Talyum, D. I. Mendeleev, atom numarası 81'in periyodik kimyasal elementler sisteminin altıncı periyodunun üçüncü grubunun ana alt grubunun bir elementidir. Tl (lat. Talyum). Ağır metaller grubuna aittir. Basit madde talyum yumuşak bir metaldir. Beyaz renk mavimsi bir renk tonu ile.

İsmin tarihi ve kökeni

Talyum, 1861 yılında William Crookes tarafından Harz sülfürik asit fabrikasının kurşun odalarındaki çamurda spektral yöntemle keşfedildi. Saf talyum metali 1862'de Crookes ve Fransız kimyager Claude-Auguste Lamy tarafından bağımsız olarak elde edildi.

Mart 1861'de İngiliz bilim adamı William Crookes, sülfürik asit bitkilerinden birinde yakalanan tozu inceledi. Crookes, bu tozun selenyum ve tellür - kükürt analogları içermesi gerektiğine inanıyordu. Selenyum buldu, ancak geleneksel kimyasal yöntemlerle tellürü tespit edemedi. Sonra Crookes, o zaman için yeni ve çok hassas bir spektral analiz yöntemi kullanmaya karar verdi. Spektrumda, beklenmedik bir şekilde, bilinen hiçbir elemente atfedilemeyen yeni bir açık yeşil renk çizgisi keşfetti. Bu parlak çizgi, yeni unsurun ilk "haberi" idi. Onun sayesinde keşfedildi ve onun sayesinde Latince thallus - "çiçek açan dal" olarak adlandırıldı. Genç yaprakların renginin spektral çizgisi " arama kartı» talyum.

Doğada talyum bulmak

Crookes'un keşfinden bu yana 30 yıldan fazla bir süre geçti ve talyum hala en az çalışılan elementlerden biriydi. Doğada arandı ve bulundu, ancak kural olarak minimum konsantrasyonlarda. Sadece 1896'da Rus bilim adamı I.A. Antipov, Silezya markasitinde artan bir talyum içeriği keşfetti.

Talyum bir eser elementtir. Potasyum tuzları ve mikalarda çinko, bakır ve demirin budak ve piritlerinde bulunur. Talyum ağır bir metaldir. Sadece yedi talyum minerali bilinmektedir (örneğin, crooksite (Cu, Tl, Ag) 2 Se, lorandite 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 ve diğerleri), hepsi son derece nadirdir. Talyumun büyük kısmı sülfürlerle ve esas olarak demir disülfidlerle ilişkilidir. Piritte, analiz edilen örneklerin %25'inde bulunmuştur. Demir disülfidlerdeki içeriği genellikle %0,1 - %0,2'dir ve bazen %0,5'e ulaşır. Galende talyum içeriği %0,003 ila %0,1 arasında değişir ve nadiren daha fazladır. Disülfidlerde ve galende yüksek talyum konsantrasyonları, kireçtaşlarındaki düşük sıcaklıktaki kurşun-çinko tortularının karakteristiğidir. % 0,5'e ulaşan talyum içeriği, bazı sülfosaltlarda not edilir. Diğer birçok sülfitte, örneğin bazı bakır pirit yataklarının sfalerit ve kalkopiritinde az miktarda talyum oluşur. İçeriği 25 ila 50 g/t arasında değişmektedir.

Ancak Dünya'daki tek bir talyum minerali yatağı bile endüstrinin ilgisini çekmiyor. Bu element, çeşitli maddelerin ve cevherlerin işlenmesi sırasında yan ürün olarak elde edilir.

Talyum, K, Rb, Cs ve Pb, Ag, Cu, Bi ile en büyük jeokimyasal benzerliğe sahiptir. Talyum biyosferde kolayca göç eder. İtibaren doğal sular kömürler, killer, manganez hidroksitler tarafından emilir, suyun buharlaşması sırasında birikir (örneğin, Sivash gölünde 5·10 -8 g/l'ye kadar). Potasyum minerallerinde (mika, feldispatlar), sülfür cevherlerinde bulunur: galen, sfalerit, marquesit (% 0,5'e kadar), zinober. Bir safsızlık olarak, manganez ve demirin doğal oksitlerinde bulunur.

Talyum bitki ve hayvan organizmalarında bulunur. Tütün, hindiba kökü, ıspanak, kayın ağacı, üzüm, pancar ve diğer bitkilerde bulunur. Hayvanlardan denizanası, anemon, deniz yıldızı ve denizlerin diğer sakinleri en çok talyum içerir. Bazı bitkiler hayati faaliyetleri sırasında talyum biriktirir. Talyum, elementin en ince analitik yöntemlerle tespit edilemediği toprakta yetiştirilen pancarlarda bulundu.

talyum almak

Ticari olarak saf talyum, baca tozunda bulunan diğer elementlerden (Ni, Zn, Cd, In, Ge, Pb, As, Se, Te) ılık seyreltik asit içinde çözülerek, ardından çözünmeyen kurşun sülfatın çökeltilmesi ve HCl'nin eklenmesiyle saflaştırılır. talyum klorürü (TlCl) çökeltin. Daha fazla saflaştırma platin tel kullanılarak seyreltik sülfürik asit içinde talyum sülfatın elektrolizi ve ardından serbest kalan talyumun bir hidrojen atmosferinde 350-400°C'de eritilmesiyle elde edilir.

Talyum kaşifi, onu bir sülfürik asit bitkisinin uçan tozunda buldu. Şimdi, talyumun aslında bacada bulunması doğal görünüyor - sonuçta, cevherlerin eritilme sıcaklığında talyum bileşikleri uçucu hale geliyor. Bacaya üflenen tozda, kural olarak, oksit ve sülfat şeklinde yoğunlaşırlar. Karışımdan talyum çıkarmak için (ve toz birçok maddenin bir karışımıdır), çoğu tek değerli talyum bileşiğinin iyi çözünürlüğü yardımcı olur. Asitlenmiş tozdan çıkarılırlar sıcak su. Artan çözünürlük, talyumu sayısız safsızlıktan başarıyla temizlemeye yardımcı olur. Bundan sonra talyum metali elde edilir. Metalik talyum elde etme yöntemi, bileşiklerinden hangisinin önceki üretim aşamasının son ürünü olduğuna bağlıdır. Talyum karbonat, sülfat veya perklorat elde edilmişse, bunlardan 81 numaralı element elektroliz ile ekstrakte edilir; klorür veya oksalat elde edildiyse, normal geri kazanıma başvurun. Teknolojik olarak en gelişmiş suda çözünür talyum sülfat Tl 2 SO 4 . Elektroliz sırasında süngerimsi talyumun alüminyum katotlar üzerinde biriktirildiği bir elektrolit görevi görür. Bu sünger daha sonra preslenir, eritilir ve bir kalıba dökülür. Talyumun her zaman geçerken elde edildiği unutulmamalıdır: kurşun, çinko, kadmiyum ve diğer bazı elementlerle birlikte.

Talyumun fiziksel ve kimyasal özellikleri

Bir yandan talyum, alkali metallere benzer. Ve aynı zamanda, gümüşe biraz benzer ve biraz kurşun ve kalaydır. Kendiniz karar verin: Potasyum ve sodyum gibi, talyum genellikle 1+ değerlik sergiler, tek değerli talyum hidroksit TlOH güçlü bir bazdır, suda yüksek oranda çözünür. Alkali metaller gibi talyum da poliiyodürler, polisülfidler ve alkolatlar oluşturabilir. Ancak klorür, bromür ve tek değerlikli talyum iyodürün sudaki zayıf çözünürlüğü, bu elementi gümüşle ilgili hale getirir. ve tarafından dış görünüş, yoğunluk, sertlik, erime noktası - kompleks boyunca fiziksel özellikler- talyum en çok kurşuna benzer.

Ve aynı zamanda, periyodik sistemin III. grubunda, galyum ve indiyum ile aynı alt grupta yer alır ve bu alt grubun elementlerinin özellikleri oldukça doğal olarak değişir.

1+ değerlik değerine ek olarak, talyum ayrıca grup III'ün bir elementi için doğal olan 34- değerliliğini de sergileyebilir. Kural olarak, üç değerlikli talyum tuzlarının çözülmesi, benzer tek değerli talyum tuzlarından daha zordur. İkincisi, bu arada, daha iyi incelenmiştir ve daha büyük pratik öneme sahiptir.

Ancak hem talyum içeren bileşikler var. Örneğin, tek ve üç değerlikli talyum halojenürler birbirleriyle reaksiyona girebilir. Ve sonra ilginç karmaşık bileşikler var, özellikle Tl 1+ -. İçinde tek değerlikli talyum bir katyon görevi görür ve üç değerlikli kompleks anyonun bir parçasıdır.

Talyum, mavimsi bir renk tonu olan beyaz bir metaldir. Üç modifikasyonda mevcuttur.

Altıgen kafesli düşük sıcaklık modifikasyonu Tl II, a=0.34566 nm, c=0.55248 nm. 234 °C'nin üzerinde, α-Fe tipi hacim merkezli kübik kafes ile Tl I'in yüksek sıcaklık modifikasyonu vardır, a=0.3882 nm. 3.67 GPa ve 25 °C'de - kübik yüz merkezli kafes ile Tl III modifikasyonu, a=0.4778 nm.

Talyum diamanyetiktir. 2.39 K sıcaklıkta süper iletken duruma geçer.

Talyumun insan vücudu üzerindeki etkisi

Talyum oldukça zehirli bir zehirdir ve onunla zehirlenme genellikle ölümle sonuçlanır. Talyum ve bileşikleri ile zehirlenmeler, elde edildikleri ve pratikte kullanıldıkları takdirde mümkündür. Talyum vücuda solunum sistemi, sağlam deri ve sindirim sistemi yoluyla girer. Uzun süre vücuttan atılır. Akut, subakut ve kronik zehirlenmeler, semptomların şiddeti ve başlangıç ​​hızı bakımından farklılık gösteren benzer bir klinik tabloya sahiptir. Akut vakalarda 1-2 gün sonra gastrointestinal sistemde (mide bulantısı, kusma, karın ağrısı, ishal, kabızlık) ve solunum yollarında hasar belirtileri ortaya çıkar. 2-3 hafta sonra saç dökülmesi, beriberi fenomeni (dilin mukoza zarının yumuşaması, ağız köşelerinde çatlaklar vb.) Gözlenir. Ağır vakalarda polinörit, zihinsel bozukluklar, görme bozukluğu vb.

Talyum sülfat için, insanlar için ölümcül oral doz yaklaşık 1 g'dır.8 mg / kg'lık dozların yanı sıra 10-15 mg / kg'lık dozların ölümcül olduğu vakalar bilinmektedir. Zehirlenme birkaç hafta (2-3) hafta sürer ve zehiri aldıktan 3-4 gün sonra hayali bir refah oluşur.

Suda talyum için izin verilen maksimum konsantrasyon sadece 0.0001 mg / m3'tür. atmosferik hava- 0,004 mg/m3.

Talyum ayrıca kapalı bir kaptan çıkarıldığında açık havada hızla oksitlenmesi nedeniyle önemli bir çevresel tehlike oluşturur.

talyum uygulaması

1920'de Almanya'da talyum sülfat Tl 2 SO 4 içeren kemirgenlere karşı patentli bir zehir elde edildi. Bu tatsız ve kokusuz madde, günümüzde bazen insektisitlerin ve zoositlerin bileşimine dahil edilmektedir.

Çalışma ortamı tam olarak bu madde olan ilk fotoseller ondan yapıldı. Özellikle kızılötesi ışınlara karşı hassastırlar.

Bu metalin diğer bileşikleri, özellikle tek değerlikli talyum bromür ve iyodür karışık kristalleri, kızılötesi ışınları iyi iletir. Bu tür kristaller ilk olarak İkinci Dünya Savaşı sırasında elde edildi. 470°C'de platin potalarda büyütüldüler ve kızılötesi sinyal cihazlarında ve ayrıca savaşta keskin nişancıları tespit etmek için kullanıldılar.

Talyum tuzları özellikle saçkırandaki tüyleri almak için kullanılır - uygun dozlarda talyum tuzları geçici kelliğe yol açar. Bu metalin tıpta yaygın olarak kullanılması, bu tuzların terapötik ve toksik dozları arasındaki farkın küçük olması nedeniyle engellenmektedir. Talyum ve tuzlarının toksisitesi, dikkatli ve dikkatli bir şekilde ele alınmalarını gerektirir.

Metalik talyum, bazı alaşımların bir parçasıdır ve onlara asit direnci, güç ve aşınma direnci verir. Çoğu zaman, talyum, ilgili kurşuna dayalı olarak alaşımlara eklenir. Yatak alaşımı - %72 Pb, %15 Sb, %5 Sn ve %8 Tl, en iyi kalaylı yatak alaşımlarından daha iyi performans gösterir. %70 Pb, %20 Sn ve %10 Tl'den oluşan bir alaşım nitrik ve hidroklorik asitlere karşı dayanıklıdır.

