탈륨 - 발견의 역사와 주요 사용 이정표. 탈륨 원소. 탈륨의 특성. 탈륨의 응용 탈륨염

탈륨과 같은 화학원소 발견의 역사에는 많은 역설이 있습니다. 한 연구자는 아직 알려지지 않은 원소를 찾고 있었고, 다른 연구자는 그것을 발견하고 있었습니다. 때로는 몇몇 과학자들이 "병렬 과정을 따랐다"고 발견한 후(누군가는 항상 다른 사람보다 조금 더 일찍 도달함) 우선순위 분쟁이 발생했습니다. 때때로 새로운 요소가 갑자기, 예기치 않게 알려지는 경우가 있었습니다. 이것이 81번 원소인 탈륨이 발견된 방법입니다.
1861년 3월, 영국의 과학자 윌리엄 크룩스(William Crookes)는 황산 공장 중 한 곳에서 수집된 먼지를 조사했습니다. Crookes는 이 먼지에 황의 유사체인 셀레늄과 텔루륨이 포함되어 있음이 틀림없다고 믿었습니다. 그는 셀레늄을 발견했지만 기존의 화학적 방법으로는 텔루륨을 검출할 수 없었습니다. 그런 다음 Crookes는 그 당시에 매우 민감한 스펙트럼 분석 방법을 사용하기로 결정했습니다. 스펙트럼에서 그는 예기치 않게 새로운 연한 녹색 선을 발견했는데, 이는 알려진 원소 중 어느 것에도 기인할 수 없습니다. 이 밝은 선은 새로운 요소의 첫 번째 "뉴스"였습니다. 그녀 덕분에 그것은 발견되었고 그녀 덕분에 라틴어 thallus- "blooming Branch"로 명명되었습니다. 어린 잎사귀 색깔의 스펙트럼 선은 탈륨의 "명함"으로 밝혀졌습니다.

그리스어(및 대부분의 요소 이름은 라틴어 또는 그리스어에서 유래)에서 러시아어로 번역된 "upstart"라는 단어는 거의 동일하게 들립니다. 그는 실제로 신생 기업으로 밝혀졌습니다. 그들은 그를 찾고 있지 않았지만 발견되었습니다...
이상한 요소
크룩스의 발견 이후 30년 이상이 지났지만 탈륨은 여전히 ​​가장 적게 연구된 원소 중 하나였습니다. 그것은 자연에서 찾아서 발견되었지만 일반적으로 최소한의 농도로 발견되었습니다. 1896년에야 러시아 과학자 I. A. Antipov는 실레지아 백철석에서 탈륨 함량이 증가한 것을 발견했습니다.

당시 탈륨은 희귀하고 분산된 원소이자 기이한 원소로 여겨졌습니다. 오늘날 이 내용은 거의 모두 사실입니다. 탈륨만이 그다지 드물지 않습니다. 지각의 함량은 0.0003%로 금, 은 또는 금보다 훨씬 높습니다. 이 원소의 자체 미네랄도 발견되었습니다 - 매우 희귀한 미네랄 lorandite TlASS2, vrbaite Tl(As, Sb) 3 S 5 및 기타. 그러나 지구상에 단 하나의 탈륨 광물 매장지가 산업계의 관심을 끄는 것은 아닙니다. 이 요소는 부산물로 다양한 물질과 광석을 처리하여 얻습니다. 그는 정말로 매우 산만해 보였습니다.
그리고 그들이 말했듯이 그 속성에는 이상한 점이 너무 많습니다. 한편, 탈륨은 알칼리 금속과 유사합니다. 동시에 어떤 면에서는 은과 비슷하고 어떤 면에서는 납이나 주석과 비슷합니다. 스스로 판단하십시오: 칼륨 및 나트륨과 마찬가지로 탈륨은 일반적으로 1+의 원자가를 나타내며 1가 수산화 탈륨 TYUN은 강염기이며 물에 잘 녹습니다. 알칼리 금속과 마찬가지로 탈륨은 폴리요오드화물, 폴리황화물, 알코올산염을 형성할 수 있습니다. 그러나 1가 염화탈륨, 브롬화물 및 요오드화물은 물에 대한 용해도가 낮기 때문에 이 원소는 은과 유사합니다. 그러나 외관, 밀도, 경도, 융점 등 물리적 특성의 전체 범위에서 탈륨은 납과 가장 유사합니다.
동시에 갈륨과 인듐이 있는 동일한 하위 그룹에서 주기율표 III족의 위치를 ​​차지하며 이 하위 그룹의 원소 특성은 아주 자연스럽게 변합니다.
원자가 1+ 외에도 원자가 3+를 나타낼 수도 있는데, 이는 III족 원소에 자연스러운 현상입니다. 일반적으로 3가 탈륨염은 유사한 1가 탈륨염보다 용해하기가 더 어렵습니다. 그런데 후자는 더 잘 연구되었으며 실제적인 의미가 더 큽니다.
그러나 탈륨을 모두 포함하는 화합물이 있습니다. 예를 들어, 1가 및 3가 탈륨의 할로겐화물은 서로 반응할 수 있습니다. 그리고 나서 흥미로운 복합 화합물, 특히 Tl1+ [Tl3+Cl 2 Br 2 ]~가 발생합니다. 그 안에서 1가 탈륨은 양이온으로 작용하고 3가 탈륨은 복합 음이온의 일부입니다.

프랑스 화학자 Dumas는 이 원소의 다양한 특성의 조합을 강조하면서 다음과 같이 썼습니다. “일반적으로 허용되는 금속 분류의 관점에서 우리가 그렇게 말하더라도 과언이 아닐 것입니다. 그것은 역설적인 금속이다.” Dumas는 또한 금속 중에서 논쟁의 여지가 있는 탈륨이 동물 중에서 오리너구리가 차지하는 것과 동일한 위치를 차지하고 있다고 말합니다. 동시에 Dumas(그는 81번 원소의 최초 연구자 중 한 명임)는 "탈륨이 화학 역사에 한 시대를 만들 운명"이라고 믿었습니다.
그는 아직 시대를 만들지 않았으며 아마도 시대를 만들지 않을 것입니다. 그러나 그는 (즉각적이지는 않더라도) 실용적인 적용을 찾았습니다. 일부 산업과 과학에서는 이 요소가 정말 중요합니다.

탈륨의 응용

탈륨은 크룩스의 발견 이후 60년 동안 "실업" 상태로 남아 있었습니다. 그러나 우리 세기의 20년대 초에 탈륨 약물의 특정 특성이 발견되었고 이에 대한 수요가 즉시 나타났습니다.
1920년에 독일에서 황산탈륨 Tl 2 SO 4를 포함하는 설치류에 대한 특허받은 독이 얻어졌습니다. 이 맛도 없고 냄새도 없는 물질은 오늘날에도 살충제나 동물 활성 물질에 가끔 포함되어 있습니다.
또한 1920년에 Case의 기사가 "Physical Review" 저널에 실렸는데, 그는 탈륨 화합물 중 하나(산황화물)의 전기 전도도가 빛의 영향으로 변한다는 사실을 발견했습니다. 곧 최초의 광전지가 제조되었으며, 그 작동유체는 바로 이 물질이었습니다. 그들은 특히 적외선에 민감한 것으로 밝혀졌습니다.
81번 원소의 다른 화합물, 특히 브롬화탈륨과 요오드화탈륨의 혼합 결정은 적외선을 잘 투과시킵니다. 이러한 수정은 제2차 세계대전 중에 처음으로 획득되었습니다. 그들은 470°C의 백금 도가니에서 재배되었으며 적외선 신호 장치와 적 저격수 탐지에 사용되었습니다. 나중에 TlBr과 TlI는 알파 및 베타 방사선을 기록하기 위한 섬광 계수기에 사용되었습니다.

우리 피부의 태닝은 주로 자외선으로 인해 발생하며 이러한 자외선에도 살균 효과가 있다는 것은 잘 알려져 있습니다. 그러나 확립된 바와 같이 스펙트럼의 자외선 부분의 모든 광선이 동일하게 효과적인 것은 아닙니다. 의사는 홍반 방사선 또는 홍반 (라틴어, aeritema - "발적")을 구별하며 그 행동은 진정한 "태닝 광선"입니다. 물론, 1차 자외선을 홍반 작용 광선으로 변환할 수 있는 물질은 물리치료에 매우 중요합니다. 이러한 물질은 탈륨에 의해 활성화된 알칼리 토금속의 규산염과 인산염으로 밝혀졌습니다.
의학은 또한 요소 번호 81의 다른 화합물을 사용합니다. 특히 백선의 경우 제모에 사용됩니다. 적절한 용량의 탈륨 염은 일시적인 대머리를 유발합니다. 의학에서 탈륨 염의 광범위한 사용은 이들 염의 치료 용량과 독성 용량 사이의 차이가 작다는 사실로 인해 방해를 받습니다. 탈륨과 그 염의 독성으로 인해 조심스럽게 취급해야 합니다.
지금까지 탈륨의 실질적인 이점에 관해 이야기할 때 우리는 탈륨 화합물에 대해서만 다루었습니다. 탄산 탈륨 Tl 2 C0 3은 광선의 굴절률이 높은 유리를 생산하는 데 사용된다고 덧붙일 수 있지만 탈륨 자체는 어떻습니까? 아마도 소금만큼 널리 사용되지는 않지만 또한 사용됩니다. 탈륨 금속은 일부 합금의 구성 요소로 내산성, 강도 및 내마모성을 제공합니다. 대부분의 경우 탈륨은 관련 납을 기반으로 하는 합금에 도입됩니다. 베어링 합금 - 72% Pb, 15% Sb, 5% Sn 및 8% Tl은 최고의 주석 베어링 합금보다 성능이 뛰어납니다. 70% Pb, 20% Sn 및 10% T1의 합금은 질산 및 염산에 대한 저항성을 갖습니다.
수은과의 합금은 다소 차이가 있습니다. 탈륨 아말감은 원소 번호 81의 약 8.5%를 함유하고 있습니다. 정상적인 조건에서는 액체이며 순수한 수은과 달리 -60°C까지의 온도에서도 액체 상태로 유지됩니다. 합금 저온 실험에서 극북 지역에서 작동하는 셔터, 스위치, 온도계와 같은 액체 응용 분야에 사용됩니다.
화학 산업에서 탈륨 금속은 일부 화합물과 마찬가지로 특히 니트로벤젠을 수소로 환원시키는 촉매로 사용됩니다.

탈륨의 방사성 동위원소도 작업 없이는 남지 않았습니다. 탈륨-204(반감기 3.56년)는 순수 베타 방출체입니다. 코팅 및 얇은 제품의 두께를 측정하도록 설계된 제어 및 측정 장비에 사용됩니다. 방사성 탈륨을 사용한 유사한 설비는 종이 및 섬유 산업의 완제품에서 정전기 전하를 제거합니다.
우리는 이미 제시된 예가 81번 원소의 유용성이 무조건적으로 입증된 것으로 간주하기에 충분하다고 생각하지만, 탈륨이 화학의 한 시대를 만들 것이라는 사실에 대해서는 언급하지 않았습니다. 그게 전부 Dumas입니다. 그러나 Alexandre Dumas는 아니지만 (그의 상상력을 고려하면 꽤 이해할 수 있음) Jean Baptiste Andre Dumas는 작가의 이름을 딴 완전히 진지한 화학자입니다.
그러나 환상은 화학자들에게 해로움보다 더 많은 이익을 가져다준다는 점에 주목하자.
조금 더 많은 역사. 프랑스 화학자 Lamy는 Crookes와는 별도로 탈륨을 발견했습니다. 그는 다른 황산 공장의 슬러지를 조사하던 중 녹색 스펙트럼 선을 발견했습니다. 그는 탈륨 원소를 처음으로 획득하고 금속성을 확립했으며 그 특성 중 일부를 연구했습니다. Crookes는 Lamy보다 불과 몇 달 앞서 있었습니다.

미네랄 허리

일부 희귀 광물(로란다이트, 브르베이트, 허친소나이트, 크루크사이트)에서 81번 원소의 함량은 16~80%로 매우 높습니다. 유일한 안타까운 점은 이러한 미네랄이 모두 매우 드물다는 것입니다. 3가 탈륨 TlO3(79.52% Tl)의 거의 순수한 산화물을 나타내는 마지막 탈륨 광물은 1956년 우즈베키스탄 영토에서 발견되었습니다. 이 광물은 현자, 의사, 철학자 Avicenna, 더 정확하게는 Abu Ali ibn Sina를 기리기 위해 avicennite로 명명되었습니다.

