Талій елемент. Властивості талію. Застосування талію. талій. Токсичні властивості, використання

Одним з хімічних елементів, Що відноситься до металевої групи, є талій. Талій в організмі людини завжди присутній у невеликій кількості. Незважаючи на це контакту з ним слід уникати, оскільки призводить до тяжкої форми інтоксикації. Талій має отруйну дію на людину.

Що являє собою талій та можливі способи отруєння їм

Перш ніж з'ясувати, де можна отруїтися, необхідно відповісти на запитання: солі талію – що це? Це сильнодіючий токсин, який вражає периферичну та центральну нервову систему, нирки, шлунково-кишковий тракт. У промисловості його використовують набагато рідше, ніж інші метали. Важливо пам'ятати, що будь-який контакт із ним у більшості випадків закінчується смертю, оскільки є сильнодіючою отрутою.

Під час численних експериментів цей хімічний елемент був виявлений в організмі людини у більшій кількості саме у жирових тканинах. До сьогоднішнього дня його функції та призначення в нашому організмі залишаються великою загадкою. У рослинах є його мінімальна кількість. Тому вчені вважають, що талій (або thallium) потрапляє в організм людини саме з рослинними продуктами. Концентрація настільки мала, що жодної шкоди здоров'ю він не завдає.

Важливо знати, де міститься отрута. Інтоксикація може статися в одній із таких ситуацій:

Робота з пестицидами чи інсектицидами. Більша частинаотруєнь спостерігається у працівників сільського господарства.
Під час роботи на виробництві, де використовують талій. Наприклад, виробництво піротехніки, термометрів, фарб флуоресцентних та лампочок.
Метал входить до складу отрут для гризунів, тому отруєння може статися під час обробки приміщення проти гризунів.
Найчастіше діти труїться від потрапляння всередину засобу, що містить пестициди талію. Так важливо ховати від дитини всі отрути, розчини та хімікати, адже вона ще нічого не знає про майбутню небезпеку. Для маленького організму навіть мінімальна кількість подібної речовини може стати останнім.

Під час роботи з талієм обов'язково надягається респіратор та захисний костюм. Для отруєння не завжди потрібен контакт зі шкірою, достатньо сульфат талію потрапити в організм через дихальні шляхи. Дуже часто цей хімічний елемент використовують для того, щоб навмисно вбити людину.

Дія талію на організм

Вище ми з'ясували, що цей метал має 3 шляхи потрапляння в організм:

контакт зі шкірою,
через травну систему,
через дихальні шляхи.

Талій має отруйну дію на організм людини. Достатньо 1 грама для отруєння. Більша кількість призводить до смерті. Найшвидше і тяжке отруєння спостерігається в ситуаціях, коли талій (thallium) проковтнули. Попадання їх у шлунок призводить до локального запалення. Достатньо менше години для того, щоб ця отрута поширилася по всьому організму. Найбільше страждають нирки, оскільки вони здатні вивести його з організму. А саме відбувається порушення їх функцій, оскільки талій осідає на внутрішніх стінках органів. Виводиться з організму дуже повільно. Знадобиться до 3-х місяців, щоб повністю очистити організм від невеликої кількості отрути.

Не лише нирки, а й решта життєво важливих органів страждають від інтоксикації. В серце, нервових клітинахголовного мозку, печінки, нервових шляхах та судинах спостерігається осідання металу. У тяжких випадках відзначається набряк головного мозку. Як правило, саме це стає причиною всіх смертей під час отруєння.

Прояви отруєння талієм

Складність інтоксикації безпосередньо залежить не тільки від кількості прийнятої отрути, а й від віку потерпілого та його ваги. Дитині необхідно набагато менше часу та кількості хімікату для розвитку отруєння.

Через перші дві години можна спостерігати, як починають проявлятися перші симптоми. Загальний станпостраждалого починає швидко погіршуватись і через цей час можна спостерігати повну клінічну картину. Перші симптоми отруєння талієм:

Гострий біль у животі, який швидко поширюється. У цей момент уражаються всі відділи кишечника та шлунка.
Нудота, після чого слідує блювання. Зазвичай блювотна маса складається із шлункового соку, жовчі та залишків з'їденого.
Внаслідок ураження кишечника настає діарея, що супроводжується кров'ю. Це викликано кровотечею у кишечнику.
Прискорений ритм серця або тахікардія можуть призвести незабаром до постійно порушеного ритму серця.
Часте дихання.
Спостерігається падіння артеріального тиску. Це спричинено внутрішньою кровотечею в ділянці кишечника.

Якщо вчасно не звернутися за медичною допомогою, то протягом наступного тижнядодаються такі симптоми:

напади судом, які дуже нагадують епілепсію,
сильний і постійний головний біль знаходиться в одній частині голови,
апатія, яскраво виражена слабкість всього організму,
міалгія, так звана м'язовий більяка локалізується в нижніх кінцівках,
похитування, порушена координація, особливо помітна під час ходьби. Це говорить про те, що талій пошкодив мозок,
запалення нервових шляхівабо поліневрит, який проявляється болями у всьому тілі,
різке погіршення зору, в особливо занедбаних і важких формахнастає повна сліпота, що говорить про поразку в головному мозку зорового центру,
втрата свідомості, спостерігаються глибокі коматозні стани.

У випадках гострих та тяжких отруєнь потерпілий помирає протягом першої доби внаслідок набряку мозку або внутрішньої кишкової кровотечі.

Перша медична допомога при отруєнні

Якщо є підозри, що сталася інтоксикація талієм, необхідно викликати швидку допомогу, не чекаючи на перші симптоми. Адже кожна хвилина є важливою. Перша допомога та подальше лікуванняздійснюється лише медперсоналом у стаціонарних умовах.