Biraz ayrı, civa - talyum amalgamlı bir talyum alaşımıdır ve yaklaşık %8,5 element No. 81 içerir. Normal şartlar altında sıvıdır ve saf cıvadan farklı olarak içinde kalır. sıvı hal-60°C'ye kadar düşük sıcaklıklarda. Alaşım, düşük sıcaklıklı deneylerde, Uzak Kuzey'de çalışan sıvı contalarda, anahtarlarda, termometrelerde kullanılır.

Kimya endüstrisinde, bazı bileşikleri gibi metalik talyum, özellikle nitrobenzenin hidrojenle indirgenmesinde katalizör olarak kullanılır.

Talyumun radyoizotopları da işsiz bırakılmadı. Talyum-204 (yarı ömür 3,56 yıl) saf bir beta yayıcıdır. Talyum-204, endüstriyel süreçleri izlemek ve araştırmak için birçok cihazda beta radyasyon kaynağı olarak kullanılır. Bu tür cihazların yardımıyla, örneğin, hareketli bir kumaşın veya kağıdın kalınlığı otomatik olarak ölçülür: bir malzeme tabakasından geçen beta ışınları zayıflamaya veya artmaya başlar başlamaz (bu, malzemenin kalınlığının arttığı anlamına gelir). veya buna göre azaltılır), otomatik cihaz gerekli komutu verir ve "statükoyu", yani optimal teknolojik rejimi geri yükler. El olarak radyoaktif talyum içeren diğer cihazlar, tekstil, kağıt ve film endüstrilerinin üretim tesislerinde oluşan zararlı statik yükü ortadan kaldırır.

talyum izotopları

Elemanın iki kararlı ve 19 Radyoaktif İzotoplar(İle birlikte kütle numaraları 189'dan 210'a kadar). Sonuncusu, 1972'de Dubna'daki Ortak Nükleer Araştırma Enstitüsü'nün Nükleer Sorunlar Laboratuvarı'nda, bu elementin en hafif izotopu olan talyum-189'u aldı. 660 MeV enerjili hızlandırılmış protonlarla bir kurşun diflorür hedefin ışınlanması ve ardından ürünlerin ayrılmasıyla elde edildi. nükleer reaksiyonlar kütle ayırıcı üzerinde. En hafif talyum izotopunun yarı ömrü, en ağır olanla yaklaşık olarak aynı olduğu ortaya çıktı, 1.4 ± 0.4 dakikadır (210 Tl - 1.32 dakika için).

Rezervler ve talyum üretimi

Çinko kaynakları ile ilişkili dünya talyum kaynakları yaklaşık 17 bin tondur; çoğu Kanada, Avrupa ve ABD'de yoğunlaşmıştır. 630 bin ton da dünyanın kömür kaynaklarıyla bağlantılı. Yerkabuğundaki ortalama talyum içeriğinin milyonda 0,7 kısım olduğu tahmin edilmektedir. ABD Jeolojik Araştırması, dünya rezervlerini ve çinko cevherlerinde bulunan talyum rezerv tabanını sırasıyla 380 ve 650 ton olarak tahmin ediyor ve bunun ABD'nin sırasıyla 32 ve 120 ton olduğunu hesaplıyor.

2006 yılında dünyadaki talyum üretiminin 2005 yılına göre değişmeden 10 ton olduğu tahmin edilmektedir. Talyum, birçok ülkede bakır, çinko ve kurşun cevherlerinin işlenmesi sırasında oluşan toz ve atıklardan yan ürün olarak çıkarılmaktadır. ABD'de, bu metal, çıkarılmış veya işlenmiş cevherlerde bulunmasına rağmen 1981'den beri çıkarılmamıştır.

Rusya ve BDT ülkelerinde, üretim sürecinde talyum çıkaran yaklaşık 10 işletme var.

Fizyokimyasal özellikler. toksisite

Talyum alüminyum grubuna aittir. Atomik numara- 81, atom ağırlığı - 204.4. Kristal, mavi-beyaz bir metaldir. Bileşiklerinde mono ve trivalent formlarda bulunur. Havada oksitlenir ve kahverengimsi siyah bir oksit filmi ile kaplanır. Talyum, asitlerde çözünür, oldukça aktif bir elementtir. Talyum oksit (T l2 O 3), talyum asetat (CH3 COOT l), talyum karbonat (T l2CO 3), talyum klorür (T l C l), iyodür talyum (T) dahil olmak üzere en az 18 doğal talyum bileşiği bilinmektedir. lJ), talyum sülfat (Tl2S04). Suda çözünen tuzlar tatsız, renksiz, kokusuz çözeltiler oluşturur. En yaygın bileşik talyum sülfattır.

Talyum, merkezi ve periferik sinir sistemini, gastrointestinal sistemi, böbrekleri, cildi ve eklerini etkileyen güçlü bir toksik maddedir. Akut, subakut ve kronik maruziyet için tehlikelidir. Tek değerlikli talyum türevleri, üç değerlikli olanlardan daha toksiktir. Fareler için LD-50 talyum sülfat 35 mg/kg, talyum klorür 24 mg/kg'dır. Ölümcül değil, ancak ciddi yan etkilere neden oluyor gergin sistem, dozlar on kat daha az. İnsanlar için metal toksisitesi kemirgenlerden çok daha yüksektir.

Kaynaklar. Üretme. kullanım

Metal, 1861'de William Crookes tarafından keşfedildi. Yüksek toksisitesi 1863'te keşfedildi.

Talyum, metal içeren cevherlerden ve ayrıca kadmiyum, kurşun ve çinko üretiminde bir yan ürün olarak çıkarılır.

Gelişmiş ülkelerde talyum tüketiminin ana alanları elektronik, fotovoltaik hücreler, lambalar ve sintilasyon sayaçları üretimidir. Talyum ayrıca optik lensler, boyalar, kimyasal sentezde katalizör olarak ve yapay mücevher imalatında kullanılır.

1920'de Almanya'da talyum tuzları pestisit (böcek öldürücüler ve kemirgen kontrol ajanları) olarak kullanılmaya başlandı. Aktif madde %2 talyum sülfat içeriyordu. Maddenin çevrede kalıcılığı ve memelilerin vücudunda birikmesi onu ideal bir rodentisit yapmıştır. Talyum, bir pestisit olarak insan zehirlenmesinin nedeni haline geldi. 1965 yılında Amerika Birleşik Devletleri'nde pestisit olarak talyum kullanımı yasaklandı, ancak dünyanın diğer bölgelerinde bu amaçla kullanılmaya devam ediyor.

Askeri toksikolojide talyum olası bir sabotaj ajanı olarak kabul edilir (Z. Franke). Enfeksiyon büyük olasılıkla su ve/veya metalle kirlenmiş yiyecekleri yuttuğunda ortaya çıkar.

toksikokinetik

Akut talyum zehirlenmesi, kural olarak, os başına büyük dozlarda metal tuzlarının kazara veya kasıtlı olarak yutulmasının sonucudur. Metal tozu veya metal dumanı ile soluma hasarının yanı sıra cilt ile temas ettiğinde zehirlenme de mümkündür.

Maddenin emilimi mümkün olan her şekilde gerçekleştirilir: deriden, gastrointestinal sistemin mukoza zarlarından ve solunum yolundan - hızlı (1 saat içinde) ve neredeyse tamamen (kemirgenler üzerinde yapılan deneylerde - uygulanan maddenin% 100'üne kadar) . Tecrübesiz bir kişinin elindeki talyum bileşikleri hem kendisi hem de etrafındakiler için büyük tehlike oluşturur.

Kana nüfuz ettikten sonra, element vücutta hızla yayılır. En büyük miktar böbreklerde yoğunlaşmıştır. Yüksek içerik ayrıca tükürük bezlerinde, kalp kasında, karaciğerde belirlenir. Yağ dokusu ve beyindeki konsantrasyon nispeten düşüktür.

Ana atılım yolları böbrekler ve gastrointestinal sistemdir. Tükürük bezleri böbreklerden 15 kat daha fazla talyum salgılar. Bununla birlikte, tükürük ile salınan madde, yeniden emildiği bağırsaklara tekrar girer. İnsan vücudundan yarılanma ömrü yaklaşık 30 gündür. İdrar ve feçeste yeterince yüksek seviyelerde metal bulunduğu durumlarda bile, kan plazmasındaki konsantrasyonu nispeten düşüktür.

Talyum zehirlenmesinin ana belirtileri Tablo 1'de sunulmuştur.

Tablo 1. Talyum zehirlenmesinin ana belirtileri

Tek bir dozda bile yüksek dozda toksik madde ile klinik, uzun bir gizli dönemden (12-14 saate kadar veya daha fazla) sonra gelişir. Oral zehirlenme ile ilk belirtiler bulantı, kusma, genel halsizlik, uykusuzluk, artan tükürüktür. Ardından 2 ila 14 gün içinde karın ağrısı, kabızlık, midede ağırlık hissi ortaya çıkar. Talyum zehirlenmesinin diğer klinik belirtileri de birkaç hafta içinde yavaş yavaş gelişir. Talyum zehirlenmesinin erken belirtilerinden biri Vidi'nin semptomudur: büyüyen bir saçın bazal kısmında 1 mm uzunluğunda siyah iğ şeklinde bir kalınlaşma. Deri lezyonları eritem, anhidroz, sebore semptomları, saç çizgisi kaybı, derinin soyulması, normal tırnak büyümesinin bozulması ile kendini gösterir.

Nörolojik semptomlar, ağırlıklı olarak alt ekstremitelerde nörit ile karakterizedir. Parestezi, ekstremitelerin uyuşması, sinir gövdeleri boyunca ağrı şeklinde karakteristik duyusal bozukluklar vardır. Zehirlenme ne kadar şiddetli olursa, belirtiler o kadar hızlı oluşur ve daha belirgindir. 1-3 hafta sonra ataksi gelişir, uzuvların titremesi, sinirler boyunca ağrı artar. Kas refleksleri genellikle uzun süre devam eder. Kranial sinirler (nistagmus, scatom, oftalmopleji) sürece dahil olur. Vagus sinirinin yenilgisine taşikardi, orta derecede hipertansiyon, bağırsak parezi eşlik eder. Ruhsal bozukluklar depresyon ve psikoz ile kendini gösterir. İyileşme yavaştır ve aylar sürer.

Şiddetli ölümcül zehirlenmelerde, kusma, kanlı ishal, anksiyete, anksiyete, deliryum, halüsinasyonlar, kasılmalar, gizli bir dönemden sonra koma ortaya çıkar. Ölüm, kalp aktivitesinin depresyonu, şok, bozulmuş böbrek fonksiyonu sonucu birkaç gün içinde gelişir. Bir otopsi şunları ortaya çıkarır: bağırsak mukozasının iltihabı, karaciğer ve böbreklerin yağlı dejenerasyonu, miyokard ve beyinde ödem ve kanamalar.

Toksik etki mekanizması

Talyumun toksik etkisinin temeli, içinde biriktiği hücresel yapılara zarar verme yeteneğidir (sitotoksisite). Zarar verme eyleminin mekanizması iyi anlaşılmamıştır. Diğer metaller gibi, bir madde de biyomoleküllerin özelliklerini ihlal eden çok sayıda endojen ligand ile etkileşime girebilir. Sistein gibi düşük moleküler ağırlıklı maddelerle kimyasal bağların oluşumu biraz önemlidir. Bu etkileşim nedeniyle bel, cilt hücrelerinde, uzantılarında birikir ve hasarlarına neden olur. Bununla birlikte, ana hedef moleküllerin yapısal proteinler, enzimlerin katalitik merkezleri ve biyomembranların taşıma sistemleri olduğu varsayılabilir.

Talyumun proteinler üzerindeki etkisi, makromoleküller içinde yüklerin yeniden dağılımına ve sonuç olarak üçüncül yapılarında ve biyolojik aktivitelerinde bir değişikliğe yol açabilir. Talyum, mitokondri, endoplazmik retikulum, lizozomlar ile etkileşime girerek hasarlarına neden olur. Hücre zarının dış yüzeyi metal ile ilk etkileşime girendir, bu nedenle, her şeyden önce, metalin ligandlarla güçlü bağlarının oluştuğu yer burasıdır. İyonların ve diğer biyolojik olarak aktif maddelerin transmembran hareket mekanizmaları bozulur.

Talyumun sinir hücreleri ve miyositler üzerindeki toksik etkisinin, büyük ölçüde potasyum iyonu ile rekabetinden kaynaklandığına inanılmaktadır. Toksik madde ağırlıklı olarak hücre içinde birikir ve biyolojik ortamda K+'nın yerini alır. Talyumun, transmembran iyon taşınması için potasyum ile rekabet ettiği gösterilmiştir ("Na-K-ATPase pompasının" engelleyicisi). Bilindiği gibi potasyum, uyarılabilir zarların dinlenme potansiyelinin oluşumunda rol oynar ve aksiyon potansiyelinin oluşumunun altında yatan depolarizasyondan sonra biyomembran potansiyelinin restorasyonundan sorumludur (yukarıya bakınız). Uyarılabilir hücrelerde potasyumun talyumla yer değiştirmesi, bir aksiyon potansiyeli oluşumundan sonra hücre zarlarının repolarizasyon sürecini yavaşlatır (ve sistemi “başlangıç” durumuna getirir). Hücreler uyarıcı sinyale daha duyarlı hale gelir.

