Для чего используется таллий

Таллий элемент. Свойства таллия. Применение таллия

Таллий – греческое имя, переводится как «зеленая ветвь». Почему так назвали химический элемент? Дело в цвете талия при сгорании. Пламя зеленое. Оно-то и помогло открыть металл. Это произошло в 1863-ем году. Английский ученый по фамилии Крукс завладел спектроскопом и отходами сернокислого завода немецкого города Тильперод.

Химические и физические свойства таллия

Таллий – металл голубовато-белого цвета. Элемент мягкий, не имеет вкуса, не пахнет. Это делает вещество особенно опасным, ведь талий ядовит. Коварны и проявления отравления. Симптомы близки к гриппу, бронхопневмонии и другим заболеваниям воспалительного характера.

При этом, исход нередко летальный. К смерти взрослого человека приводит всего 1 грамм таллия. Он впитывается не только в пищеварительном тракте, но и проникает через кожу, вдыхается вместе с воздухом.

Таллий – элемент, на 3-4-е сутки после принятия которого наступает эйфория. Это ложное ощущение здоровья и полноты жизни. Но, потом возвращаются тошнота, рвота, начинается понос, выпадение волос, трескаются углы рта. На этой стадии уже понятно, что имеешь дело не с гриппом, но, бывает уже поздно. Характерные симптомы проявляются через 1-2-е недели после отравления таллием.

Яд быстро окисляется, попадая в атмосферу. Поэтому, транспортируют элемент лишь в герметичных контейнерах. Содержание токсичного металла в воздухе не должно превышать 0,004 мг/м3. Для воды опасен показатель уже в 0,0001 мг/м3. В природе указанные уровни, как правило, не превышаются.

Таллий – редкий и рассеянный элемент. Повышенная концентрация наблюдается лишь в силезских марказитах и еще нескольких минералах. Силезия – область Германии. Но, таллий в ее недрах обнаружил в 1896-ом году русский химик и геолог Антипов.

Свойство таллия окисляться проявляется ярче при высоких температурах. Так, при 100-та градусах Цельсия металл покроется пленкой моментально. Поднимись температура еще втрое, вещество расплавится. Закипает таллий при 1460-ти градусах. Есть элементы, реакция с которыми проходит уже при комнатной температуре. В ней можно получить хлорид таллия, а так же, связать его с бромом и йодом.

В химических соединениях таллий бывает либо одна-, либо двухвалентный. Валентность – способность соединяться с атомами других веществ. Соответственно, 81-ый металл периодической системы образует связи по одному или трем направлениям.

Применение таллия

Об этом свойстве оксисульфида таллия впервые написали в журнале Physical Review в 1920-ом году. Сделанные через 5 лет фотоэлементы оказались особо чувствительны к лучам инфракрасного спектра.

Хорошо пропускают инфракрасный свет бромиды и йодиды редкого металла. Поэтому, во времена Второй Мировой таллий купить захотели военные. Смешанные кристаллы взращивали в платиновых тиглях, чтобы потом поместить в инфракрасные сигнализации. Соединения таллия пригождались и при вычислении вражеских снайперов.

Таллий, электронная формула которого KLMN5_s 2 5p 6 5d 10 6s 2 6p 1 E_ион(Me=>Me + +e)=6,12эВ, имеет отношение и к загару. Он является реакцией кожи на ультрафиолетовое излучение, начинается активная выработка меланина – природного пегмента-красителя.

Цена таллия известна не только физиотерапевтам, но и врачам общей практики, трихологам. Металл входит в смеси для удаления волос. Процедура бывает необходима при поражении стригущим лишаем. К облысению приводят соли таллия. Главное, подобрать терапевтическую дозу. Чуть переборщишь, получишь токсичный, а не лечебный эффект.

Гидроксид таллия и карбонат – добавки в стекло с повышенным светопреломлением, а чистый металл пригождается в металлургии. 81-ый элемент добавляют в некоторые сплавы, чтобы сделать их устойчивыми к кислотам, более прочными и износостойкими.

Сплавом является и амальгама таллия. Она твердеет лишь при 60-ти градусах Цельсия. Смесь нужна для производства термометров, используется в жидкостных затворах и переключателях. В контрольно-измерительной же аппаратуре пригождаются радиоизотопы таллия. Они служат чистым бето-излучателем.