Все що ви можете - це. Таким чином, ви виведете частинки талію, що зібралися, в шлунку і зменшите тяжкість всього подальшого процесу отруєння. Наступні заходи ви можете провести самостійно:

Очищення шлунка. Якщо отрута була проковтнута, то цей захід рекомендується провести в перші хвилини. Для цього потерпілому необхідно випити залпом більше 1 літра простої води, після чого викликати рвотний рефлекс. Для того, щоб спровокувати блювотний позив, натисніть на корінь язика. Потрібно повторити цю процедурудекілька разів. Це допоможе вивести із шлунка максимальна кількістья так. Якщо спостерігається порушення свідомості, то таке промивання категорично забороняється. Також слід припинити у випадках, коли блювання має темний або навіть чорний колір. Такий колір може говорити лише про те, що почалося внутрішній кровотечі. А промивання лише посилить його та збільшить обсяг крововтрати.
Сорбенти. Варто заглянути до аптечки. Можливо там знайдуться препарати групи сорбентів. Уважно прочитайте інструкцію, щоб зрозуміти, яку хворому необхідно прийняти дозування. Наприклад, на 10 кг ваги потрібна 1 таблетка активованого вугілля.
Пиття. Це має бути проста вода. Саме питво допоможе зняти зневоднення, яке може виникнути у процесі отруєння. Зверніть увагу на температуру води. Вона має бути кімнатною, ні в якому разі не гарячою. Також слід уникати газованих напоїв.

Медики, що тільки прибули на виклик, можуть надати першу медичну допомогу. Вона складається з наступних заходів:

вводяться препарати, які усувають порушення дихання та серцебиття,
ставляться спеціальні крапельниці, які знімають інтоксикаційний синдром,
при вираженій кишковій кровотечі вводяться кровоспинні препарати,
якщо спостерігається неприборкане блювання, то ,
маленьким дітям чи постраждалим із порушеною свідомістю роблять промивання шлунка через зонд.

Після того, як все життєво важливі показникистабілізувалися, його везуть до найближчої лікарні. Там проводиться госпіталізація до токсикологічного відділення чи реанімації.

Обстеження та лікування потерпілого

В організмі не так просто виявити талій. Для цього рентгенологічно досліджують черевну порожнину. Його можна побачити на знімку, оскільки він не пропускає рентгенівське проміння. Він може збиратися в ділянці нирок або кишечника.

Отруєння талієм є дуже серйозним, тому лікування починається за хвилини госпіталізації. Воно складається з наступних компонентів:

Вводиться дитіокарб – це антидот талію. Завдяки йому нейтралізуються та виводяться токсини з організму. Але покращення не відбувається миттєво.
Гемодіаліз також допомагає вивести токсини з організму. Проводиться у першу добу отруєння. Допомагає запобігти гострій нирковій недостатності.
Якщо відсутня кишкова кровотеча, то застосовують проносні препарати.
Вводяться медикаменти для нормалізації та підтримки тиску та роботи серця.
Крапельниці, спрямовані на нормалізацію тиску, а також зниження інтоксикації. Будь-який препарат вводиться під жорстким контролем електролітного складу крові.

Які можуть бути наслідки?

У всіх випадках наголошується, що інтоксикація сульфатом талію ніколи не проходить безслідно, незалежно чи була надана допомога своєчасно і правильно або через деякий час. Як правило, наслідки залишаються на все життя. При складніших отруєннях після одужання спостерігається повна втрата працездатності. Найпоширеніші наслідки після інтоксикації:

Алопеція. Характерно як чоловіків, так жінок. Втрата волосся може бути часткова, а може бути повне облисіння. Як правило, цей наслідок необоротний.
Сітківка ока атрофується. Це призводить до повної чи часткової втрати зору.
У чоловіків імпотенція, а у жінок порушується менструальний цикл, можливе безпліддя.
Ниркова недостатність викликана ураженням нирок, у деяких випадках постраждалий потребує постійного гемодіалізу.
Атрофія шкіри, дерматит, висипання та почервоніння.
Серцева недостатність, яка перетворюється на хронічну.
Депресія.
Порушення пам'яті.
Розвиток епілепсії.

У зв'язку з тим, що талій не такий поширений метал, отруєння їм трапляється рідко, але воно набагато серйозніше, ніж решта. Важливо пам'ятати, що таке солі талію і де міститься отрута. Найчастіше страждають діти, які вживали речовину, до складу якої входить сульфат талію, або люди, які працюють на виробництві з його використанням. Для збереження життя необхідно викликати швидку допомогу за найменших підозр на інтоксикацію. Лікарям доводиться боротися з великою кількістю ускладнень, які можуть виникнути, тому період лікування та реабілітації є дуже тривалим. Навіть за своєчасної першої допомоги постраждалий може залишитися назавжди інвалідом.

Залишався безробітним протягом 60 років після відкриття Крукса. Але до початку -20-х років нашого століття були відкриті специфічні властивості талієвих препаратів, і відразу ж виник попит на них. У 1920 р. у Німеччині була отримана патентована отрута проти гризунів, до складу якої входив сульфат талію Tl 2 SO 4 .Ця речовина без смаку та запаху інодідо складу інсектицидів та зооцидів та в наші дні.У тому ж 1920 р. у журналі «Physical Review» з'явилася стаття Кейса, який виявив, що електропровідність однієї зі сполук талію (його оксисульфіду) змінюється під впливом світла.

Незабаром було виготовлено перші фотоелементи, робочим тілом яких була саме ця речовина. Особливо чутливими вони виявилися до інфрачервоних променів. Інші сполуки елемента №81, зокрема змішані кристали броміду та йодиду одновалентного талію, хороший:) пропускають інфрачервоні промені. Такі кристали вперше отримали у роки Другої світової війни. Їх вирощували платинових тиглях при 470° З і використовували в приладах інфрачервоної сигналізації, і навіть виявлення снайперів противника. ПізнішеTlBr та TlI застосовували в сцинтиляційних лічильниках для реєстрації альфа- та бета-випромінювання.Загальновідомо, що засмага на нашій шкірі з'являється головним чином завдяки ультрафіолетовим променямі що ці промені мають до того ж бактерицидну дію.