Tıbbi koruma önlemleri

Özel sıhhi ve hijyenik önlemler:

OVTV kontaminasyonu için su ve yiyeceklerin incelenmesi;

Doğrulanmamış kaynaklardan su ve yiyecek kullanımının yasaklanması.

Özel tedavi önlemleri:

Etkilenenlerin zamanında tespiti;

Mağdurlara ilk (kendi kendine yardım), tıbbi öncesi ve ilk tıbbi (öğeler) yardımın sağlanması sırasında, yaşamı, sağlığı ve sakatlığı tehdit eden durumların antidotlarının ve patojenetik ve semptomatik tedavi araçlarının kullanımı.

Tıbbi koruma araçları

Şu anda, özel bir tıbbi koruyucu ekipman bulunmamaktadır. Talyumun vücuttan atılımını hızlandıran ilaçlar temelinde geliştirilebilirler. Hayvan deneylerinde, kompleks oluşturucu maddeler dietilditiokarbamat (ditiyokarb: 30 mg/kg/gün, ağızdan) ve difeniltiokarbazon (ditizon: 20 mg/kg/gün, ağızdan) bilinen aktiviteye sahipti. Bununla birlikte, bazı yazarlara göre, bu ilaçların şiddetli akut zehirlenmelerde kullanılması, koma artışı ile vücutta talyumun yeniden dağılımına yol açar. Görünüşe göre ditiyokarb, toksik madde ile metalin CNS'ye girişini kolaylaştıran lipofilik bir kompleks oluşturur.

Potasyum ve talyum, hücre zarlarından aktif taşıma mekanizması için rakip olsalar ve yüksek dozlarda potasyum, talyumu hücre içi reseptörlerle olan ilişkisinden uzaklaştırsa da, bazı durumlarda sadece potasyum preparatlarının uygulanması, zehirlenme semptomlarında bir artışa yol açar. metalin vücut içinde istenmeyen bir şekilde yeniden dağılımının sonucudur. Bu nedenle, bazı çalışmalar potasyum klorürün aktif kömür ile birlikte kullanılmasını önermektedir. Bu fon kompleksini kullanırken, yardım planı aşağıdaki gibidir: KC l - günde 4 kez 20 milieşdeğer; aktif kömür - 20-30 gram günde 4 kez. Her iki ilaç da - os başına (terapi birkaç hafta ve bazen aylarca devam eder).

Akut talyum zehirlenmesinde Prusya mavisi (potasyum ferrosiyanoferrat) kullanımının etkinliğine dair göstergeler vardır. İlaç, iki dozda (günde iki kez 10 grama kadar) 50 ml% 15 mannitol içinde günde 250 mg / kg'lık bir dozda os başına reçete edilir. Prusya Mavisi gastrointestinal sistemden emilmez. Bağırsakta bir maddenin ayrışması sırasında oluşan potasyum iyonu, vücudun iç ortamına emilir ve bağırsak lümenine salınan, ferrosiyanoferrat iyonuna bağlanan ve vücuttan atılan talyumun yerini alır.

Benzodiazepinlerin, talyumun neden olduğu kasılmalar ve ajitasyondaki etkinliğine dair raporlar vardır. Bununla birlikte, bu ilaçlar, etkilenenlere yardım sağlanmasını kolaylaştırsalar da, toksik sürecin genel seyrini etkilemez.



Talyum (Tl sembolü ile gösterilen Latin Talyum), Dmitry Ivanovich Mendeleev'in periyodik kimyasal element tablosunun altıncı periyodu olan üçüncü grubun ana alt grubunun bir elementidir. Periyodik sistemde talyum, nispi atom kütlesi 204,38 olan 81. sayının altında bulunur, bu element ağır metaller grubuna aittir. Basit madde talyum, mavimsi bir renk tonuna sahip (taze kesimde) yumuşak, parlak beyaz bir metaldir, nadir bulunan dağınık elementlere aittir.

Doğada talyum, 203Tl (%29,5) ve 205Tl (%70,5) olmak üzere iki kararlı izotopla temsil edilir. Toplamda, seksen birinci elementin 35 izotopu 176 ila 210 arasında kütle numaralarıyla bilinmektedir. 203Tl ve 205Tl'ye ek olarak, çeşitli kayalarda ihmal edilebilir miktarlarda talyumun radyoaktif izotopları bulunur: 201Tl, 204Tl (yarılanma ömrü ile) T1 / 2 = 3.56 yıl), 206Tl ( Т1/2 = 4.19 dk.), 207Tl (Т1/2 = 4.78 dk.), 208Tl (Т1/2 = 3.1 dk.) ve 210Tl (Т1/2 = 1.32 dk.) .), uranyum, toryum ve neptünyum bozunma serisinin ara üyeleridir. Radyoaktif izotoplar 202Tl (T1/2 = 12.5 gün), 204Tl ve 206Tl yapay olarak elde edildi.

Periyodik sistemin seksen birinci elementinin tesadüfen keşfedildiği söylenebilir. Genç İngiliz kimyager William Crookes, sülfürik asit üretiminin tozlu atıklarını selenyum ve tellür varlığı için spektroskopik olarak incelerken, spektrumda o zamanlar bilinen elementlerin hiçbirine ait olamayan parlak yeşil bir bant buldu. Crookes, spektrumun karakteristik yeşil rengi için yeni element talyum (Yunanca θαλλός - genç, yeşil daldan) olarak adlandırmayı önerdi.

Birkaç ay sonra, Crookes'tan bağımsız olarak, sülfürik asit üretiminden kaynaklanan atık ürünleri de inceleyen Fransız kimyager Lamy tarafından talyum keşfedildi. Lamy az miktarda metalik talyum aldı ve metalik yapısını kanıtladı, Crookes ise talyumun selenyumun bir analogu olduğunu öne sürdü.

Keşfinden neredeyse yarım yüzyıl sonra, talyum yalnızca bir nesne olarak ilgi gördü. bilimsel araştırma. Sadece geçen yüzyılın yirmili yaşlarının başında, talyum müstahzarlarının spesifik özellikleri keşfedildi ve bunlar için talep hemen ortaya çıktı. Böylece Almanya'da, talyum sülfat Tl2SO4'ü içeren kemirgenlere karşı patentli bir zehir elde edildi, bu bileşiğin olağandışı özellikleri (tadı ve kokusu olmayan bir madde) modern böcek öldürücülerde de kullanılıyor. Metal halide lambaların aydınlatılmasına talyum iyodür eklenir. Tl2O, bazı optik camların bir bileşenidir. Sülfürler, oksisülfürler, selenitler, tellürler, fotodirençlerin, yarı iletken doğrultucuların ve vidikonların üretiminde kullanılan yarı iletken malzemelerin bileşenleridir. Yaygın olarak kullanılan seksen birinci elementin bileşikleridir. çeşitli alanlar, metalin kendisi kimya endüstrisinde bir dizi reaksiyon için bir katalizör olarak kullanılır. Ek olarak, metalik talyum bir dizi alaşımda bulunur ve onlara asit direnci, mukavemet ve aşınma direnci verir.

Talyum bitki ve hayvan organizmalarında bulunur, ancak bu elementin vücuttaki biyolojik rolü belirlenmemiştir. Bitki organizmaları için orta derecede toksik olmasına rağmen, talyum, memeliler ve insanlar için oldukça toksiktir. Talyum ve bileşikleri ile zehirlenmeler, elde edildikleri ve pratikte kullanıldıkları takdirde mümkündür. Seksen birinci element vücuda solunum organları, deri ve ayrıca sindirim sistemi yoluyla girer. Suda talyum için izin verilen maksimum konsantrasyon 0.0001 mg / m3, bromür, iyodür, karbonat için (talyum cinsinden) çalışma alanının havasında (MPC r.z.) 0.01 mg / m3, atmosferik havada 0.004 mg / m3 . İnsanlar için öldürücü talyum dozu yaklaşık 600 mg'dır.

biyolojik özellikler

Seksen birinci element, bitki, hayvan ve insan dokularında sürekli olarak bulunur. Topraklar ortalama %10-5 talyum içerir, deniz suyu bu metal açısından daha az zengindir - sadece %10-9, ancak canlı organizmalarda çok daha fazla talyum vardır - 4 %10-5. Memelilerde, talyum esas olarak gastrointestinal sistemden emilir, esas olarak kaslarda ve dalakta yoğunlaşır. İnsan vücuduna günde yaklaşık 1,6 mcg yiyecek ve su ile, yaklaşık 0,5 mcg hava ile girer (ayrıca, talyum sağlam deriden bile nüfuz eder). Talyum bitkiler için orta derecede toksikse, hayvanlar ve insanlar için bu element gerçekten korkunç bir zehirdir. Talyumun toksisitesi, sodyum ve potasyum iyonlarının dengesizliği ile ilişkilidir - K + ve Tl + yarıçaplarının yakınlığı nedeniyle, bu iyonlar benzer özelliklere sahiptir ve enzimlerde birbirinin yerini alabilir. Tl+ katyonu, kükürt içeren proteinlerle güçlü bağlar oluşturur ve tiyol grupları içeren enzimlerin aktivitesini inhibe eder. Talyum, çeşitli enzim sistemlerinin işleyişini bozar, onları engeller ve proteinlerin sentezini engeller, bileşiklerinin insanlar için toksisitesi kurşun ve cıvadan daha yüksektir! Tl + bileşiklerinin çok küçük miktarlarının bile yutulması saç dökülmesine, sinir sistemi, böbrekler ve midede hasara neden olur. Ayrıca elde edilip pratikte kullanıldığında talyum ve bileşikleri ile zehirlenme mümkündür. Metal vücuttan uzun süre esas olarak idrar ve dışkı ile atılır. Akut, subakut ve kronik zehirlenmeler, sadece semptomların şiddeti ve başlangıç ​​hızında farklılık gösteren benzer bir klinik tabloya sahiptir. Akut zehirlenmede, bir, en fazla iki gün sonra, gastrointestinal sistemde (mide bulantısı, kusma, karın ağrısı, ishal, kabızlık) ve solunum yollarında ilk hasar belirtileri ortaya çıkar. Üç veya dört gün sonra hayali bir iyileşme olabilir. İki veya üç hafta sonra saç dökülmesi başlar (alopesi totalis), beriberi belirtileri ortaya çıkar (dilin mukoza zarının yumuşaması, ağız köşelerinde çatlaklar ve diğerleri). Şiddetli zehirlenme durumlarında polinörit, zihinsel bozukluklar, görme bozukluğu ve diğerleri gelişebilir. Seksen birinci elementin öldürücü dozu, büyük ölçüde bireysel toleransa (6 ila 40 mg / kg vücut ağırlığı aralığında) ve bileşiğin tipine bağlıdır. Bu nedenle, örneğin, talyum sülfat için, oral uygulama için ölümcül doz, insanlar için yaklaşık 1 g'dır, ancak 8 mg / kg'lık ve ayrıca 10-15 mg / kg'lık dozların ölümcül olduğu durumlar vardır. Talyum zehirlenmesi daha da tehlikelidir çünkü zehirlenme belirtileri, insanlığın başa çıkmayı öğrendiği inflamatuar süreçleri anımsatır - grip, bazı gastrointestinal enfeksiyonlar, bronkopnömoni. Genellikle bu gibi durumlarda reçete edilen antibiyotiklerin terapötik bir etkisi yoktur. Panzehir olarak kükürt içeren amino asit sistein HS–CH2CH(NH2)COOH kullanmak gereklidir. Prusya mavisi (KFe'den Fe43'e) ve ferracin de panzehir olarak kullanılır. İkinci ilacın etkisi, vücuttaki alkali metallerin ve talyumun davranışının benzerliğine dayanır; ferracin genellikle vücuttan radyoaktif sezyumu uzaklaştırmak için kullanılır.

Suda talyum için izin verilen maksimum konsantrasyon, atmosferik havada sadece 0.0001 mg / m3'tür - 0.004 mg / m3, çalışma tesislerinin havasındaki talyum bileşikleri için 0.01 mg / m3. Talyumun insan vücudu için çok toksik olmasına ek olarak, bu metal ayrıca önemli bir çevresel tehlike oluşturur - kapalı bir kaptan çıkarıldığında açık havada hızla oksitlenir.

Bununla birlikte, yukarıdaki tüm olumsuz noktalara rağmen, talyumun tıpta uzun bir kullanım geçmişi vardır. 20. yüzyılın başında, bu metal tüberküloz ve dizanteriyi tedavi etmek için kullanıldı. Saçkıran tedavisinde talyum tuzları kullanılır. Radyoaktif izotop 201Tl, kardiyovasküler sistem hastalıklarını ve onkolojik hastalıkları teşhis etmek için kullanılır. Orta dozlarda ultraviyole ışınlarının vücut için faydalı olduğu bilinmektedir - bakterisidal bir etkiye sahiptirler ve D vitamini üretimini teşvik ederler. Bununla birlikte, ortaya çıktığı gibi, spektrumun ultraviyole kısmının tüm ışınları eşit derecede etkili değildir. Doktorlar eritemal veya eritemal radyasyon yayarlar (Latince aeritema - “kızarıklık”), eylemler gerçek “bronzlaşma ışınlarıdır”. Doğal olarak, birincil ultraviyole radyasyonu eritemal ışınlara dönüştürebilen malzemeler fizyoterapi için çok önemlidir. Bu tür malzemelerin, talyum tarafından aktive edilen alkalin toprak metallerinin bazı silikatları ve fosfatları olduğu ortaya çıktı. Yine de, talyum ve tuzlarının toksisitesi, özellikle ilaç söz konusu olduğunda, dikkatli ve dikkatli kullanım gerektirir.