Добыча таллия

Наиболее насыщенны таллием земли Европы, Канады и США. Но, в штатах с 1981-го года добыча ядовитого металла запрещена. Основным поставщиком элемента является Казахстан. Его поставщики предлагают рафинированный таллий. Его запасы связаны не только с рудами других металлов, но и с залегающими в земной коре пластами угля. В них сокрыты 630 тысяч тонн 81-го элемента.

Из минералов таллий содержат врбаит, лорандит, крукезит, гутчинсонит. Перечисленные камни встречаются редко. Зато, доля 81-го металла в них велика – от 16-ти до 80-ти процентов. За 90% зашкаливает содержание таллия в авиценните.

Это почти чистая окись трехвалентного металла открыта в 1956-ом году. Залежи камня нашли на территории Узбекской ССР. Ныне, она стала Казахстаном. Вот и объяснение, откуда страна берет сырье, чтобы снабжать таллием почти весь мировой рынок.

Цена таллия

За килограмм таллия просят почти 7 тысяч долларов. С 2003-го года цена выросла в 7 раз. Один Казахстан, хоть и производит много металла, но не может обеспечить им всех желающих. Канадский таллий дороже среднего. Выгодным предложением всегда были поставки из Китая.

Но, в Поднебесной решили устранить налоговые льготы при экспорте редкого элемента. Это способствовало уменьшению закупок. На мировом рынке начал ощущаться дефицит таллия, что и привело к росту цен на него.

Источник

Таллий

[Xe] 4f 14 5d 10 6s 2 6p 1

Tl←Tl + −0,338 В
Tl←Tl 3+ 0,71 В

Таллий — химический элемент с атомным номером 81 в периодической системе, обозначается символом Tl (лат. Thallium ), мягкий металл синевато-белого цвета.

Содержание

История и происхождение названия

Таллий был открыт спектральным методом в 1861 году английским ученым Уильямом Круксом в шламах свинцовых камер сернокислотного завода города Гарц. Чистый металлический таллий был независимо получен Круксом и французским химиком Клодом-Огюстом Лами в 1862 году.

Название элемент получил по характерным зеленым линиям своего спектра и зеленой окраске пламени. От греч. θαλλος — молодая, зелёная ветвь.

Нахождение в природе

Природный таллий состоит из двух стабильных изотопов: 205 Tl (содержание 70,5 % по массе) и 203 Tl (29,5 %). В ничтожных количествах встречаются радиоактивные изотопы таллия: 208 Tl (Т_1/2 3,1 мин), 210 Tl (Т_1/2 1,32 мин), 206 Tl (Т_1/2 4,19 мин) и 207 Tl (Т_1/2 4,78 мин), являющиеся промежуточными членами рядов распада урана, тория и нептуния.

Таллий — рассеянный элемент. Содержится в обманках и колчеданах цинка, меди и железа, в калийных солях и слюдах. Таллий — тяжелый металл. Собственных минералов таллия известно около 30, например, aрсеносульфид таллия TlAsS₂ (лорандит), крукезит TlCu₇Se₄, авиценнит Tl₂O₃ Содержится в калиевых минералах (слюде, полевых шпатах), сульфидных рудах: галените, сфалерите (до 0,1 %), маркезите (до 0,5 %), киновари. Как примесь присутствует в природных оксидах марганца и железа.

Среднее содержание таллия (по массе):

Получение

Основное сырье для получения таллия — пыль, образующаяся при обжиге колчедана или обманок, содержащих таллий. Пыль промывают горячей водой и осаждают таллий цинком или хлоридом натрия:
Tl₂SO₄ + Zn → ZnSO₄ + 2Tl,
Tl₂SO₄ + 2NaCl → 2TlCl + Na₂SO₄.

Для очистки таллий снова переводят в сульфат и после повторного (или многократного) осаждения в виде хлорида металл выделяют электролитически из сернокислого раствора. Технический таллий очищают от примеси свинца растворением металла в азотной кислоте с последующим осаждением свинца сероводородом.

Cвойства

Тaллий — белый металл с голубоватым оттенком. Существует в трех модификациях.