야생동물의 탈륨

탈륨은 식물과 동물 유기체에서 발견됩니다.담배, 치커리 뿌리, 시금치, 너도밤나무, 포도, 사탕무 및 기타 식물에서 발견됩니다. 동물 중에서 해파리, 말미잘, 불가사리 및 기타 해양 생물이 가장 많은 탈륨을 함유하고 있습니다. 일부 식물은 생활 과정에서 탈륨을 축적합니다. 탈륨은 가장 미묘한 분석 방법으로도 81번 원소를 검출할 수 없는 토양에서 자라는 사탕무에서 발견되었습니다. 나중에 토양에 최소한의 탈륨 농도가 있어도 사탕무는 이를 농축하고 축적할 수 있다는 사실이 밝혀졌습니다.
굴뚝에서만이 아닙니다. 화학 원소의 발견자는 황산 공장의 비산 먼지에서 그것을 발견했습니다. 이제 탈륨이 본질적으로 굴뚝에서 발견되었다는 것은 자연스러운 것처럼 보입니다. 결국 광석 제련 온도에서 탈륨 화합물은 휘발성이 됩니다. 굴뚝으로 운반된 먼지는 일반적으로 산화물과 황산염의 형태로 응축됩니다. 대부분의 1가 탈륨 화합물의 우수한 용해도는 혼합물에서 탈륨을 추출하는 데 도움이 됩니다(먼지는 여러 물질의 혼합물임). 산성화된 뜨거운 물로 먼지로부터 추출됩니다. 용해도가 증가하면 수많은 불순물로부터 탈륨을 성공적으로 정제하는 데 도움이 됩니다. 그 후 탈륨 금속이 얻어집니다. 탈륨 금속을 얻는 방법은 이전 생산 단계의 최종 생성물이 어떤 화합물인지에 따라 다릅니다. 탄산탈륨, 황산염 또는 과염소산염이 얻어지면 전기 분해를 통해 원소 번호 81이 추출됩니다. 염화물이나 옥살산염이 얻어지면 일반적인 환원에 의지합니다. 기술적으로 가장 진보된 것은 수용성 황산탈륨 Tl 2 SO 4 입니다. 그 자체는 전해질 역할을 하며, 전기분해 중에 해면질 탈륨이 알루미늄 음극에 침전됩니다. 그런 다음 이 스펀지를 눌러 녹이고 틀에 주조합니다. 탈륨은 항상 납 및 기타 원소와 함께 부산물로 획득된다는 점을 기억해야 합니다. 흩어진게 너무 많아서...

가장 가벼운 동위원소 탈리아

81번 원소에는 2개의 안정 동위원소와 19개의 방사성 동위원소가 있습니다(질량수 범위는 189~210). 이 원소의 가장 가벼운 동위원소인 탈륨-189는 1972년 Dubna에 있는 핵 연구 공동 연구소의 핵 문제 연구소에서 마지막으로 획득되었습니다. 이는 660 MeV의 에너지로 가속된 양성자로 이불화납 표적을 조사한 후 질량 분리기에서 핵 반응 생성물을 분리하여 얻어졌습니다. 가장 가벼운 탈륨 동위원소의 반감기는 가장 무거운 탈륨 동위원소와 거의 동일한 것으로 밝혀졌으며 1.4 ± 0.4분(210 Tl - 1.32분)입니다.

탈륨(위도 탈륨), Tl, 멘델레예프 주기율표 III족의 화학 원소, 원자 번호 81, 원자 질량 204.37; 신선한 컷에는 회색으로 반짝이는 금속이 있습니다. 희귀한 미량원소를 말합니다. 본질적으로 이 원소는 두 개의 안정 동위원소 203 Tl(29.5%) 및 205 Tl(70.5%)과 방사성 동위원소 207 Tl - 210 Tl - 방사성 계열의 구성원으로 표시됩니다. 방사성 동위원소는 202 Tl(T ½ = 12.5일), 204 Tl(T ½ = 4.26년), 206 Tl(T ½ = 4.19분) 등을 인위적으로 획득한 것이다. 탈륨은 1861년 W. Crookes에 의해 스펙트럼의 특징적인 녹색 선을 따라 분광법을 사용하여 황산 생산 슬러지에서 발견되었습니다(따라서 이름: 그리스 탈로스에서 유래 - 어린 녹색 가지). 1862년에 프랑스의 화학자 C. O. 라미(C. O. Lamy)가 처음으로 탈륨을 분리하고 그 금속성 성질을 확립했습니다.

자연에서의 탈륨 분포.지각(클라크)에 있는 탈륨의 평균 함량은 질량 기준으로 4.5·10 -5%이지만 극단적인 분산으로 인해 자연 과정에서 탈륨의 역할은 작습니다. 자연에서는 1가 및 드물게는 3가 탈륨의 화합물이 주로 발견됩니다. 알칼리 금속과 마찬가지로 탈륨은 지각 상부에 집중되어 있습니다. 화강암 층(평균 함량 1.5 10 -4%), 기본 암석에서는 더 적고(2 10 -5%) 초염기 암석에서는 1 10 -6%. 탈륨 광물은 7개(예: 크룩사이트, 로란다이트, 브르바이트 등)만 알려져 있으며 모두 극히 희귀합니다. 탈륨은 Pb, Ag, Cu, Bi뿐만 아니라 K, Rb, Cs와 가장 큰 지구화학적 유사성을 가지고 있습니다. 탈륨은 생물권에서 쉽게 이동합니다. 자연수에서는 석탄, 점토, 수산화망간에 흡수되고 물이 증발하는 동안 축적됩니다(예: Sivash 호수에서는 최대 5·10 -8 g/l).

탈륨의 물리적 특성.탈륨은 부드러운 금속으로 공기 중에서 쉽게 산화되고 빠르게 변색됩니다. 0.1 Mn/m 2 (1 kgf/cm 2)의 압력과 233 ° C 미만의 온도에서 탈륨은 233 ° C 이상에서 육각형 밀집 격자 (a = 3.4496 Å, c = 5.5137 Å)를 갖습니다 - 몸체 -중심 입방체(a = 4.841Å), 고압 3.9H/m 2 (39000 kgf/cm 2) - 면심 입방체; 밀도 11.85g/cm 3 ; 원자 반경 1.71 Å, 이온 반경: Tl + 1.49 Å, Tl 3+ 1.05 Å; 융점 303.6 °C; 끓는점 1457 °C, 비열 용량 20-100 °C에서 0.130 kJ/(kg K); 선형 팽창 온도 계수는 20°C에서 28·10-6이고 240-280°C에서 41.5·10-6입니다. 열전도율 38.94W/(m-K). 0°C에서의 전기 저항률(18·10 -6 ohm -cm); 전기 저항의 온도 계수 5.177·10 -3 - 3.98·10 -3 (0-100 °C). 초전도 상태로의 전이 온도는 2.39K입니다. 탈륨은 반자성이며 비자화율은 -0.249·10-6(30°C)입니다.

탈륨의 화학적 성질.원자 T1 6s 2 6р 1 의 외부 전자 껍질 구성; 화합물의 산화 상태는 +1과 +3입니다. 탈륨은 이미 실온에서 산소 및 할로겐과 반응하고 가열되면 황 및 인과 반응합니다. 질산에는 잘 녹고 황산에는 덜 녹으며 할로겐화수소, 포름산, 옥살산 및 아세트산에는 녹지 않습니다. 알칼리 용액과 상호작용하지 않습니다. 산소를 포함하지 않은 새로 증류수는 탈륨에 영향을 미치지 않습니다. 산소를 함유한 주요 화합물은 산화물(I) Tl 2 O 및 산화물(III) Tl 2 O 3입니다. 탈륨(I) 산화물 및 Tl(I) 염(질산염, 황산염, 탄산염)은 가용성입니다. 크롬산염, 중크롬산염, 할로겐화물(불화물 제외) 및 산화 탈륨(III)은 물에 약간 용해됩니다. Tl(III)은 무기 및 유기 리간드와 함께 다수의 착화합물을 형성합니다. Tl(III) 할로겐화물은 물에 잘 녹습니다. Tl(I) 화합물은 실제적으로 가장 중요합니다.

탈륨 획득.산업적 규모에서 공업용 탈륨은 비철금속 및 철의 황화물 광석 처리 과정에서 부산물로 얻어집니다. 납, 아연, 구리 생산의 반제품에서 추출됩니다. 원료 가공 방법의 선택은 구성에 따라 다릅니다. 예를 들어, 납 생산 분진에서 탈륨과 기타 유용한 성분을 추출하기 위해 물질은 300~350°C의 유동층에서 황산염화됩니다. 생성된 황산염 덩어리를 물로 침출시키고 요오드를 함유한 등유에 용해된 50% 트리부틸 인산염 용액을 사용하여 용액에서 탈륨을 추출한 다음 3% 수소를 첨가하여 황산(300g/l)으로 다시 추출합니다. 과산화물. 금속은 아연 시트에 접합하여 재추출물로부터 분리됩니다. 가성소다 층 아래에서 녹인 후 순도 99.99%의 탈륨을 얻습니다. 더 깊은 금속 정제를 위해 전해 정제 및 결정화 정제가 사용됩니다.

탈륨의 적용.기술적으로 탈륨은 주로 화합물 형태로 사용됩니다. 할로겐화물 TlBr - TlI 및 TlCl - TlBr(기술적으로 KRS-5 및 KRS-6으로 알려짐)의 고용체 단결정은 적외선 장치의 광학 부품 제조에 사용됩니다. TlCl 및 TlCl-TlBr- 결정은 Cherenkov 카운터용 라디에이터로 사용됩니다. Tl 2 O는 일부 광학 유리의 구성 요소입니다. 황화물, 옥시황화물, 셀렌화물, 텔루르화물 - 포토레지스터, 반도체 정류기, 비디콘 제조에 사용되는 반도체 재료의 구성 요소입니다. 포름산과 말로네이트 탈륨(무거운 Clerici 액체) 혼합물의 수용액은 밀도에 따라 광물을 분리하는 데 널리 사용됩니다. -59°C에서 경화되는 탈륨 아말감은 저온 온도계에 사용됩니다. 탈륨 금속은 베어링 및 저융점 합금을 생산하는 데 사용되며 산소 측정기에 물 속의 산소를 측정하는 데에도 사용됩니다. 204 Tl은 방사성 동위원소 장치에서 β-방사선의 소스로 사용됩니다.

탈륨이 체내에 있습니다.탈륨은 식물과 동물의 조직에 지속적으로 존재합니다. 토양에서 평균 함량은 10-5%입니다. 바닷물동물 유기체의 10 -9는 4·10 -5%입니다. 포유류에서 탈륨은 위장관에서 잘 흡수되어 주로 비장과 근육에 축적됩니다. 인간의 경우 음식과 물에서 매일 섭취하는 탈륨은 약 1.6μg, 공기에서 0.05μg입니다. 식물에는 약간 독성이 있으며 포유동물과 인간에게는 매우 독성이 있습니다.

탈륨 및 그 화합물의 중독은 생산 및 실제 사용 중에 가능합니다. 탈륨은 호흡기계, 손상되지 않은 피부 및 소화관을 통해 신체로 들어갑니다. 장기간에 걸쳐 주로 소변과 대변을 통해 몸 밖으로 배설됩니다. 급성, 아급성 및 만성 중독은 유사한 임상 양상을 가지며 증상의 심각도와 발병 속도가 다릅니다. 급성의 경우 1~2일 후 위장관 손상(메스꺼움, 구토, 복통, 설사, 변비) 및 호흡기관 손상 징후가 나타납니다. 2~3주 후에는 탈모 및 비타민 결핍 증상(혀 점막의 평활화, 입가의 갈라짐 등)이 관찰됩니다. 심한 경우에는 다발성 신경염, 정신 장애, 시각 장애 등이 발생할 수 있습니다.

탈륨

탈륨-나; 중.[그리스어에서 thallos - 어린 녹색 가지, 새싹] 화학 원소(Tl), 칙칙한 색조를 지닌 은백색 금속, 부드럽고 가용성(합금의 구성 요소, 아말감용으로 사용됨).

◁ 탈륨, -아야, -오.

탈륨

(위도 탈륨), 주기율표 III족의 화학 원소. 이름은 그리스어 thallós - 녹색 가지(스펙트럼의 밝은 녹색 선을 따라)에서 유래되었습니다. 칙칙한 색조를 띠는 은백색 금속으로 부드럽고 가용성입니다. 밀도 11.849g/cm3, 티 pl 303.6°C. 공기 중에서 쉽게 산화됩니다. 자연에 흩어져 있으며 황화물 광석에서 추출됩니다. 주로 주석과 납을 함유한 합금 구성 요소(내산성, 베어링 등). 탈륨 아말감은 저온 온도계용 액체입니다. 탈륨 화합물(TlCl, TlBr, TlI) - IR 기술용 광학 재료.