Tadı ve kokusu olmayan talyum ve tuzları, yüksek toksisiteleri nedeniyle kemirgenler ve böceklerle savaşan maddelerden ölümcül bir zehirleyici silaha dönüşmüştür. Adli bilim, cinayet veya intihar amacıyla talyum tuzlarının kullanım vakalarını açıklar ve henüz yarım yüzyıl önce, talyum özel hizmetler tarafından tam olarak zehirli bir madde olarak yaygın olarak kullanıldı - Kasım 1960'ta Cenevre'deki Fransız sömürgecilerinin ajanları zehirlendi ulusal partinin lideri "Kamerun Halkları Birliği" Felix Mumie. Muayene, öğle yemeği sırasında talyum bileşikleri ile zehirlendiğini belirledi. 60'ların sonlarında, gizli servisler Nelson Mandela'yı zehirlemek için bir plan geliştirdi (zehir olarak aynı talyum seçildi). Doğu Almanya Devlet Güvenlik Bakanlığı Stasi, Doğu Almanya'da yaşayanların yasadışı yollardan Batı'ya kaçmasına yardım eden örgütün kurucusu ve başkanı Wolfgang Welsch'i üç kez ortadan kaldırmaya çalıştı. Suikast girişimlerinden biri talyum zehirlenmesini önerdi - zehir pirzolalara karıştırıldı. Welsh, zehirlenmenin doğasını hızla ortaya çıkaran doktorların hızlı eylemleriyle kurtarıldı. Fidel Castro'nun seksen birinci elementini zehirleme girişimi gerçeği biliniyor - ayakkabılara talyum dökmesi gerekiyordu - bu kaçınılmaz olarak saç dökülmesine yol açacaktı ve bu Küba liderini ünlü sakalından ve aslan payından mahrum bırakacaktı. karizma. Talyumla (orijinal versiyona göre) bilinen bir başka kasıtlı zehirlenme - tüm dünyada ses getirdi - eski FSB subayı A. V. Litvinenko'nun Londra'da öldürülmesiydi, Barnet Hastanesi'ndeki (Kuzey Londra) doktorlar zehirli izlerini buldular. Guy'ın hastanesinde yapılan toksikoloji testi doğrulanan yarbayın vücudunda madde talyum. Doğru, radyoaktif polonyum-210 ile zehirlenme daha sonra kuruldu, izleri eski FSB memurunun olduğu her yerde kaldı, ancak “karmaşık bir etki” de mümkün - tabiri caizse “kesinlikle”. Talyum, Saddam Hüseyin'in intikam için tercih ettiği araçtı. Zehrin yavaş ve grip benzeri etkisi, zehirleyenlerin özellikle alaycı davranmalarına izin verdi - muhalifler hapishaneden serbest bırakıldı ve hatta göç etmelerine izin verildi, ancak bundan önce yiyecekleri veya içecekleri ölümcül dozda talyum ile terbiyelendi. Ancak, sakıncalı kişileri ortadan kaldırmak için sadece özel servisler ve çeşitli ülkelerin devlet güvenlik kurumları talyum kullanmadı. Metalin toksik özellikleri, biri Graham Young olan birçok seri katil tarafından seçildi. On beş yaşındayken üvey annesini çeşitli zehirlerle öldürdü ve birkaç akrabasını daha öldürmeye çalıştı. Hapisten çıktıktan sonra Young, Hertfordshire'daki fotoğraf stüdyolarından birinde iş buldu. Yakında, stüdyonun iki çalışanı çok garip koşullar altında hastalandı ve öldü. Young tutuklandı ve dairesinde yapılan aramada talyum ve zehirli maddenin dozlarını ve meslektaşları üzerindeki etkilerini anlattığı zehirleyicinin günlüklerini buldu. Young bu suçtan dört müebbet hapis cezası aldı.

Ancak, paradoksal olarak, talyumun suç geçmişi bazen insanları kurtarır! Birkaç yıl önce, Katar'dan bir buçuk yaşında bir kız çocuğu Londra'ya getirildi, çocuk korkunç bir durumdaydı - her gün bebeğin kan basıncı arttı, nefes alması giderek zorlaştı. Londra tıbbı armatürleri çaresiz ebeveynlerin son umuduydu - sonuçta Katar'da doktorlar teşhis koyamadı. Ancak, yüksek nitelikli Londra uzmanları böyle bir hastalığın semptomlarına aşina olmadıklarını söylediğinde, yoksul ebeveynlerin hayal kırıklığı neydi. Kız her saat daha da kötüleşti, bilinç neredeyse ona geri dönmedi ve doktorlar hala tek bir makul versiyona sahip değildi. Ve en kritik anda, ölmekte olan bir çocuğun başucunda görev yapan sıradan bir hemşire, "aydınlar" arasındaki tartışmaya müdahale etti. Hemşire, çocuğun vücudunun talyum tarafından zehirlendiğini kendinden emin bir şekilde ifade etti. Görünüşe göre, kız en son Agatha Christie'nin talyum zehirlenmesini anlatan dedektif hikayesi Nightingale'i okudu. Hastanenin küçük bir hastasının hastalığının belirtileri şaşırtıcı bir şekilde kitabın sayfalarında yaşananlarla örtüştü. Klinik, hemşirenin varsayımlarını doğrulayamadı veya çürütemedi - gerekli araçlar ve reaktifler yoktu. Ancak Scotland Yard'da her şey “el altındaydı” - sonuçta, son zamanlarda polis talyum kullanarak bir cinayeti araştırmak zorunda kaldı. Teşhis doğrulandı: kızın ebeveynlerinin evde fareler ve hamamböcekleriyle savaşmak için talyum tuzları içeren kimyasallar kullandığı ortaya çıktı. Doktorlar uygun tedaviyi önerdi ve kısa süre sonra çocuk tehlikeden kurtuldu.

Talyumun bitki ve hayvanların dokularında bulunduğu bilinmektedir. Seksen birinci element tütün, ıspanak, hindiba kökü, üzüm, pancar ve diğer bitkilerde bulunur. Hayvanlar aleminde denizanası, denizyıldızı, deniz anemonları ve denizlerin diğer bazı sakinleri bu metalin yoğunlaştırıcıları oldu. İlginçtir ki, yaşam sürecinde talyum biriktirebilen bitkiler vardır. Bu nedenle, ihmal edilebilir miktarlarda bu metali içeren topraklarda yetişen pancarda talyum bulundu (Tl, en ince analitik yöntemlerle tespit edilemedi). Daha sonra, toprakta minimum konsantrasyonda talyum olsa bile pancarların onu konsantre edip biriktirebildiği bulundu.

İçlerindeki talyum içeriği için çeşitli gıdalar ve maddeler üzerinde çalışan bilim adamları, vücuttaki talyum kaynağının bitki klorofil ve sigara tütünü olduğunu bulmuşlardır (tütünün kuru ağırlığının gramı başına 24 ila 100 nanogram talyum)! Ayrıca kurum, endüstriyel aerosoller ve ev tozu (100 ila 500 ng) insan vücudundaki talyum kaynaklarıdır. Analizler, vejeteryanların ve sigara içenlerin vücudunda, talyum içeriğinin normalde yiyenlere ve sigara içmeyenlere göre daha yüksek olduğunu göstermiştir. Buna ek olarak, yazarlar madencilerin akciğerlerinde diğer insanların akciğerlerinden ve saçtan daha fazla talyum bulunduğuna dikkat çekti. Bunun nedeni talyum içeren tozların, silikatların ve kömürün solunmasıdır.

Hikaye

19. yüzyılın ellili yıllarında, İngiltere'den genç bir kimyager olan William Crookes, selenyumun çamurdan - sülfürik asit üretiminden tozlu atıklardan izole edilmesi problemleriyle uğraştı. Tilkerode'deki (Kuzey Almanya) bir fabrikanın tozunu inceleyen kimyager, incelenen örneklerde tellür izlerini tespit etmeye çalıştı. kimyasal analiz, Crookes bu metali bulamadı. Birkaç nedenden dolayı deneylerin durdurulması gerekiyordu, ancak fabrika atıkları, daha sonra ortaya çıktığı gibi, boşuna değil, "daha iyi zamanlara kadar" laboratuvarda korundu.

Bilimde spektral analizin ortaya çıkmasıyla (1859), kimyagerler yeni ve güçlü bir uzaktan belirleme yöntemiyle silahlandılar. kimyasal bileşimçeşitli maddeler. Sezyum (1860) ve rubidyumun (1861) keşfinden kısa bir süre sonra, William Crookes spektroskopi ile ilgilenmeye başladı. Yeni yöntemin olanaklarını araştıran Crookes, çok sayıda farklı maddeyi incelemek için kullandı: hayvan cesetlerinin parçaları, çeşitli bitkilerin külleri, deniz suyu, birçok küçük böcek türü, çeşitli tütün türleri. Sonunda, spektroskopun yeni elementler bulmak için güçlü bir araç olduğu sonucuna varan William Crookes, hala laboratuvarında saklanan bir Alman bitkisinin tozunda tellür arayışına geri dönmeye karar verdi. Örneği brülörün alevine sokan ve tellür çizgileri görmeyi bekleyen Crookes, spektroskopik çalışmalarda daha önce hiç gözlemlemediği parlak yeşil bir çizgiyi görünce şaşırdı. Doğru, yeşil şerit oldukça hızlı bir şekilde kayboldu (daha sonra ortaya çıktığı gibi, bileşiğin uçuculuğu nedeniyle), ancak incelenen malzemenin her yeni kısmı ile yeniden ortaya çıktı. Keşfinin önemini fark eden İngiliz, deneyi birçok kez tekrarladı ve sülfürik asit odalarının atık ürünlerinde (arsenik, antimon, selenyum, osmiyum) bulunan elementlerin spektrumlarını sistematik olarak inceledi. Ancak çok sayıda örneğin ayrıntılı bir incelemesinden sonra, Crookes henüz bilinmeyen bir unsurla uğraştığına ikna oldu. Az miktarda toz atığı nedeniyle, kimyager Thallium adını verdiği (eski Yunanca θαλλός - genç, yeşil bir daldan) çok az miktarda yeni bir maddeyi izole edebildi. Açıkçası, bu özel adı seçmenin nedeni, görünümüyle yeni bir elementin keşfini işaret eden spektroskoptaki yeşil çizgiydi. Meraklı, çevirisi "başlangıç" anlamına gelen başka bir Yunanca kelimenin neredeyse aynı olduğu gerçeğidir. Tesadüf doğal olarak tesadüfidir, ancak anlamsız değildir - kimse talyum aramıyordu, kendisi varlığını "ilan etti".

Crookes ile hemen hemen aynı zamanda, sadece birkaç ay sonra, Fransız kimyager Claude Lamy tarafından Loos'taki sülfürik asit üretim çamurunu incelemek için aynı spektroskopik yöntemi kullanarak talyum da keşfedildi. Lamy, çok miktarda tozlu atık ile 14 gram talyumu izole etmeyi ve özelliklerini detaylı bir şekilde anlatmayı başardı. Fransız kimyager, Crookes'un inandığı gibi, talyumun bir metal olduğunu ve selenyumun bir analogu olmadığını kanıtladı. açık eleman"Kükürt Grubuna Ait Yeni Bir Elementin Varlığı Üzerine" başlıklı makalesinde. Bununla birlikte, Lamy'nin mesajının yalnızca 1862'de - kaşifin mesajından (30 Mart 1861) birkaç ay sonra ortaya çıkması nedeniyle, keşif önceliği İngiliz bilim adamında kaldı. Daha sonra, Crookes kimya ve fiziğin gelişimine önemli bir katkı yaptı (şaşırtıcı bir şekilde, aynı zamanda maneviyatın sadık bir destekçisiydi ve diğer dünya varlıklarını çağırma oturumlarına çok zaman ayırdı) ve azalan yıllarında başkanlık etti. Royal Society of London, ancak ilk bilimsel başarısını 1861 metalindeki keşfine borçludur.

Doğada olmak

Talyumun tam olarak bir spektroskop yardımıyla keşfedilmiş olması şaşırtıcı değildir - çoğu mineralde bu eser element o kadar küçük miktarlarda bulunur (galende, talyum içeriği% 0.003 ila 0.1 arasında değişir ve nadiren daha fazla) ki kimyasal yollarla izine saldırmak şans eseridir. Ancak spektral analizin alışılmadık derecede yüksek hassasiyeti sayesinde, bu elementin keşfi mümkün oldu ve oldukça beklenmedik bir şekilde gerçekleşti. Aynı zamanda, Dünya'da çok az talyum yoktur - seksen birinci elementin clarke (yerkabuğundaki ortalama içerik) yaklaşık% 7 10-15'tir, bu altın içeriğinin 100 katından fazladır ve 10 gümüşün katıdır. Talyum, karışımlarda (örneğin, sfalerit içinde) ve çinko piritlerinde (% 0.1'den fazla Tl içeriği), bakır ve demirde, mika ve potasyum tuzlarında bulunabilir. Çok fazla doğal talyum minerali yoktur, ancak çok sayıda başka minerale izomorfik bir safsızlık olarak dahil edilir, sülfür cevherlerinde bakır, gümüş ve arsenik (Tl %10-3 civarında) ve potasyumun yerini alır. , rubidyum ve daha az sıklıkla diğer alkali metaller alüminosilikatlar ve klorürler içinde.