Низкотемпературная модификация Tl II с гексагональной решеткой, a=0,34566 нм, c=0,55248 нм. Выше 234 °C существует высокотемпературная модификация Tl I, с объёмной центрированной кубической решеткой типа α-Fe, а=0,3882 нм. При 3,67 ГПа и 25 °C — Tl III-модификация с кубической гранецентрированной решеткой, а=0,4778 нм.

Таллий диамагнитен. При температуре 2,39К он переходит в сверхпроводящее состояние. На воздухе таллий покрывается черной пленкой оксидов Tl₂O и Tl₂O₃. С водой, не содержащей кислорода, таллий не реагирует. В присутствии кислорода образуется гидроксид TlOH:
4Tl + 2H₂O + O₂ → 4TlOH.

Озон окисляет таллий до Tl₂O₃. С этанолом таллий взаимодействует с выделением водорода (в присутствии воздуха — воды), образуя алкоголят:
2Tl + 2C₂H₅OH → 2C₂H₅OTl + H₂

Соединения таллия (I) по своему химическому поведению напоминают соединения калия, серебра и свинца. Соединения Tl (III) — сильные окислители, неустойчивы к нагреванию и подвергаются гидролизу. Их получают, окисляя соединения Tl (I) сильными окислителями (персульфатом калия K₂S₂O₈, броматом калия KBrO₃ или бромной водой ).

Оксид таллия (III) образуется при осторожном термическом разложении нитрата:
2Tl (NO₃)₃ → Tl₂O₃ + NO₂ + NO.

Выше 500 °C на воздухе Tl₂O₃ переходит в Tl₂O. Оксид таллия (I) получают обезвоживанием гидроксида таллия (I). Этот оксид проявляет свойства оксидов щелочных металлов.

Большинство соединений Tl (I) обладают светочувствительностью. В конце 20 века синтезированы сложные слоистые оксиды, например, TlBa₂Ca_n-1Cu_nO_2n+3, обладающие высокотемпературной сверхпроводимостью (температура перехода 100К).

Применение

Физиологическое воздействие

Ссылки

bs:Talijum ca:Tal·li co:Talliu cs:Thallium da:Thallium de:Thallium el:Θάλλιο en:Thallium eo:Talio es:Talio et:Tallium fi:Tallium fr:Thallium he:תליום hr:Talij hu:Tallium hy:Թալիում id:Talium io:Talio is:Þallín it:Tallio ja:タリウム jbo:jinmrtali ko:탈륨 ku:Talyûm la:Thallium lb:Thallium lt:Talis (elementas) lv:Tallijs nl:Thallium nn:Thallium no:Thallium oc:Talli pl:Tal pt:Tálio sh:Talijum simple:Thallium sk:Tálium sr:Талијум sv:Tallium th:แทลเลียม tr:Talyum uk:Талій vi:Tali zh:铊

Источник

Это вещество – самый популярный химический элемент в художественной литературе. Именно таллием убивают друг друга персонажи детективов Агаты Кристи. Его, как и мышьяк, окрестили «ядом наследников».

Однако вещество востребовано металлургами, врачами, учеными.

Что представляет собой

Таллий – это элемент периодической системы №81 с примечательными свойствами:

Главная характеристика таллия – токсичное вещество номер один на планете.

Есть и радиоактивные изотопы. Для их полураспада хватает пяти минут, созданы лабораторно.

Международное обозначение – Thallium (Tl).

Как был обнаружен

История открытия металла связана с именами двух ученых, обнаруживших его одновременно (1861-1862 годы):

Металл назван благодаря зеленой окраске линий спектра и пламени. По этому параметру опознается среди других элементов.

Древнегреческий термин θαλλος означает «зеленая веточка».

Как представлен в природе

Месторождений таллия на планете не существует: элемент рассеян по толще других пород либо образует собственные минералы.

Его находят в разных локациях:

Таллиевые минералы (семь наименований) – редкость.

Тонна земной коры содержит 0,7 г таллия.

Технология получения

Таллий как металл извлекают из пыли, выносимой доменными газами на металлургических комбинатах. Главные компоненты – железо и известняк. Плюс толика никеля, цинка, кадмия, индия. А также астата, теллура, свинца, других элементов.

Таллий в ампуле

Процесс производства многоступенчат:

Далее применяют электролиз:

Металл получают плавкой в печи, заполненной водородом, при 360-410°С.