탈륨

TALLIUM(라틴어 Tallium, 그리스어 "thallos" - 녹색 가지에서 유래), Tl("thallium" 읽기), 원자 번호 81, 원자 질량 204.383의 화학 원소입니다. 천연 탈륨은 두 가지 안정 동위원소, 즉 205 Tl(함량 70.5% 중량)과 203 Tl(29.5%)로 구성됩니다. 탈륨의 방사성 동위원소는 무시할 수 있는 양으로 발견됩니다: 208 Tl ( 티 1/2 3.1분, 역사적 기호 ThC), 210 Tl( 티 1/2 1.32분, 역사적 기호 RaC) 및 206 Tl( 티 1/2 4.19분, 역사적 기호 RaE) 및 207 Tl( 티 1/2 4분 78초, 역사적 상징 AcC).
주기율표 6주기의 IIIA족에 속한다. 외부 전자 껍질 구성 6 에스 2 피 1 . 산화 상태는 +1(가장 일반적)과 +3(원가 I, III)입니다.
원자 반경 0.171 nm. Tl 이온 반경 + 0.164nm(배위수 6), 0.173(8), 0.184nm(12); Tl 3+ 이온 0.089nm(4), 0.103nm(6), 0.112nm(8). 순차 이온화 에너지는 6.108, 20.428, 29.83 및 50.8 eV입니다. 폴링에 따르면 전기 음성도 (센티미터.폴링 라이너스) 1,8.
발견의 역사
탈륨은 1861년 영국 과학자 W. Crookes에 의해 분광법으로 발견되었습니다. (센티미터.크룩스 윌리엄)하르츠(Harz)시에 있는 황산 공장의 납실 슬러지에서. 이 원소는 스펙트럼의 특징적인 녹색 선과 불꽃의 녹색에서 그 이름을 얻었습니다.
자연 속에 존재하기
지각의 탈륨 함량은 질량 기준으로 3·10~4%입니다. 흩어져있는 요소. 가짜에 포함되어 있음 (센티미터.가짜)그리고 황철석 (센티미터.청정)아연 (센티미터.아연(화학 원소)), 구리 (센티미터.구리)그리고 철 (센티미터.철), 칼륨염과 운모에 함유 (센티미터.운모). 탈륨은 중금속이며 알칼리 금속에도 속합니다.
약 30가지의 탈륨 자체 광물이 알려져 있습니다. 예: 탈륨 아르세노황화물 TlAsS 2(로란다이트), 크루크사이트 TlCu 7 Se 4, 아비센나이트 Tl 2 O 3 칼륨 광물(운모, 장석)에 함유 (센티미터.장석)), 황화물 광석: 방연광 (센티미터.방연광), 섬아연석 (센티미터.섬아연석)(최대 0.1%), 마르퀘사이트, (최대 0.5%), 진사 (센티미터.단사). 천연 망간 산화물에 존재하는 불순물로서 (센티미터.망간(화학 원소))그리고 철 (센티미터.철).
영수증
탈륨 생산의 주요 원료는 황철석이나 탈륨 함유 혼합물을 소성할 때 형성되는 분진입니다. 먼지는 뜨거운 물로 세척되고 탈륨은 아연과 함께 침전됩니다.
Tl2SO4+Zn=ZnSO4+2Tl.
또는 염산:
Tl2SO4+2NaCl=2TlCl+Na2SO4.
정제를 위해 탈륨은 다시 황산염으로 전환되고 염화물 형태로 반복(또는 여러 번) 침전된 후 금속은 황산 용액에서 전기분해적으로 분리됩니다.
공업용 탈륨은 납 불순물로부터 정제됩니다. (센티미터.선두)금속을 질산에 용해시킨 후 황화수소로 납을 침전시키는 방법 (센티미터.황화수소).
물리적, 화학적 특성
탈륨은 푸른 빛을 띠는 흰색 금속입니다. 세 가지 수정 사항이 있습니다. 육각형 격자를 이용한 저온 변형 Tl II, ㅏ=0.34566nm, 씨=0.55248nm. 234°C 이상에서는 a-Fe 유형의 체적 중심 입방 격자를 갖는 Tl I의 고온 변형이 있습니다. ㅏ=0.3882nm. 3.67 GPa 및 25°C에서 - 입방체 면심 격자를 사용한 Tl III 수정, ㅏ=0.4778nm.
녹는점 303°C, 끓는점 1475°C. 밀도 11.849g/cm3. 탈륨은 반자성이다. 2.39K의 온도에서 초전도 상태가 됩니다.
Tl 3+ / Tl 0 쌍의 표준 전극 전위는 +0.72V이고, Tl + / Tl 0 쌍은 -0.34V입니다.
공기 중에서 탈륨은 Tl 2 O 및 Tl 2 O 3 산화물의 검은색 필름으로 덮여 있습니다. 무산소수로 (센티미터.산소), 탈륨은 반응하지 않습니다. 산소가 존재하면 수산화물 TlOH가 형성됩니다.
4Tl+2H2O+O2=4TlOH.
오존은 탈륨을 Tl 2 O 3로 산화시킵니다.
에탄올로 (센티미터.에탄올)탈륨은 반응하여 알코올화물을 형성합니다.
2Tl+2C2H5OH=2C2H5OTl+H2,
반응이 공기 흐름에서 수행되면 물과 알코올화물이 형성됩니다.
염산에서 (센티미터.염산)불용성 염화물 TlCl이 형성되면서 탈륨이 부동태화됩니다. 탈륨은 질소와 상호 작용합니다. (센티미터.질산)그리고 유황 (센티미터.황산)산.
산화제 없이 알칼리와 상호작용하지 않습니다.
실온에서 할로겐과 반응함 (센티미터.할로겐). 인 함유 (센티미터.인), 비소 (센티미터.비소), 회색 (센티미터.황)가열되면 반응합니다. 수소와 함께 (센티미터.수소), 질소 (센티미터.질소), 암모늄 (센티미터.암모니아(화학), 탄소 (센티미터.탄소), 규소 (센티미터.규소), 붕소 (센티미터. BOR(화학 원소))그리고 건조한 일산화탄소 (센티미터.탄소 산화물)탈륨은 반응하지 않습니다.
탈륨(I) 화합물의 화학적 거동은 칼륨 및 은 화합물과 유사합니다. (센티미터.은)그리고 리드. Tl(III) 화합물은 강력한 산화제이며 열에 불안정하고 가수분해됩니다. 이들은 Tl(I) 화합물을 강력한 산화제(과황산칼륨 K 2 S 2 O 8, 브롬산칼륨 KBrO 3 또는 브롬수)로 산화하여 얻습니다.
F 2, Cl 2 및 Br 2 를 포함하는 탈륨 트리할라이드가 얻어졌습니다. TlI 3 은 Tl(I) 폴리요오드화물이며 삼요오드화물 이온 I 3 – 을 포함합니다.
산화탈륨(III)은 질산염 Tl(NO 3) 3의 세심한 열분해 중에 형성됩니다.
2Tl(NO 3)=Tl 2 O 3 +NO 2 +NO
공기 중에서 500°C 이상에서는 Tl 2 O 3 가 Tl 2 O로 변환됩니다.
산화탈륨(I)은 수산화탈륨(I)을 탈수하여 얻습니다.
2TlOH=Tl2O+H2O.
이 산화물은 알칼리 금속 산화물의 특성을 나타냅니다.
대부분의 Tl(I) 화합물은 감광성입니다.
20세기 말에는 고온 초전도성(전이 온도 100K)을 갖는 복합층 산화물 TlBa 2 Ca n–1 Cu n O 2n+3이 합성되었습니다.
애플리케이션
탈륨은 베어링 및 내산성 합금(납 및 주석 기반) 제조에 사용됩니다. 탈륨 아말감은 저온을 측정하기 위해 온도계에 사용됩니다. 탈륨 황화물, 셀렌화물 및 텔루르화물은 반도체 기술에 사용됩니다. 탈륨 화합물은 사진 촬영에 사용됩니다.
생리적 작용
탈륨과 그 화합물은 Tl + 양이온이 황 함유 리간드와 강한 화합물을 형성한다는 사실 때문에 독성이 매우 높습니다.
Tl + +R–SH=R–S–TI+Н +
따라서 Tl + 화합물은 SH 티오 그룹을 포함하는 효소의 활성을 억제합니다.
K +와 Tl +의 반경이 가깝기 때문에 이러한 이온은 유사한 특성을 가지며 효소에서 서로를 대체할 수 있습니다. 극소량의 Tl+ 화합물을 체내로 섭취하면 탈모, 신경계, 신장 및 위장 손상이 발생합니다.
물의 최대 허용 농도는 0.0001 mg/l이며, 작업실 공기 중 탈륨 화합물의 경우 0.01 mg/m 3, 대기 중 0.004 mg/m 3입니다. 황 함유 아미노산 시스테인 HS-CH 2 CH(NH 2)COOH가 해독제로 사용됩니다.

백과사전. 2009 .

동의어:

다른 사전에 "탈륨"이 무엇인지 확인하십시오.

스펙트럼 분석을 통해 발견된 금속은 발견된 납과 유사합니다. 회색 황철석과 구리. 광석. 러시아어에 포함된 외국어 사전입니다. Chudinov A.N., 1910. 납과 매우 유사한 탈륨 금속은... ... 러시아어 외국어 사전

- (기호 Tl), 주기율표 III족의 반짝이는 금속 원소. 1861년에 발견되었습니다. 부드럽고 연성이 있으며, 납이나 아연 광석 가공의 부산물로 채굴됩니다. 전자 제품, 적외선 센서에 사용됩니다... ... 과학 기술 백과사전

- (탈륨), Tl, 주기율표 III족의 화학 원소, 원자 번호 81, 원자 질량 204.283; 금속. 1861년 W. Crookes(영국)가 발견하고 동시에 C. Lamy(프랑스)가 획득했습니다. 현대 백과사전

탈륨은 D.I. Mendeleev, 원자 번호 81의 화학 원소 주기율표의 여섯 번째 주기의 세 번째 그룹의 주요 하위 그룹의 요소입니다. 기호 Tl(lat. 탈륨). 중금속 그룹에 속합니다. 탈륨 단체는 푸르스름한 색조를 띠는 부드럽고 흰색의 금속입니다.

이름의 역사와 유래

탈륨은 1861년 William Crookes에 의해 Harz 황산 공장 납실의 슬러지에서 스펙트럼 방법으로 발견되었습니다. 순수한 탈륨 금속은 1862년 Crookes와 프랑스 화학자 Claude-Auguste Lamy에 의해 독립적으로 얻어졌습니다.

1861년 3월, 영국의 과학자 윌리엄 크룩스(William Crookes)는 황산 생산 시설 중 한 곳에서 수집된 먼지를 조사했습니다. Crookes는 이 먼지에 황의 유사체인 셀레늄과 텔루륨이 포함되어 있음이 틀림없다고 믿었습니다. 그는 셀레늄을 발견했지만 기존의 화학적 방법으로는 텔루륨을 검출할 수 없었습니다. 그런 다음 Crookes는 그 당시에 매우 민감한 스펙트럼 분석 방법을 사용하기로 결정했습니다. 스펙트럼에서 그는 예기치 않게 새로운 연한 녹색 선을 발견했는데, 이는 알려진 원소 중 어느 것에도 기인할 수 없습니다. 이 밝은 선은 새로운 요소의 첫 번째 "뉴스"였습니다. 그녀 덕분에 그것은 발견되었고 그녀 덕분에 라틴어 thallus- "blooming Branch"로 명명되었습니다. 어린 잎사귀 색깔의 스펙트럼 선은 탈륨의 "명함"으로 밝혀졌습니다.

자연에서 탈륨 찾기

크룩스의 발견 이후 30년 이상이 지났지만 탈륨은 여전히 ​​가장 적게 연구된 원소 중 하나였습니다. 그것은 자연에서 찾아서 발견되었지만 일반적으로 최소한의 농도로 발견되었습니다. 1896년에만 러시아 과학자 I.A. Antipov는 실레지아 백철석에서 탈륨 함량이 증가한 것을 발견했습니다.

