjenet e taliumit mono dhe trevalent, si dhe disa halogjene komplekse me një gjendje oksidimi zyrtarisht të ndërmjetëm të taliumit. Ashtu si halogjenët e argjendit, fluoridi i taliumit TlF është shumë i tretshëm në ujë, ndërsa kloruri TlCl, bromidi TlBr dhe jodidi TlI janë pak të tretshëm. Gjatë ruajtjes afatgjatë në dritë ose kur mbahen në gjendje të shkrirë, TlCl, TlBr dhe TlI errësohen për shkak të dekompozimit të pjesshëm:

2TlI → 2Tl + I2

Me fosfor, arsenik dhe squfur, elementi tetëdhjetë e një reagon kur nxehet. Taliumi nuk ndërvepron me hidrogjenin, azotin, amonin, karbonin, silikonin, borin dhe monoksidin e karbonit të thatë.

Në kombinim me squfurin, taliumi jep derivatet e mëposhtme: sulfidi i taliumit (I) Tl2S - një substancë kristalore e zezë, e patretshme në ujë, një produkt i ndërmjetëm në prodhimin e taliumit; Sulfati i taliumit (I) Tl2SO4 është një pluhur i bardhë, shumë i tretshëm në ujë, është një ndërmjetës në procesin e përftimit të taliumit metalik. Sulfidi i taliumit Tl2S precipitohet pothuajse në mënyrë sasiore nga tretësirat e kripërave të taliumit nga sulfidi i hidrogjenit ose sulfidi i amonit në mjedise pak acid, neutrale dhe alkaline. Mund të merret gjithashtu me sintezë të drejtpërdrejtë nga elementë në temperatura të ngritura. Sulfati i taliumit Tl2SO4 kimikisht i pastër përftohet duke tretur metalin e taliumit në acid sulfurik të holluar.