Однак, як встановлено, не всі промені ультрафіолетової частини спектра однаково ефективні. Медики виділяють випромінювання еритемального, або еритемного (від латинського aeritema – «почервоніння»), дії – справжні «промені засмаги». І, звичайно, матеріали, здатні перетворювати первинне ультрафіолетове випромінювання у промені еритемальної дії, дуже важливі для фізіотерапії. Такими матеріалами виявилися деякі фосфати лужноземельних металів, активовані талієм. Медицина використовує й інші сполуки елемента № 81. Їх застосовують, зокрема, для видалення волосся при стрижучому лишаї- солі талію у відповідних дозах призводять до тимчасового облисіння.

Широкому застосування талію солей у медицині перешкоджає обставина, що різниця між терапевтичними та токсичними дозами цих солей невелика. Токсичність же талію та його солей вимагає, щоб з ними зверталися уважно та обережно. До цих пір, розповідаючи про практичної користіталію, ми стосувалися лише його з'єднань. Можна додати, що карбонат талію Тl 2 З 3використовують для отримання склаз великим коефіцієнтом заломленнясвітлових променів.А що ж сам? Його теж застосовують, хоча, можежет бути, негаразд широко, як солі. Металевий входить до складу деяких сплавів, надаючи їм кислотостійкості, міцності, зносостійкості.

Найчастіше талій вводять у основі спорідненого йому свинцю. Підшипниковий сплав -72% Рb, 15% Sb, 5% Sn і 8% Тl перевершує кращі підшипникові олов'яні. Сплав 70% Рb, 20% Sn та 10% Тl стійкий до дії азотної та соляної кислот.Дещо окремо стоїть сплав талію з ртуттю - талію, що містить приблизно 8,5% елемента № 81. У звичайних умовах вона рідка і, на відміну від чистої ртуті, залишається в рідкому стані при температурі до-60 °С. Сплав використовують у рідинних затворах, перемикачах, термометрах, що працюють в умовах Крайньої Півночі, у дослідах з низькими температурами. хімічної промисловостіметалевий талій, як і деякі його сполуки, використовують як каталізатор, зокрема при відновленні нітробензолу воднем. Не залишилися без роботи і радіоізотопи талію. Талій-204 (період напіврозпаду 3,56 року) – чистий бета-випромінювач.

Його використовують у контрольно-вимірювальній апаратурі, призначеній для вимірювання товщини покриттів та тонкостінних виробів. Подібними установками з радіоактивним талієм знімають заряди статичної електрики. готової продукціїв паперовій і текстильній промисловості. Думаємо, що вже наведених прикладів цілком достатньо, щоб вважати безумовно доведеною корисність елемента № 81. А про те, що талій зробить епоху в хімії, ми не говорили - це все Дюма. Не Олександр Дюма, правда (що при його фантазії було б цілком зрозуміло), а Жан Батист Андре Дюма - однофамілець письменника, цілком серйозний хімік.

ЩЕ ТРОХИ ІСТОРІЇ. Французький хімік Ламі відкрив талій незалежно від Крукса. Він виявив зелену спектральну лінію, досліджуючи шлами іншого сірчанокислотного заводу. Він жепершимотримав трохи елементарного талію, встановив йогометалеву природу та вивчив деякі властивості. Крукс випередив Лам і лише на кілька місяців.

Про МІНЕРАЛАХ ТАЛІЮ. У деяких рідкісних мінералах – лорандіте, врбаїте, гутчинсоніті, крукезіті - зміст елемента№ 81 дуже велике -від 16% до 80%. Жаль тільки, що всі ці дуже рідкісні. Останній мінерал талію, що представляє майже чистий окис тривалентного талію Тl2О 3 (79,52% Тl), знайдено у 1956 р. на території Узбекистану. Цей мінерал назвав авіценнітом – на честь мудреця, лікаря та філософа Авіценни, чи правильніше Абу Алі ібн Сини.

ТАЛІЙ У ЖИВІЙ ПРИРОДІ. Талій виявлений у рослинних і тваринних організмах. Він міститься в тютюні, коренях цикорію, шпинаті, деревині бука, у винограді, буряках та інших рослинах. З тварин найбільше талію містять медузи, актинії, морські зірки та інші жителі морів. Деякі рослини акумулюють талій у процесі життєдіяльності. Талійбуввиявлений у буряках, що виростали на ґрунті, в якому найтоншими аналітичними методамине вдавалося виявити елемент №81. Пізніше було встановлено, що навіть при мінімальній концентрації талію в ґрунті буряк здатний концентрувати та накопичувати його.

НЕ ТІЛЬКИ З ДИМОХОДІВ. Першовідкривач талію знайшов його у летючому пилу сірчанокислотного заводу. Зараз здається природним, що талій, по суті, знайшли в димарі - адже за температури плавки руд з'єднання талію стають леткими. У пилу, що відноситься в димар, вони конденсуються, як правило, у вигляді окису та сульфату. Витягти талій із суміші (а, пил – це суміш багатьох речовин) допомагає хороша більшості сполук одновалентного талію. Їх вилучають із пилу підкисленого гарячою водою. Підвищена допомагає успішно очищати талій від численних домішок. Після цього одержують металевий талій.