탈륨은 미량 원소입니다. 아연, 구리, 철의 혼합물과 황철석, 칼륨염과 운모에 함유되어 있습니다. 탈륨은 중금속입니다. 탈륨 광물은 7개만 알려져 있습니다(예: cruxite(Cu, Tl, Ag) 2 Se, lorandite TlAsS 2, vrbaite Tl 4 Hg 3 Sb 2 As 8 S 20,guchinsonite(Pb, Tl) S Ag 2 S 5As 2 S 5, avicennite Tl 2 O 3 및 기타), 모두 극히 드뭅니다. 탈륨의 주요 질량은 황화물 및 주로 이황화철과 관련되어 있습니다. 황철석에서는 분석된 샘플의 25%에서 발견되었습니다. 이황화철의 함량은 종종 0.1-0.2%이며 때로는 0.5%에 도달합니다. 방연광의 탈륨 함량은 0.003~0.1%이며 드물게 그 이상입니다. 이황화물과 방연광의 탈륨 농도가 높은 것은 석회석의 저온 납-아연 퇴적물의 특징입니다. 일부 설포염에서는 탈륨 함량이 0.5%에 달하는 것으로 관찰됩니다. 소량의 탈륨은 일부 구리 황철석 침전물의 섬아연석 및 황동석과 같은 다른 많은 황화물에서 발견됩니다. 그 함량 범위는 25~50g/t입니다.

그러나 지구상에 단 하나의 탈륨 광물 매장지가 산업계의 관심을 끄는 것은 아닙니다. 이 요소는 부산물로 다양한 물질과 광석을 처리하여 얻습니다.

탈륨은 Pb, Ag, Cu, Bi뿐만 아니라 K, Rb, Cs와 가장 큰 지구화학적 유사성을 가지고 있습니다. 탈륨은 생물권에서 쉽게 이동합니다. 자연수에서는 석탄, 점토, 수산화망간에 흡수되고 물이 증발하는 동안 축적됩니다(예: Sivash 호수에서는 최대 5·10 -8 g/l). 칼륨 광물(운모, 장석), 황화물 광석에 함유되어 있습니다: 방연광, 섬아연석, 마르퀘사이트(최대 0.5%), 진사. 이는 망간과 철의 천연 산화물에 불순물로 존재합니다.

탈륨은 식물과 동물 유기체에서 발견됩니다. 담배, 치커리 뿌리, 시금치, 너도밤나무, 포도, 사탕무 및 기타 식물에서 발견됩니다. 동물 중에서 해파리, 말미잘, 불가사리 및 기타 해양 생물이 가장 많은 탈륨을 함유하고 있습니다. 일부 식물은 생활 과정에서 탈륨을 축적합니다. 탈륨은 가장 미묘한 분석 방법으로도 원소를 검출할 수 없는 토양에서 자라는 사탕무에서 발견되었습니다.

탈륨 획득

기술적으로 순수한 탈륨은 따뜻한 묽은 산에 용해시킨 후 불용성 황산납을 침전시키고 HCl을 첨가하여 연도 먼지(Ni, Zn, Cd, In, Ge, Pb, As, Se, Te)에 포함된 다른 원소로부터 정제됩니다. 염화탈륨(TlCl)을 침전시킵니다. 추가 정제는 백금선을 사용하여 묽은 황산에서 황산탈륨을 전기분해한 후, 방출된 탈륨을 350-400°C의 수소 분위기에서 용융시켜 달성됩니다.

탈륨의 발견자는 황산 공장의 비산 먼지에서 그것을 발견했습니다. 이제 탈륨이 본질적으로 굴뚝에서 발견되었다는 것은 자연스러운 것처럼 보입니다. 결국 광석 제련 온도에서 탈륨 화합물은 휘발성이 됩니다. 굴뚝으로 운반된 먼지는 일반적으로 산화물과 황산염의 형태로 응축됩니다. 대부분의 1가 탈륨 화합물의 우수한 용해도는 혼합물에서 탈륨을 추출하는 데 도움이 됩니다(먼지는 여러 물질의 혼합물임). 산성화된 뜨거운 물로 먼지로부터 추출됩니다. 용해도가 증가하면 수많은 불순물로부터 탈륨을 성공적으로 정제하는 데 도움이 됩니다. 그 후 탈륨 금속이 얻어집니다. 탈륨 금속을 얻는 방법은 이전 생산 단계의 최종 생성물이 어떤 화합물인지에 따라 다릅니다. 탄산탈륨, 황산염 또는 과염소산염이 얻어지면 전기 분해를 통해 원소 번호 81이 추출됩니다. 염화물이나 옥살산염이 얻어지면 일반적인 환원에 의지합니다. 기술적으로 가장 진보된 것은 물에 용해되는 황산탈륨 Tl 2 SO 4 입니다. 그 자체는 전해질 역할을 하며, 전기분해 중에 해면질 탈륨이 알루미늄 음극에 침전됩니다. 그런 다음 이 스펀지를 눌러 녹이고 틀에 주조합니다. 탈륨은 항상 납, 아연, 카드뮴 및 기타 원소와 함께 부산물로 획득된다는 점을 기억해야 합니다.

탈륨의 물리적, 화학적 성질

한편, 탈륨은 알칼리 금속과 유사합니다. 동시에 어떤 면에서는 은과 비슷하고 어떤 면에서는 납이나 주석과 비슷합니다. 스스로 판단하십시오: 칼륨 및 나트륨과 마찬가지로 탈륨은 일반적으로 1+의 원자가를 나타내며 1가 수산화 탈륨 TlOH는 강염기이며 물에 잘 녹습니다. 알칼리 금속과 마찬가지로 탈륨은 폴리요오드화물, 폴리황화물 및 알코올산염을 형성할 수 있습니다. 그러나 1가 염화탈륨, 브롬화물 및 요오드화물은 물에 대한 용해도가 낮기 때문에 이 원소는 은과 유사합니다. 그리고 외관, 밀도, 경도, 융점 등 물리적 특성의 전체 복합체에서 탈륨은 납과 가장 유사합니다.

동시에 갈륨과 인듐이 있는 동일한 하위 그룹에서 주기율표 III족의 위치를 ​​차지하며 이 하위 그룹의 원소 특성은 아주 자연스럽게 변합니다.

원자가 1+ 외에도 탈륨은 원자가 34-를 나타낼 수도 있는데, 이는 III족 원소에 자연스러운 현상입니다. 일반적으로 3가 탈륨염은 유사한 1가 탈륨염보다 용해하기가 더 어렵습니다. 그런데 후자는 더 잘 연구되었으며 실제적인 의미가 더 큽니다.

그러나 탈륨을 모두 포함하는 화합물이 있습니다. 예를 들어, 1가 및 3가 탈륨의 할로겐화물은 서로 반응할 수 있습니다. 그리고 호기심 많은 복합 화합물, 특히 Tl 1+ –가 발생합니다. 그 안에서 1가 탈륨은 양이온으로 작용하고 3가 탈륨은 복합 음이온의 일부입니다.

탈륨은 푸른 빛을 띠는 흰색 금속입니다. 세 가지 수정 사항이 있습니다.

육각형 격자를 이용한 저온 변형 Tl II, ㅏ=0.34566nm, 씨=0.55248nm. 234°C 이상에서는 α-Fe 유형의 체적 중심 입방 격자를 갖는 Tl I의 고온 변형이 있습니다. ㅏ=0.3882nm. 3.67 GPa 및 25°C에서 - 입방형 면심 격자를 사용한 Tl III 수정, ㅏ=0.4778nm.

탈륨은 반자성이다. 2.39K의 온도에서 초전도 상태가 됩니다.

탈륨이 인체에 미치는 영향

탈륨은 매우 독성이 강한 독이며, 탈륨에 중독되면 사망에 이르는 경우가 많습니다. 탈륨 및 그 화합물의 중독은 생산 및 실제 사용 중에 가능합니다. 탈륨은 호흡기계, 손상되지 않은 피부 및 소화관을 통해 신체로 들어갑니다. 장기간에 걸쳐 몸에서 제거됩니다. 급성, 아급성 및 만성 중독은 유사한 임상 양상을 가지며 증상의 심각도와 발병 속도가 다릅니다. 급성의 경우 1~2일 후 위장관 손상(메스꺼움, 구토, 복통, 설사, 변비) 및 호흡기관 손상 징후가 나타납니다. 2~3주 후에는 탈모 및 비타민 결핍 증상(혀 점막의 평활화, 입가의 갈라짐 등)이 관찰됩니다. 심한 경우에는 다발성 신경염, 정신 장애, 시각 장애 등이 발생할 수 있습니다.

황산탈륨의 경우 경구복용 시 치사량이 사람의 경우 1g 정도인데, 8mg/kg, 10~15mg/kg도 치명적인 경우가 있다. 중독은 몇 주(2~3)주 동안 지속되며, 중독 후 3~4일이 지나면 상상 속의 행복감이 나타납니다.

탈륨에 대한 물의 최대 허용 농도는 0.0001 mg/m3, 대기 중 0.004 mg/m3입니다.

탈륨은 밀봉된 용기에서 꺼낼 때 야외에서 빠르게 산화되기 때문에 환경에 심각한 위험을 초래합니다.

탈륨의 응용

1920년에 독일에서 황산탈륨 Tl 2 SO 4를 포함하는 설치류에 대한 특허받은 독이 얻어졌습니다. 이 맛도 없고 냄새도 없는 물질은 오늘날에도 살충제와 동물원에 가끔 포함되어 있습니다.

최초의 태양 전지는 이 물질로 만들어졌으며 작동 유체는 바로 이 물질이었습니다. 그들은 특히 적외선에 민감한 것으로 밝혀졌습니다.

이 금속의 다른 화합물, 특히 1가 탈륨 브로마이드와 요오드화물의 혼합 결정은 적외선을 잘 투과시킵니다. 이러한 수정은 제2차 세계대전 중에 처음으로 획득되었습니다. 그들은 470°C의 백금 도가니에서 재배되었으며 적외선 신호 장치와 전쟁에서 저격수를 탐지하는 데 사용되었습니다.

탈륨 염은 특히 백선의 경우 제모에 사용됩니다. 적절한 용량의 탈륨 염은 일시적인 대머리를 유발합니다. 의학에서 이 금속의 광범위한 사용은 이들 염의 치료 용량과 독성 용량 사이의 차이가 작다는 사실로 인해 방해를 받습니다. 탈륨과 그 염의 독성으로 인해 조심스럽게 취급해야 합니다.

탈륨 금속은 일부 합금의 구성 요소로 내산성, 강도 및 내마모성을 제공합니다. 대부분의 경우 탈륨은 관련 납을 기반으로 하는 합금에 도입됩니다. 베어링 합금 – 72% Pb, 15% Sb, 5% Sn 및 8% Tl은 최고의 주석 베어링 합금보다 성능이 뛰어납니다. 70% Pb, 20% Sn 및 10% Tl의 합금은 질산과 염산에 대한 저항성을 갖습니다.

탈륨과 수은의 합금은 약간 다른데, 탈륨 아말감은 약 8.5%의 원소 No. 81을 함유하고 있습니다. 정상적인 조건에서는 액체이며 순수한 수은과 달리 -60°C까지의 온도에서도 액체 상태를 유지합니다. 이 합금은 저온 실험에서 극북 지역에서 작동하는 액체 씰, 스위치, 온도계에 사용됩니다.

화학 산업에서 탈륨 금속은 일부 화합물과 마찬가지로 특히 니트로벤젠을 수소로 환원시키는 촉매로 사용됩니다.

탈륨의 방사성 동위원소도 작업 없이는 남지 않았습니다. 탈륨-204(반감기 3.56년)는 순수 베타 방출체입니다. 탈륨-204는 산업 공정을 모니터링하고 연구하기 위한 많은 장비에서 베타 방사선 공급원으로 사용됩니다. 예를 들어, 이러한 장치를 사용하면 움직이는 직물이나 종이의 두께가 자동으로 측정됩니다. 즉, 재료 층을 통과하는 베타선이 약해지거나 강화되기 시작하자마자(이는 재료의 두께가 그에 따라 증가하거나 감소했음을 의미) , 자동 장치는 필요한 명령을 제공하고 "현 상태", 즉 최적의 기술 체제를 복원합니다. 방사성 탈륨을 사용하는 기타 장치는 섬유, 종이, 필름 산업의 생산 영역에서 발생하는 유해한 정전기를 제거합니다.

탈륨 동위원소

이 원소에는 2개의 안정 동위원소와 19개의 방사성 동위원소가 있습니다(질량수 범위는 189~210). 이 원소의 가장 가벼운 동위원소인 탈륨-189는 1972년 Dubna에 있는 핵 연구 공동 연구소의 핵 문제 연구소에서 마지막으로 획득되었습니다. 이는 660 MeV의 에너지로 가속된 양성자로 이불화납 표적을 조사한 후 질량 분리기에서 핵 반응 생성물을 분리하여 얻어졌습니다. 가장 가벼운 탈륨 동위원소의 반감기는 가장 무거운 탈륨 동위원소의 반감기와 거의 동일하며 1.4 ± 0.4분(210 Tl - 1.32분)입니다.