Физико-химические характеристики

Таллий – не совсем типичный металл. Кристаллическая структура меняется в зависимости от температуры. Модификаций три, « рубиконом » служат температуры 234°C и 25°C.

При минус 270,7°C металл становится сверхпроводником.

Кубик таллия с ребром 1 см весит 11,85 грамма.

Где используется

Металл нашел применение у промышленников, ученых, врачей:

Хранят таллий под слоем кипяченой воды, парафина либо в герметично закрываемой емкости.

Таллий в истории отравлений

Историей зафиксировано два громких криминальных инцидента с таллием в «главной роли».

Таллиевое безумие в Австралии

Внимание к себе привлекла жительница Сиднея Ивонна Флетчер. Эта мать двоих детей обрела репутацию «черной вдовы»: оба ее мужа умерли с одинаковыми симптомами. Вину и средство убийства (таллий из крысиного яда) доказали.

«Мститель» из Таганрога

Место и время действия – авиазавод в Таганроге (Ростовская область, Россия), 2017-2018 годы.

Инженер Шульга, «обидевшись», травил сослуживцев – 34 человека. Он добавлял к закупаемой бутилированной воде – 19-литровые емкости – изготовленное лично вещество.

Все остались живы, но пострадали.

Влияние на человека

Таллий, его соединения отнесены к первому классу опасности. То есть абсолютно токсичны.

По стандартам РФ, кубометр воды не должен содержать больше 0,0001 мг таллия. Кубометр воздуха на специализированных предприятиях – 0,01 мг.

В организм человека металл попадает с пищей, воздухом или через кожу.

Явный признак отравления – выпадение волос. Другие симптомы:

Источник

Таллий: свойства и область применение самого токсичного металла

История открытия

Впервые таллий был открыт в 1861 году английским ученым Уильямом Круксом. В это же время параллельно существование металла обнаружил французский химик Огюст Ломи. Заподозрить о существовании элементов ученых подтолкнул необычный зеленый цвет пламени.

Tl был открыт при изучении свинцовых пород. В настоящее время его получают из сульфидных минералов тяжелых металлов. Изначально этот элемент считали щелочным металлом.

Свойства таллия

На воздухе Tl сильно окисляется, покрываясь темным налетом – оксидом таллия. Чтобы защитить этот металл от окисления, его обычно хранят в глицерине.

Чтобы очистить поверхность твердого куска Tl от окиси его нужно опустить в концентрированную азотную кислоту. В ней оксид таллия растворяется, образуя нитрат. Очищенный от оксида таллий выглядит как блестящий металл. Его поверхность имеет немного синеватый оттенок. Его довольно легко спутать с оловом или другим безобидным металлом. Однако делать этого нельзя, так как этот химический элемент очень токсичен.

Температура плавления Tl составляет всего 304˚С. Поэтому, его довольно легко можно расплавить. Но, попадая на воздух, расплавленный металл очень быстро окисляется. Это отличает его от всех вышестоящих металлов 13 группы таблицы химических элементов. Например, если прослеживать активность от алюминия к индию, то можно заметить уменьшение их активности. Индий вообще остается на воздухе блестящим, так как почти не окисляется. Но Tl имеет необычно высокую степень окисления.

По твердости таллий больше напоминает свинец. Он довольно мягкий, легко сминается.

Высокая токсичность

Соединения Tl считаются самыми токсичными среди всех металлов. Сульфат таллия до 1972 года широко использовали в качестве отравы для крыс. Но, впоследствии от него отказались из-за крайне высокой токсичности для человека. Соединения этого вещества безвкусны, поэтому определить их вкусовыми рецепторами невозможно.

Нитрат таллия представляет собой белые кристаллы. Они плохо растворяются в воде. Если к раствору нитрата Tl добавить йодид калия, то мы получим осадок красивого желтого цвета в виде йодида таллия. Это вещество также весьма токсично. Но, несмотря на это имеет несколько областей применения. Одна из них – это светотехника. Увидеть его эффект можно в лампах с зеленым свечением при разогреве. Цвет им дают ионы таллия. Йодид таллия смешивают с бромидом и изготавливают оптические кристаллы, хорошо пропускающие или преломляющие инфракрасное излучение.Хлориды таллия нерастворимы в воде. Эти соединения используются в оптике и лазерной технике.