Спосіб отримання металевого талію залежить від того, яке його з'єднання було кінцевим продуктом попередньої стадії виробничої. Якщо було отримано карбонат, сульфат або перхлорат талію, їх елемент№ 81 витягають електролізом; якщо ж був отриманий хлорид пли оксалат, вдаються до звичайного відновлення. Найбільш технологічний розчинний у воді сульфат таліюTl 2 SO 4 . Він сам служить електролітом, при електролізі якого на катодах із алюмінію осідає губчастий талій. Цю губку потім пресують, плавлять і відливають у форму. Слід пам'ятати, що талій завжди получают попутно: попутно зі свинцем, цинком, кадмієм і деякими іншими елементами. Така доля розсіяних…

Талій – елемент головної підгрупи третьої групи шостого періоду періодичної системи хімічних елементів Д. І. Менделєєва, атомний номер 81. Позначається символом Tl (лат. Thallium). Належить до групи важких металів. Проста речовина талій – м'який метал білого кольору з блакитним відтінком.

Історія та походження назви

Талій був відкритий спектральним методом в 1861 Вільям Крукс в шламах свинцевих камер сірчанокислотного заводу міста Гарц. Чистий металевий талій був незалежно отриманий Круксом та французьким хіміком Клодом-Огюстом Ламі у 1862 році.

У березні 1861 р. англійський вчений Вільям Крукс досліджував пил, який уловлювали на одному із сірчанокислотних виробництв. Крукс вважав, що цей пил повинен містити селен і телур - аналоги сірки. Селен він знайшов, а ось телура звичайними хімічними методами виявити не зміг. Тоді Крукс вирішив скористатися новим на той час і дуже чутливим методом спектрального аналізу. У спектрі він несподівано виявив нову лінію світло-зеленого кольору, яку не можна було приписати жодному з відомих елементів. Ця яскрава лінія була першою «вісточкою» нового елемента. Завдяки їй він був виявлений і завдяки їй названий латиною thallus - «гілка, що розпускається». Спектральна лінія кольору молодого листя виявилася візитною карткою талію.

Знаходження талію в природі

Більше 30 років минуло після відкриття Крукса, а талій все ще залишався одним із найменш вивчених елементів. Його шукали в природі та знаходили, але, як правило, у мінімальних концентраціях. Лише 1896 р. російський учений І.А. Антипов виявив підвищений змістталію в силезських марказитах.

Талій – розсіяний елемент. Міститься в обманках та колчеданах цинку, міді та заліза, у калійних солях та слюдах. Талій – важкий метал. Відомо лише сім мінералів талію (наприклад, круксит (Cu, Tl, Ag) 2 Se, лорандит TlAsS 2 , врбаїт Tl 4 Hg 3 Sb 2 As 8 S 20 , гутчинсоніт (Pb, Tl)S Ag 2 S 5As 2 S 5 , авіценніт Tl 2 O 3 та інші), всі вони вкрай рідкісні. Головна маса талію пов'язана з сульфідами і насамперед з дисульфідами заліза. У піриті він встановлений у 25% проаналізованих зразків. Його вміст у дисульфідах заліза нерідко становить 0,1 – 0,2%, інколи ж сягає 0,5%. У галеніті вміст талію коливається від 0,003 до 0,1% і рідко більше. Високі концентраціїТалію в дисульфідах і галенітах характерні для низькотемпературних свинцево-цинкових родовищ у вапняках. Вміст талію, що досягає 0,5%, відзначається в деяких сульфосолях. Не велика кількістьталію зустрічається в багатьох інших сульфідах, наприклад у сфалеритах і халькопіритах деяких мідноколчеданих родовищ. Його вміст коливається від 25 до 50 г/т.

Але жодне родовище мінералів талію на Землі не становить інтересу для промисловості. Отримують цей елемент під час переробки різних речовин і руд – як побічний продукт.

Найбільше геохімічне подібність талій має з К, Rb, Cs, і навіть з Pb, Ag, Cu, Bi. Талій легко мігрує у біосфері. З природних водвін сорбується вугіллям, глинами, гідроксидами марганцю, накопичується при випаровуванні води (наприклад, в озері Сиваш до 5 10 -8 г/л). Міститься в калієвих мінералах (слюді, польових шпатах), сульфідних рудах: галеніті, сфалерит, маркезит (до 0,5%), кіноварі. Як домішка присутній у природних оксидах марганцю та заліза.

Талій виявлений у рослинних та тваринних організмах. Він міститься в тютюні, коренях цикорію, шпинаті, деревині бука, у винограді, буряках та інших рослинах. З тварин найбільше талію містять медузи, актинії, морські зірки та інші жителі морів. Деякі рослини акумулюють талій у процесі життєдіяльності. Талій був виявлений у буряках, що виростали на ґрунті, в якому найтоншими аналітичними методами не вдавалося виявити елемент.

Отримання талію

Технічно чистий талій очищають від інших елементів, що містяться в колошниковому пилу (Ni, Zn, Cd, In, Ge, Pb, As, Se, Te), розчиненням у теплій розведеній кислоті з подальшим осадженням нерозчинного сульфату свинцю та додаванням HCl для осадження хлориду талл (TlCl). Подальше очищення досягається електролізом сульфату талію в розведеній сірчаній кислоті з використанням дроту з платини з подальшим плавленням талію, що виділився в атмосфері водню при 350-400° С.

Першовідкривач талію знайшов його у летючому пилу сірчанокислотного заводу. Зараз здається природним, що талій, по суті, знайшли в димарі - адже при температурі плавки руд з'єднання талію стають леткими. У пилу, що відноситься в димар, вони конденсуються, як правило, у вигляді окису та сульфату. Витягти талій із суміші (а, пил – це суміш багатьох речовин) допомагає хороша розчинність більшості сполук одновалентного талію. Їх витягають із пилу підкисленою гарячою водою. Підвищена розчинність допомагає успішно очищати талій від численних домішок. Після цього одержують металевий талій. Спосіб отримання металевого талію залежить від того, яке його з'єднання було кінцевим продуктом попередньої стадії виробничої. Якщо було отримано карбонат, сульфат або перхлорат талію, то їх елемент №81 витягають електролізом; якщо ж було отримано хлорид або оксалат, то вдаються до звичайного відновлення. Найбільш технологічний розчинний у воді сульфат талію Tl 2 SO 4 . Він сам служить електролітом, при електролізі якого на катодах з алюмінію осідає губчастий талій. Цю губку потім пресують, плавлять і відливають у форму. Слід пам'ятати, що талій завжди отримують попутно: принагідно зі свинцем, цинком, кадмієм та деякими іншими елементами.