탈륨 매장량 및 생산량

아연 자원과 관련된 탈륨의 세계 자원은 약 17,000톤에 달합니다. 그 중 가장 큰 부분은 캐나다, 유럽, 미국에 집중되어 있습니다. 또 다른 63만 톤은 전 세계 석탄 자원과 연관되어 있습니다. 지각의 평균 탈륨 함량은 0.7ppm으로 추산됩니다. 미국 지질 조사국(US Geological Survey)은 아연 광석에 함유된 탈륨의 전 세계 매장량과 매장량을 각각 380톤과 650톤으로 추산하고 있으며, 이 중 미국이 각각 32톤과 120톤을 차지하고 있습니다.

2006년 전 세계 탈륨 생산량은 2005년과 동일하게 10톤으로 추산되었습니다. 탈륨은 여러 국가에서 구리, 아연 및 납 광석을 가공하는 동안 발생하는 먼지와 폐기물로부터 부산물로 추출됩니다. 미국에서는 이 금속이 채굴되거나 가공된 광석에 존재함에도 불구하고 1981년 이후로 추출되지 않았습니다.

러시아와 CIS 국가에는 생산 과정에서 탈륨을 추출하는 기업이 약 10개 있습니다.

탈륨(Tl 기호로 지정되는 라틴 탈륨)은 Dmitry Ivanovich Mendeleev의 화학 원소 주기율표의 6번째 기간인 세 번째 그룹의 주요 하위 그룹의 요소입니다. 안에 주기율표탈륨은 81번에 위치하며 상대 원자 질량은 204.38이며, 이 원소는 중금속 그룹에 속합니다. 탈륨 단체는 푸른 빛을 띠는 부드럽고 반짝이는 흰색 금속(신선한 부위에서)이며 희귀한 미량 원소 중 하나입니다.

자연에서 탈륨은 두 개의 안정 동위원소인 203Tl(29.5%)과 205Tl(70.5%)로 표시됩니다. 총 81번째 원소의 35개 동위원소는 176에서 210까지의 질량수로 알려져 있습니다. 203Tl 및 205Tl 외에도 탈륨의 방사성 동위원소는 다양한 암석에서 무시할 수 있는 양으로 발견됩니다: 201Tl, 204Tl(반감기 있음) T1/2 = 3.56년), 206Tl(T1/2 = 4.19분), 207Tl(T1/2 = 4.78분), 208Tl(T1/2 = 3.1분) 및 210Tl(T1/2 = 1.32분) )는 우라늄, 토륨, 넵투늄 붕괴 계열의 중간 구성원입니다. 방사성 동위원소인 202Tl(T1/2 = 12.5일), 204Tl, 206Tl을 인공적으로 획득하였다.

주기율표의 81번째 원소는 우연히 발견되었다고 할 수 있습니다. 젊은 영국 화학자 윌리엄 크룩스(William Crookes)는 황산 생산에서 발생하는 분진 폐기물의 분광법을 조사하여 셀레늄과 텔루르의 존재 여부를 조사하면서 스펙트럼에서 당시 알려진 어떤 원소에도 속할 수 없는 밝은 녹색 줄무늬를 발견했습니다. Crookes는 스펙트럼의 특징적인 녹색을 위해 새로운 원소 탈륨(그리스어 θαλλός - 어린 녹색 가지)을 부를 것을 제안했습니다.

몇 달 후, Crookes와는 별도로 프랑스 화학자 Lamy는 황산 생산에서 발생하는 폐기물을 연구하던 중 탈륨을 발견했습니다. 라미는 소량의 금속 탈륨을 얻어 그 금속성을 증명했고, 크룩스는 탈륨이 셀레늄과 유사하다고 제안했습니다.

발견된 지 거의 반세기가 지난 후에 탈륨은 과학 연구의 대상으로만 관심을 끌었습니다. 지난 세기 20년대 초에야 탈륨 약물의 특정 특성이 발견되었고 이에 대한 수요가 즉시 나타났습니다. 따라서 독일에서는 황산 탈륨 Tl2SO4를 포함하는 설치류에 대한 특허 독이 얻어졌으며 이 화합물의 특이한 특성(무미 및 무취 물질)은 현대 살충제에도 사용됩니다. 요오드화 탈륨은 메탈 할라이드 조명 램프에 도입됩니다. Tl2O는 일부 광학 유리의 구성 요소입니다. 황화물, 산황화물, 셀렌화물, 텔루르화물은 포토레지스터, 반도체 정류기 및 비디콘 제조에 사용되는 반도체 재료의 구성 요소입니다. 다양한 분야에서 널리 응용되는 것은 81번째 원소의 화합물이며, 금속 자체는 화학 산업에서 여러 반응의 촉매제로 사용됩니다. 또한, 탈륨 금속은 다양한 합금의 구성 요소로 내산성, 강도 및 내마모성을 제공합니다.

탈륨은 식물과 동물 유기체에서 발견되지만 신체에서 이 요소의 생물학적 역할은 확립되지 않았습니다. 탈륨은 식물 유기체에 약간의 독성이 있는 반면, 포유동물과 인간에게는 매우 독성이 있습니다. 탈륨 및 그 화합물의 중독은 생산 및 실제 사용 중에 가능합니다. 여덟 번째 요소는 호흡 기관, 피부, 소화관을 통해 몸에 들어갑니다. 탈륨에 대한 물의 최대 허용 농도는 0.0001mg/m3이고 작업 영역 공기 중 브롬화물, 요오드화물, 탄산염(탈륨 기준)(MPC r.z.)은 0.01mg/m3, 대기 중 0.004mg/m3입니다. . 인간에 대한 탈륨의 치사량은 약 600mg입니다.

생물학적 특성

81번째 요소는 식물, 동물, 인간의 조직에 끊임없이 존재합니다. 토양에는 평균 10-5%의 탈륨이 포함되어 있으며 해수에는 이 금속이 덜 풍부합니다(10-9%에 불과하지만 살아있는 유기체는 훨씬 더 많은 탈륨(4-10-5%)을 포함합니다. 포유류 몸에서 탈륨은 주로 위장관에서 흡수되며 주로 근육과 비장에 집중됩니다. 음식과 물을 통해 매일 약 1.6mcg, 공기를 통해 약 0.5mcg가 인체에 들어갑니다(탈륨은 온전한 피부를 통해서도 침투합니다). 탈륨이 식물에 약간 독성이 있다면 동물과 인간에게 이 요소는 정말 끔찍한 독입니다. 탈륨의 독성은 나트륨 및 칼륨 이온의 불균형과 관련이 있습니다. K+와 Tl+의 반경이 가깝기 때문에 이러한 이온은 유사한 특성을 가지며 효소에서 서로를 대체할 수 있습니다. Tl+ 양이온은 황 함유 단백질과 강한 화합물을 형성하고 티올 그룹을 함유한 효소의 활성을 억제합니다. 탈륨은 다양한 효소 시스템의 기능을 방해하고 억제하며 단백질 합성을 방해합니다. 인간에 대한 탈륨 화합물의 독성은 납과 수은의 독성보다 높습니다! 극소량의 Tl+ 화합물을 체내로 섭취하면 탈모, 신경계, 신장 및 위에 손상이 발생합니다. 또한 생산 및 실제 사용 중에 탈륨 및 그 화합물에 의한 중독이 가능합니다. 금속은 장기간에 걸쳐 주로 소변과 대변을 통해 체내에서 배설됩니다. 급성, 아급성 및 만성 중독은 유사한 임상 양상을 가지며 증상의 심각도와 발병 속도만 다릅니다. 급성 중독의 경우 1~2일 후에 위장관(메스꺼움, 구토, 복통, 설사, 변비) 및 호흡기 손상의 첫 징후가 나타납니다. 3~4일 후에는 가상적인 개선이 나타날 수 있습니다. 2~3주 후에 탈모가 시작되고(완전 탈모증) 비타민 결핍 징후가 나타납니다(혀 점막이 부드러워지고 입가에 균열이 생기는 등). 심각한 중독의 경우 다발성 신경염, 정신 장애, 시각 장애 등이 발생할 수 있습니다. 81번째 원소의 치사량은 개인의 내성(체중 kg당 6~40mg 범위)과 화합물 유형에 따라 크게 달라집니다. 예를 들어 황산탈륨의 경우 경구 복용했을 때의 치사량은 사람의 경우 1g 정도인데, 8mg/kg, 10~15mg/kg도 치명적인 경우가 있다. 탈륨 중독은 인류가 싸우기 위해 배운 염증 과정, 즉 인플루엔자, 일부 위장 감염, 기관지 폐렴과 유사한 중독 징후가 나타나기 때문에 더욱 위험합니다. 이러한 경우 일반적으로 처방되는 항생제는 치료 효과가 없습니다. 해독제로는 황 함유 아미노산인 시스테인 HS-CH2CH(NH2)COOH를 사용해야 합니다. 프러시안 블루(KFe에서 Fe43까지)와 페라신도 해독제로 사용됩니다. 후자 약물의 효과는 신체 내 알칼리 금속과 탈륨의 거동의 유사성에 기초하며, 페라신은 일반적으로 신체에서 방사성 세슘을 제거하는 데 사용됩니다.

탈륨에 대한 물의 최대 허용 농도는 대기 중 0.0001 mg/m3, 작업장 공기 중 탈륨 화합물의 경우 0.004 mg/m3, 0.01 mg/m3입니다. 탈륨이 인체에 매우 유독하다는 사실 외에도 이 금속은 환경에 심각한 위험을 초래합니다. 밀봉된 용기에서 꺼내면 야외에서 빠르게 산화됩니다.

그러나 위의 모든 부정적인 측면에도 불구하고 탈륨은 의학에서 오랜 역사를 가지고 있습니다. 20세기 초 이 금속은 결핵과 이질 치료에 사용되었습니다. 탈륨 염은 백선 치료에 사용됩니다. 방사성 동위원소 201Tl은 심혈관계 질환과 암을 진단하는 데 사용됩니다. 적당량의 자외선은 신체에 유익한 것으로 알려져 있습니다. 살균 효과가 있고 비타민 D 생성을 촉진합니다. 그러나 밝혀진 바와 같이 스펙트럼의 자외선 부분의 모든 광선이 똑같이 효과적인 것은 아닙니다. 의사는 홍반 또는 홍반 방사선 (라틴어 aeritema - "발적")을 구별하며 그 행동은 진정한 "태닝 광선"입니다. 당연히 1차 자외선을 홍반 작용 광선으로 변환할 수 있는 물질은 물리치료에 매우 중요합니다. 이러한 물질은 탈륨에 의해 활성화된 알칼리 토금속의 규산염과 인산염으로 밝혀졌습니다. 그러나 탈륨과 그 염의 독성은 특히 의약품의 경우 조심스럽고 신중한 취급이 필요합니다.