Seksen birinci elementin birikmesi için elverişli, düşük sıcaklıkta hidrotermal markazit (1896'da Rus bilim adamı I.A. Antipov, Silezya markazitinde artan bir talyum içeriği keşfetti) ve pirit yataklarıdır. İçlerinde bu kadar az ve nadir doğal talyum mineralleri bulunur: bazı arsenik cevherlerinde bulunan lorandit TlAsS2 ve Hutchinsonite (Cu, Ag, Tl)PbAs4S8; vrbait Tl(As, Sb)3S5; talyum azid TIN3; talyum pikrat; Crookesite Cu15Tl2Se9, 1860 yılında İsveç'te keşfedildi ve adını talyum keşfedicisinden alıyor. Daha sonra Başkıristan ve Urallarda crookesite bulundu. Bu minerallerdeki talyum içeriği oldukça yüksektir -% 16 ila 80. 1956'da Özbekistan'da, pratik olarak üç değerlikli talyum - Tl2O3'ün (%79.52 Tl) saf oksidi olan yeni bir talyum minerali olan avicennite bulundu. Mineral adını adaçayı, doktor ve filozof Avicenna'nın veya daha doğrusu Abu Ali ibn Sina'nın onuruna aldı. Doğada, tüm bu mineraller o kadar nadirdir ki, endüstriyel kullanımları talyum için hammadde olarak söz konusu değildir - bu nadir metal çinko, kurşun ve bir dizi başka elementin üretiminde yan ürün olarak elde edilir. Oldukça sık, seksen birinci element ortoklaz KAlSi3O8 ve lösit KAlSi2O6'da bulunabilir. Talyum, lepidolit K2Li1.5Al1.52 ve zinnwaldite KLiFeAl2 - sırasıyla %10–3 ve %10–1'de küçük miktarlarda bulunur. Polüsitte (Cs, Na), talyum içeriği %10-2'dir. Tek değerlikli talyum iyonunun (1.49 A) ​​yarıçapının ve potasyum (1.33 A) ve rubidyumun (1.49 A) ​​iyonik yarıçapının yakınlığı ile sağlanan izomorfik ikame olasılığı, talyum klorürün rubidyum klorür ile birlikte kristalleşmesini sağlar. . Sonuç olarak, talyum, tuz birikintilerinde ve maden sularında rubidyumun ortak bir arkadaşıdır. Bu nedenle, talyum keşfinden sonra ilk kez, halojenürlerinin ve potasyum ve rubidyum halojenürlerinin izomorfizmi, talyumun bir alkali metal olarak kabul edilmesine yol açtı. Alkali metaller gibi, talyum da yerkabuğunun üst kısmında yoğunlaşır - granit tabakasında (ortalama içerik 1.5 - %10-4), bazik kayalarda daha azdır (% 2 - %10) ve ultrabazik kayalarda sadece 1 %10-6 ve daha az. Talyum biyosferde kolayca göç eder - topraklarda, ortalama içeriği %10–5'tir. deniz suyu- %10-9, hayvan organizmalarında - 4 %10-5. Doğal sulardan talyum, kömürler, killer, manganez hidroksitler tarafından emilir, suyun buharlaşması sırasında birikir (örneğin, Sivash Gölü'nde 5 10-8 g / l'ye kadar). Bazı canlı organizmalar (denizanası) ve bitkiler (üzüm, pancar, meşe) talyum yoğunlaştırıcılardır ve bu ağır metali çevre. Bunun, taş kömürlerinin küllerindeki seksen birinci elementin yüksek içeriğinin (% 10-3-10-2) nedeni olduğuna inanılmaktadır.

Seksen birinci elementin tek başına çinko yataklarındaki dünya rezervleri (Amerika Birleşik Devletleri Jeolojik Araştırmalarına göre) yaklaşık 17 bin tondur. Ayrıca, bu mevduatların çoğu Kanada ve Amerika Birleşik Devletleri'nde bulunmaktadır. Ancak dünya kömür kaynaklarındaki başlıca talyum rezervi 630 bin tondur.

Başvuru

Uzun bir süre, belirli özelliklere sahip bir metal kullanılmadı, ancak 1907'de Clerici, mineralleri yoğunluğa göre ayırmak için Clerici ağır sıvı olarak adlandırılan, yüksek oranda çözünür organik talyum tuzlarının (talyum formik ve malonik asit karışımı) sulu bir çözeltisini kullanmayı önerdi. . Tüm kaya oluşturucular dahil olmak üzere çoğu mineralin 2 ila 4 g/cm3 yoğunluğa sahip olduğu ve endüstriyel açıdan önemli birçok metal cevherinin (pirit, galen, altın, zirkon) daha yüksek olduğu bilinmektedir. Atık kayadan ayrılması için Clerici sıvısının kullanılması, özellikle sahada önemli olan özel ekipman gerektirmez. 13 yıl sonra, talyum yeni bir uygulama buldu, daha doğrusu sülfat Tl2SO4. Bu bileşik, 1920'de Almanya'da patentli kemirgenlere ve bazı böceklere karşı bir zehirin parçasıydı. Uzun bir süre, renksiz ve kokusuz bir madde olan talyum sülfat Tl2SO4, bazı insektisitlerin ve zoositlerin bir parçasıydı, ABD hükümeti 1965'te insanlar ve evcil hayvanlar için son derece yüksek toksisitesi nedeniyle kullanımını yasaklayana kadar. Aynı 1920'de, talyum oksisülfidin (tallofit) elektrik iletkenliğinin ışığın etkisi altında (özellikle kızılötesi radyasyon) değiştiği bulundu. Zamanla, talyum oksisülfitin bu özelliği, karanlıkta ve siste alarm sistemlerinin alıcılarında kullanılan fotosellerde, kızılötesi konum belirleyicilerde, radyometrelerde ve kızılötesi ışınlarda çekim yapmak için poz ölçerlerde uygulama buldu. Dünya Savaşı savaşlarında, düşman keskin nişancılarını tespit etmek için uzunlamasına fotoseller kullanıldı. Daha sonra, TlBr ve TlI halojenürlerin katı çözeltilerinin tek kristalleri, α- ve β-radyasyonunu kaydetmek için sintilasyon sayaçlarında kullanılmaya başlandı. Böyle bir sayacın çalışması, iki oluşturan parçalar: ışıldayan sintilatör kristali ve fotoçoğaltıcı - g-radyasyon kuantumu veya iyonlaştırıcı parçacıklar kristale çarptığında, fotoçoğaltıcıda dönüştürülen bir ışık parlaması meydana gelir. elektrik, gücü, kristal üzerine gelen radyasyonun yoğunluğunun bir özelliği olarak hizmet eder. Kristallerde ışıldama merkezleri oluşturan talyum safsızlıklarıdır. Optikte talyum bileşiklerinin kullanımı kızılötesi spektrumla sınırlı değildir - argon ve talyum buharı, ışıklı reklamlarda ve spektral aletlerin kalibrasyonunda kullanılan yeşil deşarj lambalarıyla doldurulur. Yüksek basınçlı cıva gazı deşarj lambalarına, ışık parametrelerini ve hizmet ömürlerini iyileştirmek için talyum iyodür eklenir.

Kimya endüstrisinde seksen birinci element, onun oksitleri ve sülfürleri çeşitli maddeler için etkili katalizörler olarak kullanılır. organik reaksiyonlar(nitrobenzenin hidrojen ile indirgenmesi, gaz halindeki anilin oksidasyonu). Bir dizi talyum bileşiği, motorlar için vuruntu önleyici yakıtlar olarak başarıyla kullanılmaktadır. Talyum geleneksel olarak yarı iletkenlerin üretiminde kullanılır - bu metal, yarı iletken doğrultucuların yapıldığı selenyum bazlı malzemelerin bir parçasıdır. Modern yarı iletken malzemeler sadece kristal tipte değildir, aynı zamanda amorf ve camsıdır. Selenyum, tellür ve arsenik ile birlikte camsı yarı iletkenlerin bileşimi talyum içerir (kimyasal bileşimin bir örneği TlAsSe2'dir). Bu tip yarı iletkenler esas olarak optik cihazlarda kullanılır: elektrofotoğrafçılık, televizyon iletim tüpleri, holografi için ışık kayıt ortamı, ışığa dirençli malzemeler ve fotomaskeler. Talyum karbonat Tl2CO3, yüksek kırılma indeksli ışık ışınlarına sahip cam elde etmek için kullanılır, talyum oksit Tl2O da bazı optik camların bir bileşenidir.

Bununla birlikte, yalnızca talyum bileşikleri yaygın olarak kullanılmaz, aynı zamanda metalin kendisi çeşitli endüstrilerde kullanılır. Seksen birinci element, alaşımların bileşimine (çoğunlukla kurşun bazlı) eklenir ve onlara asit direnci, mukavemet ve aşınma direnci verir. %70 Pb, %20 Sn ve %10 Tl'den oluşan bir alaşım nitrik ve hidroklorik asitlere karşı dayanıklıdır. Yatak alaşımı - %72 Pb, %15 Sb, %5 Sn ve %8 Tl, en iyi kalaylı yatak alaşımlarından daha iyi performans gösterir. Bu tür yatakların çalışması sırasında talyum erir ve yatakların ömrünü uzatan bir yağlayıcı oluşturur. Talyumun kendisi gibi, alaşımlarının çoğu düşük bir erime noktasına sahiptir, örneğin,% 8,5 Tl içeren talyum amalgam (cıvalı bir alaşım) sadece -59 ° C'de katılaşır, bu nedenle düşük sıcaklık termometrelerinde, sıvı kilitlerinde ve sıvı kilitlerde kullanılır. Uzak Kuzey, Antarktika veya stratosferik araştırma koşullarında çalışan anahtarlar. 1912'den 1930'a kadar tıpta oldukça uzun bir süre talyum kullanıldı. talyum bileşikleri, tüberküloz ve dizanteri tedavisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte, talyum bileşiklerinin yüksek toksisitesi nedeniyle (terapötik ve toksik dozlar arasındaki fark küçüktür), bu metalin kullanım aralığı saçkıran tedavisinde epilasyonla sınırlıydı - küçük dozlarda talyum tuzları geçici kelliğe yol açar. 1980'lerin başından beri, radyoaktif izotop 201Tl'nin (yarı ömür 72.912 h) kardiyovasküler sistem hastalıkları ve onkolojik hastalıkların teşhisi için kullanımı giderek artmaktadır. Bir başka talyum radyoizotopu olan β-yayıcı 204Tl (yarı ömrü 3.78 yıl), kalınlığı izlemek için enstrümantasyonda kullanılır. çeşitli malzemeler. 204Tl β-ışınları ayrıca bitmiş kağıt, tekstil ve film ürünlerindeki statik elektriği gidermek için kullanılır.

Üretme

Talyumun 1861'de keşfedilmesine ve özellikleri birçok bilim adamı tarafından incelenmiş olmasına rağmen, bu "tartışmalı" unsur, endüstrinin hiçbir alanında uzun süre "nişini" işgal edemedi. Sonuç olarak, endüstriyel ölçekte metalik talyum üretimi ancak 1920'lerde başladı. Ancak şimdi, geçen yüzyılda olduğu gibi, seksen birinci elementin ana kaynağı sülfit metal cevherleridir. Zenginleştirildiklerinde talyum çinko, bakır ve kurşun (esas olarak) konsantrelerine geçer. Ancak zenginleştirilmiş konsantrelerde bile talyum içeriği %10-3'ü geçmez, doğal olarak böyle bir ürün seksen birinci elementin endüstriyel üretimi için hammadde olarak kabul edilemez. Bu nedenle talyumun doğrudan üretim kaynakları, zenginleştirilmiş sülfit cevherlerinin kavrulması sırasında oluşan kurşun, sülfürik asit, çinko ve bakır endüstrilerinden (yüksek fırın tozu) kaynaklanan atıklardır. Ayrıca metallerin ergitilmesi sırasında toplanan cüruflar da talyum üretimi için hammaddedir.

Genellikle, bir hammadde işleme yönteminin seçimi, bileşimine bağlıdır, çünkü talyum bir dizi başka elementle birlikte ekstrakte edilir. Polimetalik cevherlerin işlenmesi için gerçek şemalar çok karmaşıktır ve çok sayıda piro- ve hidrometalurjik işlemi içerir ve ayrıca işlenmiş hammaddelerin bileşimindeki değişikliklere bağlı olarak sürekli ayarlamaya tabidir.