Новые области применения

В медицине изотоп таллий 201 используют при диагностике внутренних органов. Он помогает увидеть в двухмерном изображении, например, сердце.

Если подвести итог, то можно сказать, что благодаря усовершенствованию технологий, вещества, которые еще недавно были ядами, сегодня успешно помогают лечить заболевания. А еще они освещают наши улицы, И, кто знает, сколько еще полезных свойств и применений получит оно через несколько лет или десятилетий.

Узнать, какими свойстваи обладает самый коварный элемент — теллур, можно здесь.

Источник

Опасный металл таллий. Применение

Таллий (Tl) и его соединения очень ядовиты — смертельно опасны, если пренебречь мерами предосторожности и вовремя не подоспеет врачебная помощь. При попадании внутрь оказывают негативное воздействие практически на все системы организма, нарушают работу жизненно важных органов.

Опасность представляет попадание металла или его производных на кожу, она начинает быстро разрушаться. Еще более опасно вдыхание паров, поэтому при работе с этим реактивом нужно пользоваться надежными и качественными средствами защиты.

В обычной ситуации человек практически никогда не сталкивается с соединениями таллия, но такая возможность существует на некоторых производствах, в лабораториях и в сельском хозяйстве. Элемент входит в состав многих пестицидов и средств борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур.

Полнолицевая маска «ЗМ» серии 6900	Костюм «Л-1» с хранением

Все работники, контактирующие с таллием или его соединениями, обязательно проходят предварительный инструктаж по правилам безопасности и методам оказания первой помощи.

Для того, чтобы получить тяжелое отравление, требующее неотложного врачебного вмешательства, достаточно 1 грамма металла. Вдыхание паров может привести к смерти даже при своевременно оказанной помощи.

Острое отравление приводит к сильной боли в желудке, тошноте, рвоте, диарее, судорогам, сильной слабости, тахикардии. Через 6 часов после отравления человек начинает терять координацию движений, речь становится несвязной, парализуются глаза (пострадавший смотрит в одну точку), наблюдается спутанность сознания, потом потеря сознания и кома.

При регулярном воздействии небольших доз симптомы не выражены, человек чувствует лишь постоянное недомогание. Поэтому работники, имеющие дело с соединениями Tl, должны регулярно проходить медосмотр.

Первая помощь при отравлении таллием

Чтобы облегчить состояние пострадавшего и дать ему возможность дождаться врачебной помощи, следует:
• вывести пострадавшего на свежий воздух или в хорошо проветриваемое помещение;
• вызвать скорую помощь;
• дать выпить много теплой воды и вызвать рвоту, чтобы промыть желудок;
• дать выпить сорбенты для впитывания и удаления токсина, например, активированный уголь или Смекту.

Применение

• Чистый металл востребован в производстве стеклообразных полупроводников.
• Монокристаллы галогенидов таллия прозрачны для ИК-излучения; применяются в приборах инфракрасной оптики (линзы, призмы, кюветы, перископы, микроскопы, ИК-спектрометры и т.п.).
• Из галогенидов изготавливаются световоды для лазеров, в том числе для хирургических лазеров.
• Монокристаллы хлорида таллия или его сплава с бромидом востребованы в детекторах высокоэнергетических частиц. Сплавы Tl с цезием используются в детекторах, устанавливаемых в телескопах, химических лазерах.
• Оксид входит в состав сверхпроводящей высокотемпературной керамики. Сверхпроводники, содержащие таллий, отличаются стабильностью и стойкостью к магнитным полям. Пленки из таких материалов применяются в интегральных схемах.
• Входит в состав некоторых сплавов со свинцом, отличающихся высокой стойкостью к коррозии и кислотам. Tl добавляют в подшипниковые свинцовые сплавы.
• Соли элемента используются для выплавки оптических стекол с высоким коэффициентом преломления и дисперсией; для изготовления цветных стекол.
• Соли Tl применяются в косметологии (в лампах для солярия), в медицине (лечение стригущего лишая).
• Радиоактивные изотопы применяются как источник бета-излучения в контролерах толщины полотна бумаги или ткани, в дефектоскопах.
• Соединения с таллием используются в качестве тяжелых жидкостей для разделения минералов по плотности.
• Сульфат таллия — пестицид, применяемый в сельском хозяйстве.

Источник