맛도 냄새도 없는 탈륨과 그 염은 높은 독성으로 인해 설치류와 곤충을 방제하는 데 사용되는 물질에서 치명적인 독극물 무기로 변모했습니다. 법의학은 살인이나 자살을 목적으로 탈륨 염을 사용하는 사례를 설명하지만 반세기 전에 탈륨은 정보 기관에서 독성 물질로 널리 사용되었습니다. 1960 년 11 월 국민당의 지도자 인 "연합 카메룬 민족', 펠릭스 무미에(Felix Mumie)는 제네바에서 프랑스 식민주의자들의 요원들에 의해 독살되었습니다. 검사 결과 그는 점심 시간에 탈륨 화합물에 중독된 것으로 나타났습니다. 60년대 후반에 정보국은 넬슨 만델라를 독살하려는 계획을 개발했습니다(동일한 탈륨이 독약으로 선택되었습니다). 동독 국가 보안부인 슈타지는 동독 주민들의 서방 불법 탈출을 도운 조직의 창시자이자 지도자인 볼프강 벨쉬(Wolfgang Welsch)를 제거하기 위해 세 번이나 노력했습니다. 시도 중 하나는 탈륨 중독과 관련이 있습니다. 독이 커틀릿에 혼합되었습니다. 중독의 본질을 재빨리 밝혀낸 의사들의 신속한 조치로 웨일스인은 구출되었습니다. 81번째 요소로 피델 카스트로를 독살하려는 시도에 대한 알려진 사실이 있습니다. 탈륨을 그의 신발에 부어넣기로 되어 있었는데, 이는 필연적으로 탈모로 이어질 것이며 이로 인해 쿠바 지도자는 그의 유명한 수염과 카리스마의 가장 큰 몫. 전 세계를 뒤흔든 또 다른 잘 알려진 고의적 탈륨 중독 (원본에 따르면)은 전 FSB 장교 A. V. Litvinenko의 런던 살인 사건이었습니다. Barnet 병원 (런던 북부)의 의사는 독성 물질의 흔적을 발견했습니다. 가이 병원에서 독성 테스트를 통해 확인된 탈륨 중령의 몸. 사실, 방사성 폴로늄 -210에 의한 중독은 나중에 확립되었으며 그 흔적은 전 FSB 장교가 있던 모든 곳에 남아 있었지만 "복잡한 노출"도 가능합니다. 말하자면 "확실히"입니다. 탈륨은 사담 후세인이 가장 좋아하는 복수 도구였습니다. 독감으로 위장한 독의 느린 작용으로 인해 독살자들은 특히 냉소적으로 행동할 수 있었습니다. 반체제 인사들은 감옥에서 풀려났고 심지어 이주가 허용되었지만 그 전에는 그들의 음식이나 음료에 치명적인 양의 탈륨이 첨가되었습니다. 그러나 여러 국가의 특별 서비스 및 국가 보안 기관만이 탈륨을 사용하여 바람직하지 않은 것을 제거한 것은 아닙니다. 금속의 독성 특성은 많은 연쇄 살인범이 선호했으며 그중 한 명은 Graham Young이었습니다. 그는 열다섯 살 때 양어머니를 각종 독극물로 살해했고, 다른 친척들도 죽이려고 했다. 감옥에서 석방된 후 Young은 Hertfortshire의 사진 스튜디오에서 일자리를 얻었습니다. 곧 두 명의 스튜디오 직원이 병에 걸려 매우 이상한 상황에서 사망했습니다. 영은 체포되었고 그의 아파트를 수색하는 동안 탈륨과 독극물의 일기가 발견되어 독성 물질의 복용량과 동료에게 미치는 영향을 설명했습니다. 이 범죄로 영은 4번의 종신형을 선고 받았습니다.

그러나 역설적이게도 탈륨의 범죄 경력은 때때로 사람들을 구합니다! 몇 년 전, 카타르에서 온 한 살 반 소녀가 런던으로 데려왔는데, 아이의 상태는 매일매일 아기의 혈압이 상승하고 호흡이 점점 더 어려워졌습니다. 런던의 의료 전문가들은 절박한 부모들의 마지막 희망이었습니다. 결국 카타르의 의사들은 진단을 내릴 수 없었습니다. 그러나 우수한 자격을 갖춘 런던 전문가들이 그러한 질병의 증상에 대해 잘 알지 못한다고 말했을 때 가난한 부모의 실망은 무엇입니까? 매 시간마다 소녀는 더 나 빠졌고 의식은 거의 그녀에게 돌아 오지 않았으며 의사는 여전히 그럴듯한 버전이 하나도 없었습니다. 그리고 가장 결정적인 순간, 죽어가는 아이의 병상 옆에서 근무하던 평범한 간호사가 '명사'들 사이의 논쟁에 개입했습니다. 간호사는 아이의 몸이 탈륨에 중독됐다고 자신 있게 말했다. 최근에 그 소녀는 탈륨 중독을 묘사 한 Agatha Christie의 탐정 소설 "The Nightingale Horse"를 읽었습니다. 작은 병원 환자의 질병 증상은 놀랍게도 책 페이지에 나오는 증상과 일치했습니다. 클리닉에서는 간호사의 가정을 확인하거나 반박하지 못했습니다. 필요한 도구와 시약을 사용할 수 없었습니다. 그러나 Scotland Yard에서는 모든 것이 "가까이"있었습니다. 결국 아주 최근에 경찰은 탈륨과 관련된 살인 사건을 조사해야했습니다. 진단이 확인되었습니다. 소녀의 부모는 집에서 쥐와 바퀴벌레를 방제하기 위해 탈륨 염이 포함된 화학 물질을 사용한 것으로 나타났습니다. 의사들은 적절한 치료를 처방했고, 아이는 곧 위험에서 벗어났습니다.

탈륨은 식물과 동물의 조직에서 발견되는 것으로 알려져 있습니다. 81번째 요소는 담배, 시금치, 치커리 뿌리, 포도, 사탕무 및 기타 식물에서 발견됩니다. 동물계에서는 해파리, 불가사리, 말미잘 및 기타 바다 생물이 이 금속의 농축자가 되었습니다. 흥미롭게도, 생활 과정에서 탈륨을 축적할 수 있는 식물이 있습니다. 따라서 탈륨은 무시할 만큼의 양의 금속을 함유한 토양에서 자라는 사탕무에서 발견되었습니다(탈륨은 가장 정교한 분석 방법으로는 검출할 수 없었습니다). 나중에 토양에 최소한의 탈륨 농도가 있어도 사탕무는 탈륨을 농축하고 축적할 수 있다는 사실이 밝혀졌습니다.

다양한 제품과 물질의 탈륨 함량을 조사한 과학자들은 체내 탈륨의 출처가 식물 엽록소와 담배(담배에는 건조 중량 1g당 24~100나노그램의 탈륨이 포함되어 있음)라는 사실을 발견했습니다. 또한 인체에 유입되는 탈륨의 원인은 그을음, 산업용 에어로졸 및 실내 먼지(100~500ng)입니다. 분석에 따르면 채식주의자와 흡연자의 체내 탈륨 함량은 정상적으로 식사를 하는 비흡연자보다 더 높은 것으로 나타났습니다. 또한 저자들은 다른 사람들의 폐보다 광부의 폐에, 머리카락보다 더 많은 탈륨이 있다는 사실을 지적했습니다. 이는 탈륨 함유 먼지, 규산염 및 석탄을 흡입했기 때문입니다.

이야기

19세기 50년대 영국의 젊은 화학자 William Crookes는 황산 생산에서 발생하는 먼지가 많은 폐기물인 슬러지에서 셀레늄을 분리하는 문제를 연구했습니다. 화학자는 Tilkerode(독일 북부)에 있는 식물의 먼지를 조사하는 동안 연구된 샘플에서 미량의 텔루르를 검출하려고 시도했지만 화학 분석을 수행한 후 Crookes는 이 금속을 찾을 수 없었습니다. 여러 가지 이유로 실험을 중단해야 했지만 공장 폐기물은 나중에 헛되지 않은 것으로 밝혀지면서 "더 나은 때까지" 실험실에 보관되었습니다.

과학 분야에서 스펙트럼 분석의 출현(1859)으로 화학자들은 새롭고 강력한 원격 측정 방법으로 무장했습니다. 화학적 구성 요소다양한 물질. 세슘(1860년)과 루비듐(1861년)이 발견된 직후 William Crookes는 분광학에 관심을 갖게 되었습니다. 새로운 방법의 가능성을 탐구하면서 Crookes는 이를 사용하여 동물 시체의 일부, 다양한 식물의 재, 해수, 다양한 종류의 작은 곤충, 다양한 종류의 담배 등 수많은 물질을 연구했습니다. 결과적으로 분광기가 새로운 원소를 찾는 강력한 도구라는 결론에 도달한 William Crookes는 여전히 그의 실험실에 보관되어 있는 독일 공장의 먼지에서 텔루르를 찾는 작업으로 돌아가기로 결정했습니다. 샘플을 버너 불꽃에 넣고 텔루르 선을 볼 것으로 예상한 Crookes는 이전에 분광학 연구에서 한 번도 관찰한 적이 없는 밝은 녹색 선을 발견하고 놀랐습니다. 사실, 녹색 줄무늬는 아주 빨리 사라졌지만(나중에 밝혀진 바와 같이 화합물의 휘발성으로 인해) 연구 중인 물질의 새로운 부분마다 다시 나타났습니다. 그의 발견의 중요성을 깨달은 영국인은 실험을 여러 번 반복하고 황산 챔버의 폐기물에 포함된 원소(비소, 안티몬, 셀레늄, 오스뮴)의 스펙트럼을 체계적으로 조사했습니다. 엄청난 수의 샘플을 자세히 조사한 후에야 Crookes는 자신이 아직 알려지지 않은 원소를 다루고 있다고 확신했습니다. 먼지 폐기물의 공급이 적기 때문에 화학자는 아주 적은 양의 새로운 물질만을 분리할 수 있었으며, 이를 탈륨(고대 그리스어 θαλλός - 어린 녹색 가지에서 유래)이라고 명명했습니다. 분명히 이 특별한 이름을 선택한 이유는 새로운 원소의 발견을 표시하는 분광기의 녹색 선 때문이었습니다. "신생"을 의미하는 또 다른 그리스어 단어가 거의 동일하게 들리는 것이 궁금합니다. 우연의 일치는 당연히 무작위이지만 의미가 없는 것은 아닙니다. 아무도 탈륨을 찾고 있지 않았으며 탈륨 자체가 그 존재를 "선언"했습니다.

Crookes와 거의 같은 시기에 프랑스 화학자 Claude Lamy는 Loos의 황산 생산에서 발생하는 슬러지를 조사하기 위해 동일한 분광학 방법을 사용하여 탈륨을 발견했습니다. 다량의 먼지 폐기물이 있는 라미는 14g의 탈륨을 분리하고 그 특성을 자세히 설명했습니다. 프랑스 화학자는 Crookes가 믿었던 것처럼 탈륨이 금속이며 셀레늄 유사체가 아니라는 것을 증명하여 그의 기사 "유황 그룹에 속하는 새로운 원소의 존재에 관하여"에서 발견된 원소를 설명했습니다. 그러나 Lamy의 메시지는 발견자의 메시지(1861년 3월 30일)보다 몇 달 뒤인 1862년에만 나타났기 때문에 발견의 우선 순위는 영국 과학자에게 남아 있었습니다. 그 후 Crookes는 화학과 물리학의 발전에 크게 기여했으며(놀랍게도 그는 영성주의의 확고한 지지자였으며 다른 세상의 존재를 불러오는 세션에 많은 시간을 할애했습니다), 말년에는 런던 왕립 학회를 이끌었습니다. 그러나 그의 첫 번째 과학적 성공은 1861년 금속 발견 덕분이었습니다.

자연 속에 존재하기

탈륨이 분광기를 사용하여 정확하게 발견되었다는 사실에는 놀라운 일이 없습니다. 대부분의 광물에서 이 미량 원소는 매우 적은 양으로 존재합니다(방연광의 경우 탈륨 함량 범위는 0.003~0.1%이며 그 이상은 거의 없음). 우연히 그 흔적을 화학적으로 찾는 것은 거의 불가능합니다. 그러나 스펙트럼 분석의 비정상적으로 높은 감도 덕분에 이 원소의 발견이 가능해졌고 완전히 예상치 못한 일이 일어났습니다. 동시에 지구상에는 탈륨이 그리 적지 않습니다. 81 번째 요소의 클라크 (지각의 평균 함량)는 약 7 10-5 %이며 이는 금 함량보다 100 배 이상 높습니다. 은 함량보다 10배나 높습니다. 탈륨은 운모 및 칼륨염의 혼합물(예: 섬아연석)과 아연(Tl 함량 0.1% 이상), 구리 및 철의 황철석에서 발견될 수 있습니다. 탈륨 자체 광물은 그리 많지 않지만 동형 불순물로 많은 다른 광물에 포함되어 황화물 광석(Tl 약 10~3%)의 구리, 은, 비소를 대체하고 칼륨, 루비듐 및 , 덜 일반적으로 알루미노규산염과 염화물에 포함된 기타 알칼리 금속입니다.