Seksen birinci element bakımından zengin konsantreler, kavurma sırasında talyumun hem oksitleyici hem de indirgeyici bir ortamda uçucu hale gelebildiği süblimasyon yöntemiyle elde edilir, bu da talyumla zenginleştirilmiş süblimlerin üretimini diğer elementlerin ekstraksiyonu ile birleştirmeyi mümkün kılar. değerli unsurlar Talyumla maksimum zenginleştirme, klorlu kavurma (sodyum klorür veya silvinit ilavesiyle) kullanılarak elde edilir. 600 °C'nin üzerindeki sıcaklıklarda reaksiyon sırasında oluşan sodyum klorür iyi uçuculuğa sahiptir ve neredeyse tamamen süblime olur. Oksidatif kavurmanın bir sonucu olarak, klorüre ek olarak, talyum oksit Tl2O süblime edilir ve toz benzeri sülfat, sülfür ve talyum silikat parçacıkları gaz akışı tarafından mekanik olarak tutulur. İndirgeme işlemleri sırasında elde edilen toz ve süblimlerde talyumun bir kısmı metal formunda olabilir. Daha sonra, süblimasyonlar su ile süzülür ve talyumun çözünürlüğü sıcaklığa büyük ölçüde bağlı olduğundan, işlem sürekli ısıtma ile gerçekleştirilmelidir. Bazen su liçi, kadmiyum gibi diğer metal klorürlerin çözeltiye geçişini önleyen zayıf soda çözeltileri ile liç ile değiştirilir. Talyumun çoğu, az çözünür bileşikler şeklinde mevcutsa, seyreltik sülfürik asit ile süzme kullanılır. Sulu çözeltilerden süzüldükten sonra, talyum (çeşitli teknolojik şemalara göre) sülfit, klorür, iyodür, kromat, üç değerlikli talyum hidroksit veya talyum metali şeklinde sementasyon ile salınır - çinko tozu veya amalgam ile çökeltme:

Tl2SO4 + Zn → ZnSO4 + 2Tl

Seksen birinci elementin sülfit formunda (sıcak bir sodyum sülfür çözeltisi ile) çökeltilmesi durumunda, metalin çözeltiden en eksiksiz şekilde çıkarılması sağlanır. Bununla birlikte, bu yöntem seçici değildir - tüm talyum eşlik eden metaller çözünmeyen sülfürler oluşturur, bu nedenle bu yöntem yalnızca az miktarda safsızlık içeren ham maddeler için kullanılır. Talyum sülfür konsantresi, bir çinko sülfat çözeltisi ile süzülürken, talyum sülfat çözeltiye geçer:

Tl2S + ZnSO4 → Tl2SO4 + ZnS

Elde edilen solüsyondan talyum metali sementasyon ile izole edilir.

Talyumun modern saflaştırılması, kerosen içinde %50'lik bir tribütil fosfat çözeltisi ile karıştırılmış bir iyot çözeltisi ile sülfat içeren çözeltilerden özütlenmesi ve ardından organik fazdan 3 ilavesiyle sülfürik asit (300 g/l) ile ayrılmasından oluşur. % hidrojen peroksit. Yeniden ekstraktlardan metal, çinko levhalar üzerinde karbonlanarak izole edilir, bu da süngerimsi bir yapıya sahip bir metal ile sonuçlanır, bu da briketler halinde preslenir ve 350-400 °C sıcaklıkta bir alkali tabakası altında eritilir. Nadir durumlarda, metalik talyum elde etmek için, bir alüminyum katot üzerinde talyum sülfat çözeltilerinin elektrolizi kullanılır. Gerçek şu ki, bu yöntemle elde edilen metal, oldukça fazla miktarda (% 0.05) kurşun, kadmiyum, demir, çinko ve diğerleri içerir. Yüksek saflıkta metal elde etmek için, ham talyumdan çözünür bir anot ve saflaştırılmış talyumdan bir katot ile elektrolitik arıtma gerçekleştirilir, talyum tuzları: sülfat veya perklorat elektrolit görevi görür. Sonuç olarak, toplam yabancı safsızlık içeriği% 10-4'ten az olan talyum elde edilir. Yarı iletken teknolojisi için gerekli olan en saf metal (%99,9999) kristalografik yöntemlerle saflaştırılarak elde edilir: bölge eritme veya Czochralski yöntemi.

Nadir seksen birinci elementin dünya üretimi önemsiz derecede dalgalanır ve yılda yaklaşık 15 tondur. Bu metalin fiyatı hakkında söylenemez - yeni teknolojilerin gelişmesiyle bağlantılı olarak, talyum fiyatı 20. yüzyılın ortalarına kıyasla önemli ölçüde arttı. Talyumun dünya pazarına ana tedarikçileri Belçika, Kanada, Fransa, Almanya, Rusya ve Büyük Britanya'dır.

Fiziksel özellikler

Keşfinden on yıllar sonra bile, talyum dünya çapında mineraloglar, fizikçiler ve kimyagerler için gizemli bir unsur olarak kaldı. O zamanın bilim adamlarının talyum - tuhaf bir metal - sonuçta, onun tarafından adlandırılmasında şaşırtıcı bir şey yoktur. kimyasal özellikler alkali metallere benzer (kolayca oksitlenir, talyum hidroksit suda çözünür ve güçlü bir bazdır) ve aynı zamanda gümüşle (klorür, bromür ve iyodidin suda düşük çözünürlüğü) çok ortak noktası vardır. Görünüşte ve birçok fiziksel özellikte (yoğunluk, sertlik, erime noktası), talyum, bu arada, periyodik sistemdeki seksen birinci elementin komşusu olan kurşuna benzer. Bu vesileyle, talyum özellikleri üzerine araştırma alanındaki öncülerden biri olan Fransız kimyager Jean Baptiste Dumas şunları yazdı: “Metallerin genel olarak kabul edilen sınıflandırması açısından, Talyumun, ona paradoksal bir metal dememize izin veren zıt özellikleri birleştirdiğini söylüyoruz” . Tanınmış bir kimyager ayrıca metaller arasındaki talyumun hayvanlar arasındaki ornitorenk ile aynı “kara koyun” olduğunu söyledi - bu inanılmaz bir memeli yaratıktır, ancak kuşlar ve amfibiler gibi yumurta bırakır; vücudu kıllarla kaplıdır, ancak ördek gagası ve perdeli pençeleri vardır. Yine de Fransız kimyager, üzerinde çalıştığı metalin tüm “tuhaflıklarına” rağmen bir gün “kimya tarihinde bir çağ açabileceğine” inanıyordu.

Talyum da dahil olmak üzere üçüncü grubun ana alt grubunun elemanları, atomun dış elektron katmanında üç elektronun varlığı ile karakterize edilir. Talyumun dış elektron konfigürasyonu 6s26p'dir; atom yarıçapı 1.71 A, iyon yarıçapı: Tl + 1.49 A, Tl3 + 1.05 A. Basit madde talyum, ağır (yoğunluk 11.849 g / cm3) mavimsi bir renk tonuna sahip yumuşak grimsi beyaz bir metaldir, ancak havadaki hızlı oksidasyon nedeniyle , bir renk tonu elde ederek hızla kaybolur. Talyum çok plastik ve yumuşaktır (bıçakla kolayca kesilir). Bu açıklama, kurşunun (yoğunluk 11.34 g/cm3) veya bazı alkali metallerin (örneğin, lityum kolayca bıçakla kesilebilir) fiziksel özelliklerini hatırlatır. Talyum üç modifikasyonda mevcuttur: 0.1 MN / m2 (1 kgf / cm2) basınçta ve 233 ° C'nin altındaki bir sıcaklıkta, a = 3.4496 A ve c = 5.5137 A parametreleriyle altıgen sıkı paketlenmiş bir kafese sahiptir, 233'ün üzerinde ° C - vücut merkezli kübik (а = 4.841 A), yüksek basınçlarda 3,9 H/m2 (39000 kgf/cm2) - yüzey merkezli kübik. Erime noktası açısından (talyum için 303.6 ° C'dir), seksen birinci element aynı zamanda geçiş sıcaklığına sahip kurşunu andırır. katı hal sıvı içinde 327.4 °C'dir. Aynısı kaynama noktaları için de geçerlidir - talyum için 1457 ° C, kurşun için - 1 740 ° C.

20 ila 100 °C arasındaki sıcaklıklarda talyumun özgül ısı kapasitesi 0,13 KJ/(kg K) veya 0,031 cal/(g °C)'dir. Talyum için lineer genleşme sıcaklık katsayısı 20 °C'de 28 10-6 ve 240-280 °C'de 41.5 10-6'dır. Seksen birinci elemanın ısıl iletkenliği 38,94 W / (m ∙ K), yani 0,093 cal / (cm sn ° C). Talyumun 0 °C'deki elektrik direnci 18 10-6 ohm∙cm'dir. Talyumun elektrik direncinin sıcaklık katsayısı artan sıcaklıkla azalır: 5.177 10-3 - 3.98 10-3 (0-100 °C). Talyum diyamanyetiktir, 30 °C'de spesifik manyetik duyarlılığı -0.249 10-6'dır. Talyum için süper iletken duruma geçiş sıcaklığı 2.39 K'dır. Bir talyum atomu tarafından termal nötronların yakalanması için enine kesit 3.4 ± 0.5 ahırdır.

Kimyasal özellikler

Bileşiklerde talyum, +1 (Tl +) ve +3 (Tl3 +) oksidasyon durumu sergileyebilir, en kararlı bileşikler seksen birinci elementin +1'lik bir pozitif değer sergilediği bileşiklerdir. Tl+ bileşikleri kimyasal olarak potasyum, sodyum, gümüş ve kurşun bileşiklerine benzer. Çoğu Tl(I) bileşiği ışığa duyarlıdır. Tek değerlikli talyum, çözelti içinde yalnızca güçlü oksitleyici ajanlar tarafından oksitlenebilir: hidrojen peroksit, persülfatlar, potasyum permanganat, brom veya klor (elementel halojenler talyumu yalnızca tek değerli duruma oksitler). Grup III'ün bir elementi için daha karakteristik değerlik (+3) olan talyum bileşikleri daha az kararlıdır. Tl3+ bileşikleri, güçlü oksitleyici ajanlardır, ısıya karşı kararsızdır ve hidrolize tabidir. Tl+ bileşiklerinin güçlü oksitleyici ajanlarla (potasyum persülfat K2S2O8, potasyum bromat KBrO3 veya bromlu su) oksitlenmesiyle elde edilirler. Genel olarak, üç değerlikli talyum tuzlarının çözülmesi, benzer tek değerli talyum tuzlarından daha zordur. Ek olarak, seksen birinci element, bazı talyum atomlarının +1 oksidasyon durumuna ve diğer kısmın - +3'e sahip olduğu, resmi olarak ara oksidasyon durumuna sahip bileşiklerin oluşumu ile karakterize edilir. Genellikle, içlerindeki üç değerlikli talyum, kompleks anyonun bir parçasıdır, örneğin, talyum klorürlerden biri - Tl2Cl4, talyum (I) tetraklorotalattır (III): Tl +. Veya başka bir örnek: Tl + -, burada tek değerli talyum bir katyon görevi görür ve üç değerlikli kompleks anyonun bir parçasıdır.

Havada, metalik talyum yüzeyi hızla oksitlenir, kararır ve daha fazla oksidasyonu yavaşlatan düşük oksit Tl2O'nun siyah bir filmi ile kaplanır:

4Tl + O2 → 2Tl2O

Talyum oksit (I) Tl2O, TlOH hidroksit oluşumu ile suda kolayca çözünen siyah kristalli bir maddedir. Talyum (I) oksit, talyum (I) hidroksitin dehidrasyonu ile elde edilebilir:

2TlOH → Tl2O + H2O

Tl2O havada ısıtıldığında, talyum (III) oksit Tl2O3 elde edilebilir - güçlü oksitleme kabiliyetine sahip siyah bir madde. Ozon ayrıca talyumu Tl2O3'e oksitler. Ek olarak, talyum (III) oksit, talyum nitrat Tl(NO3)3'ün dikkatli termal ayrışmasıyla oluşur:

2Tl(NO3) → Tl2O3 + NO2 + NO

Havada 500 °C'nin üzerindeki sıcaklıklarda Tl2O3, Tl2O'ya dönüşür.

Oksijen içermeyen su ile talyum reaksiyona girmez. Oksijen varlığında, talyum suda çözünür tek değerlikli talyum hidroksit oluşturmak üzere çözünür:

4Tl + 2H2O + O2 → 4TlOH

TlOH - sarı kristal madde alkali metal hidroksitler gibi güçlü bir bazın özelliklerini sergiler. CO2'nin bir TlOH çözeltisi üzerindeki etkisi altında talyum karbonat elde edilebilir:

2TlOH + CO2 → Tl2CO3 + H2O

Bu bileşik suda oldukça çözünür ve diğer talyum bileşiklerinin hazırlanmasında kullanılır.