Фізичні та Хімічні властивостіталія

З одного боку, талій подібний до лужних металів. І в той же час він чимось схожий на срібло, а на свинець і олово. Судіть самі: подібно калію і натрію, талій зазвичай виявляє валентність 1+, гідроокис одновалентного талію TlOH – сильна основа, добре розчинна у воді. Як і лужні метали, талій здатний утворювати полійодиди, полісульфіди, алкоголяти. Натомість слабка розчинність у воді хлориду, броміду та йодиду одновалентного талію споріднює цей елемент зі сріблом. А на вигляд, щільності, твердості, температурі плавлення – по всьому комплексу фізичних властивостей – талій найбільше нагадує свинець.

І при цьому він посідає місце у III групі періодичної системи, в одній підгрупі з галієм та індиєм, та властивості елементів цієї підгрупи змінюються цілком закономірно.

Крім валентності 1+, талій може виявляти природну для елемента III групи валентність 34-. Як правило, солі тривалентного талію складніше розчинити, ніж аналогічні солі талію одновалентного. Останні, до речі, вивчені краще та мають більше практичне значення.

Але є сполуки, до складу яких входить і той, і інший талій. Наприклад, здатні реагувати між собою галогеніди одно- та тривалентного талію. І тоді з'являються цікаві комплексні сполуки, зокрема Tl 1+ – . У ньому одновалентний талій виступає як катіон, а тривалентний входить до складу комплексного аніону.

Талій - білий метал із блакитним відтінком. Існує у трьох модифікаціях.

Низькотемпературна модифікація Tl II з гексагональними гратами, a=0,34566 нм, c=0,55248 нм. Вище 234 °C існує високотемпературна модифікація Tl I, з об'ємними центрованими кубічними гратами типу α-Fe, а=0,3882 нм. При 3,67 ГПа та 25 °C - Tl III-модифікація з кубічними гранецентрованими гратами, а=0,4778 нм.

Талій діамагнітний. При температурі 2,39 К він перетворюється на надпровідний стан.

Вплив талію на організм людини

Талій відноситься до високотоксичних отрут, і отруєння їм нерідко закінчується летальним кінцем. Отруєння талієм та його сполуками можливі при їх отриманні та практичному використанні. Талій проникає в організм через органи дихання, неушкоджену шкіру та травний тракт. Виводиться із організму протягом тривалого часу. Гострі, підгострі та хронічні отруєння мають подібну клінічну картину, відрізняючись вираженістю та швидкістю виникнення симптомів. У гострих випадках через 1-2 доби з'являються ознаки ураження шлунково-кишковий тракт(нудота, блювання, біль у животі, пронос, запор) і дихальних шляхів. Через 2-3 тижні спостерігаються випадання волосся, явища авітамінозу (згладжування слизової оболонки язика, тріщини у кутах рота тощо). У важких випадках можуть розвинутись поліневрити, психічні розлади, поразки зору та ін.

Для сульфату талію летальна доза при пероральному прийомістановить людей близько 1 р. Відомі випадки, коли смертельними виявлялися дози 8 мг/кг, соціальній та 10-15 мг/кг. Отруєння тривають кілька тижнів (2-3) тижня, причому через 3-4 діб після прийому отрути настає уявне гарне самопочуття.

Гранично допустима концентрація у воді для талію становить лише 0,0001 мг/м3, в атмосферному повітрі - 0,004 мг/м3.

Істотну екологічну небезпеку талій представляє також у зв'язку з тим, що з вилучення з герметичного контейнера він швидко окислюється на свіжому повітрі.

Застосування талію

У 1920 р. у Німеччині була отримана патентована отрута проти гризунів, до складу якого входив сульфат талію Tl 2 SO 4 . Ця речовина без смаку та запаху іноді входить до складу інсектицидів та зооцидів та у наші дні.

З нього були виготовлені перші фотоелементи, робочим тілом яких була саме ця речовина. Особливо чутливими вони виявилися до інфрачервоних променів.

Інші сполуки цього металу, зокрема змішані кристали броміду та йодиду одновалентного талію, добре пропускають інфрачервоні промені. Такі кристали вперше отримали у роки Другої світової війни. Їх вирощували платинових тиглях при 470°C і використовували в приладах інфрачервоної сигналізації, а також для виявлення снайперів на війні.

Солі талію застосовують, зокрема, для видалення волосся при стрижучому лишаї – солі талію у відповідних дозах призводять до тимчасового облисіння. Широкому застосуванню цього металу в медицині перешкоджає та обставина, що різниця між терапевтичними та токсичними дозами цих солей невелика. Токсичність же талію та його солей вимагає, щоб з ними зверталися уважно та обережно.

Металевий талій входить до складу деяких сплавів, надаючи їм кислотостійкості, міцності, зносостійкості. Найчастіше талій вводять у сплави на основі спорідненого свинцю. Підшипниковий сплав – 72% Pb, 15% Sb, 5% Sn та 8% Tl перевершує найкращі олов'яні підшипникові сплави. Сплав 70% Pb, 20% Sn та 10% Tl стійкий до дії азотної та соляної кислот.

Дещо окремо стоїть сплав талію з ртуттю - амальгама талію, що містить приблизно 8,5% елемента №81. У звичайних умовах вона рідка і на відміну від чистої ртуті залишається в рідкому стані при температурі до -60°C. Сплав використовують у рідинних затворах, перемикачах, термометрах, що працюють в умовах Крайньої Півночі, у дослідах з низькими температурами.

У хімічній промисловості металевий талій, як і деякі його сполуки, використовують як каталізатор, зокрема при відновленні нітробензолу воднем.