저온 열수 백철석 퇴적물(1896년 러시아 과학자 I.A. Antipov는 실레지아 백철석에서 탈륨 함량이 증가한 것을 발견했습니다)과 황철광 퇴적물은 81번째 원소의 축적에 유리한 것으로 간주됩니다. 일부 비소 광석에 존재하는 로란다이트 TlAsS2 및 허친소나이트(Cu, Ag, Tl)PbAs4S8과 같은 작고 희귀한 천연 탈륨 광물이 발견됩니다. vrbaite Tl(As, Sb)3S5; 탈륨 아지드 TlN3; 탈륨 피크레이트; 크루크사이트 Cu15Tl2Se9는 1860년 스웨덴에서 발견되었으며 탈륨 발견자의 이름을 따서 명명되었습니다. 그 후 Bashkiria와 Urals에서 crukesite가 발견되었습니다. 이 광물의 탈륨 함량은 16~80%로 매우 높습니다. 1956년에 우즈베키스탄에서 새로운 탈륨 광물인 아비센나이트(avicennite)가 발견되었는데, 이는 거의 순수한 3가 산화 탈륨인 Tl2O3(79.52% Tl)입니다. 광물은 현자, 의사, 철학자 Avicenna, 더 정확하게는 Abu Ali ibn Sina를 기리기 위해 그 이름을 받았습니다. 자연적으로 이러한 모든 광물은 매우 드물기 때문에 탈륨 원료로 산업적으로 사용하는 것은 불가능합니다. 이 희귀 금속은 아연, 납 및 기타 여러 원소 생산 시 부산물로 얻어집니다. 종종 81번째 원소는 정사석 KAlSi3O8과 백류석 KAlSi2O6에서 발견됩니다. 탈륨은 레피돌라이트 K2Li1.5Al1.52와 진발디트 KLiFeAl2에 각각 10-3과 10-1%로 소량 함유되어 있습니다. 오염물질(Cs, Na)에서 탈륨 함량은 10~2%입니다. 1가 탈륨(1.49A)의 이온 반경과 칼륨(1.33A) 및 루비듐(1.49A)의 이온 반경의 근접성에 의해 제공되는 동형 치환 가능성으로 인해 염화탈륨이 염화루비듐과 함께 결정화될 수 있습니다. 결과적으로 탈륨은 소금 퇴적물과 루비듐의 공통 동반자입니다. 미네랄 워터. 따라서 탈륨 발견 후 처음으로 할로겐화물과 칼륨 및 루비듐의 할로겐화물의 동형으로 인해 탈륨이 알칼리 금속으로 간주되었습니다. 알칼리 금속과 마찬가지로 탈륨은 지각 상부에 집중되어 있습니다. 화강암 층(평균 함량 1.5~10-4%), 염기성 암석에서는 더 적고(2~10~5%) 초염기성 암석에서는 1입니다. 10-6% 이하. 탈륨은 생물권에서 쉽게 이동합니다. 토양의 평균 함량은 10-5%, 해수에서는 10-9%, 동물 유기체에서는 4-10-5%입니다. 자연수에서 탈륨은 석탄, 점토, 수산화망간에 흡수되어 물이 증발하는 동안 축적됩니다(예: Sivash 호수에서는 최대 5 ·10-8 g/l). 일부 살아있는 유기체(해파리)와 식물(포도, 사탕무, 참나무)은 탈륨 농축자이며 탈륨에서 중금속을 축적합니다. 환경. 이것이 석탄재의 81번째 원소 함량(10-3-10-2%)이 높은 이유인 것으로 여겨집니다.

아연 매장지에서만 81번째 원소의 세계 매장량(미국 지질조사국에 따르면)은 약 17,000톤에 이릅니다. 또한 이러한 예금의 대부분은 캐나다와 미국에 있습니다. 그러나 세계 석탄자원 중 탈륨의 주요 매장량은 63만톤이다.

애플리케이션

오랫동안 특정 특성을 가진 금속은 사용되지 않았지만 1907년 Clerici는 밀도에 따라 미네랄을 분리하기 위해 Clerici 중액이라고 불리는 가용성이 높은 유기 탈륨염(탈륨 포름산과 말론산의 혼합물) 수용액을 사용할 것을 제안했습니다. . 모든 암석을 형성하는 광물을 포함한 대부분의 광물은 밀도가 2~4g/cm3이며 산업적으로 중요한 많은 금속 광석(황철석, 방연광, 금, 지르콘)은 밀도가 더 높은 것으로 알려져 있습니다. Clerici 액체를 사용하여 폐석에서 분리하는 데에는 특수 장비가 필요하지 않으며 이는 현장 조건에서 특히 중요합니다. 13년 후, 탈륨, 보다 정확하게는 황산염 Tl2SO4에 대한 새로운 용도가 발견되었습니다. 이 화합물은 설치류와 특정 유형의 곤충에 대한 독의 일부였으며 1920년 독일에서 특허를 받았습니다. 오랫동안 무색, 무취 물질인 황산 탈륨 Tl2SO4는 일부 살충제 및 동물원의 일부로 사용되었지만 1965년 미국 정부는 사람과 가축에 대한 독성이 매우 높기 때문에 사용을 금지했습니다. 또한 1920년에는 산화탈륨(탈로파이드)의 전기 전도도가 빛(특히 적외선)의 영향으로 변한다는 사실이 발견되었습니다. 시간이 지남에 따라 옥시황화탈륨의 이러한 특성은 어둠과 안개 속에서의 경보 시스템용 수신 장치, 적외선 탐지기, 복사계 및 적외선 촬영을 위한 광노출 측정기에 사용되는 광전지에 적용되었습니다. 제2차 세계대전 당시 탈로피드 광전지는 적의 저격수를 탐지하는 데 사용되었습니다. 나중에, TlBr 및 TlI 할로겐화물의 고용체 단결정이 α- 및 β-방사선을 기록하기 위한 섬광 계수기에 사용되기 시작했습니다. 이러한 카운터의 작동은 발광 신틸레이터 결정과 광전자 증배관의 두 구성 요소의 상호 작용을 기반으로 합니다. g-방사선 양자 또는 이온화 입자가 결정에 부딪히면 빛의 섬광이 발생하여 광전자 증배관에서 전류로 변환됩니다. , 그 강도는 결정에 입사되는 방사선 강도의 특성으로 작용합니다. 결정에 발광 중심을 생성하는 것은 탈륨 불순물입니다. 광학 분야에서 탈륨 화합물의 사용은 적외선 스펙트럼(아르곤 및 탈륨 증기 충진 녹색 가스 방전 램프)에만 국한되지 않으며 조명 광고 및 스펙트럼 장치 교정에 사용됩니다. 요오드화탈륨은 고압 수은 방전 램프에 도입되어 조명 매개변수와 수명을 향상시킵니다.

화학 산업에서 81번째 원소인 그 산화물과 황화물은 다양한 유기 반응(수소로 니트로벤젠의 환원, 기체 아닐린의 산화)을 위한 효과적인 촉매로 사용됩니다. 다수의 탈륨 화합물이 엔진용 연료 노크 방지제로 성공적으로 사용되었습니다. 탈륨은 전통적으로 반도체 생산에 사용되었습니다. 이 금속은 반도체 전류 정류기를 만드는 데 사용되는 셀레늄 기반 재료의 일부입니다. 현대의 반도체 재료는 결정질일 뿐만 아니라 비정질 및 유리질이기도 합니다. 유리질 반도체의 구성은 셀레늄, 텔루르 및 비소와 함께 탈륨을 포함합니다(화학적 구성의 예는 TlAsSe2입니다). 이러한 유형의 반도체는 주로 광학 장치(전자 사진, 텔레비전 전송관, 홀로그래피용 광 기록 매체, 포토레지스트 재료 및 포토마스크)에 사용됩니다. 탄산탈륨 Tl2CO3는 광선의 굴절률이 높은 유리를 생산하는 데 사용되며 산화탈륨 Tl2O는 일부 광학 유리의 구성 요소이기도 합니다.

그러나 탈륨 화합물은 폭넓게 응용될 뿐만 아니라 금속 자체도 다양한 산업 분야에서 사용됩니다. 81번째 요소는 합금(가장 흔히 납 기반)에 도입되어 내산성, 강도 및 내마모성을 제공합니다. 70% Pb, 20% Sn 및 10% Tl의 합금은 질산과 염산에 대한 저항성을 갖습니다. 베어링 합금은 최고의 주석 베어링 합금보다 뛰어난 72% Pb, 15% Sb, 5% Sn 및 8% Tl을 함유하고 있습니다. 이러한 베어링이 작동하면 탈륨이 녹아 베어링의 수명을 연장하는 윤활제가 형성됩니다. 탈륨 자체와 마찬가지로 대부분의 합금은 녹는점이 낮습니다. 예를 들어 8.5% Tl을 함유한 탈륨 아말감(수은 합금)은 -59°C에서만 응고되므로 저온 온도계, 액체 밀봉 및 밀봉에 사용됩니다. 스위치, 극북, 남극 대륙 또는 성층권 연구에서 작동합니다. 탈륨은 1912년부터 1930년까지 꽤 오랫동안 의학에 사용되었습니다. 탈륨 화합물은 결핵과 이질 치료에 널리 사용되었습니다. 그러나 탈륨 화합물의 독성이 높기 때문에(치료 용량과 독성 용량의 차이가 작음) 이 금속의 사용 범위는 백선 치료에서 제모로 제한되었습니다. 소량의 탈륨 염은 일시적인 대머리를 유발합니다. 1980년대 초반부터 질병 진단을 위한 방사성 동위원소 201Tl(반감기 72.912시간)의 활용이 꾸준히 증가해 왔다. 심혈관계의종양학적인 질병. 탈륨의 또 다른 방사성 동위원소인 β-방출체 204Tl(반감기 3.78년)은 다양한 물질의 두께를 모니터링하기 위한 기기에 사용됩니다. 204Tl 베타선은 완성된 종이, 섬유, 필름 제품의 정전기를 제거하는 데에도 사용됩니다.

생산

탈륨은 1861년에 발견되었고 많은 과학자들이 그 특성을 연구했음에도 불구하고 이 "논란의 여지가 있는" 요소는 오랫동안 어떤 산업 분야에서도 "틈새 시장"을 차지할 수 없었습니다. 그 결과, 산업 규모의 탈륨 금속 생산은 1920년대에야 시작되었습니다. 그러나 지난 세기와 마찬가지로 이제 81번째 원소의 주요 공급원은 황화물 금속 광석입니다. 농축되면 탈륨은 아연, 구리 및 납(주로) 정광으로 들어갑니다. 그러나 농축 농축물에서도 탈륨 함량은 10-3%를 초과하지 않으므로 당연히 이러한 제품은 81원소의 산업적 생산을 위한 원료로 간주될 수 없습니다. 이러한 이유로 탈륨을 직접 생산하는 원천은 농축 황화물 광석을 연소하는 동안 형성되는 납, 황산, 아연 및 구리 생산 폐기물(연도 먼지)입니다. 또한, 금속 제련 과정에서 수집된 슬래그는 탈륨 생산의 원료이기도 합니다.

일반적으로 원료 처리 방법의 선택은 그 구성에 따라 달라집니다. 왜냐하면 탈륨은 여러 다른 원소와 함께 추출되기 때문입니다. 다금속 광석을 처리하기 위한 실제 계획은 매우 복잡하며 수많은 건식 및 습식 야금 작업을 포함하며 처리된 원료의 구성 변화에 따라 지속적으로 조정됩니다.

81번째 원소가 풍부한 농축물은 승화 방법으로 얻습니다. 이 방법에서는 소성 중 탈륨이 산화 및 환원 환경 모두에서 휘발될 수 있으며, 이를 통해 탈륨이 풍부한 승화물 생산과 추출 공정을 결합할 수 있습니다. 다른 귀중한 요소. 탈륨의 최대 농축은 염소화 로스팅(염화나트륨 또는 실비나이트 첨가)을 사용하여 달성됩니다. 600°C 이상의 온도에서 반응 중에 형성된 염화나트륨은 휘발성이 좋고 거의 완전히 승화됩니다. 산화 로스팅의 결과로 염화물 외에도 산화 탈륨 Tl2O가 승화되고 먼지 모양의 황산 탈륨, 황화물 및 규산염 입자가 가스 흐름에 의해 기계적으로 포획됩니다. 환원 과정에서 얻은 분진과 승화물에서 탈륨의 일부는 금속 형태일 수 있습니다. 다음으로, 승화물은 물로 침출되며 탈륨의 용해도는 온도에 크게 좌우되기 때문에 일정한 가열로 공정을 수행해야 합니다. 때로는 물 침출이 약한 소다 용액으로 침출되어 카드뮴과 같은 다른 금속의 염화물이 용액으로 전이되는 것을 방지합니다. 대부분의 탈륨이 난용성 화합물 형태로 존재하는 경우 묽은 황산을 사용한 침출이 사용됩니다. 수용액에서 침출된 후 탈륨(다양한 기술 계획에 따라)은 황화물, 염화물, 요오드화물, 크롬산염, 3가 수산화탈륨 또는 금속 탈륨의 형태로 접합(아연 가루 또는 아말감으로 침전)되어 방출됩니다.

Tl2SO4 + Zn → ZnSO4 + 2Tl

(뜨거운 황화나트륨 용액을 사용하여) 황화물 형태의 81번째 원소가 침전되는 경우 용액에서 금속이 가장 완벽하게 추출됩니다. 그러나 이 방법은 선택적이지 않습니다. 모든 탈륨 위성 금속은 불용성 황화물을 형성하므로 이 방법은 불순물이 적은 원료에만 사용됩니다. 황화 탈륨 농축액은 황산 아연 용액으로 침출되고 황산 탈륨은 용액으로 전달됩니다.