Oksidasyonu önlemek için talyum külçeleri, damıtılmış kaynamış (daha az çözünmüş oksijen içeren) su tabakası altında saklanır. Alkollerle etkileşime giren talyum, karşılık gelen alkolatları oluşturur:

2Tl + 2C2H5OH → 2C2H5OTl + H2

Bu reaksiyon bir hava akımında gerçekleştirilirse, su ve bir alkolat oluşur:

4Tl + 4C2H5OH + O2 → 4TlOC2H5 + 2H2O

Hidroklorik asitte talyum, çözünmeyen klorür TlCl oluştuğundan pasivasyon nedeniyle çözünmez. Ancak nitrik asitte metal iyi çözünür, reaksiyon sülfürik asit ile çok daha kötü ilerler. Talyum hidrohalik, formik, oksalik ve asetik asitlerde çözünmez. Ayrıca seksen birinci element alkalilerle (oksitleyici maddeler olmadan) etkileşime girmez. Bu nedenle, karşılık gelen Tallatlar - MeTlO2, yalnızca Tl2O3 oksitin metal oksitlerle kaynaştırılmasıyla elde edilir.

Zaten oda sıcaklığında, talyum halojenlerle etkileşime girer. Tek ve üç değerlikli talyumun tüm halojenürleri ve ayrıca resmi olarak ara oksidasyon durumuna sahip birkaç karmaşık halojenür talyum bilinmektedir. Gümüş halojenürler gibi, talyum florür TlF suda yüksek oranda çözünürken, klorür TlCl, bromür TlBr ve iyodür TlI az çözünür. Işıkta uzun süreli depolama sırasında veya erimiş halde tutulduğunda TlCl, TlBr ve TlI kısmi bozunma nedeniyle kararır:

2TlI → 2Tl + I2

Fosfor, arsenik ve kükürt ile seksen birinci element ısıtıldığında reaksiyona girer. Talyum hidrojen, nitrojen, amonyum, karbon, silikon, bor ve kuru karbon monoksit ile etkileşime girmez.

Kükürt ile kombinasyon halinde, talyum aşağıdaki türevleri verir: talyum sülfür (I) Tl2S - siyah kristalli bir madde, suda çözünmez, talyum üretiminde bir ara ürün; talyum sülfat (I) Tl2SO4, suda yüksek oranda çözünür, beyaz bir tozdur, metalik talyum elde etme sürecinde bir ara maddedir. Talyum sülfür Tl2S, hafif asidik, nötr ve alkali ortamlarda hidrojen sülfit veya amonyum sülfit ile talyum tuzlarının çözeltilerinden neredeyse nicel olarak çökeltilir. Yüksek sıcaklıklarda elementlerden doğrudan sentez yoluyla da elde edilebilir. Kimyasal olarak saf talyum sülfat Tl2SO4, talyum metalinin seyreltik sülfürik asit içinde çözülmesiyle elde edilir.

Crookes'un keşfinden sonra 60 yıl boyunca "işsiz" kaldı. Ancak yüzyılımızın 20'li yıllarının başında, talyum müstahzarlarının kendine özgü özellikleri keşfedildi ve onlara talep hemen ortaya çıktı. 1920'de Almanya'da talyum sülfat içeren patentli bir kemirgen zehiri elde edildi. Tl2SO4.Bu madde bazen tatsız ve kokusuzdur.bugüne kadar böcek öldürücüler ve hayvan öldürücülerin bileşiminde.Aynı 1920'de dergide "Fiziksel İnceleme”, talyum bileşiklerinden birinin (oksisülfit) elektrik iletkenliğinin ışığın etkisi altında değiştiğini keşfeden Case tarafından bir makale ortaya çıktı.

Yakında, çalışma ortamı tam olarak bu madde olan ilk fotoseller yapıldı. Kızılötesi ışınlara karşı özellikle hassas oldukları ortaya çıktı. 1 No'lu elementin diğer bileşikleri.81, özellikle, monovalent talyum bromür ve iyodür karışık kristalleri, iyi:) kızılötesi ışınları geçirir. Bu tür kristaller ilk olarak İkinci Dünya Savaşı sırasında elde edildi. 470°C'de platin potalarda büyütüldüler ve kızılötesi sinyal cihazlarında ve ayrıca düşman keskin nişancılarını tespit etmek için kullanıldılar. Daha sonraTlBr ve TlI, alfa ve beta radyasyonunu kaydetmek için sintilasyon sayaçlarında kullanıldı ...Cildimizde güneş yanığının esas olarak ultraviyole ışınları nedeniyle ortaya çıktığı ve bu ışınların bakterisit etkisinin de olduğu iyi bilinmektedir.

Bununla birlikte, belirlendiği gibi, spektrumun ultraviyole kısmının tüm ışınları eşit derecede etkili değildir. Doktorlar eritemal veya eritemal radyasyon yayarlar (Latince aeritema - “kızarıklık”), eylemler gerçek “bronzlaşma ışınlarıdır”. Ve elbette, birincil ultraviyole radyasyonu eritemal ışınlara dönüştürebilen malzemeler fizyoterapi için çok önemlidir. Talyum tarafından aktive edilen toprak alkali metallerin bazı fosfatlarının bu tür malzemeler olduğu ortaya çıktı. Tıp ayrıca 81 numaralı elementin diğer bileşiklerini de kullanır. Özellikle saçkırandaki kılları gidermek için kullanılırlar - uygun dozlarda talyum tuzları geçici kelliğe yol açar.

Talyum tuzlarının tıpta yaygın olarak kullanılması, bu tuzların terapötik ve toksik dozları arasındaki farkın küçük olması nedeniyle engellenmektedir. Talyum ve tuzlarının toksisitesi, dikkatli ve dikkatli bir şekilde ele alınmalarını gerektirir. Şimdiye kadar talyumun pratik faydalarından bahsederken sadece bileşiklerine değindik. Talyum karbonat Tl eklenebilir. 2 CO3cam yapmak için kullanılıryüksek kırılma indeksi ileışık ışınları. ANCAK peki kendisi? Ayrıca kullanılır, ancak zhet olmak, tuz kadar yaygın değil. Metal, bazı alaşımların bir parçasıdır ve onlara asit direnci, güç ve aşınma direnci sağlar.

Çoğu zaman, talyum, ilgili kurşun temelinde verilir. Rulman alaşımı -72 Pb, %15 Sb, %5 Sn ve %8 Tl en iyi kalay rulmanlardan daha iyi performans gösterir. %70 Pb, %20 Sn ve %10 Tl'den oluşan bir alaşım nitrik ve hidroklorik asitlere karşı dayanıklıdır.81 numaralı elementin yaklaşık %8.5'ini içeren talyumun cıva ile alaşımı, talyum biraz farklıdır.Normal koşullar altında sıvıdır ve saf cıvadan farklı olarak sıvı halde kalır.-60°C. Alaşım, Uzak Kuzey'de çalışan sıvı panjurlarda, anahtarlarda, termometrelerde, düşük sıcaklıklarla yapılan deneylerde kullanılır.Kimya endüstrisinde, talyum metali, bazı bileşikleri gibi, katalizör olarak, özellikle indirgemede kullanılır. hidrojen ile nitrobenzen, işsiz ve talyum radyoizotopları. Talyum-204 (yarı ömür 3,56 yıl) - saf beta yayıcı.

Kaplamaların ve ince duvarlı ürünlerin kalınlığını ölçmek için tasarlanmış enstrümantasyonda kullanılır. Radyoaktif talyum ile yapılan benzer tesisler, kağıt ve tekstil endüstrilerindeki bitmiş ürünlerden statik elektriği ortadan kaldırır.Daha önce verilen örneklerin, 81 numaralı elementin koşulsuz olarak kanıtlanmış kullanışlılığını düşünmek için yeterli olduğunu düşünüyoruz.Ve hepsi Dumas demedik. Yine de Alexandre Dumas değil (ki bu onun hayal gücüyle oldukça anlaşılabilir), ama Jean Baptiste Andre Dumas - yazarın adaşı, oldukça ciddi bir kimyager.Fakat, fantezinin kimyagerlere zarardan daha fazla yarar getirdiğini de not ediyoruz ...

BİRAZ DAHA TARİH. Fransız kimyager Lamy, Crookes'tan bağımsız olarak talyumu keşfetti. yeşili buldu spektral çizgi, başka bir sülfürik asit tesisinin çamurunun incelenmesi. Ongeilkbiraz elemental talyum aldım, yükledimmetalik doğa ve bazı özellikleri inceledi. Crooks, Lam'ın sadece birkaç ay önündeydi.

Ö TALYUM MİNERALLERİ. Bazı nadir minerallerde - lorandite, vrbaite, gutchinsonite, krukesit - element içeriği№ 81 itibaren çok büyük % 16 ila 80. Tek üzücü, tüm bunların çok nadir olmasıdır. Neredeyse saf üç değerlikli talyum oksit Тl2О 3 (%79.52 Тl) olan son talyum minerali 1956 yılında Özbekistan topraklarında bulundu. Bu mineral avicenna olarak adlandırıldı - bilge, doktor ve filozof Avicenna veya daha doğrusu Abu Ali ibn Sina'nın onuruna.

CANLI DOĞADA TALYUM. Talyum bitki ve hayvan organizmalarında bulunur. Tütün, hindiba kökü, ıspanak, kayın ağacı, üzüm, pancar ve diğer bitkilerde bulunur. Hayvanlardan denizanası, anemon, deniz yıldızı ve denizlerin diğer sakinleri en çok talyum içerir. Bazı bitkiler hayati faaliyetleri sırasında talyum biriktirir. TalyumolduNo elementin bulunduğu toprakta yetişen pancarlarda bulunur.81. Daha sonra, toprakta minimum konsantrasyonda talyum olsa bile pancarların onu konsantre edip biriktirebildiği bulundu.

SADECE BACALARDAN DEĞİL. Talyum kaşifi, onu bir sülfürik asit bitkisinin uçan tozunda buldu. Şimdi, talyumun aslında bacada bulunması doğal görünüyor - sonuçta, cevherlerin eritilme sıcaklığında talyum bileşikleri uçucu hale geliyor. Bacaya üflenen tozda, kural olarak, oksit ve sülfat şeklinde yoğunlaşırlar. Karışımdan talyum çıkarmak (ve toz birçok maddenin karışımıdır), çoğu tek değerli talyum bileşikleri için iyidir. Asitli sıcak su ile tozdan çıkarılır. Artırılmış, talyumu sayısız safsızlıktan başarıyla temizlemeye yardımcı olur. Bundan sonra talyum metali elde edilir.

Metalik talyum elde etme yöntemi, bileşiklerinden hangisinin önceki üretim aşamasının son ürünü olduğuna bağlıdır. Eğer elementi olan talyum karbonat, sülfat veya perklorat elde edilmişse№ 81 elektroliz ile ekstrakte edilmiş; klorür veya oksalat elde edilmişse, olağan geri kazanıma başvurun. Teknolojik olarak en gelişmiş suda çözünür talyum sülfatTl2SO4. Elektroliz sırasında süngerimsi talyumun alüminyum katotlar üzerinde biriktirildiği bir elektrolit görevi görür. Bu sünger daha sonra preslenir, eritilir ve bir kalıba dökülür. Unutulmamalıdır ki talyum her zamanyol boyunca yayılır: kurşun, çinko, kadmiyum ve diğer bazı unsurlar. Dağıtılanların sayısı bu kadar...

Talyum gibi kimyasal elementlerin keşfi tarihinde birçok paradoks vardır. Bir araştırmacı hala bilinmeyen bir element arayışına girdi ve bir diğeri onu buldu. Bazen birkaç bilim adamı “paralel bir kursa gitti” ve sonra keşiften sonra (ve birileri her zaman diğerlerinden biraz daha erken gelir), öncelikli anlaşmazlıklar ortaya çıktı. Bazen yeni bir unsurun aniden, beklenmedik bir şekilde kendini hissettirdiği oldu. 81 numaralı element olan talyum bu şekilde keşfedildi.
Mart 1861'de İngiliz bilim adamı William Crookes, sülfürik asit endüstrilerinden birinde yakalanan tozu inceledi. Crookes, bu tozun selenyum ve tellür - kükürt analogları içermesi gerektiğine inanıyordu. Selenyum buldu, ancak geleneksel kimyasal yöntemlerle tellürü tespit edemedi. Sonra Crookes, o zaman için yeni ve çok hassas bir spektral analiz yöntemi kullanmaya karar verdi. Spektrumda, beklenmedik bir şekilde, hiçbirine atfedilemeyecek yeni bir açık yeşil renk çizgisi keşfetti. bilinen elementler. Bu parlak çizgi, yeni unsurun ilk "haberi" idi. Onun sayesinde keşfedildi ve onun sayesinde Latince thallus - "çiçek açan dal" olarak adlandırıldı. Genç yaprakların renginin spektral çizgisinin talyumun "arama kartı" olduğu ortaya çıktı.

AT Yunan(ve elementlerin isimlerinin çoğu Latince veya Yunanca kökenlidir) kelime, Rusça'ya “başlangıç” olarak çevrilen neredeyse aynı geliyor. gerçekten bir başlangıç ​​olduğu ortaya çıktı - onu aramadılar, ama bulundu ...
Garip öğe
Crookes'un keşfinden bu yana 30 yıldan fazla bir süre geçti ve talyum hala en az çalışılan elementlerden biriydi. Doğada arandı ve bulundu, ancak kural olarak minimum konsantrasyonlarda. Sadece 1896'da Rus bilim adamı I. A. Antipov, Silezya markasitinde artan talyum içeriği keşfetti.