Не залишилися без роботи та радіоізотопи талію. Талій-204 (період напіврозпаду 3,56 року) – чистий бета-випромінювач. Талій-204 використовується як джерело бета-випромінювання в багатьох приладах для контролю та дослідження виробничих процесів. За допомогою таких приладів автоматично вимірюється, наприклад, товщина тканини або паперу, що рухається: як тільки бета-промені, що проходять через шар матеріалу, починають слабшати або посилюватися (а це означає, що товщина матеріалу відповідно збільшилася або зменшилася), автоматичний пристрій дає потрібну командута відновлює "статус-кво", тобто оптимальний технологічний режим. Інші прилади з радіоактивним талієм як рукою знімають шкідливий статичний заряд, що виникає у виробничих приміщеннях текстильної, паперової та кіноплівкової промисловості.

Ізотопи талію

Елемент має два стабільних і 19 радіоактивних ізотопів (з масовими числами від 189 до 210). Останнім 1972 р. у Лабораторії ядерних проблем Об'єднаного інституту ядерних досліджень у Дубні отримано найлегший ізотоп цього елементу – талій-189. Його отримали, опромінюючи мету з дифториду свинцю прискореними протонами з енергією 660 МеВ з наступним поділом продуктів ядерних реакцій на мас-сепараторі. Період напіврозпаду найлегшого ізотопу талію виявився приблизно таким самим, як у найважчого, він дорівнює 1,4±0,4 хвилини (у 210 Tl – 1,32 хвилини).

Запаси та видобуток талію

Світові ресурси талію, пов'язані із ресурсами цинку, налічують близько 17 тис. т; найбільша їх частина зосереджена у Канаді, Європі та США. Ще 630 тис. т пов'язані зі світовими ресурсами вугілля. Середній вміст талію в земної кориоцінюється у 0,7 частин на мільйон. Світові запаси та базу запасів талію, що міститься в цинкових рудах, Геологічна служба США оцінює відповідно в 380 і 650 т, з яких США припадає відповідно 32 і 120 т.

Видобуток талію у світі в 2006 р., за оцінкою, склав 10 т, не змінившись у порівнянні з 2005 р. Талій як побічний продукт витягується в ряді країн з пилу та відходів, що утворюються при переробці мідних, цинкових та свинцевих руд. У цей метал не вилучається з 1981 р., незважаючи на його наявність у рудах, що добуваються або переробляються.

В Росії та країнах СНД працюють близько 10 підприємств, що добувають талій у процесі виробництва.

(лат. Thallium, символ Tl) елемент 13-ї (IIIa) групи періодичної системи, атомний номер 81, відносна атомна маса 204,38. Природний талій складається з двох стабільних ізотопів: 203 Tl (29,524 ат.%) та 205 Tl (70,476 ат.%), а всього відомо 35 ізотопів з масовими числами від 176 до 210. хімічних сполукталій виявляє ступеня окиснення +1 і +3, у природі зустрічається в основному ступеня окиснення +1, тривалентний талій поширений набагато менше.

На початку 1850-х молодий англійський хімік Вільям Крукс (William Crookes, 18321919) займався проблемами виділення селену з пилу, яку вловлювали на сірчанокислотному виробництві в Тількероді (Північна Німеччина). Він припускав, що у відходах, що залишалися після вилучення селену, є телур, але, провівши хімічний аналіз, не зміг його виявити. Проте Крукс вирішив зберегти вивчені зразки у своїй лабораторії. У 1861 у Крукса з'явилася можливість проводити спектральний аналіз і в березні того ж року він вирішив скористатися спектроскопом, щоб встановити, чи у відходах телур. Внісши відходи в полум'я пальника, Крукс з подивом виявив яскраво-зелену лінію. Повторивши досвід кілька разів і дослідивши спектри елементів, які містилися у зразках (сурми, миш'яку, осмію, селену та телуру) він переконався, що зелена лінія належить невідомому елементу. З невеликих кількостей відходів, що залишалися в нього, Крукс зміг навіть виділити дуже незначну кількість виявленого елемента, який він запропонував назвати талієм від грецького слова qall óV , що означає «молода зелена гілка».

Приблизно водночас, як і Крукс, новий елемент незалежно виявив французький хімік Клод Ламі (Claude Auguste Lamy, 1800?1884), вивчаючи шлам сірчанокислотного виробництва, у Лоосі. Присутність у зразках талію була зафіксована ним також спектроскопом. Маючи в своєму розпорядженні велику кількість шламу, Ламі вдалося виділити 14 грам талію і докладно описати його властивості. Ламі показав, що талій є металом, а не аналогом селену, як вважав Крукс (стаття Крукса називалася Про існування нового елемента, що належить до групи сірки). Повідомлення Ламі з'явилося в 1862 на кілька місяців пізніше, ніж у першовідкривача (30 березня 1861).

Талій у природі.Кларк талію в земній корі становить близько 7 10 5 %, що більш ніж у 100 разів перевищує вміст золота і в 10 разів срібла. На відміну від них, талій є розсіяним елементом ¦ власні мінерали талію зустрічаються дуже рідко, проте він входить до складу великої кількості інших мінералів як ізоморфна домішка, заміщаючи мідь, срібло та миш'як у сульфідних рудах, а калій, рубідій і, рідше, інші лужні метали в алюмосилікатах та хлоридах.

Можливість ізоморфного заміщення забезпечується близькістю радіусу іона одновалентного талію (1,49 Å) та іонних радіусів калію (1,33 Å) та рубідія (1,49 Å). У перші роки після відкриття талію ізоморфізм його галогенідів та галогенідів калію та рубідії призвів до того, що талій вважали лужним металом. Внаслідок рівності іонних радіусів талію та рубідії хлорид талію часто кристалізується спільно з хлоридом рубідії, тому талій є звичайним супутником рубідії в соляних родовищах і мінеральних водах. Талій часто виявляється в лейциті KAlSi 2 O 6 , ортоклазі KAlSi 3 O 8 . У лепідоліті K 2 Li 1,5 Al 1,5 2 і циннвальдіті KLiFeAl 2 вміст талію становить 10 3 10 1 %. Щодо високий вмістталію 10 2% виявлено в півлуциті (Cs, Na).