Tl2S + ZnSO4 → Tl2SO4 + ZnS

탈륨 금속은 접합에 의해 생성된 용액으로부터 분리됩니다.

현대의 탈륨 정제는 등유에 용해된 50% 트리부틸 인산염 용액과 혼합된 요오드 용액을 사용하여 황산염 함유 용액에서 탈륨을 추출한 다음, 유기상에서 황산(300g/l)을 사용하여 재추출하는 방식으로 이루어집니다. 3% 과산화수소를 첨가합니다. 금속은 아연 시트의 침탄에 의해 재추출물로부터 분리되어 해면질 구조의 금속을 생성합니다. 이 금속은 연탄으로 압축되고 350-400°C의 온도에서 알칼리 층 아래에서 녹습니다. 드문 경우지만, 탈륨 금속을 얻기 위해 알루미늄 음극에서 황산탈륨 용액을 전기분해하는 방법이 사용됩니다. 사실 이 방법으로 얻은 금속에는 납, 카드뮴, 철, 아연 등의 불순물(0.05%)이 상당히 많이 포함되어 있습니다. 고순도 금속을 얻기 위해 거친 탈륨의 용해성 양극과 정제된 탈륨의 음극을 사용하여 전해 정제를 수행하며, 전해질은 탈륨염(황산염 또는 과염소산염)입니다. 그 결과 총 외부 불순물 함량이 10~4% 미만인 탈륨이 탄생했습니다. 반도체 기술에 필요한 가장 순수한 금속(99.9999%)은 결정물리학적 방법인 구역 용해 또는 초크랄스키 방법을 사용하여 정제하여 얻습니다.

희귀한 81원소의 세계 생산량은 크게 변동하지 않으며 연간 약 15톤입니다. 이 금속의 가격에 대해서도 마찬가지입니다. 신기술의 개발로 인해 탈륨 가격이 20세기 중반에 비해 크게 증가했습니다. 세계 시장에 탈륨을 공급하는 주요 공급업체는 벨기에, 캐나다, 프랑스, ​​독일, 러시아 및 영국입니다.

물리적 특성

발견된 지 수십 년이 지난 후에도 탈륨은 전 세계 광물학자, 물리학자, 화학자들에게 미스터리한 원소로 남아 있었습니다. 그 당시 과학자들이 기이한 금속인 탈륨을 그 자체의 방식으로 불렀다는 사실에는 놀라운 일이 없습니다. 화학적 특성이는 알칼리 금속(쉽게 산화됨, 수산화탈륨은 물에 용해되고 강염기임)과 유사하며 동시에 은(염화물, 브롬화물 및 요오드화물의 물에 대한 용해도가 낮음)과 공통점이 많습니다. 모습그리고 많은 물리적 특성(밀도, 경도, 녹는점)에서 탈륨은 주기율표의 81번째 원소의 이웃인 납과 유사합니다. 이번 기회에 탈륨 특성 연구 분야의 선구자 중 한 명인 프랑스 화학자 Jean Baptiste Dumas는 다음과 같이 썼습니다. “일반적으로 인정되는 금속 분류의 관점에서 볼 때, 이는 과언이 아닐 것입니다. 우리는 탈륨이 역설적인 금속이라고 부를 수 있게 하는 반대 특성을 결합하고 있다고 말합니다.” . 유명한 화학자는 또한 금속 중 탈륨이 동물 중 오리너구리와 동일한 "검은 양"이라고 말했습니다. 이 놀라운 생물은 포유류이지만 새와 양서류처럼 알을 낳습니다. 몸은 털로 덮여 있지만 오리의 부리와 물갈퀴가 있는 발이 있습니다. 그럼에도 불구하고, 프랑스 화학자는 그가 연구하고 있는 금속이 그 모든 "이상함"에도 불구하고 언젠가는 "화학 역사에 한 시대를 만들" 수 있을 것이라고 믿었습니다.

탈륨을 포함하여 세 번째 그룹의 주요 하위 그룹의 요소는 원자의 외부 전자층에 3개의 전자가 존재하는 것이 특징입니다. 탈륨의 외부 전자 구성은 6s26p입니다. 원자 반경 1.71 A, 이온 반경: Tl+ 1.49 A, Tl3+ 1.05 A. 단순 물질 탈륨은 푸른 색조를 띠는 무겁고(밀도 11.849 g/cm3) 부드러운 회백색 금속이지만 공기 중 급속한 산화로 인해 빠르게 사라집니다. , 변색된 색상을 얻습니다. 탈륨은 매우 가소성이 있고 부드럽습니다(칼로 쉽게 절단 가능). 이 설명은 상기시켜줍니다 물리적 특성납(밀도 11.34g/cm3) 또는 일부 알칼리 금속(예: 리튬은 칼로 쉽게 절단될 수 있음). 탈륨은 세 가지 변형으로 존재합니다. 0.1 Mn/m2(1 kgf/cm2)의 압력과 233 °C 미만의 온도에서 매개변수 a = 3.4496 A 및 c = 5.5137 A, 233 ° 이상인 육각형 밀집 격자를 갖습니다. C - 체심 입방체(a = 4.841A), 고압 3.9H/m2(39,000kgf/cm2) - 면심 입방체. 녹는점(탈륨의 경우 303.6°C) 측면에서 81번째 요소는 고체-액체 전이 온도가 327.4°C인 납과 유사합니다. 끓는점에도 동일하게 적용됩니다(탈륨의 경우 1457°C, 납의 경우 1740°C).

20~100°C 온도에서 탈륨의 비열 용량은 0.13 KJ/(kg K) 또는 0.031 cal/(g °C)입니다. 탈륨의 선팽창 온도 계수는 20 °C에서 28 · 10-6이고 240-280 °C에서 41.5 · 10-6입니다. 81번째 요소의 열전도율은 38.94W/(m∙K)이며, 이는 0.093cal/(cm·sec °C)입니다. 0 °C에서 탈륨의 전기 저항률은 18 · 10-6 ohm∙cm입니다. 탈륨의 전기 저항 온도 계수는 온도가 증가함에 따라 감소합니다: 5.177 10-3 - 3.98 10-3 (0-100 °C). 탈륨은 반자성체이며, 30°C에서의 비자화율은 -0.249 10-6입니다. 탈륨의 초전도 상태로의 전이 온도는 2.39K입니다. 탈륨 원자가 열 중성자를 포획하는 단면적은 3.4 ± 0.5 barn입니다.

화학적 특성

화합물에서 탈륨은 +1(Tl+) 및 +3(Tl3+)의 산화 상태를 나타낼 수 있으며, 가장 안정적인 화합물은 81번째 원소가 +1의 양의 원자가를 나타내는 화합물입니다. Tl+ 화합물의 화학적 성질은 칼륨, 나트륨, 은 및 납의 화합물과 유사합니다. 대부분의 Tl(I) 화합물은 감광성입니다. 1가 탈륨은 강한 산화제(과산화수소, 과황산염, 과망간산칼륨, 브롬 또는 염소)를 사용해야만 용액에서 산화될 수 있습니다(원소 할로겐은 탈륨을 1가 상태로만 산화시킵니다). III족 원소에 대해 보다 특징적인 원자가(+3)를 갖는 탈륨 화합물은 덜 안정적입니다. Tl3+ 화합물은 강력한 산화제이며 열에 불안정하고 가수분해됩니다. 이는 Tl+ 화합물을 강력한 산화제(과황산칼륨 K2S2O8, 브롬산칼륨 KBrO3 또는 브롬수)로 산화시켜 얻습니다. 일반적으로 탈륨염은 유사한 1가 탈륨염보다 용해하기가 더 어렵습니다. 또한, 81번째 원소는 탈륨 원자 중 일부가 +1의 산화 상태를 갖고 다른 부분이 -+3의 산화 상태를 갖는 공식적으로 중간 산화 상태를 갖는 화합물이 형성되는 것을 특징으로 합니다. 일반적으로 3가 탈륨은 복합 음이온의 일부입니다. 예를 들어 염화 탈륨 중 하나인 Tl2Cl4는 탈륨(I) 테트라클로로탈레이트(III): Tl+입니다. 또는 또 다른 예: Tl+ –, 여기서 1가 탈륨은 양이온으로 작용하고 3가 탈륨은 복합 음이온의 일부입니다.

공기 중에서 금속 탈륨의 표면은 빠르게 산화되고 둔해지며 낮은 산화물 Tl2O의 검은색 필름으로 덮여 추가 산화 속도가 느려집니다.

4Tl + O2 → 2Tl2O

탈륨(I) 산화물 Tl2O는 물에 쉽게 용해되어 수산화물 TlOH를 형성하는 흑색 결정질 물질입니다. 산화탈륨(I)은 수산화탈륨(I)을 탈수하여 얻을 수 있습니다.

2TlOH → Tl2O + H2O

Tl2O를 공기 중에서 가열하면 탈륨(III) 산화물 Tl2O3을 얻을 수 있습니다. 이는 강한 산화 능력을 지닌 흑색 물질입니다. 오존은 또한 탈륨을 Tl2O3로 산화시킵니다. 또한 질산탈륨 Tl(NO3)3의 세심한 열분해 과정에서 산화탈륨(III)이 형성됩니다.

2Tl(NO3) → Tl2O3 + NO2 + NO

공기 중 500°C 이상의 온도에서 Tl2O3는 Tl2O로 변환됩니다.

탈륨은 무산소수와 반응하지 않습니다. 산소가 존재하면 탈륨은 물에 용해되어 가용성 1가 수산화탈륨을 형성합니다.

4Tl + 2H2O + O2 → 4TlOH

TlOH는 알칼리 금속 수산화물과 유사한 강염기의 특성을 나타내는 노란색 결정질 물질입니다. CO2가 TlOH 용액에 작용하면 탄산탈륨이 생성됩니다.

2TlOH + CO2 → Tl2CO3 + H2O

이 화합물은 물에 잘 녹으며 다른 탈륨 화합물의 제조에 사용됩니다.

산화를 방지하기 위해 탈륨 주괴는 증류되고 끓인(용존 산소가 적은) 물 층 아래에 ​​보관됩니다. 탈륨은 알코올과 상호 작용하여 해당 알코올화물을 형성합니다.

2Tl + 2C2H5OH → 2C2H5OTl + H2

이 반응이 공기 흐름에서 수행되면 물과 알코올화물이 형성됩니다.

4Tl + 4C2H5OH + O2 → 4TlOC2H5 + 2H2O

불용성 염화물 TlCl이 형성되기 때문에 탈륨은 부동태화로 인해 염산에 용해되지 않습니다. 그러나 금속은 질산에 잘 녹고 황산에서는 반응이 훨씬 더 악화됩니다. 탈륨은 할로겐화수소, 포름산, 옥살산 및 아세트산에 불용성입니다. 또한 81번째 원소는 알칼리(산화제 없이)와 상호작용하지 않습니다. 이러한 이유로 해당 탈레이트인 MeTlO2는 Tl2O3 산화물과 금속 산화물을 융합해야만 얻을 수 있습니다.

이미 실온에서 탈륨은 할로겐과 상호작용합니다. 모든 1가 및 3가 탈륨 할로겐화물이 알려져 있으며, 공식적으로 중간 산화 상태의 탈륨을 갖는 여러 복합 할로겐화물도 알려져 있습니다. 할로겐화은과 마찬가지로 불화 탈륨 TlF는 물에 잘 녹는 반면, 염화 TlCl, 브롬화 TlBr 및 요오드화 TlI은 난용성입니다. 빛 속에서 장기간 보관하거나 용융상태로 보관하면 TlCl, TlBr, TlI가 부분분해되어 어두워진다.

2TlI → 2Tl + I2

81번째 원소는 가열되면 인, 비소, 황과 반응합니다. 탈륨은 수소, 질소, 암모늄, 탄소, 규소, 붕소 및 건조 일산화탄소와 상호작용하지 않습니다.

황과 결합하여 탈륨은 다음과 같은 유도체를 생성합니다. 황화 탈륨 (I) Tl2S - 검정색 결정질 물질로 물에 불용성이며 탈륨 생산의 중간 생성물입니다. 황산탈륨(I) Tl2SO4는 흰색 분말로 물에 잘 녹으며 금속 탈륨을 얻는 과정에서 중간 생성물입니다. 황화탈륨 Tl2S는 약산성, 중성 및 알칼리성 매질에서 황화수소 또는 황화암모늄과 함께 탈륨염 용액으로부터 거의 정량적으로 침전됩니다. 또한 높은 온도에서 원소로부터 직접 합성하여 얻을 수도 있습니다. 화학적으로 순수한 황산탈륨 Tl2SO4는 탈륨 금속을 묽은 황산에 용해시켜 얻습니다.