O zamanlar talyum, nadir, dağınık bir element ve aynı zamanda tuhaflıkları olan bir element olarak konuşulurdu. Bunların hemen hemen hepsi bugün doğrudur. Sadece talyum çok nadir değildir - yerkabuğundaki içeriği% 0.0003'tür - örneğin altın, gümüş veya. Bu elementin kendi mineralleri de bulundu - çok nadir mineraller lorandite TlASS2, vrbaite Tl (As, Sb) 3 S 5 ve diğerleri. Ancak Dünya'daki tek bir talyum minerali yatağı bile endüstrinin ilgisini çekmiyor. Bu element, çeşitli maddelerin ve cevherlerin işlenmesi sırasında yan ürün olarak elde edilir. Gerçekten çok dalgındı.
Ve özelliklerindeki tuhaflıklar, dedikleri gibi, fazlasıyla yeterli. Bir yandan talyum, alkali metallere benzer. Ve aynı zamanda, gümüşe biraz benzer ve biraz kurşun ve kalaydır. Kendiniz karar verin: Potasyum ve sodyum gibi, talyum genellikle 1+ değerlik sergiler, tek değerli talyum hidroksit TYUN güçlü bir bazdır, suda yüksek oranda çözünür. Alkali metaller gibi, talyum da poliiyodürler, polisülfidler, alkolatlar oluşturabilir... Ancak tek değerlikli talyum klorür, bromür ve iyodidin sudaki düşük çözünürlüğü, bu elementi gümüşle ilgili yapar. Ancak görünüşte, yoğunlukta, sertlikte, erime noktasında - tüm fiziksel özellikler kompleksi için - talyum en çok kurşuna benzer.
Ve aynı zamanda, periyodik sistemin III. grubunda, galyum ve indiyum ile aynı alt grupta yer alır ve bu alt grubun elementlerinin özellikleri oldukça doğal olarak değişir.
1+ değerliliğe ek olarak, grup III'ün bir elemanı için doğal olan 3+ değerliliği de sergileyebilir. Kural olarak, üç değerlikli talyum tuzlarının çözülmesi, benzer tek değerli talyum tuzlarından daha zordur. İkincisi, bu arada, daha iyi incelenmiştir ve daha büyük pratik öneme sahiptir.
Ancak hem talyum içeren bileşikler var. Örneğin, tek ve üç değerlikli talyum halojenürler birbirleriyle reaksiyona girebilir. Ve sonra ilginç karmaşık bileşikler, özellikle Tl1+ [Tl3+Cl2Br 2 ]~ ortaya çıkar. İçinde tek değerlikli talyum bir katyon görevi görür ve üç değerlikli kompleks anyonun bir parçasıdır.
Fransız kimyager Dumas, bu elementteki çeşitli özelliklerin kombinasyonunu vurgulayarak şunları yazdı: “Genel olarak kabul edilen metal sınıflandırması açısından, bunu söylememize izin veren zıt özellikleri bir araya getirmemiz abartı olmaz. paradoksal bir metaldir.” Ayrıca Dumas, metaller arasında tartışmalı talyumun hayvanlar arasında ornitorenk ile aynı yeri işgal ettiğini ileri sürer. Ve aynı zamanda, Dumas (ve 81 No'lu elementin ilk araştırmacılarından biriydi) "talyumun kimya tarihinde bir çağ açmaya yazgılı olduğuna" inanıyordu.
Henüz bir devir yapmadı ve muhtemelen yapmayacak. Ancak pratik bir uygulama buldu (hemen olmasa da). Bazı endüstriler ve bilim için bu unsur gerçekten önemlidir.

talyum uygulaması

Talyum, Crookes'un keşfinden sonra 60 yıl boyunca "işsiz" kaldı. Ancak yüzyılımızın 20'li yıllarının başında, talyum müstahzarlarının kendine özgü özellikleri keşfedildi ve onlara talep hemen ortaya çıktı.
1920'de Almanya'da talyum sülfat Tl 2 S0 4 içeren kemirgenlere karşı patentli bir zehir elde edildi. Bu tatsız ve kokusuz madde bazen böcek öldürücülerin ve evcil hayvanların bileşiminde ve günümüzde de yer almaktadır.
Aynı 1920'de, talyum bileşiklerinden birinin (oksisülfit) elektriksel iletkenliğinin ışığın etkisi altında değiştiğini keşfeden Physical Review dergisinde Case tarafından bir makale yayınlandı. Yakında, çalışma ortamı tam olarak bu madde olan ilk fotoseller yapıldı. Özellikle kızılötesi ışınlara karşı hassastırlar.
81 numaralı elementin diğer bileşikleri, özellikle tek değerli talyum bromür ve iyodür karışık kristalleri, kızılötesi ışınları iyi iletir. Bu tür kristaller ilk olarak İkinci Dünya Savaşı sırasında elde edildi. 470°C'de platin potalarda büyütüldüler ve kızılötesi sinyal cihazlarında ve ayrıca düşman keskin nişancılarını tespit etmek için kullanıldılar. Daha sonra, alfa ve beta radyasyonunu kaydetmek için sintilasyon sayaçlarında TlBr ve TlI kullanıldı ...

Cildimizde güneş yanığının esas olarak ultraviyole ışınları nedeniyle ortaya çıktığı ve bu ışınların bakterisit etkisinin de olduğu iyi bilinmektedir. Bununla birlikte, belirlendiği gibi, spektrumun ultraviyole kısmının tüm ışınları eşit derecede etkili değildir. Doktorlar eritemal veya eritemal radyasyon yayarlar (Latince, aeritema - “kızarıklık”), eylemler gerçek “bronzlaşma ışınlarıdır”. Ve elbette, birincil ultraviyole radyasyonu eritemal ışınlara dönüştürebilen malzemeler fizyoterapi için çok önemlidir. Bu tür malzemelerin, talyum tarafından aktive edilen alkalin toprak metallerinin bazı silikatları ve fosfatları olduğu ortaya çıktı.
Tıp ayrıca 81 numaralı elementin diğer bileşiklerini de kullanır. Özellikle saçkırandaki kılları gidermek için kullanılırlar - uygun dozlarda talyum tuzları geçici kelliğe yol açar. Talyum tuzlarının tıpta yaygın olarak kullanılması, bu tuzların terapötik ve toksik dozları arasındaki farkın küçük olması nedeniyle engellenmektedir. Talyum ve tuzlarının toksisitesi, dikkatli ve dikkatli bir şekilde ele alınmalarını gerektirir.
Şimdiye kadar talyumun pratik faydalarından bahsederken sadece bileşiklerine değindik. Yüksek kırılma indeksli ışık ışınlarına sahip cam elde etmek için talyum karbonat Tl 2 CO 3'ün kullanıldığı eklenebilir, peki ya talyumun kendisi? Ayrıca tuzlar kadar yaygın olmasa da kullanılır. Metalik talyum, bazı alaşımların bir parçasıdır ve onlara asit direnci, güç ve aşınma direnci verir. Çoğu zaman, talyum, ilgili kurşuna dayalı olarak alaşımlara eklenir. Yatak alaşımı - %72 Pb, %15 Sb, %5 Sn ve %8 Tl, en iyi kalaylı yatak alaşımlarından daha iyi performans gösterecektir. %70 Pb, %20 Sn ve %10 T1'den oluşan bir alaşım, nitrik ve hidroklorik asitlere karşı dayanıklıdır.
81 numaralı elementin yaklaşık %8,5'ini içeren cıva - talyum amalgamlı alaşımı biraz farklıdır. Normal koşullar altında sıvıdır ve saf cıvadan farklı olarak -60 ° C'ye kadar sıcaklıklarda sıvı halde kalır. Alaşım Düşük sıcaklıklı deneylerde, Uzak Kuzey koşullarında çalışan sıvı panjurlarda, anahtarlarda, termometrelerde kullanılır.
Kimya endüstrisinde, bazı bileşikleri gibi metalik talyum, özellikle nitrobenzenin hidrojenle indirgenmesinde katalizör olarak kullanılır.
Talyumun radyoizotopları da işsiz bırakılmadı. Talyum-204 (yarı ömür 3,56 yıl) saf bir beta yayıcıdır. Kaplamaların ve ince duvarlı ürünlerin kalınlığını ölçmek için tasarlanmış enstrümantasyonda kullanılır. Radyoaktif talyum içeren benzer tesisler, kağıt ve tekstil endüstrilerindeki bitmiş ürünlerdeki statik elektrik yüklerini ortadan kaldırır.
81 numaralı elementin koşulsuz olarak kanıtlanmış kullanışlılığını değerlendirmek için zaten verilen örneklerin oldukça yeterli olduğunu düşünüyoruz, ancak talyumun kimyada bir çağ açacağını söylemedik - hepsi bu Dumas. Yine de Alexandre Dumas değil (ki bu onun hayal gücü göz önüne alındığında oldukça anlaşılır olurdu), ama yazarın adaşı, oldukça ciddi bir kimyager olan Jean Baptiste Andre Dumas.
Ancak, fantezinin kimyacılara zarardan daha fazla fayda sağladığını da not ediyoruz ...
BİRAZ DAHA TARİH. Fransız kimyager Lamy, Crookes'tan bağımsız olarak talyumu keşfetti. Başka bir sülfürik asit tesisinden gelen çamuru incelerken yeşil spektral çizgiyi keşfetti. Bazı elemental talyum elde eden, metalik yapısını belirleyen ve bazı özelliklerini inceleyen ilk kişi oydu. Crooks, Lamy'den sadece birkaç ay öndeydi.

Bel Mineralleri

Bazı nadir minerallerde - lorandit, vrbait, gutchinsonite, krooksite - 81 numaralı elementin içeriği çok yüksektir -% 16 ila 80. Tek üzücü, tüm bu minerallerin çok nadir olmasıdır. Neredeyse saf üç değerlikli talyum oksit TlOz (%79.52 Tl) olan son talyum minerali 1956 yılında Özbekistan'da bulunmuştur. Bu mineral avicenna olarak adlandırılır - bilge, doktor ve filozof Avicenna veya daha doğrusu Abu Ali ibn Sina'nın onuruna.

Doğada talyum

Talyum bitki ve hayvan organizmalarında bulunur. Tütün, hindiba kökü, ıspanak, kayın ağacı, üzüm, pancar ve diğer bitkilerde bulunur. Hayvanlardan denizanası, anemon, deniz yıldızı ve denizlerin diğer sakinleri en çok talyum içerir. Bazı bitkiler hayati faaliyetleri sırasında talyum biriktirir. Talyum, en ince analitik yöntemlerin 81 numaralı elementi tespit edemediği toprakta yetiştirilen pancarlarda bulundu. Daha sonra, topraktaki minimum talyum konsantrasyonuyla bile pancarların onu konsantre edip biriktirebildiği bulundu.
SADECE BACALARDAN DEĞİL. keşfedici kimyasal element onu bir sülfürik asit fabrikasının uçan tozunda buldu. Şimdi, talyumun aslında bacada bulunması doğal görünüyor - sonuçta, cevherlerin eritilme sıcaklığında talyum bileşikleri uçucu hale geliyor. Bacaya üflenen tozda, kural olarak, oksit ve sülfat şeklinde yoğunlaşırlar. Karışımdan talyum çıkarmak için (ve toz birçok maddenin bir karışımıdır), çoğu tek değerli talyum bileşiğinin iyi çözünürlüğü yardımcı olur. Asitli sıcak su ile tozdan çıkarılır. Artan çözünürlük, talyumu sayısız safsızlıktan başarıyla temizlemeye yardımcı olur. Bundan sonra talyum metali elde edilir. Metalik talyum elde etme yöntemi, bileşiklerinden hangisinin önceki üretim aşamasının son ürünü olduğuna bağlıdır. Talyum karbonat, sülfat veya perklorat elde edilmişse, bunlardan 81 numaralı element elektroliz ile ekstrakte edilir; klorür veya oksalat elde edildiyse, normal geri kazanıma başvurun. Teknolojik olarak en gelişmiş suda çözünür talyum sülfat Tl 2 S0 4 . Elektroliz sırasında süngerimsi talyumun alüminyum katotlar üzerinde biriktirildiği bir elektrolit görevi görür. Bu sünger daha sonra preslenir, eritilir ve bir kalıba dökülür. Talyumun her zaman geçerken elde edildiği unutulmamalıdır: kurşun ve diğer bazı elementlerle birlikte. Dağıtılanların sayısı bu kadar...

Talyumun en hafif izotopu

81 numaralı element, iki kararlı ve 19 radyoaktif izotopa sahiptir (189'dan 210'a kadar kütle numaralarıyla). Sonuncusu, 1972'de Dubna'daki Ortak Nükleer Araştırma Enstitüsü'nün Nükleer Sorunlar Laboratuvarı'nda, bu elementin en hafif izotopu olan talyum-189'u aldı. 660 MeV enerjili hızlandırılmış protonlarla bir kurşun diflorür hedefin ışınlanması ve ardından nükleer reaksiyon ürünlerinin bir kütle ayırıcıda ayrılmasıyla elde edildi. Talyumun en hafif izotopunun yarı ömrü, en ağır olanla yaklaşık olarak aynı olduğu ortaya çıktı, 1.4 ± 0.4 dakikadır (210 Tl -1.32 dakika için).