До складу різних сульфідних мінералів талій найчастіше входить у концентраціях близько 10...3%. Талій був знайдений у багатьох родовищах цинкової обманки (сфалериту), галеніту (свинцевого блиску). У гідротермальних колчеданних, поліметалевих та свинцево-цинкових рудах може перевищувати 0,1%. Особливо сприятливі для накопичення талію низькотемпературні гідротермальні марказитові та піритові родовища. Саме в них у незначній кількості виявляються власні мінерали талію. Крукесит Cu 15 Tl 2 Se 9 Знайдений у 1860-х у Швеції і названий на честь першовідкривача талію. Пізніше крукесит виявлено в Башкирії та на Уралі; врбаїт Tl(As, Sb) 3 S 5 , лорандит TlAsS 2 і хатчинсоніт (Cu, Ag, Tl)PbAs 4 S 8 присутні в деяких миш'яковистих рудах. У 1956 в Узбекистані було знайдено новий мінерал талію «авіценніт», що є оксидом тривалентного талію «Tl 2 O 3».

У ґрунтах середній вміст талію становить 10…5 %, морській воді 10 9 %, в організмах тварин 4 10 5 %. Багато живих організмів: буряк, виноград, дуб, бук, морські тварини і рослини здатні накопичувати талій з довкілля. З цим пов'язано підвищений вміст талію в золі кам'яного вугілля 10 3 10 2 %.

Світові ресурси талію, що містяться в цинкових родовищах, за даними United States Geological Surveys на кінець 2004 року становлять 17 тисяч тонн, більшість з них розташована в Канаді, Європі та США. Крім того, запаси талію у світових ресурсах вугілля – 630 тисяч тонн.

Виробництво та ринок.Промислове виробництво талію почалося лише у 1920-х і зараз джерелом талію є сульфідні металеві руди. При збагаченні таких руд талій перетворюється на мідні, цинкові і, особливо, свинцеві, концентрати. Талій здатний ізоморфно входити до складу сульфідних руд, так і силікатних мінералів, тому ступінь вилучення талію в концентрати коливається від 10 до 80%, частина талію завжди залишається в порожній силікатній породі. Вміст талію в збагачених продуктах становить близько 10 3%, тому такі концентрати не можуть служити безпосереднім сировиною для його промислового отримання. Джерелом талію є відходи мідного цинкового, свинцевого і сірчанокислотного виробництва - колошниковий пил, що утворюється при випалюванні сульфідних руд, і шлаки, що збираються при виплавці металів.

У зв'язку з тим, що талій з продуктів, що переробляються, витягується зазвичай у комплексі з низкою інших елементів, діючі схеми комплексної переробки металевих руд включають велику кількість піро- і гідрометалургійних операцій, є досить складними і постійно видозмінюються на підприємствах залежно від зміни складу перероблюваного. сировини.

Для отримання багатих талієм концентратів користуються методом сублімації. Талій може випаровуватися при випалюванні як в окислювальній, так і в відновлювальній атмосфері. Це дає можливість поєднувати отримання збагачених талієм відгонів із процесами вилучення інших цінних елементів. Особливо високе збагачення талієм виходить при застосуванні хлоруючого випалу з добавкою хлористого натріюабо сильвініту. Рівновагу обмінної реакції 2NaCl + Tl 2 SO 4 = 2TlCl + Na 2 SO 4 зсунуто у бік утворення хлориду талію, який при температурі понад 600° C має гарну леткість і майже повністю виганяється. При окислювальному випалюванні концентратів, крім хлориду, виганяється оксид талію Tl 2 O і механічно захоплюється потоком газу пилоподібні частинки сульфату, сульфіду та силікату талію. У пилу та сублімаціях, одержуваних при відновлювальні процеси, частина талію може бути у вигляді металу.

Наступною стадією виділення талію є циклічне вилуговування відгонів водою, яке потрібно проводити при нагріванні, так як розчинність талію залежить від температури. Іноді замість водного вилуговування застосовують вилуговування слабкими содовими розчинами. Це запобігає переходу в розчин хлоридів інших металів, наприклад кадмію. Якщо основна частина талію присутня у вигляді важкорозчинних сполук, то застосовується вилуговування розведеною сірчаною кислотою.

З водних розчиніввід вилуговування талій по різних технологічним схемамвиділяють у вигляді хлориду, сульфіду, йодиду, хромату, гідроксиду тривалентного талію або у вигляді металевого талію цементацією - осадженням цинковим пилом або амальгамою.

При осадженні талію у вигляді сульфіду (гарячим розчином сульфіду натрію) досягається повне вилучення металу з розчину, але цей спосіб осадження не є селективним, так як всі метали-супутники талію також утворюють нерозчинні сульфіди, тому цей спосіб застосовують тільки до розчинів низьким змістомдомішок. Сульфідний талієвий концентрат вилуговують розчином сульфату цинку, при цьому розчин переходить сульфат талію: Tl 2 S + ZnSO 4 = Tl 2 SO 4 + ZnS. З одержаного розчину металевий талій виділяють цементацією.

Зараз час для очищення талію використовують екстракцію з сульфатвмісних розчинів розчином йоду в суміші 50% трибутилфосфату і 50% гасу. Після цього талій екстрагують із органічної фази сірчаною кислотою (300г/л) з добавкою перекису водню.

Остаточне виділення талію з очищених розчинів найчастіше проводиться шляхом цементації на цинкових пластинах, при цьому виходить губчастий метал, який пресують у брикети і переплавляють під шаром лугу при температурі 350?400 ° C. Рідше для отримання талію використовують електроліз розчинів сульфату . Технічний талій, що одержується цими способами, містить 0,05% відсотка домішок: свинцю, міді, кадмію, цинку і заліза. Для отримання металу високої чистоти проводять електролітичне рафінування з розчинним анодом із чорнового талію та катодом з очищеного талію, електролітами служать солі талію: сульфат або перхлорат. Таким шляхом отримують талій із сумарним вмістом домішок менше 10…4 %. Найбільш чистий метал (99,9999%), який потрібний для напівпровідникової техніки, одержують очищенням кристалофізичними методами: зонною плавкою або методом Чохральського. Світовий видобуток талію практично не змінюється з часом (починаючи з 1990 р.) і становить 15 тонн на рік. Постачальниками талію на світовий ринок є Бельгія, Канада, Франція, Німеччина, Росія, Великобританія. Зміни вартості металевого талію з часом можуть бути ілюстрацією залежності ціни товару від споживчого попиту: з 1950-х у структурі споживання талію відбувалися зрушення, пов'язані з появою нових областей використання елемента № 81 та його сполук. Відповідно до цього, збільшувалася і ціна металевого талію (Табл. 1).

Таблиця 1. СЕРЕДНЯ ЦІНА ТАЛІЯ.
Рік	Ціна, $ США/кг
1960–1980	20
1981	90
1986	90
1987	130
1988	180
1991	620
1992	750
1994	950
1997–2004	1300

Фігуровський Н.А. Відкриття елементів та походження їх назв. М., Наука, 1970
Хімія та технологія рідкісних та розсіяних елементів, Т. 1. Під. ред. К.А.Більшакова. М., 1976
Федоров П.А., Мохосоєв М.В., Алексєєв Ф.П. Хімія галію, індія та талію. Новосибірськ, Наука, 1977
Популярна бібліотека хімічних елементів. М., Наука, 1983
U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries, January 2005

Знайти "ТАЛІЙ" на

Талій (Tl)

Гарантоване облисіння

Талій– токсичний для організму людиниультрамікроелемент. Токсичність його зумовлена порушенням іонного балансу основних катіонів організму – натрію та калію.

Добова потреба організму людиниточно не визначено. Передбачається, що оптимальне добове надходження талію – близько 2 мкг.

Добове надходження талію з харчуванням незначне, проте талій добре абсорбується в кишечнику. Так само, як і калій, талій в організмі акумулюється всередині клітин . Як у нормі, так і при інтоксикації талієм, цей елемент здебільшого сконцентрований у нирках (у медулярному шарі), печінці, м'язах, органах. ендокринної системи, щитовидної залозита в яєчках. В основному талій виводиться з калом шляхом секреції з внутрішнього середовищаорганізму в кишечнику. Супроводжується цей процес конкуренцією калій/талій. Виділення талію через нирки загалом незначне, навіть на тлі отруєння.

Біологічна роль організмі людини. Талій має виражену токсичність , обумовлену порушенням іонного балансу основних катіонів організму – натрію та калію.

Іон талію схильний утворювати міцні сполуки з сірковмісними лігандами і, таким чином, пригнічувати активність ферментів, що містять тіогрупи. Талій порушує функціонування різних ферментних систем, інгібує їх, перешкоджаючи цим синтезу білків .

Оскільки іонні радіуси калію і талію близькі, вони мають схожі властивості і здатні замінювати один одного у ферментах . Катіон талію має більшу в порівнянні з калієм здатність проникати через клітинну мембрану всередину клітини. При цьому швидкість проникнення талію у 100 разів вища, ніж у лужних металів. Це викликає різке усунення рівноваги Na/K, що призводить до функціональним порушенням нервової системи .

Саме той факт, що талій є ізоморфним «мікроаналогом» калію, свідчить про те, що токсичність його сполук для людини суттєво вища, ніж у свинцю та ртуті.

Синергісти та антагоністи талію. Антагоністами талію є речовини, що містять сірку.
Талій пригнічує засвоєння заліза і здатний витісняти калій із організму.

Ознаки недостатності талію: наукові дані відсутні.

Підвищений вміст талію. Талій має виражену токсичність. Летальна доза для людини – 600 мг.
Джерелами отруєння талієм можуть бути побутові засоби: хімікати, призначені для боротьби з гризунами – родентициди (сульфати талію).

Ризик хронічного отруєнняталієм присутній у робітників, зайнятих на таких виробництвах, як випал піриту, плавлення руд (сульфідні руди, багаті на калій мінерали), спалювання вугілля, отримання напівпровідників, цементу, спеціального скла з добавками талію. Потрапляти в організм талій може також через забруднені харчові продуктиабо з пилом.

У криміналістиці описані випадки використання солей талію з метою вбивства чи самогубства. .

При гострому отруєнні талієм насамперед уражається периферична нервова система, центральна нервова система, серце, гладка мускулатура, печінка, нирки, шкіра та волосся. Талій викликає дифузна поразканейронів центральної нервової системи

Основні прояви надлишку талію: сильні боліза типом невралгії; гіперестезія в кінцівках (приблизно з 4-го дня після перорального надходження талію), пізніше можливий параліч, безсоння; істерія; розлади зору; сплутаність свідомості, тахікардія (резистентна до терапії звичайними засобами); ураження потових та сальних залоз шкіри; випадання волосся через порушення синтезу кератину (на 10-13 день після отруєння або трохи пізніше).

Талій необхідний: сполуки талію застосовуються для видалення волосся при стрижучому лишаї – солі талію у відповідних дозах призводять до тимчасового облисіння . Широкому застосуванню солей талію в медицині перешкоджає та обставина, що різниця між терапевтичними та токсичними дозами цих солей невелика .

Деякі силікати та фосфати лужноземельних металів, активовані талієм, застосовуються у фізіотерапії.

Харчові джерела талію: