มีความขัดแย้งมากมายในประวัติศาสตร์ของการค้นพบองค์ประกอบทางเคมี เช่น แทลเลียม บังเอิญว่านักวิจัยคนหนึ่งค้นหาองค์ประกอบที่ไม่รู้จัก และอีกคนก็พบองค์ประกอบนั้น บางครั้งนักวิทยาศาสตร์หลายคน "เดินตามเส้นทางคู่ขนาน" และหลังจากการค้นพบ (และมีคนมาถึงเร็วกว่าคนอื่นเล็กน้อยเสมอ) ข้อพิพาทที่มีลำดับความสำคัญก็เกิดขึ้น บางครั้งมันก็เกิดขึ้นที่องค์ประกอบใหม่เกิดขึ้นอย่างกะทันหันโดยไม่คาดคิด นี่คือวิธีที่ค้นพบธาตุหมายเลข 81 แทลเลียม
ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2404 วิลเลียม ครูกส์ นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษได้ตรวจสอบฝุ่นที่สะสมอยู่ที่โรงงานกรดซัลฟิวริกแห่งหนึ่ง Crookes เชื่อว่าฝุ่นนี้ต้องมีซีลีเนียมและเทลลูเรียม - อะนาล็อกของกำมะถัน เขาพบซีลีเนียม แต่เขาไม่สามารถตรวจพบเทลลูเรียมโดยใช้วิธีทางเคมีแบบเดิมได้ จากนั้น Crookes จึงตัดสินใจใช้วิธีใหม่สำหรับเวลานั้นและวิธีการวิเคราะห์สเปกตรัมที่ละเอียดอ่อนมาก ในสเปกตรัม เขาค้นพบเส้นสีเขียวอ่อนเส้นใหม่โดยไม่คาดคิด ซึ่งไม่สามารถนำมาประกอบกับองค์ประกอบใด ๆ ที่ทราบได้ เส้นสว่างนี้เป็น "ข่าว" แรกขององค์ประกอบใหม่ ต้องขอบคุณเธอที่มันถูกค้นพบและต้องขอบคุณเธอที่ทำให้มันถูกตั้งชื่อเป็นภาษาละติน thallus - "กิ่งก้านที่เบ่งบาน" เส้นสเปกตรัมของสีของใบไม้อ่อนกลายเป็น "บัตรโทรศัพท์" ของแทลเลียม
ในภาษากรีก (และชื่อองค์ประกอบส่วนใหญ่มาจากภาษาละตินหรือกรีก) คำที่แปลเป็นภาษารัสเซียว่า "พุ่งพรวด" ฟังดูเกือบจะเหมือนกัน เขากลายเป็นคนพุ่งพรวดจริงๆ - พวกเขาไม่ได้ตามหาเขา แต่เขาถูกพบ...
องค์ประกอบแปลก
เวลาผ่านไปกว่า 30 ปีนับตั้งแต่การค้นพบของ Crookes และแทลเลียมยังคงเป็นองค์ประกอบหนึ่งที่มีการศึกษาน้อยที่สุด มันถูกมองหาในธรรมชาติและพบ แต่ตามกฎแล้วมีความเข้มข้นน้อยที่สุด เฉพาะในปี พ.ศ. 2439 นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย I. A. Antipov ค้นพบปริมาณแทลเลียมที่เพิ่มขึ้นในแมกกาไซต์ซิลีเซีย
ในเวลานั้น แทลเลียมถูกพูดถึงว่าเป็นธาตุที่หายากและกระจายตัว และยังถือเป็นธาตุที่มีสิ่งแปลกประหลาดด้วย เกือบทั้งหมดนี้เป็นความจริงในปัจจุบัน มีเพียงแทลเลียมเท่านั้นที่ไม่ได้หายากนัก - ปริมาณในเปลือกโลกอยู่ที่ 0.0003% - มากกว่าเช่นทองคำเงินหรือ นอกจากนี้ยังพบแร่ธาตุของตัวเองขององค์ประกอบนี้ - แร่ธาตุที่หายากมาก lorandite TlASS2, vrbaite Tl(As, Sb) 3 S 5 และอื่น ๆ แต่ไม่มีแร่แทลเลียมสะสมบนโลกเพียงก้อนเดียวที่เป็นที่สนใจของอุตสาหกรรม องค์ประกอบนี้ได้มาจากการประมวลผลของสารและแร่ต่าง ๆ - เป็นผลพลอยได้ เขากลายเป็นคนฟุ้งซ่านมากจริงๆ
และอย่างที่พวกเขาพูดกันว่ามีคุณสมบัติแปลกประหลาดมากเกินพอ ในแง่หนึ่งแทลเลียมมีความคล้ายคลึงกับโลหะอัลคาไล และในขณะเดียวกัน มันก็มีลักษณะคล้ายกับเงิน และในบางลักษณะก็คล้ายกับตะกั่วและดีบุก ตัดสินด้วยตัวคุณเอง: เช่นเดียวกับโพแทสเซียมและโซเดียม แทลเลียมมักจะมีเวเลนซ์ที่ 1+ โมโนวาเลนต์แทลเลียมไฮดรอกไซด์ TYUN เป็นเบสที่แข็งแกร่งและละลายได้สูงในน้ำ เช่นเดียวกับโลหะอัลคาไล แทลเลียมสามารถสร้างโพลีไอโอไดด์ โพลีซัลไฟด์ แอลกอฮอล์ได้... แต่ความสามารถในการละลายต่ำในน้ำของโมโนวาเลนต์แทลเลียมคลอไรด์ โบรไมด์ และไอโอไดด์ ทำให้องค์ประกอบนี้คล้ายกับเงิน แต่ในลักษณะที่ปรากฏ ความหนาแน่น ความแข็ง จุดหลอมเหลว - ตลอดช่วงคุณสมบัติทางกายภาพทั้งหมด - แทลเลียมมีลักษณะคล้ายกับตะกั่วมากที่สุด
และในเวลาเดียวกันก็อยู่ในกลุ่มที่ 3 ของระบบธาตุในกลุ่มย่อยเดียวกันกับแกลเลียมและอินเดียมและคุณสมบัติขององค์ประกอบของกลุ่มย่อยนี้เปลี่ยนแปลงไปตามธรรมชาติ
นอกจากวาเลนซ์ 1+ แล้ว ยังสามารถแสดงวาเลนซ์ 3+ ได้อีกด้วย ซึ่งเป็นเรื่องธรรมดาสำหรับองค์ประกอบกลุ่ม III ตามกฎแล้ว เกลือแทลเลียมไตรวาเลนท์จะละลายได้ยากกว่าเกลือแทลเลียมโมโนวาเลนท์ที่คล้ายกัน อย่างหลังได้รับการศึกษาที่ดีขึ้นและมีความสำคัญในทางปฏิบัติมากกว่า
แต่มีสารประกอบที่มีทั้งแทลเลียม ตัวอย่างเช่น เฮไลด์ของแทลเลียมโมโนและไทรวาเลนต์สามารถทำปฏิกิริยาซึ่งกันและกันได้ จากนั้นสารประกอบเชิงซ้อนที่น่าสงสัยก็เกิดขึ้น โดยเฉพาะ Tl1+ [Tl3+Cl 2 Br 2 ]~ ในนั้นแทลเลียมโมโนวาเลนท์ทำหน้าที่เป็นไอออนบวกและแทลเลียมไตรวาเลนท์เป็นส่วนหนึ่งของไอออนเชิงซ้อน
ดูมาส์ นักเคมีชาวฝรั่งเศสเน้นถึงการรวมกันของคุณสมบัติต่างๆ ในองค์ประกอบนี้ว่า "คงไม่ใช่เรื่องเกินจริงหากจากมุมมองของการจำแนกประเภทโลหะที่เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไป เราพูดอย่างนั้น แต่รวมคุณสมบัติตรงกันข้ามที่ทำให้เราสามารถเรียกได้ มันเป็นโลหะที่ขัดแย้งกัน” ดูมาส์ยังกล่าวอีกว่าในบรรดาโลหะนั้น แทลเลียมที่เป็นที่ถกเถียงกันนั้นอยู่ในตำแหน่งเดียวกับที่ตุ่นปากเป็ดนั้นครอบครองในหมู่สัตว์ต่างๆ และในเวลาเดียวกัน ดูมาส์ (และเขาเป็นหนึ่งในนักวิจัยธาตุหมายเลข 81 คนแรก) เชื่อว่า "แทลเลียมถูกกำหนดให้สร้างยุคประวัติศาสตร์ของเคมี"
เขายังไม่มียุคสมัยและคงจะไม่มียุคสมัยด้วย แต่เขาพบว่าสามารถนำไปใช้ได้จริง (แม้ว่าจะไม่ใช่ในทันทีก็ตาม) สำหรับอุตสาหกรรมและวิทยาศาสตร์บางประเภท องค์ประกอบนี้มีความสำคัญอย่างแท้จริง
การประยุกต์แทลเลียม
แทลเลียมยังคง "ว่างงาน" เป็นเวลา 60 ปีหลังจากการค้นพบของครูกส์ แต่เมื่อต้นทศวรรษที่ 20 ของศตวรรษของเราคุณสมบัติเฉพาะของยาแทลเลียมถูกค้นพบและความต้องการยาเหล่านี้ก็ปรากฏขึ้นทันที
ในปีพ. ศ. 2463 ได้รับสิทธิบัตรยาพิษต่อสัตว์ฟันแทะในเยอรมนีซึ่งรวมถึงแทลเลียมซัลเฟต Tl 2 S0 4 สารที่ไม่มีรสจืดและไม่มีกลิ่นนี้บางครั้งอาจรวมอยู่ในยาฆ่าแมลงและสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพแม้กระทั่งทุกวันนี้
นอกจากนี้ในปี 1920 บทความของ Case ยังปรากฏในวารสาร "Physical Review" ซึ่งค้นพบว่าค่าการนำไฟฟ้าของสารประกอบแทลเลียมตัวใดตัวหนึ่ง (ออกซีซัลไฟด์) เปลี่ยนแปลงภายใต้อิทธิพลของแสง ในไม่ช้าก็มีการผลิตโฟโตเซลล์ชุดแรกขึ้น ซึ่งเป็นสารทำงานซึ่งเป็นสารนี้อย่างแม่นยำ พวกมันไวต่อรังสีอินฟราเรดเป็นพิเศษ
สารประกอบอื่นๆ ของธาตุหมายเลข 81 โดยเฉพาะผลึกผสมระหว่างแทลเลียมโบรไมด์และไอโอไดด์ สามารถส่งผ่านรังสีอินฟราเรดได้ดี คริสตัลดังกล่าวได้รับครั้งแรกในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง พวกมันเติบโตในถ้วยใส่ตัวอย่างแพลตตินัมที่อุณหภูมิ 470°C และใช้ในอุปกรณ์ส่งสัญญาณอินฟราเรด เช่นเดียวกับการตรวจจับผู้ซุ่มยิงของศัตรู ต่อมา TlBr และ TlI ถูกนำมาใช้ในตัวนับรังสีเรืองแสงวาบเพื่อบันทึกรังสีอัลฟ่าและเบตา...
เป็นที่ทราบกันดีว่าการฟอกหนังบนผิวของเรานั้นเกิดจากรังสีอัลตราไวโอเลตเป็นหลัก และรังสีเหล่านี้ก็มีฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรียด้วย อย่างไรก็ตาม ตามที่ได้กำหนดไว้แล้ว ไม่ใช่ทุกรังสีอัลตราไวโอเลตในสเปกตรัมจะมีประสิทธิภาพเท่าเทียมกัน แพทย์แยกแยะรังสีเม็ดเลือดแดงหรือเม็ดเลือดแดง (จากภาษาละติน aeritema - "รอยแดง") การกระทำนั้นเป็น "รังสีแห่งการฟอกหนัง" ของแท้ และแน่นอนว่าวัสดุที่มีความสามารถในการแปลงรังสีอัลตราไวโอเลตปฐมภูมิให้เป็นรังสีที่มีฤทธิ์ของเม็ดเลือดแดงนั้นมีความสำคัญมากสำหรับการกายภาพบำบัด วัสดุดังกล่าวกลายเป็นซิลิเกตและฟอสเฟตของโลหะอัลคาไลน์เอิร์ธซึ่งถูกกระตุ้นโดยแทลเลียม
ยายังใช้สารประกอบอื่น ๆ ขององค์ประกอบหมายเลข 81 โดยเฉพาะอย่างยิ่งใช้ในการกำจัดขนในกรณีของกลาก - เกลือแทลเลียมในปริมาณที่เหมาะสมทำให้เกิดศีรษะล้านชั่วคราว การใช้เกลือแทลเลียมอย่างแพร่หลายในทางการแพทย์ถูกขัดขวางเนื่องจากความแตกต่างระหว่างปริมาณเกลือที่ใช้ในการรักษาและเป็นพิษของเกลือเหล่านี้มีน้อย ความเป็นพิษของแทลเลียมและเกลือของแทลเลียมจำเป็นต้องได้รับการจัดการด้วยความระมัดระวังและระมัดระวัง
จนถึงขณะนี้ เมื่อพูดถึงประโยชน์เชิงปฏิบัติของแทลเลียม เราได้กล่าวถึงเฉพาะสารประกอบของมันเท่านั้น เราสามารถเพิ่มได้ว่าแทลเลียมคาร์บอเนต Tl 2 C0 3 ใช้ในการผลิตแก้วที่มีดัชนีการหักเหของแสงสูง แต่แทลเลียมเองล่ะ? นอกจากนี้ยังใช้ แม้ว่าอาจไม่แพร่หลายเท่าเกลือก็ตาม โลหะแทลเลียมเป็นส่วนประกอบของโลหะผสมบางชนิด ซึ่งให้ความต้านทานต่อกรด ความแข็งแรง และความต้านทานต่อการสึกหรอ โดยส่วนใหญ่ แทลเลียมจะถูกนำมาใช้ในโลหะผสมโดยพิจารณาจากตะกั่วที่เกี่ยวข้อง โลหะผสมของตลับลูกปืน - 72% Pb, 15% Sb, 5% Sn และ 8% Tl จะมีประสิทธิภาพเหนือกว่าโลหะผสมของตลับลูกปืนดีบุกที่ดีที่สุด โลหะผสมของ 70% Pb, 20% Sn และ 10% T1 สามารถทนต่อกรดไนตริกและกรดไฮโดรคลอริก
โลหะผสมกับปรอทแยกจากกันเล็กน้อย - แทลเลียมอะมัลกัมซึ่งมีองค์ประกอบประมาณ 8.5% ขององค์ประกอบหมายเลข 81 ภายใต้สภาวะปกติมันจะเป็นของเหลวและต่างจากปรอทบริสุทธิ์ที่ยังคงอยู่ในสถานะของเหลวที่อุณหภูมิต่ำถึง -60 ° C โลหะผสม ใช้ในงานของเหลว บานประตูหน้าต่าง สวิตช์ เทอร์โมมิเตอร์ที่ทำงานใน Far North ในการทดลองที่อุณหภูมิต่ำ
ในอุตสาหกรรมเคมี แทลเลียมโลหะก็เหมือนกับสารประกอบบางชนิดที่ใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการลดไนโตรเบนซีนด้วยไฮโดรเจน
ไอโซโทปรังสีของแทลเลียมก็ไม่เหลืองานเช่นกัน แทลเลียม-204 (ครึ่งชีวิต 3.56 ปี) เป็นตัวปล่อยเบต้าบริสุทธิ์ ใช้ในอุปกรณ์ควบคุมและตรวจวัดที่ออกแบบมาเพื่อวัดความหนาของสารเคลือบและผลิตภัณฑ์ที่มีผนังบาง การติดตั้งที่คล้ายกันกับกัมมันตภาพรังสีแทลเลียมจะขจัดประจุไฟฟ้าสถิตจากผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปในอุตสาหกรรมกระดาษและสิ่งทอ
เราคิดว่าตัวอย่างที่ให้ไว้นั้นเพียงพอที่จะพิจารณาถึงประโยชน์ขององค์ประกอบหมายเลข 81 ที่ได้รับการพิสูจน์โดยไม่มีเงื่อนไข แต่เราไม่ได้พูดถึงความจริงที่ว่าแทลเลียมจะสร้างยุคเคมี - นั่นคือทั้งหมดที่ดูมาส์ อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ Alexandre Dumas (ซึ่งน่าจะเข้าใจได้ค่อนข้างมากหากพิจารณาจากจินตนาการของเขา) แต่เป็น Jean Baptiste Andre Dumas ผู้มีชื่อเดียวกับนักเขียน นักเคมีที่จริงจังอย่างยิ่ง
แต่ให้เราทราบว่าจินตนาการยังให้ประโยชน์แก่นักเคมีมากกว่าอันตราย...
ประวัติศาสตร์อีกเล็กน้อย ลามี นักเคมีชาวฝรั่งเศสค้นพบแทลเลียมโดยไม่ขึ้นกับครูกส์ เขาค้นพบเส้นสเปกตรัมสีเขียวขณะตรวจสอบตะกอนจากพืชกรดซัลฟิวริกแห่งอื่น เขาเป็นคนแรกที่ได้รับธาตุแทลเลียม สร้างธรรมชาติของโลหะ และศึกษาคุณสมบัติบางอย่างของมัน Crookes นำหน้า Lamy เพียงไม่กี่เดือน
เอวแร่
ในแร่ธาตุหายากบางชนิด - lorandite, vrbaite, Hutchinsonite, cruquesite - เนื้อหาขององค์ประกอบหมายเลข 81 นั้นสูงมาก - จาก 16 ถึง 80% น่าเสียดายเพียงอย่างเดียวคือแร่ธาตุเหล่านี้หายากมาก แร่แทลเลียมสุดท้ายซึ่งเป็นตัวแทนของออกไซด์เกือบบริสุทธิ์ของไตรวาเลนท์แทลเลียม TlO3 (79.52% Tl) ถูกค้นพบในปี 1956 ในดินแดนของอุซเบกิสถาน แร่ธาตุนี้มีชื่อว่าอาวิเซนไนต์ - เพื่อเป็นเกียรติแก่ปราชญ์ แพทย์ และนักปรัชญาอาวิเซนนา หรือเรียกให้ถูกต้องกว่านั้นคือ อาบู อาลี บิน ซินา
แทลเลียมในสัตว์ป่า
แทลเลียมพบได้ในสิ่งมีชีวิตของพืชและสัตว์พบได้ในยาสูบ รากชิโครี ผักโขม ไม้บีช องุ่น หัวบีท และพืชอื่นๆ ในบรรดาสัตว์ต่างๆ แมงกะพรุน ดอกไม้ทะเล ปลาดาว และสัตว์ทะเลอื่นๆ มีแทลเลียมมากที่สุด พืชบางชนิดสะสมแทลเลียมในระหว่างกระบวนการชีวิต แทลเลียมถูกค้นพบในหัวบีทที่ปลูกบนดิน ซึ่งวิธีการวิเคราะห์ที่ละเอียดอ่อนที่สุดไม่สามารถตรวจพบธาตุหมายเลข 81 ได้ ต่อมาพบว่าแม้แทลเลียมในดินจะมีความเข้มข้นเพียงเล็กน้อย แต่หัวบีทก็สามารถรวมตัวและสะสมได้
ไม่ใช่แค่จากปล่องไฟเท่านั้น ผู้ค้นพบองค์ประกอบทางเคมีพบมันในฝุ่นหลบหนีของโรงงานกรดซัลฟิวริก ตอนนี้ดูเหมือนเป็นธรรมชาติที่แทลเลียมถูกพบในปล่องไฟ - หลังจากนั้นที่อุณหภูมิของการถลุงแร่สารประกอบแทลเลียมจะระเหยได้ ในฝุ่นที่ถูกพัดเข้าไปในปล่องไฟ พวกมันจะควบแน่น โดยปกติจะอยู่ในรูปของออกไซด์และซัลเฟต ความสามารถในการละลายที่ดีของสารประกอบแทลเลียมโมโนวาเลนต์ส่วนใหญ่จะช่วยแยกแทลเลียมออกจากส่วนผสม (และฝุ่นเป็นส่วนผสมของสารหลายชนิด) สกัดจากฝุ่นด้วยน้ำร้อนที่เป็นกรด ความสามารถในการละลายที่เพิ่มขึ้นช่วยให้แทลเลียมบริสุทธิ์จากสิ่งสกปรกมากมายได้สำเร็จ หลังจากนั้นจะได้โลหะแทลเลียม วิธีการได้รับโลหะแทลเลียมขึ้นอยู่กับว่าสารประกอบใดเป็นผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของขั้นตอนการผลิตครั้งก่อน หากได้รับแทลเลียมคาร์บอเนตซัลเฟตหรือเปอร์คลอเรตธาตุหมายเลข 81 จะถูกแยกออกจากพวกมันด้วยกระแสไฟฟ้า หากได้รับคลอไรด์หรือออกซาเลตก็จะหันไปใช้การลดลงตามปกติ เทคโนโลยีขั้นสูงที่สุดคือแทลเลียมซัลเฟตที่ละลายน้ำได้ Tl 2 S0 4 ตัวมันเองทำหน้าที่เป็นอิเล็กโทรไลต์ในระหว่างอิเล็กโทรไลซิสซึ่งแทลเลียมที่เป็นรูพรุนจะสะสมอยู่บนแคโทดอะลูมิเนียม ฟองน้ำนี้จะถูกกด ละลาย และหล่อลงในแม่พิมพ์ ควรจำไว้ว่าแทลเลียมจะได้รับเป็นผลพลอยได้เสมอพร้อมกับตะกั่วและองค์ประกอบอื่น ๆ เป็นจำนวนมากที่กระจัดกระจาย...
ไอโซโทปทาเลียที่เบาที่สุด
ธาตุหมายเลข 81 มีไอโซโทปเสถียร 2 ไอโซโทป 19 ไอโซโทป (มีมวลตั้งแต่ 189 ถึง 210) ไอโซโทปที่เบาที่สุดของธาตุนี้ ซึ่งก็คือ แทลเลียม-189 ได้รับมาครั้งสุดท้ายในปี พ.ศ. 2515 ที่ห้องปฏิบัติการปัญหานิวเคลียร์ของสถาบันร่วมเพื่อการวิจัยนิวเคลียร์ในดูบนา ได้มาจากการฉายรังสีเป้าหมายดิฟลูออไรด์ตะกั่วด้วยโปรตอนเร่งด้วยพลังงาน 660 MeV ตามด้วยการแยกผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยานิวเคลียร์ในตัวแยกมวล ครึ่งชีวิตของไอโซโทปแทลเลียมที่เบาที่สุดกลายเป็นประมาณเดียวกันกับไอโซโทปที่หนักที่สุดคือ 1.4 ± 0.4 นาที (สำหรับ 210 Tl - 1.32 นาที)
แทลเลียม(lat. แทลเลียม), Tl, องค์ประกอบทางเคมีของกลุ่ม III ของระบบธาตุของ Mendeleev, เลขอะตอม 81, มวลอะตอม 204.37; เมื่อตัดใหม่จะมีโลหะมันวาวสีเทา หมายถึงธาตุที่หายาก โดยธรรมชาติแล้วองค์ประกอบนี้จะแสดงด้วยไอโซโทปเสถียร 2 ไอโซโทป 203 Tl (29.5%) และ 205 Tl (70.5%) และไอโซโทปกัมมันตภาพรังสี 207 Tl - 210 Tl - สมาชิกของซีรีย์กัมมันตภาพรังสี ไอโซโทปกัมมันตรังสี 202 Tl (T ½ = 12.5 วัน), 204 Tl (T ½ = 4.26 ปี), 206 Tl (T ½ = 4.19 นาที) และอื่น ๆ ได้รับเทียม แทลเลียมถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2404 โดย W. Crookes ในตะกอนของการผลิตกรดซัลฟิวริกโดยใช้วิธีสเปกโทรสโกปีตามแนวเส้นสีเขียวที่มีลักษณะเฉพาะในสเปกตรัม (ดังนั้นชื่อ: จากภาษากรีก thallos - กิ่งก้านสีเขียวอ่อน) ในปี 1862 นักเคมีชาวฝรั่งเศส C. O. Lamy ได้แยกแทลเลียมและสร้างธรรมชาติของโลหะขึ้นมาเป็นครั้งแรก
การแพร่กระจายของแทลเลียมในธรรมชาติปริมาณแทลเลียมโดยเฉลี่ยในเปลือกโลก (คลาร์ก) อยู่ที่ 4.5·10 -5% โดยมวล แต่เนื่องจากการกระจายตัวที่รุนแรง บทบาทของมันในกระบวนการทางธรรมชาติจึงมีน้อย ในธรรมชาติ สารประกอบของแทลเลียมชนิดโมโนวาเลนต์และชนิดไตรวาเลนต์ที่มีความถี่น้อยกว่ามักพบเป็นส่วนใหญ่ เช่นเดียวกับโลหะอัลคาไล แทลเลียมมีความเข้มข้นที่ส่วนบนของเปลือกโลก - ในชั้นหินแกรนิต (เนื้อหาเฉลี่ย 1.5 10 -4%) ในหินพื้นฐานจะมีน้อยกว่า (2 10 -5%) และในหินอัลตร้าเบสิกเพียง 1 10 -6% รู้จักแร่ธาตุแทลเลียมเพียงเจ็ดชนิดเท่านั้น (เช่น ครูไซต์ ลอรันไดต์ เวอร์ไบต์ และอื่นๆ) ซึ่งทั้งหมดนี้หายากมาก แทลเลียมมีความคล้ายคลึงทางธรณีเคมีมากที่สุดกับ K, Rb, Cs เช่นเดียวกับ Pb, Ag, Cu, Bi แทลเลียมอพยพได้ง่ายในชีวมณฑล จากน้ำธรรมชาติ มันถูกดูดซับโดยถ่านหิน ดินเหนียว แมงกานีสไฮดรอกไซด์ และสะสมในระหว่างการระเหยของน้ำ (เช่น ในทะเลสาบ Sivash สูงถึง 5·10 -8 กรัม/ลิตร)
คุณสมบัติทางกายภาพของแทลเลียมแทลเลียมเป็นโลหะอ่อนซึ่งออกซิไดซ์ได้ง่ายในอากาศและทำให้เสื่อมเสียอย่างรวดเร็ว แทลเลียมที่ความดัน 0.1 Mn/m 2 (1 kgf/cm 2) และอุณหภูมิต่ำกว่า 233 ° C มีตะแกรงปิดหกเหลี่ยม (a = 3.4496 Å; c = 5.5137 Å) สูงกว่า 233 ° C - ตัววัตถุ -ลูกบาศก์กึ่งกลาง (a = 4.841Å) ที่ความดันสูง 3.9 H/m 2 (39000 kgf/cm 2) - ลูกบาศก์ตรงกลางหน้า; ความหนาแน่น 11.85 กรัม/ซม. 3 ; รัศมีอะตอม 1.71 Å, รัศมีไอออนิก: Tl + 1.49 Å, Tl 3+ 1.05 Å; จุดหลอมเหลว 303.6 °C; จุดเดือด 1457 °C ความจุความร้อนจำเพาะ 0.130 kJ/(kg K) ที่ 20-100 °C; ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของการขยายตัวเชิงเส้น 28·10 -6 ที่ 20 °C และ 41.5·10 -6 ที่ 240-280 °C; ค่าการนำความร้อน 38.94 W/(m -K) ความต้านทานไฟฟ้าที่ 0 °C (18·10 -6 โอห์ม -ซม.); ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิความต้านทานไฟฟ้า 5.177·10 -3 - 3.98·10 -3 (0-100 °C) อุณหภูมิการเปลี่ยนผ่านไปสู่สถานะตัวนำยิ่งยวดคือ 2.39 K แทลเลียมเป็นแบบไดแม่เหล็ก ความไวต่อแม่เหล็กจำเพาะคือ -0.249·10 -6 (30 °C)
คุณสมบัติทางเคมีของแทลเลียมโครงร่างของเปลือกอิเล็กตรอนด้านนอกของอะตอม Tl 6s 2 6р 1 ; ในสารประกอบมีสถานะออกซิเดชันที่ +1 และ +3 แทลเลียมทำปฏิกิริยากับออกซิเจนและฮาโลเจนที่อุณหภูมิห้อง และกับซัลเฟอร์และฟอสฟอรัสเมื่อถูกความร้อน มันละลายได้ดีในกรดไนตริก น้อยกว่าในกรดซัลฟิวริก และไม่ละลายในกรดไฮโดรเจนเฮไลด์ ฟอร์มิก ออกซาลิก และกรดอะซิติก ไม่ทำปฏิกิริยากับสารละลายอัลคาไล น้ำกลั่นสดซึ่งไม่มีออกซิเจนไม่มีผลกระทบต่อแทลเลียม สารประกอบหลักที่มีออกซิเจนคือออกไซด์ (I) Tl 2 O และออกไซด์ (III) Tl 2 O 3 เกลือแทลเลียม (I) ออกไซด์และ Tl (I) (ไนเตรต, ซัลเฟต, คาร์บอเนต) ละลายได้ โครเมต, ไดโครเมต, เฮไลด์ (ยกเว้นฟลูออไรด์) รวมถึงแทลเลียม (III) ออกไซด์ - ละลายได้ในน้ำเล็กน้อย Tl(III) ก่อให้เกิดสารประกอบเชิงซ้อนจำนวนมากที่มีลิแกนด์อนินทรีย์และอินทรีย์ Tl (III) เฮไลด์ละลายได้ดีในน้ำ สารประกอบ Tl(I) มีความสำคัญในทางปฏิบัติมากที่สุด
การได้รับแทลเลียมในระดับอุตสาหกรรม แทลเลียมทางเทคนิคจะได้มาเป็นผลพลอยได้จากการแปรรูปแร่ซัลไฟด์ของโลหะที่ไม่ใช่เหล็กและเหล็ก สกัดจากผลิตภัณฑ์กึ่งตะกั่ว สังกะสี และทองแดง การเลือกวิธีการประมวลผลวัตถุดิบขึ้นอยู่กับองค์ประกอบ ตัวอย่างเช่น ในการสกัดแทลเลียมและส่วนประกอบที่มีคุณค่าอื่นๆ จากฝุ่นในการผลิตตะกั่ว วัสดุจะถูกทำให้เป็นซัลเฟตในฟลูอิไดซ์เบดที่อุณหภูมิ 300-350 °C มวลซัลเฟตที่ได้จะถูกชะด้วยน้ำ และแทลเลียมถูกสกัดจากสารละลายด้วยสารละลายไตรบิวทิลฟอสเฟต 50% ในน้ำมันก๊าดที่มีไอโอดีน จากนั้นจึงสกัดอีกครั้งด้วยกรดซัลฟิวริก (300 กรัม/ลิตร) โดยเติมไฮโดรเจน 3% เปอร์ออกไซด์ โลหะจะถูกแยกออกจากการสกัดซ้ำโดยการประสานบนแผ่นสังกะสี หลังจากละลายภายใต้ชั้นโซดาไฟจะได้แทลเลียมที่มีความบริสุทธิ์ 99.99% สำหรับการทำให้โลหะบริสุทธิ์ได้ลึกยิ่งขึ้น จะใช้การกลั่นด้วยไฟฟ้าและการทำให้บริสุทธิ์ด้วยการตกผลึก
การใช้แทลเลียมในเทคโนโลยีแทลเลียมส่วนใหญ่จะใช้ในรูปของสารประกอบ ผลึกเดี่ยวของสารละลายของแข็งของเฮไลด์ TlBr - TlI และ TlCl - TlBr (รู้จักกันในชื่อเทคโนโลยีว่า KRS-5 และ KRS-6) ใช้สำหรับการผลิตชิ้นส่วนแสงในอุปกรณ์อินฟราเรด TlCl และ TlCl-TlBr- คริสตัลเป็นหม้อน้ำสำหรับเคาน์เตอร์ Cherenkov Tl 2 O เป็นส่วนประกอบของแว่นสายตาบางชนิด ซัลไฟด์, ออกซีซัลไฟด์, เซเลไนด์, เทลลูไรด์ - ส่วนประกอบของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่ใช้ในการผลิตโฟโตรีซิสเตอร์, วงจรเรียงกระแสเซมิคอนดักเตอร์, วิดิคอน สารละลายที่เป็นน้ำของส่วนผสมของฟอร์มิกและแทลเลียมมาโลเนต (ของเหลว Clerici หนัก) ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการแยกแร่ธาตุตามความหนาแน่น แทลเลียมอะมัลกัมซึ่งมีความแข็งที่ -59°C ใช้ในเทอร์โมมิเตอร์อุณหภูมิต่ำ โลหะแทลเลียมใช้ในการผลิตแบริ่งและโลหะผสมที่ละลายต่ำ เช่นเดียวกับในมิเตอร์ออกซิเจนเพื่อตรวจวัดออกซิเจนในน้ำ 204 Tl ถูกใช้เป็นแหล่งที่มาของรังสี β ในอุปกรณ์ไอโซโทปรังสี
แทลเลียมในร่างกายแทลเลียมมีอยู่ในเนื้อเยื่อของพืชและสัตว์อยู่ตลอดเวลา ในดินมีปริมาณเฉลี่ย 10 -5% นิ้ว น้ำทะเล 10 -9 ในสิ่งมีชีวิตของสัตว์คือ 4·10 -5% ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม แทลเลียมจะถูกดูดซึมได้ดีจากทางเดินอาหาร โดยสะสมอยู่ที่ม้ามและกล้ามเนื้อเป็นหลัก ในมนุษย์การบริโภคแทลเลียมจากอาหารและน้ำในแต่ละวันจะอยู่ที่ประมาณ 1.6 ไมโครกรัมและจากอากาศ - 0.05 ไมโครกรัม เป็นพิษปานกลางต่อพืช และเป็นพิษสูงต่อสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและมนุษย์
การเป็นพิษจากแทลเลียมและสารประกอบของแทลเลียมเป็นไปได้ในระหว่างการผลิตและการใช้งานจริง แทลเลียมเข้าสู่ร่างกายผ่านทางระบบทางเดินหายใจ ผิวหนังที่สมบูรณ์ และทางเดินอาหาร จะถูกขับออกจากร่างกายเป็นเวลานาน โดยส่วนใหญ่ผ่านทางปัสสาวะและอุจจาระ พิษเฉียบพลัน กึ่งเฉียบพลัน และเรื้อรัง มีภาพทางคลินิกที่คล้ายคลึงกัน แตกต่างกันไปตามความรุนแรงและความเร็วของอาการ ในกรณีเฉียบพลันหลังจาก 1-2 วันจะมีสัญญาณของความเสียหายต่อระบบทางเดินอาหาร (คลื่นไส้, อาเจียน, ปวดท้อง, ท้องร่วง, ท้องผูก) และทางเดินหายใจปรากฏขึ้น หลังจากผ่านไป 2-3 สัปดาห์ จะสังเกตเห็นอาการผมร่วงและการขาดวิตามิน (เยื่อเมือกของลิ้นเรียบ, รอยแตกที่มุมปาก ฯลฯ ) ในกรณีที่รุนแรง อาจเกิดภาวะโพลีนิวริติส ความผิดปกติทางจิต ความบกพร่องทางการมองเห็น และอื่นๆ
แทลเลียม
แทลเลียม-ฉัน; ม.[จากภาษากรีก thallos - กิ่งก้านสีเขียวอ่อน, หน่อ] องค์ประกอบทางเคมี (Tl) โลหะสีขาวเงินมีโทนสีเทานุ่มและหลอมละลายได้ (ใช้เป็นส่วนประกอบของโลหะผสมสำหรับอะมัลกัม)
◁ แทลเลียม -aya -โอ้
แทลเลียม(lat. แทลเลียม) ซึ่งเป็นองค์ประกอบทางเคมีของกลุ่มที่ 3 ของตารางธาตุ ชื่อนี้มาจากภาษากรีก thallós - สาขาสีเขียว (ตามเส้นสีเขียวสดใสของสเปกตรัม) โลหะสีเงินสีขาวมีโทนสีเทา นุ่มนวลและหลอมละลายได้ ความหนาแน่น 11.849 g/cm3, ทีอุณหภูมิสูงสุด 303.6°C มันออกซิไดซ์ได้ง่ายในอากาศ มีกระจัดกระจายอยู่ในธรรมชาติและสกัดจากแร่ซัลไฟด์ ส่วนประกอบของโลหะผสม โดยส่วนใหญ่ประกอบด้วยดีบุกและตะกั่ว (ทนกรด ตลับลูกปืน ฯลฯ) แทลเลียมอะมัลกัมเป็นของเหลวสำหรับเทอร์โมมิเตอร์อุณหภูมิต่ำ สารประกอบแทลเลียม (TlCl, TlBr, TlI) - วัสดุเชิงแสงสำหรับเทคโนโลยี IR
แทลเลียมTALLIUM (ละติน Tallium จากภาษากรีก "thallos" - สาขาสีเขียว), Tl (อ่าน "แทลเลียม") องค์ประกอบทางเคมีที่มีเลขอะตอม 81 มวลอะตอม 204.383 แทลเลียมธรรมชาติประกอบด้วยไอโซโทปเสถียร 2 ไอโซโทป: 205 Tl (เนื้อหา 70.5% โดยน้ำหนัก) และ 203 Tl (29.5%) ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีของแทลเลียมพบได้ในปริมาณเล็กน้อย: 208 Tl ( ต 1/2 3.1 นาที สัญลักษณ์ทางประวัติศาสตร์ ThC) 210 Tl ( ต 1/2 1.32 นาที สัญลักษณ์ประวัติศาสตร์ RaC) และ 206 Tl ( ต 1/2 4.19 นาที สัญลักษณ์ประวัติศาสตร์ RaE) และ 207 Tl ( ต 1/2 4.78 นาที สัญลักษณ์ประวัติศาสตร์ AcC)
ตั้งอยู่ในกลุ่ม IIIA ในช่วงที่ 6 ของตารางธาตุ โครงสร้างเปลือกอิเล็กตรอนชั้นนอก 6 ส 2
พี 1
. สถานะออกซิเดชันคือ +1 (โดยทั่วไปมากที่สุด) และ +3 (วาเลนซี I, III)
รัศมีอะตอม 0.171 นาโนเมตร รัศมีไอออน Tl + 0.164 นาโนเมตร (หมายเลขประสานงาน 6), 0.173 (8), 0.184 นาโนเมตร (12); Tl 3+ ไอออน 0.089 นาโนเมตร (4), 0.103 นาโนเมตร (6), 0.112 นาโนเมตร (8) พลังงานไอออไนเซชันตามลำดับคือ 6.108, 20.428, 29.83 และ 50.8 eV อิเลคโตรเนกาติวีตี้ตามแนวคิดของพอลลิง (ซม.พอลลิ่ง ลินัส) 1,8.
ประวัติความเป็นมาของการค้นพบ
แทลเลียมถูกค้นพบโดยวิธีสเปกตรัมในปี พ.ศ. 2404 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ W. Crookes (ซม.ครูคส์ วิลเลียม)ในตะกอนของห้องตะกั่วของโรงงานกรดซัลฟูริกในเมืองฮาร์ซ องค์ประกอบได้รับชื่อมาจากเส้นสีเขียวที่เป็นลักษณะเฉพาะของสเปกตรัมและสีเขียวของเปลวไฟ
อยู่ในธรรมชาติ
ปริมาณแทลเลียมในเปลือกโลกอยู่ที่ 3·10–4% โดยมวล องค์ประกอบกระจัดกระจาย มีอยู่ในของปลอม (ซม.ของปลอม)และไพไรต์ (ซม.ความบริสุทธิ์)สังกะสี (ซม.สังกะสี (องค์ประกอบทางเคมี)),
ทองแดง (ซม.ทองแดง)และเหล็ก (ซม.เหล็ก)ในเกลือโพแทสเซียมและไมกา (ซม.ไมกา). แทลเลียมเป็นโลหะหนักและเป็นของโลหะอัลคาไลด้วย
รู้จักแร่ธาตุแทลเลียมประมาณ 30 ชนิดเช่นแทลเลียมอาร์เซนอซัลไฟด์ TlAsS 2 (ลอแรนไดต์), cruquesite TlCu 7 Se 4, avicennite Tl 2 O 3 มีอยู่ในแร่ธาตุโพแทสเซียม (ไมกา, เฟลด์สปาร์ (ซม.เฟลด์สปาร์ส)) แร่ซัลไฟด์: กาลีนา (ซม.กาเลนา),
สฟาเลอไรต์ (ซม.สฟาเลไรต์)(มากถึง 0.1%), ปะรำ, (มากถึง 0.5%), ชาด (ซม.ชาด). เป็นสิ่งเจือปนในแมงกานีสออกไซด์ธรรมชาติ (ซม.แมงกานีส (องค์ประกอบทางเคมี))และเหล็ก (ซม.เหล็ก).
ใบเสร็จ
วัตถุดิบหลักสำหรับการผลิตแทลเลียมคือฝุ่นที่เกิดขึ้นระหว่างการเผาไพไรต์หรือส่วนผสมที่มีแทลเลียม ล้างฝุ่นด้วยน้ำร้อนและแทลเลียมตกตะกอนด้วยสังกะสี:
ตล 2 SO 4 +Zn=ZnSO 4 +2Tl
หรือกรดไฮโดรคลอริก:
ทล 2 SO 4 +2NaCl=2TlCl+นา 2 SO 4
ในการทำให้บริสุทธิ์ แทลเลียมจะถูกแปลงเป็นซัลเฟตอีกครั้ง และหลังจากการตกตะกอนซ้ำ (หรือหลายครั้ง) ในรูปของคลอไรด์ โลหะจะถูกแยกออกด้วยไฟฟ้าจากสารละลายกรดซัลฟิวริก
แทลเลียมทางเทคนิคถูกทำให้บริสุทธิ์จากสารตะกั่วเจือปน (ซม.ตะกั่ว)ละลายโลหะในกรดไนตริกตามด้วยการตกตะกอนของตะกั่วด้วยไฮโดรเจนซัลไฟด์ (ซม.ไฮโดรเจนซัลไฟด์).
คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี
แทลเลียมเป็นโลหะสีขาวที่มีโทนสีน้ำเงิน มีอยู่ในการปรับเปลี่ยนสามแบบ การดัดแปลงอุณหภูมิต่ำ Tl II พร้อมโครงตาข่ายหกเหลี่ยม ก=0.34566 นาโนเมตร ค=0.55248 นาโนเมตร สูงกว่า 234°C มีการปรับเปลี่ยนที่อุณหภูมิสูงของ Tl I โดยมีโครงตาข่ายลูกบาศก์ศูนย์กลางปริมาตรของประเภท a-Fe ก=0.3882 นาโนเมตร ที่ 3.67 GPa และ 25°C - Tl III ดัดแปลงด้วยตาข่ายที่มีใบหน้าเป็นลูกบาศก์ ก=0.4778 นาโนเมตร
จุดหลอมเหลว 303°C จุดเดือด 1475°C ความหนาแน่น 11.849 ก./ซม.3 แทลเลียมเป็นแม่เหล็ก ที่อุณหภูมิ 2.39 K จะเข้าสู่สถานะตัวนำยิ่งยวด
ศักย์ไฟฟ้ามาตรฐานของคู่ Tl 3+ / Tl 0 คือ +0.72 V, คู่ Tl + / Tl 0 คือ –0.34 V
ในอากาศแทลเลียมถูกปกคลุมไปด้วยฟิล์มสีดำของ Tl 2 O และ Tl 2 O 3 ออกไซด์ ด้วยน้ำที่ปราศจากออกซิเจน (ซม.ออกซิเจน)แทลเลียมไม่ทำปฏิกิริยา เมื่อมีออกซิเจนจะเกิดไฮดรอกไซด์ TlOH:
4Tl+2H 2 O+O 2 =4TlOH
โอโซนออกซิไดซ์แทลเลียมเป็น Tl 2 O 3
ด้วยเอธานอล (ซม.เอทานอล)แทลเลียมทำปฏิกิริยากับแอลกอฮอล์:
2Tl+2C 2 H 5 OH=2C 2 H 5 OTL+H 2,
หากเกิดปฏิกิริยาในกระแสอากาศน้ำและแอลกอฮอล์จะเกิดขึ้น
ในกรดไฮโดรคลอริก (ซม.กรดไฮโดรคลอริก)แทลเลียมถูกทำให้ขุ่นเมื่อเกิดคลอไรด์ TlCl ที่ไม่ละลายน้ำ แทลเลียมทำปฏิกิริยากับไนโตรเจน (ซม.กรดไนตริก)และกำมะถัน (ซม.กรดซัลฟูริก)กรด
ไม่ทำปฏิกิริยากับด่างโดยไม่มีสารออกซิไดซ์
ทำปฏิกิริยากับฮาโลเจนที่อุณหภูมิห้อง (ซม.ฮาโลเจน). มีฟอสฟอรัส (ซม.ฟอสฟอรัส),
สารหนู (ซม.สารหนู),
สีเทา (ซม.กำมะถัน)ตอบสนองเมื่อถูกความร้อน ด้วยไฮโดรเจน (ซม.ไฮโดรเจน),ไนโตรเจน (ซม.ไนโตรเจน), แอมโมเนียม (ซม.แอมโมเนียม (ในวิชาเคมี)),
คาร์บอน (ซม.คาร์บอน),
ซิลิคอน (ซม.ซิลิคอน),
โบรอน (ซม. BOR (องค์ประกอบทางเคมี))และคาร์บอนมอนอกไซด์แห้ง (ซม.คาร์บอนออกไซด์)แทลเลียมไม่ทำปฏิกิริยา
สารประกอบแทลเลียม (I) ในพฤติกรรมทางเคมีมีลักษณะคล้ายกับสารประกอบโพแทสเซียมและเงิน (ซม.เงิน)และเป็นผู้นำ สารประกอบ Tl(III) เป็นตัวออกซิไดซ์ที่แรง ไม่เสถียรต่อความร้อนและผ่านการไฮโดรไลซิส ได้มาจากการออกซิไดซ์สารประกอบ Tl (I) ด้วยสารออกซิไดซ์ที่แรง (โพแทสเซียมเปอร์ซัลเฟต K 2 S 2 O 8, โพแทสเซียมโบรเมต KBrO 3 หรือน้ำโบรมีน)
ได้รับแทลเลียมไตรฮาไลด์ที่มี F 2, Cl 2 และ Br 2 TlI 3 คือโพลีไอโอไดด์ Tl(I) และมีไตรไอโอไดด์ไอออน I 3 –
แทลเลียม (III) ออกไซด์เกิดขึ้นระหว่างการสลายตัวด้วยความร้อนอย่างระมัดระวังของไนเตรต Tl (NO 3) 3:
2Tl(NO 3)=Tl 2 O 3 +NO 2 +NO
ที่อุณหภูมิสูงกว่า 500°C ในอากาศ Tl 2 O 3 เปลี่ยนเป็น Tl 2 O
แทลเลียม (I) ออกไซด์ได้มาจากการทำให้แทลเลียม (I) ไฮดรอกไซด์ขาดน้ำ:
2TlOH=ตล 2 O+H 2 O
ออกไซด์นี้แสดงคุณสมบัติของออกไซด์ของโลหะอัลคาไล
สารประกอบ Tl(I) ส่วนใหญ่ไวต่อแสง
ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 20 มีการสังเคราะห์ออกไซด์ชั้นเชิงซ้อน TlBa 2 Ca n–1 Cu n O 2n+3 ซึ่งมีคุณสมบัติเป็นตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิสูง (อุณหภูมิการเปลี่ยนผ่าน 100 K) ถูกสังเคราะห์ขึ้น
แอปพลิเคชัน
แทลเลียมใช้ในการผลิตตลับลูกปืนและโลหะผสมที่ทนกรด (มีตะกั่วและดีบุกเป็นส่วนประกอบ) แทลเลียมอะมัลกัมใช้ในเทอร์โมมิเตอร์เพื่อวัดอุณหภูมิต่ำ แทลเลียมซัลไฟด์ เซเลไนด์ และเทลลูไรด์ใช้ในเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์ สารประกอบแทลเลียมถูกนำมาใช้ในการถ่ายภาพ
การกระทำทางสรีรวิทยา
แทลเลียมและสารประกอบของมันมีความเป็นพิษสูงเนื่องจากข้อเท็จจริงที่ว่า Tl + ไอออนบวกก่อให้เกิดสารประกอบที่แข็งแกร่งโดยมีลิแกนด์ที่ประกอบด้วยกำมะถัน:
Tl + +R–SH=R–S–TI+Н +
ดังนั้นสารประกอบ Tl + จึงยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ที่มีหมู่ SH thio
เนื่องจากรัศมีของ K + และ Tl + อยู่ใกล้กัน ไอออนเหล่านี้จึงมีคุณสมบัติคล้ายกันและสามารถแทนที่กันในเอนไซม์ได้ การกินสารประกอบ Tl + เข้าไปในร่างกายแม้แต่น้อยก็ทำให้ผมร่วง ทำลายระบบประสาท ไต และกระเพาะอาหาร
ความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตในน้ำคือ 0.0001 มก./ลิตร สำหรับสารประกอบแทลเลียมในอากาศของห้องทำงาน 0.01 มก./ลบ.ม. ในอากาศในบรรยากาศ 0.004 มก./ลบ.ม. ซีสเตอีน HS-CH 2 CH(NH 2)COOH ที่ประกอบด้วยกรดอะมิโนที่มีกำมะถันใช้เป็นยาแก้พิษ
พจนานุกรมสารานุกรม. 2009 .
คำพ้องความหมาย:ดูว่า "แทลเลียม" ในพจนานุกรมอื่น ๆ คืออะไร:
โลหะที่ค้นพบโดยการวิเคราะห์สเปกตรัม มีลักษณะคล้ายกับตะกั่วที่พบ ในไพไรต์สีเทาและทองแดง แร่ พจนานุกรมคำต่างประเทศที่รวมอยู่ในภาษารัสเซีย Chudinov A.N., 1910. โลหะแทลเลียม มีลักษณะคล้ายตะกั่วมาก มี... ... พจนานุกรมคำต่างประเทศในภาษารัสเซีย
- (สัญลักษณ์ Tl) ธาตุโลหะมันวาวของกลุ่ม III ของตารางธาตุ ค้นพบในปี พ.ศ. 2404 เนื้ออ่อนและเหนียว ขุดเป็นผลพลอยได้จากการแปรรูปแร่ตะกั่วหรือแร่สังกะสี ใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เซ็นเซอร์อินฟราเรด สำหรับ... ... พจนานุกรมสารานุกรมวิทยาศาสตร์และเทคนิค
- (แทลเลียม), Tl, องค์ประกอบทางเคมีของกลุ่ม III ของระบบธาตุ, เลขอะตอม 81, มวลอะตอม 204.283; โลหะ. ค้นพบในปี พ.ศ. 2404 โดย W. Crookes (บริเตนใหญ่) ได้รับพร้อมกันโดย C. Lamy (ฝรั่งเศส) ... สารานุกรมสมัยใหม่
แทลเลียมเป็นองค์ประกอบของกลุ่มย่อยหลักของกลุ่มที่สามของช่วงเวลาที่หกของระบบธาตุขององค์ประกอบทางเคมีของ D.I. Mendeleev เลขอะตอม 81 แสดงด้วยสัญลักษณ์ Tl (lat. แทลเลียม). จัดอยู่ในกลุ่มโลหะหนัก สสารเชิงเดี่ยวแทลเลียมเป็นโลหะสีขาวอ่อนและมีโทนสีน้ำเงิน
ประวัติและที่มาของชื่อแทลเลียมถูกค้นพบโดยวิธีสเปกตรัมในปี พ.ศ. 2404 โดยวิลเลียม ครูกส์ ในตะกอนของห้องตะกั่วของโรงงานกรดซัลฟิวริกฮาร์ซ โลหะแทลเลียมบริสุทธิ์ได้มาโดยอิสระโดย Crookes และนักเคมีชาวฝรั่งเศส Claude-Auguste Lamy ในปี 1862
ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2404 วิลเลียม ครูกส์ นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษได้ตรวจสอบฝุ่นที่ถูกรวบรวมที่โรงงานผลิตกรดซัลฟิวริกแห่งหนึ่ง Crookes เชื่อว่าฝุ่นนี้ต้องมีซีลีเนียมและเทลลูเรียม - อะนาล็อกของกำมะถัน เขาพบซีลีเนียม แต่เขาไม่สามารถตรวจพบเทลลูเรียมโดยใช้วิธีทางเคมีแบบเดิมได้ จากนั้น Crookes จึงตัดสินใจใช้วิธีใหม่สำหรับเวลานั้นและวิธีการวิเคราะห์สเปกตรัมที่ละเอียดอ่อนมาก ในสเปกตรัม เขาค้นพบเส้นสีเขียวอ่อนเส้นใหม่โดยไม่คาดคิด ซึ่งไม่สามารถนำมาประกอบกับองค์ประกอบใด ๆ ที่ทราบได้ เส้นสว่างนี้เป็น "ข่าว" แรกขององค์ประกอบใหม่ ต้องขอบคุณเธอที่มันถูกค้นพบและต้องขอบคุณเธอที่ทำให้มันถูกตั้งชื่อเป็นภาษาละติน thallus - "กิ่งก้านที่เบ่งบาน" เส้นสเปกตรัมของสีของใบไม้อ่อนกลายเป็น "บัตรโทรศัพท์" ของแทลเลียม
การค้นหาแทลเลียมในธรรมชาติเวลาผ่านไปกว่า 30 ปีนับตั้งแต่การค้นพบของ Crookes และแทลเลียมยังคงเป็นองค์ประกอบหนึ่งที่มีการศึกษาน้อยที่สุด มันถูกมองหาในธรรมชาติและพบ แต่ตามกฎแล้วมีความเข้มข้นน้อยที่สุด เฉพาะในปี พ.ศ. 2439 นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย I.A. Antipov ค้นพบปริมาณแทลเลียมที่เพิ่มขึ้นในแมกกาไซต์ซิลีเซีย
แทลเลียมเป็นธาตุรอง ที่มีอยู่ในเบลนด์และไพไรต์ของสังกะสี ทองแดง และเหล็ก ในเกลือโพแทสเซียมและไมกา แทลเลียมเป็นโลหะหนัก รู้จักแร่ธาตุแทลเลียมเพียงเจ็ดชนิดเท่านั้น (เช่น ครูไซต์ (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, avicennite Tl 2 O 3 และอื่น ๆ) ทั้งหมดนี้หายากมาก มวลหลักของแทลเลียมเกี่ยวข้องกับซัลไฟด์และมีธาตุเหล็กซัลไฟด์เป็นหลัก ในไพไรต์พบได้ใน 25% ของตัวอย่างที่วิเคราะห์ ปริมาณในเหล็กซัลไฟด์มักจะอยู่ที่ 0.1–0.2% และบางครั้งก็สูงถึง 0.5% ในกาลีนา ปริมาณแทลเลียมอยู่ระหว่าง 0.003 ถึง 0.1% และน้อยมาก แทลเลียมที่มีความเข้มข้นสูงในไดซัลไฟด์และกาลีนาเป็นลักษณะของการสะสมของตะกั่ว-สังกะสีที่อุณหภูมิต่ำในหินปูน ปริมาณแทลเลียมสูงถึง 0.5% พบได้ในซัลโฟซอลต์บางชนิด แทลเลียมจำนวนเล็กน้อยพบได้ในซัลไฟด์อื่นๆ หลายชนิด เช่น สฟาเลอไรต์และคาลโคไรต์ของแร่คอปเปอร์ไพไรต์บางชนิด เนื้อหามีตั้งแต่ 25 ถึง 50 กรัม/ตัน
แต่ไม่มีแร่แทลเลียมสะสมบนโลกเพียงก้อนเดียวที่เป็นที่สนใจของอุตสาหกรรม องค์ประกอบนี้ได้มาจากการประมวลผลของสารและแร่ต่าง ๆ - เป็นผลพลอยได้
แทลเลียมมีความคล้ายคลึงทางธรณีเคมีมากที่สุดกับ K, Rb, Cs เช่นเดียวกับ Pb, Ag, Cu, Bi แทลเลียมอพยพได้ง่ายในชีวมณฑล จากน้ำธรรมชาติ มันถูกดูดซับโดยถ่านหิน ดินเหนียว แมงกานีสไฮดรอกไซด์ และสะสมในระหว่างการระเหยของน้ำ (เช่น ในทะเลสาบ Sivash สูงถึง 5·10 -8 กรัม/ลิตร) ที่มีอยู่ในแร่ธาตุโพแทสเซียม (ไมกา, เฟลด์สปาร์), แร่ซัลไฟด์: กาลีนา, สฟาเลอไรต์, แมกกาไซด์ (สูงถึง 0.5%), ชาด มีอยู่เป็นสิ่งเจือปนในออกไซด์ธรรมชาติของแมงกานีสและเหล็ก
แทลเลียมพบได้ในสิ่งมีชีวิตของพืชและสัตว์ พบได้ในยาสูบ รากชิโครี ผักโขม ไม้บีช องุ่น หัวบีท และพืชอื่นๆ ในบรรดาสัตว์ต่างๆ แมงกะพรุน ดอกไม้ทะเล ปลาดาว และสัตว์ทะเลอื่นๆ มีแทลเลียมมากที่สุด พืชบางชนิดสะสมแทลเลียมในระหว่างกระบวนการชีวิต แทลเลียมถูกค้นพบในหัวบีทที่ปลูกบนดินซึ่งวิธีการวิเคราะห์ที่ละเอียดอ่อนที่สุดไม่สามารถตรวจจับธาตุได้
การได้รับแทลเลียมแทลเลียมบริสุทธิ์ทางเทคนิคถูกทำให้บริสุทธิ์จากองค์ประกอบอื่นๆ ที่มีอยู่ในฝุ่นควัน (Ni, Zn, Cd, In, Ge, Pb, As, Se, Te) โดยการละลายในกรดเจือจางอุ่น ตามด้วยการตกตะกอนของตะกั่วซัลเฟตที่ไม่ละลายน้ำ และการเติม HCl เพื่อตกตะกอนแทลเลียมคลอไรด์ (TlCl) การทำให้บริสุทธิ์เพิ่มเติมทำได้โดยอิเล็กโทรไลซิสของแทลเลียมซัลเฟตในกรดซัลฟิวริกเจือจางโดยใช้ลวดแพลตตินัมตามด้วยการละลายของแทลเลียมที่ปล่อยออกมาในบรรยากาศไฮโดรเจนที่ 350-400 ° C
ผู้ค้นพบแทลเลียมพบมันในฝุ่นที่หลบหนีของพืชกรดซัลฟิวริก ตอนนี้ดูเหมือนเป็นธรรมชาติที่แทลเลียมถูกพบในปล่องไฟ - หลังจากนั้นที่อุณหภูมิของการถลุงแร่สารประกอบแทลเลียมจะระเหยได้ ในฝุ่นที่ถูกพัดเข้าไปในปล่องไฟ พวกมันจะควบแน่น โดยปกติจะอยู่ในรูปของออกไซด์และซัลเฟต ความสามารถในการละลายที่ดีของสารประกอบแทลเลียมโมโนวาเลนต์ส่วนใหญ่จะช่วยแยกแทลเลียมออกจากส่วนผสม (และฝุ่นเป็นส่วนผสมของสารหลายชนิด) สกัดจากฝุ่นด้วยน้ำร้อนที่เป็นกรด ความสามารถในการละลายที่เพิ่มขึ้นช่วยให้แทลเลียมบริสุทธิ์จากสิ่งสกปรกมากมายได้สำเร็จ หลังจากนั้นจะได้โลหะแทลเลียม วิธีการได้รับโลหะแทลเลียมขึ้นอยู่กับว่าสารประกอบใดเป็นผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของขั้นตอนการผลิตครั้งก่อน หากได้รับแทลเลียมคาร์บอเนตซัลเฟตหรือเปอร์คลอเรตธาตุหมายเลข 81 จะถูกแยกออกจากพวกมันด้วยกระแสไฟฟ้า หากได้รับคลอไรด์หรือออกซาเลตก็จะหันไปใช้การลดลงตามปกติ เทคโนโลยีขั้นสูงที่สุดคือแทลเลียมซัลเฟต Tl 2 SO 4 ละลายได้ในน้ำ ตัวมันเองทำหน้าที่เป็นอิเล็กโทรไลต์ในระหว่างอิเล็กโทรไลซิสซึ่งแทลเลียมที่เป็นรูพรุนจะสะสมอยู่บนแคโทดอะลูมิเนียม ฟองน้ำนี้จะถูกกด ละลาย และหล่อลงในแม่พิมพ์ ควรจำไว้ว่าแทลเลียมจะได้รับเป็นผลพลอยได้เสมอพร้อมกับตะกั่ว สังกะสี แคดเมียม และองค์ประกอบอื่น ๆ
คุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของแทลเลียม
ในแง่หนึ่งแทลเลียมมีความคล้ายคลึงกับโลหะอัลคาไล และในขณะเดียวกัน มันก็มีลักษณะคล้ายกับเงิน และในบางลักษณะก็คล้ายกับตะกั่วและดีบุก ตัดสินด้วยตัวคุณเอง: เช่นเดียวกับโพแทสเซียมและโซเดียม แทลเลียมมักจะมีวาเลนซีที่ 1+ โมโนวาเลนต์แทลเลียมไฮดรอกไซด์ TlOH เป็นเบสที่แข็งแกร่งและละลายได้สูงในน้ำ เช่นเดียวกับโลหะอัลคาไล แทลเลียมสามารถสร้างโพลีไอโอไดด์ โพลีซัลไฟด์ และแอลกอฮอล์ได้ แต่ความสามารถในการละลายน้ำได้ต่ำของโมโนวาเลนต์แทลเลียมคลอไรด์ โบรไมด์ และไอโอไดด์ ทำให้องค์ประกอบนี้คล้ายกับเงิน และในลักษณะความหนาแน่นความแข็งจุดหลอมเหลว - ในคุณสมบัติทางกายภาพที่ซับซ้อนทั้งหมด - แทลเลียมมีลักษณะคล้ายกับตะกั่วมากที่สุด
และในเวลาเดียวกันก็อยู่ในกลุ่มที่ 3 ของระบบธาตุในกลุ่มย่อยเดียวกันกับแกลเลียมและอินเดียมและคุณสมบัติขององค์ประกอบของกลุ่มย่อยนี้เปลี่ยนแปลงไปตามธรรมชาติ
นอกจากวาเลนซี 1+ แล้ว แทลเลียมยังสามารถแสดงวาเลนซ์ 34- ซึ่งเป็นเรื่องธรรมชาติสำหรับธาตุกลุ่ม III โดยทั่วไป เกลือแทลเลียมไตรวาเลนท์จะละลายได้ยากกว่าเกลือแทลเลียมโมโนวาเลนท์ที่คล้ายกัน อย่างหลังได้รับการศึกษาที่ดีขึ้นและมีความสำคัญในทางปฏิบัติมากกว่า
แต่มีสารประกอบที่มีทั้งแทลเลียม ตัวอย่างเช่น เฮไลด์ของแทลเลียมโมโนและไทรวาเลนต์สามารถทำปฏิกิริยาซึ่งกันและกันได้ จากนั้นสารประกอบเชิงซ้อนที่น่าสงสัยก็เกิดขึ้น โดยเฉพาะ Tl 1+ – ในนั้นแทลเลียมโมโนวาเลนท์ทำหน้าที่เป็นไอออนบวกและแทลเลียมไตรวาเลนท์เป็นส่วนหนึ่งของไอออนเชิงซ้อน
แทลเลียมเป็นโลหะสีขาวที่มีโทนสีน้ำเงิน มีอยู่ในการปรับเปลี่ยนสามแบบ
การดัดแปลงอุณหภูมิต่ำ Tl II พร้อมโครงตาข่ายหกเหลี่ยม ก=0.34566 นาโนเมตร ค=0.55248 นาโนเมตร สูงกว่า 234 °C มีการดัดแปลงที่อุณหภูมิสูงของ Tl I โดยมีตาข่ายลูกบาศก์ศูนย์กลางปริมาตรประเภท α-Fe ก=0.3882 นาโนเมตร ที่ 3.67 GPa และ 25 °C - Tl III ดัดแปลงด้วยตาข่ายที่มีใบหน้าเป็นลูกบาศก์ ก=0.4778 นาโนเมตร
แทลเลียมเป็นแม่เหล็ก ที่อุณหภูมิ 2.39 K จะเข้าสู่สถานะตัวนำยิ่งยวด
ผลของแทลเลียมต่อร่างกายมนุษย์แทลเลียมเป็นพิษที่มีพิษร้ายแรง และความเป็นพิษมักจะจบลงด้วยความตาย การเป็นพิษกับแทลเลียมและสารประกอบอาจเกิดขึ้นได้ในระหว่างการผลิตและการใช้งานจริง แทลเลียมเข้าสู่ร่างกายผ่านทางระบบทางเดินหายใจ ผิวหนังที่สมบูรณ์ และทางเดินอาหาร จะถูกขับออกจากร่างกายเป็นเวลานาน พิษเฉียบพลัน กึ่งเฉียบพลัน และเรื้อรัง มีภาพทางคลินิกที่คล้ายคลึงกัน แตกต่างกันไปตามความรุนแรงและความเร็วของอาการ ในกรณีเฉียบพลันหลังจาก 1-2 วันจะมีสัญญาณของความเสียหายต่อระบบทางเดินอาหาร (คลื่นไส้, อาเจียน, ปวดท้อง, ท้องร่วง, ท้องผูก) และทางเดินหายใจปรากฏขึ้น หลังจากผ่านไป 2-3 สัปดาห์ จะสังเกตเห็นอาการผมร่วงและการขาดวิตามิน (เยื่อเมือกของลิ้นเรียบ, รอยแตกที่มุมปาก ฯลฯ ) ในกรณีที่รุนแรงอาจเกิดอาการ polyneuritis, ความผิดปกติทางจิต, ความบกพร่องทางการมองเห็น ฯลฯ
สำหรับแทลเลียมซัลเฟต ปริมาณอันตรายถึงชีวิตเมื่อรับประทานในมนุษย์คือประมาณ 1 กรัม มีหลายกรณีที่ขนาดยา 8 มก./กก. และ 10-15 มก./กก. อาจทำให้เสียชีวิตได้ การเป็นพิษจะดำเนินต่อไปเป็นเวลาหลายสัปดาห์ (2-3) สัปดาห์ และ 3-4 วันหลังจากรับพิษ ความรู้สึกในจินตนาการของความเป็นอยู่ที่ดีก็เกิดขึ้น
ความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตในน้ำสำหรับแทลเลียมคือเพียง 0.0001 มก./ลบ.ม. ในอากาศในบรรยากาศ - 0.004 มก./ลบ.ม.
แทลเลียมยังก่อให้เกิดอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมอย่างมาก เนื่องจากเมื่อนำออกจากภาชนะที่ปิดสนิท มันจะออกซิไดซ์อย่างรวดเร็วในที่โล่ง
การประยุกต์แทลเลียม
ในปี พ.ศ. 2463 ได้รับสิทธิบัตรยาพิษต่อสัตว์ฟันแทะในประเทศเยอรมนี ซึ่งรวมถึงแทลเลียมซัลเฟต Tl 2 SO 4 สารที่ไม่มีรสจืดและไม่มีกลิ่นนี้บางครั้งยังรวมอยู่ในยาฆ่าแมลงและสารฆ่าแมลงแม้กระทั่งทุกวันนี้
เซลล์แสงอาทิตย์ชุดแรกถูกสร้างขึ้นจากมันซึ่งเป็นสารทำงานซึ่งเป็นสารนี้อย่างแม่นยำ พวกมันไวต่อรังสีอินฟราเรดเป็นพิเศษ
สารประกอบอื่นๆ ของโลหะนี้ โดยเฉพาะผลึกผสมของโมโนวาเลนต์แทลเลียมโบรไมด์และไอโอไดด์ สามารถส่งผ่านรังสีอินฟราเรดได้ดี คริสตัลดังกล่าวได้รับครั้งแรกในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง ปลูกในถ้วยใส่ตัวอย่างแพลตตินัมที่อุณหภูมิ 470°C และใช้ในอุปกรณ์ส่งสัญญาณอินฟราเรด และเพื่อตรวจจับผู้ซุ่มยิงในสงคราม
โดยเฉพาะอย่างยิ่งการใช้เกลือแทลเลียมในการกำจัดขนในกรณีของกลาก - เกลือแทลเลียมในปริมาณที่เหมาะสมทำให้เกิดศีรษะล้านชั่วคราว การใช้โลหะนี้อย่างแพร่หลายในทางการแพทย์ถูกขัดขวางเนื่องจากความแตกต่างระหว่างปริมาณเกลือที่ใช้ในการรักษาและเป็นพิษของเกลือเหล่านี้มีน้อย ความเป็นพิษของแทลเลียมและเกลือของแทลเลียมจำเป็นต้องได้รับการจัดการด้วยความระมัดระวังและระมัดระวัง
โลหะแทลเลียมเป็นส่วนประกอบของโลหะผสมบางชนิด ซึ่งให้ความต้านทานต่อกรด ความแข็งแรง และความต้านทานต่อการสึกหรอ โดยส่วนใหญ่ แทลเลียมจะถูกนำมาใช้ในโลหะผสมโดยพิจารณาจากตะกั่วที่เกี่ยวข้อง โลหะผสมแบริ่ง – 72% Pb, 15% Sb, 5% Sn และ 8% Tl มีประสิทธิภาพเหนือกว่าโลหะผสมดีบุกแบริ่งที่ดีที่สุด โลหะผสมของ 70% Pb, 20% Sn และ 10% Tl สามารถทนต่อกรดไนตริกและกรดไฮโดรคลอริก
โลหะผสมของแทลเลียมกับปรอทแยกจากกันเล็กน้อย - แทลเลียมอะมัลกัม ซึ่งมีองค์ประกอบประมาณ 8.5% ของธาตุหมายเลข 81 ภายใต้สภาวะปกติ สารจะกลายเป็นของเหลว และยังคงเป็นของเหลวที่อุณหภูมิต่ำถึง –60°C ซึ่งต่างจากปรอทบริสุทธิ์ โลหะผสมนี้ใช้ในซีลของเหลว สวิตช์ เทอร์โมมิเตอร์ที่ทำงานในพื้นที่ภาคเหนือตอนล่าง ในการทดลองที่อุณหภูมิต่ำ
ในอุตสาหกรรมเคมี แทลเลียมโลหะก็เหมือนกับสารประกอบบางชนิดที่ใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการลดไนโตรเบนซีนด้วยไฮโดรเจน
ไอโซโทปรังสีของแทลเลียมก็ไม่เหลืองานเช่นกัน แทลเลียม-204 (ครึ่งชีวิต 3.56 ปี) เป็นตัวปล่อยเบต้าบริสุทธิ์ แทลเลียม-204 ใช้เป็นแหล่งรังสีบีตาในเครื่องมือหลายชนิดสำหรับการติดตามและศึกษากระบวนการทางอุตสาหกรรม ตัวอย่างเช่น การใช้อุปกรณ์ดังกล่าว ความหนาของผ้าหรือกระดาษที่กำลังเคลื่อนที่จะถูกวัดโดยอัตโนมัติ: ทันทีที่รังสีบีตาที่ผ่านชั้นของวัสดุเริ่มอ่อนลงหรือแข็งแรงขึ้น (ซึ่งหมายความว่าความหนาของวัสดุเพิ่มขึ้นหรือลดลงตามนั้น) อุปกรณ์อัตโนมัติจะให้คำสั่งที่จำเป็นและกู้คืน "สถานะที่เป็นอยู่" เช่น ระบอบการปกครองทางเทคโนโลยีที่ดีที่สุด อุปกรณ์อื่นๆ ที่มีกัมมันตภาพรังสีแทลเลียมจะกำจัดประจุไฟฟ้าสถิตที่เป็นอันตรายซึ่งเกิดขึ้นในพื้นที่การผลิตของอุตสาหกรรมสิ่งทอ กระดาษ และฟิล์ม
ไอโซโทปของแทลเลียม
ธาตุนี้มีไอโซโทปกัมมันตรังสีเสถียร 2 ไอโซโทป 19 ไอโซโทป (มีมวลตั้งแต่ 189 ถึง 210) ไอโซโทปที่เบาที่สุดของธาตุนี้ ซึ่งก็คือ แทลเลียม-189 ได้รับมาครั้งสุดท้ายในปี พ.ศ. 2515 ที่ห้องปฏิบัติการปัญหานิวเคลียร์ของสถาบันร่วมเพื่อการวิจัยนิวเคลียร์ในดูบนา ได้มาจากการฉายรังสีเป้าหมายดิฟลูออไรด์ตะกั่วด้วยโปรตอนเร่งด้วยพลังงาน 660 MeV ตามด้วยการแยกผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยานิวเคลียร์ในตัวแยกมวล ครึ่งชีวิตของไอโซโทปแทลเลียมที่เบาที่สุดกลายเป็นประมาณเดียวกันกับไอโซโทปที่หนักที่สุดซึ่งเท่ากับ 1.4 ± 0.4 นาที (สำหรับ 210 Tl - 1.32 นาที)
ปริมาณสำรองและการผลิตแทลเลียม
ทรัพยากรแทลเลียมโลกที่เกี่ยวข้องกับทรัพยากรสังกะสีมีจำนวนประมาณ 17,000 ตัน ส่วนใหญ่กระจุกตัวอยู่ในแคนาดา ยุโรป และสหรัฐอเมริกา อีก 630,000 ตันเกี่ยวข้องกับทรัพยากรถ่านหินทั่วโลก ปริมาณแทลเลียมโดยเฉลี่ยในเปลือกโลกอยู่ที่ประมาณ 0.7 ส่วนในล้านส่วน สำนักงานสำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐอเมริกาประมาณการปริมาณสำรองของโลกและฐานสำรองของแทลเลียมที่มีอยู่ในแร่สังกะสีที่ 380 และ 650 ตัน ตามลำดับ ซึ่งสหรัฐอเมริกาคิดเป็น 32 และ 120 ตันตามลำดับ
การผลิตแทลเลียมทั่วโลกในปี 2549 อยู่ที่ประมาณ 10 ตัน ไม่เปลี่ยนแปลงจากปี 2548 แทลเลียมถูกสกัดเป็นผลพลอยได้ในหลายประเทศจากฝุ่นและของเสียที่เกิดขึ้นระหว่างการแปรรูปแร่ทองแดง สังกะสี และตะกั่ว ในสหรัฐอเมริกา โลหะนี้ไม่ได้รับการสกัดมาตั้งแต่ปี 1981 แม้ว่าจะมีอยู่ในแร่ที่ขุดหรือแปรรูปก็ตาม
มีองค์กรประมาณ 10 แห่งในรัสเซียและกลุ่มประเทศ CIS ที่สกัดแทลเลียมในระหว่างกระบวนการผลิต
แทลเลียม (ละตินแทลเลียมกำหนดโดยสัญลักษณ์ Tl) เป็นองค์ประกอบของกลุ่มย่อยหลักของกลุ่มที่สามช่วงที่หกของระบบธาตุเคมีของ Dmitry Ivanovich Mendeleev ใน ตารางธาตุแทลเลียมตั้งอยู่ที่หมายเลข 81 โดยมีมวลอะตอมสัมพัทธ์ 204.38 องค์ประกอบนี้เป็นของกลุ่มโลหะหนัก สารแทลเลียมที่เป็นสารธรรมดานั้นเป็นโลหะสีขาวที่อ่อนนุ่มเป็นมันเงาและมีโทนสีน้ำเงิน (เมื่อตัดใหม่) และเป็นหนึ่งในธาตุที่หายาก
ในธรรมชาติ แทลเลียมจะมีไอโซโทปเสถียร 2 ไอโซโทป 203Tl (29.5%) และ 205Tl (70.5%) โดยรวมแล้ว 35 ไอโซโทปของธาตุแปดสิบเอ็ดเป็นที่รู้จักกันด้วยเลขมวลตั้งแต่ 176 ถึง 210 นอกจาก 203Tl และ 205Tl แล้ว ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีของแทลเลียมยังพบในปริมาณเล็กน้อยในหินต่าง ๆ: 201Tl, 204Tl (มีครึ่งชีวิต T1/2 = 3.56 ปี), 206Tl ( T1/2 = 4.19 นาที), 207Tl (T1/2 = 4.78 นาที), 208Tl (T1/2 = 3.1 นาที) และ 210Tl (T1/2 = 1.32 นาที ) เป็นสมาชิกขั้นกลางของอนุกรมการสลายตัวของยูเรเนียม ทอเรียม และเนปทูเนียม ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสี 202Tl (T1/2 = 12.5 วัน), 204Tl และ 206Tl ได้มาอย่างเทียม
องค์ประกอบที่แปดสิบเอ็ดของตารางธาตุอาจกล่าวได้ว่าถูกค้นพบโดยบังเอิญ William Crookes นักเคมีหนุ่มชาวอังกฤษกำลังตรวจสอบวิธีการสเปกโทรสโกปีของเสียฝุ่นจากการผลิตกรดซัลฟิวริกเพื่อหาซีลีเนียมและเทลลูเรียม ค้นพบแถบสีเขียวสดใสในสเปกตรัมซึ่งไม่สามารถเป็นขององค์ประกอบใด ๆ ที่รู้จักในเวลานั้น Crookes แนะนำให้เรียกธาตุใหม่นี้ว่า แทลเลียม (จากภาษากรีก θαแลเลแลม ซึ่งเป็นกิ่งก้านสีเขียวอ่อน) เพื่อให้เป็นสีเขียวที่มีลักษณะเฉพาะของสเปกตรัม
ไม่กี่เดือนต่อมา Lamy นักเคมีชาวฝรั่งเศสค้นพบแทลเลียมโดยไม่ขึ้นอยู่กับ Crookes ขณะเดียวกันก็ศึกษาของเสียจากการผลิตกรดซัลฟิวริกด้วย ลามีได้รับแทลเลียมโลหะจำนวนเล็กน้อยและพิสูจน์ธรรมชาติของโลหะ ในขณะที่ครูกส์แนะนำว่าแทลเลียมเป็นอะนาล็อกของซีลีเนียม
เกือบครึ่งศตวรรษหลังจากการค้นพบ แทลเลียมเป็นที่สนใจเพียงในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์เท่านั้น เมื่อต้นศตวรรษที่ยี่สิบของศตวรรษที่ผ่านมาเท่านั้นที่ค้นพบคุณสมบัติเฉพาะของยาแทลเลียมและความต้องการยาเหล่านี้ก็ปรากฏขึ้นทันที ดังนั้นในประเทศเยอรมนีจึงได้รับยาพิษที่ได้รับการจดสิทธิบัตรต่อสัตว์ฟันแทะซึ่งรวมถึงแทลเลียมซัลเฟต Tl2SO4 คุณสมบัติที่ผิดปกติ (สารที่ไม่มีรสจืดและไม่มีกลิ่น) ของสารประกอบนี้ยังใช้ในยาฆ่าแมลงสมัยใหม่ด้วย แทลเลียมไอโอไดด์ถูกนำมาใช้ในหลอดไฟเมทัลฮาไลด์ Tl2O เป็นส่วนประกอบของแว่นสายตาบางชนิด ซัลไฟด์ ออกซีซัลไฟด์ เซเลไนด์ เทลลูไรด์เป็นส่วนประกอบของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่ใช้ในการผลิตโฟโตรีซิสเตอร์ เซมิคอนดักเตอร์วงจรเรียงกระแส และวิดิคอน เป็นสารประกอบของธาตุแปดสิบเอ็ดที่พบการใช้งานอย่างกว้างขวางในด้านต่างๆ และโลหะเองก็ใช้ในอุตสาหกรรมเคมีเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับปฏิกิริยาหลายอย่าง นอกจากนี้ โลหะแทลเลียมยังเป็นส่วนประกอบของโลหะผสมหลายชนิด ซึ่งให้ความต้านทานต่อกรด ความแข็งแรง และความต้านทานต่อการสึกหรอ
แทลเลียมพบได้ในสิ่งมีชีวิตของพืชและสัตว์ อย่างไรก็ตาม บทบาททางชีววิทยาขององค์ประกอบนี้ในร่างกายยังไม่ได้รับการจัดตั้งขึ้น แม้ว่าแทลเลียมจะเป็นพิษปานกลางต่อสิ่งมีชีวิตในพืช แต่แทลเลียมก็เป็นพิษสูงต่อสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและมนุษย์ การเป็นพิษกับแทลเลียมและสารประกอบอาจเกิดขึ้นได้ในระหว่างการผลิตและการใช้งานจริง ธาตุแปดสิบเอ็ดเข้าสู่ร่างกายผ่านทางอวัยวะทางเดินหายใจ ผิวหนัง และผ่านทางระบบทางเดินอาหารด้วย ความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตในน้ำสำหรับแทลเลียมคือ 0.0001 มก./ลบ.ม. สำหรับโบรไมด์ ไอโอไดด์ คาร์บอเนต (ในรูปของแทลเลียม) ในอากาศของพื้นที่ทำงาน (MPC r.z.) คือ 0.01 มก./ลบ.ม. ในอากาศในบรรยากาศ 0.004 มก. /ลบ.ม. . ปริมาณแทลเลียมที่อันตรายถึงชีวิตสำหรับมนุษย์คือประมาณ 600 มก.
คุณสมบัติทางชีวภาพ
ธาตุแปดสิบเอ็ดปรากฏอยู่ตลอดเวลาในเนื้อเยื่อของพืช สัตว์ และมนุษย์ ดินมีแทลเลียมโดยเฉลี่ย 10-5% น้ำทะเลอุดมไปด้วยโลหะนี้น้อยกว่า - เพียง 10-9% แต่สิ่งมีชีวิตมีแทลเลียมมากกว่ามาก - 4-10-5% ในร่างกายของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม แทลเลียมถูกดูดซึมส่วนใหญ่จากทางเดินอาหาร โดยมุ่งเน้นที่กล้ามเนื้อและม้ามเป็นหลัก ประมาณ 1.6 ไมโครกรัมเข้าสู่ร่างกายมนุษย์ทุกวันพร้อมอาหารและน้ำ และประมาณ 0.5 ไมโครกรัมโดยอากาศ (และแทลเลียมสามารถแทรกซึมได้แม้ผ่านผิวหนังที่สมบูรณ์) หากแทลเลียมเป็นพิษปานกลางต่อพืชธาตุนี้สำหรับสัตว์และมนุษย์ก็เป็นพิษร้ายแรงอย่างแท้จริง ความเป็นพิษของแทลเลียมสัมพันธ์กับความไม่สมดุลของโซเดียมและโพแทสเซียมไอออน - เนื่องจากรัศมีของ K+ และ Tl+ ใกล้เคียงกัน ไอออนเหล่านี้จึงมีคุณสมบัติคล้ายกันและสามารถแทนที่กันในเอนไซม์ได้ ไอออนบวก Tl+ จะสร้างสารประกอบที่แข็งแกร่งด้วยโปรตีนที่มีกำมะถัน และยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ที่มีหมู่ไทออล แทลเลียมขัดขวางการทำงานของระบบเอนไซม์ต่างๆ ยับยั้งและรบกวนการสังเคราะห์โปรตีน ความเป็นพิษของสารประกอบต่อมนุษย์นั้นสูงกว่าความเป็นพิษของตะกั่วและปรอท! การกินสารประกอบ Tl+ เข้าไปในร่างกายแม้แต่น้อยก็ทำให้ผมร่วง ทำลายระบบประสาท ไต และกระเพาะอาหาร นอกจากนี้พิษจากแทลเลียมและสารประกอบยังเกิดขึ้นได้ในระหว่างการผลิตและการใช้งานจริง โลหะจะถูกขับออกจากร่างกายเป็นเวลานาน โดยส่วนใหญ่ผ่านทางปัสสาวะและอุจจาระ พิษเฉียบพลัน กึ่งเฉียบพลัน และเรื้อรัง มีภาพทางคลินิกที่คล้ายคลึงกัน ต่างกันเพียงความรุนแรงและความเร็วของอาการเท่านั้น ในกรณีที่เป็นพิษเฉียบพลัน หลังจากหนึ่งหรือสูงสุดสองวัน สัญญาณแรกของความเสียหายต่อระบบทางเดินอาหาร (คลื่นไส้, อาเจียน, ปวดท้อง, ท้องร่วง, ท้องผูก) และระบบทางเดินหายใจจะปรากฏขึ้น หลังจากสามถึงสี่วัน การปรับปรุงในจินตนาการอาจเกิดขึ้นได้ หลังจากผ่านไปสองหรือสามสัปดาห์ ผมร่วงจะเริ่มขึ้น (ผมร่วงทั้งหมด) สัญญาณของการขาดวิตามินจะปรากฏขึ้น (เยื่อเมือกของลิ้นเรียบ, รอยแตกที่มุมปาก ฯลฯ ) ในกรณีที่เป็นพิษร้ายแรง อาจเกิดภาวะ polyneuritis ความผิดปกติทางจิต ความบกพร่องทางการมองเห็น และอื่นๆ ปริมาณอันตรายถึงตายของธาตุแปดสิบเอ็ดนั้นขึ้นอยู่กับความทนทานของแต่ละบุคคลเป็นส่วนใหญ่ (ช่วงตั้งแต่ 6 ถึง 40 มก./กก. ของน้ำหนัก) และประเภทของสารประกอบ ตัวอย่างเช่น สำหรับแทลเลียมซัลเฟต ปริมาณอันตรายถึงชีวิตเมื่อรับประทานเข้าไปคือประมาณ 1 กรัมในมนุษย์ แต่มีบางกรณีที่ขนาดยา 8 มก./กก. และ 10-15 มก./กก. อาจทำให้เสียชีวิตได้ พิษของแทลเลียมเป็นสิ่งที่อันตรายยิ่งกว่าเพราะสัญญาณของการเป็นพิษที่ปรากฏคล้ายกับกระบวนการอักเสบที่มนุษยชาติได้เรียนรู้ที่จะต่อสู้ - ไข้หวัดใหญ่, การติดเชื้อในทางเดินอาหารบางชนิด, โรคหลอดลมอักเสบ ยาปฏิชีวนะที่มักกำหนดไว้ในกรณีเช่นนี้ไม่มีผลในการรักษา ในฐานะที่เป็นยาแก้พิษจำเป็นต้องใช้ซิสเตอีนของกรดอะมิโนที่มีกำมะถัน HS–CH2CH(NH2)COOH ปรัสเซียนบลู (จาก KFe ถึง Fe43) และเฟอร์ราซินยังใช้เป็นยาแก้พิษด้วย ผลของยาชนิดหลังนั้นขึ้นอยู่กับความคล้ายคลึงกันของพฤติกรรมของโลหะอัลคาไลและแทลเลียมในร่างกาย โดยปกติแล้ว ferracine จะใช้เพื่อกำจัดซีเซียมกัมมันตภาพรังสีออกจากร่างกาย
ความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตในน้ำสำหรับแทลเลียมคือเพียง 0.0001 มก./ลบ.ม. ในอากาศในบรรยากาศ - 0.004 มก./ลบ.ม. สำหรับสารประกอบแทลเลียมในอากาศในสถานที่ทำงาน - 0.01 มก./ลบ.ม. นอกจากความจริงที่ว่าแทลเลียมเป็นพิษอย่างมากต่อร่างกายมนุษย์ โลหะนี้ยังก่อให้เกิดอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมที่สำคัญอีกด้วย - เมื่อนำออกจากภาชนะที่ปิดสนิท มันจะออกซิไดซ์อย่างรวดเร็วในที่โล่ง
อย่างไรก็ตามแม้จะมีแง่ลบทั้งหมดข้างต้น แต่แทลเลียมก็มีประวัติการใช้ทางการแพทย์มายาวนาน ในตอนต้นของศตวรรษที่ 20 โลหะนี้ใช้รักษาวัณโรคและโรคบิด เกลือแทลเลียมใช้รักษาโรคกลาก ไอโซโทปกัมมันตรังสี 201Tl ใช้ในการวินิจฉัยโรคของระบบหัวใจและหลอดเลือดและมะเร็ง เป็นที่ทราบกันว่ารังสีอัลตราไวโอเลตในปริมาณปานกลางมีประโยชน์ต่อร่างกาย - มีฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรียและส่งเสริมการผลิตวิตามินดี อย่างไรก็ตาม ปรากฎว่ารังสีอัลตราไวโอเลตบางส่วนในสเปกตรัมไม่ได้มีประสิทธิภาพเท่ากันทั้งหมด แพทย์แยกแยะความแตกต่างของเม็ดเลือดแดงหรือรังสีเม็ดเลือดแดง (จากภาษาละติน aeritema - "รอยแดง") การกระทำนั้นเป็น "รังสีแห่งการฟอกหนัง" ของแท้ โดยธรรมชาติแล้ว วัสดุที่มีความสามารถในการแปลงรังสีอัลตราไวโอเลตปฐมภูมิให้เป็นรังสีที่มีฤทธิ์ของเม็ดเลือดแดงมีความสำคัญมากสำหรับการกายภาพบำบัด วัสดุดังกล่าวกลายเป็นซิลิเกตและฟอสเฟตของโลหะอัลคาไลน์เอิร์ธซึ่งถูกกระตุ้นโดยแทลเลียม อย่างไรก็ตาม ความเป็นพิษของแทลเลียมและเกลือของมันต้องใช้ความระมัดระวังและระมัดระวัง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านการแพทย์
เนื่องจากมีความเป็นพิษสูง แทลเลียมและเกลือซึ่งไม่มีทั้งรสและกลิ่น จึงเปลี่ยนจากสารที่ใช้ควบคุมสัตว์ฟันแทะและแมลงให้กลายเป็นอาวุธพิษร้ายแรง นิติวิทยาศาสตร์อธิบายกรณีการใช้เกลือแทลเลียมเพื่อจุดประสงค์ในการฆาตกรรมหรือการฆ่าตัวตาย แต่เมื่อครึ่งศตวรรษก่อนหน่วยข่าวกรองใช้แทลเลียมกันอย่างแพร่หลายในฐานะสารพิษ - ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2503 ผู้นำพรรคชาติ "สหภาพแห่ง ชาวแคเมอรูน” เฟลิกซ์ มูมี ถูกวางยาพิษโดยสายลับอาณานิคมฝรั่งเศสในเจนีวา จากการตรวจสอบพบว่าเขาถูกวางยาพิษด้วยสารประกอบแทลเลียมระหว่างรับประทานอาหารกลางวัน ในช่วงปลายทศวรรษที่ 60 หน่วยข่าวกรองได้พัฒนาแผนการวางยาพิษเนลสัน แมนเดลา (แทลเลียมชนิดเดียวกันถูกเลือกเป็นพิษ) Stasi ซึ่งเป็นกระทรวงความมั่นคงแห่งรัฐของ GDR พยายามสามครั้งเพื่อกำจัด Wolfgang Welsch ผู้สร้างและผู้นำขององค์กรที่ช่วยให้ผู้อยู่อาศัยใน GDR หลบหนีไปทางตะวันตกอย่างผิดกฎหมาย หนึ่งในความพยายามที่เกี่ยวข้องกับพิษแทลเลียม - พิษถูกผสมลงในชิ้นเนื้อ ชาวเวลส์ได้รับการช่วยเหลือจากการกระทำที่รวดเร็วของแพทย์ที่เปิดเผยลักษณะของพิษอย่างรวดเร็ว มีข้อเท็จจริงที่ทราบกันดีอยู่แล้วถึงความพยายามที่จะวางยาพิษฟิเดล คาสโตรด้วยองค์ประกอบที่แปดสิบเอ็ด - มันควรจะเทแทลเลียมลงในรองเท้าของเขา - ซึ่งจะทำให้ผมร่วงอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้และสิ่งนี้จะกีดกันผู้นำคิวบาที่มีเคราอันโด่งดังของเขาและ ส่วนแบ่งของความสามารถพิเศษของสิงโต พิษแทลเลียมโดยเจตนาที่รู้จักกันดีอีกประการหนึ่ง (ตามเวอร์ชันดั้งเดิม) ซึ่งก่อให้เกิดความปั่นป่วนไปทั่วโลกคือการฆาตกรรมในลอนดอนของอดีตเจ้าหน้าที่ FSB A. V. Litvinenko แพทย์ที่โรงพยาบาล Barnet (ลอนดอนเหนือ) พบร่องรอยของสารพิษ แทลเลียมในร่างกายของผู้พันซึ่งได้รับการยืนยันผลการทดสอบทางพิษวิทยาที่โรงพยาบาลกาย จริงอยู่ที่พิษจากกัมมันตภาพรังสีพอโลเนียม-210 ถูกสร้างขึ้นในภายหลัง ซึ่งยังคงมีร่องรอยอยู่ทุกที่ที่อดีตเจ้าหน้าที่ FSB อยู่ แต่ "การสัมผัสที่ซับซ้อน" ก็เป็นไปได้เช่นกัน - พูดได้เลยว่า "ต้องแน่ใจ" แทลเลียมเป็นเครื่องมือแก้แค้นที่ซัดดัม ฮุสเซนชื่นชอบ การกระทำที่ช้าของพิษซึ่งปลอมตัวเป็นไข้หวัดใหญ่ทำให้ผู้วางยาพิษแสดงท่าทีเหยียดหยามเป็นพิเศษ ผู้ไม่เห็นด้วยได้รับการปล่อยตัวออกจากคุกและยังได้รับอนุญาตให้อพยพออกไป แต่ก่อนหน้านั้นอาหารหรือเครื่องดื่มของพวกเขาปรุงรสด้วยแทลเลียมในปริมาณที่อันตรายถึงชีวิต แต่ไม่เพียงแต่หน่วยงานบริการพิเศษและหน่วยงานความมั่นคงของรัฐของประเทศต่างๆ เท่านั้นที่ใช้แทลเลียมเพื่อกำจัดสิ่งที่ไม่พึงประสงค์ คุณสมบัติที่เป็นพิษของโลหะเป็นที่ชื่นชอบของฆาตกรต่อเนื่องหลายคน หนึ่งในนั้นคือเกรแฮม ยัง เมื่ออายุได้ 15 ปี เขาฆ่าแม่บุญธรรมโดยใช้ยาพิษหลายชนิด และพยายามจะฆ่าญาติคนอื่นๆ อีกหลายคน หลังจากที่เขาได้รับการปล่อยตัวจากคุก Young ได้งานในสตูดิโอถ่ายภาพใน Hertfortshire ในไม่ช้า พนักงานในสตูดิโอสองคนก็ล้มป่วยและเสียชีวิตในสถานการณ์ที่แปลกประหลาดมาก ยังถูกจับกุมและในระหว่างการตรวจค้นอพาร์ตเมนต์ของเขา พบแทลเลียมและบันทึกของผู้วางยาพิษ ซึ่งเขาบรรยายถึงปริมาณของสารพิษและผลกระทบต่อเพื่อนร่วมงาน สำหรับอาชญากรรมนี้ Young ได้รับโทษจำคุกตลอดชีวิตสี่ครั้ง
อย่างไรก็ตาม เป็นเรื่องที่ขัดแย้งกันที่บางครั้งประวัติอาชญากรรมของแทลเลียมก็ช่วยชีวิตผู้คนได้! เมื่อหลายปีก่อนเด็กหญิงอายุหนึ่งปีครึ่งจากกาตาร์ถูกนำตัวไปที่ลอนดอน เด็กอยู่ในสภาพแย่มาก - ความดันโลหิตของทารกเพิ่มขึ้นทุกวันและการหายใจก็ยากขึ้นเรื่อย ๆ ผู้ทรงคุณวุฒิด้านการแพทย์ในลอนดอนคือความหวังสุดท้ายของผู้ปกครองที่สิ้นหวัง เพราะแพทย์ในกาตาร์ไม่สามารถวินิจฉัยโรคได้ แต่อะไรคือความผิดหวังของพ่อแม่ที่ยากจนเมื่อผู้เชี่ยวชาญในลอนดอนที่มีคุณวุฒิสูงกล่าวว่าพวกเขาไม่คุ้นเคยกับอาการของโรคดังกล่าว ทุก ๆ ชั่วโมงหญิงสาวก็แย่ลง สติแทบไม่กลับมาหาเธอเลย และแพทย์ก็ยังไม่มีเวอร์ชันที่เป็นไปได้เลย และในช่วงเวลาวิกฤติที่สุด พยาบาลธรรมดาคนหนึ่งซึ่งประจำการอยู่ข้างเตียงเด็กที่กำลังจะตายได้เข้ามาแทรกแซงข้อพิพาทระหว่าง "ผู้ทรงคุณวุฒิ" พยาบาลระบุมั่นใจร่างกายเด็กถูกวางยาพิษด้วยแทลเลียม เมื่อปรากฎว่าเมื่อไม่นานมานี้หญิงสาวได้อ่านเรื่องนักสืบของอกาธาคริสตี้เรื่อง“ The Nightingale Horse” ซึ่งบรรยายถึงพิษแทลเลียม อาการป่วยของผู้ป่วยในโรงพยาบาลตัวน้อยนั้นบังเอิญใกล้เคียงกับสิ่งที่เกิดขึ้นในหน้าหนังสือ คลินิกล้มเหลวในการยืนยันหรือปฏิเสธสมมติฐานของพยาบาล - ไม่มีเครื่องมือและรีเอเจนต์ที่จำเป็น แต่ในสกอตแลนด์ยาร์ดทุกอย่าง "อยู่ในมือ" แล้ว เมื่อไม่นานมานี้ ตำรวจต้องสอบสวนคดีฆาตกรรมที่เกี่ยวข้องกับแทลเลียม การวินิจฉัยได้รับการยืนยัน: ปรากฎว่าพ่อแม่ของเด็กผู้หญิงใช้สารเคมีที่มีเกลือแทลเลียมที่บ้านเพื่อควบคุมหนูและแมลงสาบ แพทย์สั่งการรักษาอย่างเหมาะสม และในไม่ช้า เด็กก็พ้นจากอันตราย
เป็นที่ทราบกันว่าแทลเลียมพบได้ในเนื้อเยื่อของพืชและสัตว์ ธาตุแปดสิบเอ็ดที่พบในยาสูบ ผักโขม รากชิโครี องุ่น หัวบีท และพืชอื่นๆ ในโลกของสัตว์ แมงกะพรุน ปลาดาว ดอกไม้ทะเล และสัตว์ทะเลอื่นๆ กลายเป็นแหล่งรวมของโลหะชนิดนี้ ที่น่าสนใจคือมีพืชที่สามารถสะสมแทลเลียมได้ในระหว่างกระบวนการชีวิต ดังนั้น แทลเลียมจึงถูกค้นพบในหัวบีท ซึ่งเติบโตบนดินที่มีโลหะนี้ในปริมาณเล็กน้อย (ไม่สามารถตรวจพบแทลเลียมด้วยวิธีการวิเคราะห์ที่ซับซ้อนที่สุด) ต่อมาพบว่าถึงแม้จะมีความเข้มข้นของแทลเลียมในดินน้อยที่สุด แต่หัวบีทก็สามารถมีสมาธิและสะสมได้
นักวิทยาศาสตร์ที่ตรวจสอบผลิตภัณฑ์และสารต่างๆ เพื่อหาปริมาณแทลเลียมพบว่าแหล่งที่มาของแทลเลียมในร่างกายมาจากคลอโรฟิลล์จากพืชและยาสูบที่สูบบุหรี่ (ยาสูบมีแทลเลียมตั้งแต่ 24 ถึง 100 นาโนกรัมต่อน้ำหนักแห้งหนึ่งกรัม)! นอกจากนี้แหล่งที่มาของแทลเลียมที่เข้าสู่ร่างกายมนุษย์คือเขม่า ละอองลอยอุตสาหกรรม และฝุ่นในร่ม (ตั้งแต่ 100 ถึง 500 ng) จากการวิเคราะห์พบว่าปริมาณแทลเลียมในร่างกายของผู้ที่เป็นมังสวิรัติและผู้สูบบุหรี่นั้นสูงกว่าปริมาณแทลเลียมของผู้รับประทานอาหารปกติและผู้ไม่สูบบุหรี่ นอกจากนี้ผู้เขียนยังชี้ให้เห็นถึงความจริงที่ว่ามีแทลเลียมในปอดของคนงานเหมืองมากกว่าในปอดของคนอื่นและมากกว่าในเส้นผม เกิดจากการสูดดมฝุ่น ซิลิเกต และถ่านหินที่มีแทลเลียม
เรื่องราว
ในช่วงทศวรรษที่ห้าสิบของศตวรรษที่ 19 วิลเลียม ครูกส์ นักเคมีหนุ่มจากอังกฤษได้ทำงานเกี่ยวกับปัญหาการแยกซีลีเนียมออกจากตะกอน - ของเสียที่เป็นฝุ่นจากการผลิตกรดซัลฟิวริก ขณะตรวจสอบฝุ่นของพืชในทิลเคโรด (เยอรมนีตอนเหนือ) นักเคมีพยายามตรวจจับร่องรอยของเทลลูเรียมในตัวอย่างที่ศึกษา อย่างไรก็ตาม หลังจากทำการวิเคราะห์ทางเคมีแล้ว Crookes ก็ไม่พบโลหะชนิดนี้ ด้วยเหตุผลหลายประการ การทดลองจึงต้องหยุดลง แต่ของเสียจากโรงงานได้รับการเก็บรักษาไว้ในห้องปฏิบัติการ "จนกว่าจะถึงเวลาที่ดีขึ้น" ซึ่งต่อมากลายเป็นว่าไม่ไร้ประโยชน์
ด้วยการถือกำเนิดของการวิเคราะห์สเปกตรัมทางวิทยาศาสตร์ (พ.ศ. 2402) นักเคมีได้ติดอาวุธด้วยวิธีการใหม่อันทรงพลังในการกำหนดระยะไกล องค์ประกอบทางเคมีสารต่างๆ ไม่นานหลังจากการค้นพบซีเซียม (พ.ศ. 2403) และรูบิเดียม (พ.ศ. 2404) วิลเลียม ครูกส์ก็เริ่มสนใจในสเปกโทรสโกปี จากการสำรวจความเป็นไปได้ของวิธีการใหม่ Crookes ใช้มันเพื่อศึกษาสารต่างๆ จำนวนมาก เช่น ชิ้นส่วนของซากสัตว์ ขี้เถ้าของพืชต่างๆ น้ำทะเล แมลงขนาดเล็กหลายชนิด ยาสูบประเภทต่างๆ เมื่อได้ข้อสรุปว่าสเปกโตรสโคปเป็นเครื่องมืออันทรงพลังในการค้นหาองค์ประกอบใหม่ William Crookes จึงตัดสินใจกลับไปค้นหาเทลลูเรียมในฝุ่นของพืชเยอรมันซึ่งยังคงเก็บไว้ในห้องปฏิบัติการของเขา หลังจากนำตัวอย่างเข้าไปในเปลวไฟของเตา และคาดว่าจะเห็นเส้นเทลลูเรียม ครูกส์ต้องประหลาดใจที่ค้นพบเส้นสีเขียวสดใส ซึ่งเขาไม่เคยสังเกตเห็นมาก่อนในการศึกษาทางสเปกโทรสโกปี จริงอยู่ที่แถบสีเขียวหายไปอย่างรวดเร็ว (เนื่องจากความผันผวนของสารประกอบตามที่ปรากฏในภายหลัง) แต่ปรากฏขึ้นอีกครั้งพร้อมกับแต่ละส่วนของวัสดุที่กำลังศึกษาอยู่ เมื่อตระหนักถึงความสำคัญของการค้นพบของเขา ชาวอังกฤษจึงทำการทดลองซ้ำหลายครั้งและตรวจสอบสเปกตรัมขององค์ประกอบที่มีอยู่ในของเสียจากห้องกรดซัลฟิวริก (สารหนู, พลวง, ซีลีเนียม, ออสเมียม) อย่างเป็นระบบ หลังจากการตรวจสอบตัวอย่างจำนวนมากอย่างละเอียดแล้ว Crookes ก็เชื่อว่าเขากำลังเผชิญกับองค์ประกอบที่ยังไม่ทราบแน่ชัด เนื่องจากมีฝุ่นเหลืออยู่เพียงเล็กน้อย นักเคมีจึงสามารถแยกสารใหม่ได้เพียงเล็กน้อยเท่านั้น ซึ่งเขาตั้งชื่อว่าแทลเลียม (จากภาษากรีกโบราณ θαллός - กิ่งก้านสีเขียวอ่อน) แน่นอนว่าเหตุผลในการเลือกชื่อนี้คือเส้นสีเขียวในสเปกโตรสโคปซึ่งเป็นเครื่องหมายของการค้นพบองค์ประกอบใหม่ น่าแปลกใจที่คำภาษากรีกอีกคำหนึ่งซึ่งแปลว่า "พุ่งพรวด" ฟังดูเกือบจะเหมือนกัน อย่างไรก็ตาม ความบังเอิญนั้นเป็นแบบสุ่มตามธรรมชาติ แต่ก็ไม่ได้ไร้ความหมาย - ไม่มีใครมองหาแทลเลียม แต่ตัวมันเอง "ประกาศ" การมีอยู่ของมัน
ในช่วงเวลาใกล้เคียงกับ Crookes เพียงไม่กี่เดือนต่อมา แทลเลียมถูกค้นพบโดยนักเคมีชาวฝรั่งเศส Claude Lamy โดยใช้วิธีสเปกโทรสโกปีแบบเดียวกันเพื่อศึกษาตะกอนของการผลิตกรดซัลฟิวริกใน Loos Lamy มีฝุ่นจำนวนมากจึงแยกแทลเลียมได้ 14 กรัมและอธิบายคุณสมบัติของแทลเลียมโดยละเอียด นักเคมีชาวฝรั่งเศสได้พิสูจน์ว่าแทลเลียมเป็นโลหะและไม่ใช่อะนาล็อกของซีลีเนียม ดังที่ Crookes เชื่อ โดยอธิบายองค์ประกอบที่ค้นพบในบทความของเขาเรื่อง "การดำรงอยู่ขององค์ประกอบใหม่ที่เป็นของกลุ่มกำมะถัน" อย่างไรก็ตามเนื่องจากข้อความของ Lamy ปรากฏเฉพาะในปี พ.ศ. 2405 ซึ่งช้ากว่าผู้ค้นพบหลายเดือน (30 มีนาคม พ.ศ. 2404) ลำดับความสำคัญของการค้นพบจึงยังคงอยู่กับนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ต่อจากนั้น Crookes มีส่วนสำคัญในการพัฒนาเคมีและฟิสิกส์ (น่าประหลาดใจที่เขาเป็นผู้สนับสนุนอย่างแข็งขันต่อลัทธิผีปิศาจและอุทิศเวลามากมายให้กับการประชุมที่เรียกสิ่งอื่นจากโลก) และในช่วงหลายปีที่ตกต่ำเขาเป็นหัวหน้าราชสมาคมแห่งลอนดอน แต่เขาเป็นหนี้ความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์ครั้งแรกจากการค้นพบโลหะในปี 1861
อยู่ในธรรมชาติ
ไม่มีอะไรน่าแปลกใจในความจริงที่ว่าแทลเลียมถูกค้นพบอย่างแม่นยำด้วยความช่วยเหลือของสเปกโตรสโคป - ในแร่ธาตุส่วนใหญ่ธาตุนี้มีอยู่ในปริมาณเล็กน้อย (ในกาลีนาปริมาณแทลเลียมอยู่ระหว่าง 0.003 ถึง 0.1% และน้อยมาก) นั่นคือ แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะพบร่องรอยของมันโดยไม่ได้ตั้งใจ แต่ต้องขอบคุณการวิเคราะห์สเปกตรัมที่มีความไวสูงผิดปกติ การค้นพบองค์ประกอบนี้จึงเป็นไปได้และเกิดขึ้นโดยไม่คาดคิดโดยสิ้นเชิง ในเวลาเดียวกันบนโลกมีแทลเลียมไม่น้อย - คลาร์ก (ปริมาณเฉลี่ยในเปลือกโลก) ขององค์ประกอบแปดสิบเอ็ดมีค่าประมาณ 7 10–5% ซึ่งสูงกว่าปริมาณทองคำมากกว่า 100 เท่า และสูงกว่าปริมาณเงินถึง 10 เท่า แทลเลียมสามารถพบได้ในเบลนด์ (เช่น ในสฟาเลอไรต์) และไพไรต์ของสังกะสี (ปริมาณ Tl มากกว่า 0.1%) ทองแดงและเหล็ก ในเกลือไมกาและโพแทสเซียม แร่ธาตุของแทลเลียมมีไม่มากนัก อย่างไรก็ตาม แร่ธาตุอื่น ๆ จำนวนมากรวมอยู่ในแร่แทลเลียมเป็นสารเจือปนแบบไอโซมอร์ฟิก โดยแทนที่ทองแดง เงิน และสารหนูในแร่ซัลไฟด์ (Tl ประมาณ 10–3%) และโพแทสเซียม รูบิเดียม และ โดยทั่วไปน้อยกว่าโลหะอัลคาไลอื่น ๆ ในอะลูมิโนซิลิเกตและคลอไรด์
เงินฝากแมกกาไซด์ไฮโดรเทอร์มอลที่อุณหภูมิต่ำ (ในปี พ.ศ. 2439 นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย I.A. Antipov ค้นพบปริมาณแทลเลียมที่เพิ่มขึ้นในแมกกาไซต์ซิลีเซียน) และการสะสมของไพไรต์ถือว่าเอื้ออำนวยต่อการสะสมขององค์ประกอบแปดสิบเอ็ด อยู่ในนั้นพบแร่ธาตุแทลเลียมพื้นเมืองขนาดเล็กและหายากเช่น lorandite TlAsS2 และ Hutchinsonite (Cu, Ag, Tl)PbAs4S8 ซึ่งมีอยู่ในแร่สารหนูบางชนิด vrbaite Tl(As, Sb)3S5; แทลเลียมเอไซด์ TlN3; แทลเลียมพิเรต; crukesite Cu15Tl2Se9 ค้นพบในปี 1860 ในสวีเดน และตั้งชื่อตามผู้ค้นพบแทลเลียม ต่อจากนั้นมีการค้นพบ crukesite ใน Bashkiria และ Urals ปริมาณแทลเลียมในแร่ธาตุเหล่านี้ค่อนข้างสูง - ตั้งแต่ 16 ถึง 80% ในปีพ. ศ. 2499 พบแร่แทลเลียมชนิดใหม่ในอุซเบกิสถาน - อะวิเซนไนต์ซึ่งเกือบจะเป็นไทรวาเลนต์แทลเลียมออกไซด์บริสุทธิ์ - Tl2O3 (79.52% Tl) แร่นี้ได้รับการตั้งชื่อเพื่อเป็นเกียรติแก่ปราชญ์ แพทย์ และนักปรัชญา Avicenna หรือเรียกให้ถูกต้องกว่านั้นคือ Abu Ali ibn Sina โดยธรรมชาติแล้ว แร่ธาตุเหล่านี้หายากมากจนไม่สามารถใช้ในอุตสาหกรรมเป็นวัตถุดิบแทลเลียมได้ โลหะหายากนี้ได้มาจากผลพลอยได้ในการผลิตสังกะสี ตะกั่ว และองค์ประกอบอื่นๆ อีกจำนวนหนึ่ง บ่อยครั้งที่องค์ประกอบแปดสิบเอ็ดสามารถพบได้ในออร์โธเคลส KAlSi3O8 และลิวไซต์ KAlSi2O6 แทลเลียมบรรจุอยู่ในปริมาณเล็กน้อยใน lepidolite K2Li1.5Al1.52 และ zinnwaldite KLiFeAl2 - 10–3 และ 10–1% ตามลำดับ ในพอลลูไซต์ (Cs, Na) ปริมาณแทลเลียมคือ 10–2% ความเป็นไปได้ของการทดแทนไอโซมอร์ฟิกโดยความใกล้ชิดของรัศมีไอออนของแทลเลียมโมโนวาเลนต์ (1.49 A) และรัศมีไอออนิกของโพแทสเซียม (1.33 A) และรูบิเดียม (1.49 A) ทำให้แทลเลียมคลอไรด์ตกผลึกร่วมกับรูบิเดียมคลอไรด์ เป็นผลให้แทลเลียมเป็นเพื่อนร่วมกับรูบิเดียมในแหล่งสะสมเกลือและ น้ำแร่. ดังนั้นในครั้งแรกหลังจากการค้นพบแทลเลียม ไอโซมอร์ฟิซึมของเฮไลด์และเฮไลด์ของโพแทสเซียมและรูบิเดียมนำไปสู่ความจริงที่ว่าแทลเลียมถือเป็นโลหะอัลคาไล เช่นเดียวกับโลหะอัลคาไล แทลเลียมมีความเข้มข้นที่ส่วนบนของเปลือกโลก - ในชั้นหินแกรนิต (เนื้อหาเฉลี่ย 1.5 · 10-4%) ในหินพื้นฐานจะมีน้อยกว่า (2 10-5%) และในหินอัลตร้าเบสิกเพียง 1 10-6% และน้อยกว่า แทลเลียมอพยพได้ง่ายในชีวมณฑล - ในดินมีปริมาณเฉลี่ย 10-5% ในน้ำทะเล - 10-9% ในสิ่งมีชีวิตในสัตว์ - 4-10-5% จากน้ำธรรมชาติ แทลเลียมจะถูกดูดซับโดยถ่านหิน ดินเหนียว แมงกานีสไฮดรอกไซด์ และสะสมในระหว่างการระเหยของน้ำ (เช่น ในทะเลสาบ Sivash มากถึง 5,10-8 กรัม/ลิตร) สิ่งมีชีวิตบางชนิด (แมงกะพรุน) และพืช (องุ่น บีทรูท ต้นโอ๊ก) เป็นแหล่งรวมแทลเลียม ซึ่งสะสมโลหะหนักนี้จาก สิ่งแวดล้อม. เชื่อกันว่านี่คือสาเหตุที่ทำให้องค์ประกอบแปดสิบเอ็ดมีเนื้อหาสูงในเถ้าถ่านหิน (10–3-10–2%)
ปริมาณสำรองของโลกของธาตุแปดสิบเอ็ดในแหล่งสังกะสีเพียงอย่างเดียว (ตามการสำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐอเมริกา) อยู่ที่ประมาณ 17,000 ตัน นอกจากนี้เงินฝากเหล่านี้ส่วนใหญ่อยู่ในแคนาดาและสหรัฐอเมริกา อย่างไรก็ตามปริมาณสำรองแทลเลียมหลักในทรัพยากรถ่านหินของโลกอยู่ที่ 630,000 ตัน
แอปพลิเคชัน
เป็นเวลานานที่ไม่ได้ใช้โลหะที่มีคุณสมบัติเฉพาะ แต่ในปี 1907 Clerici เสนอให้ใช้สารละลายน้ำของเกลือแทลเลียมอินทรีย์ที่ละลายน้ำได้สูง (ส่วนผสมของแทลเลียมฟอร์มิกและกรดมาโลนิก) เรียกว่าของเหลวหนักของ Clerici เพื่อแยกแร่ธาตุตามความหนาแน่น . เป็นที่ทราบกันว่าแร่ธาตุส่วนใหญ่ รวมถึงแร่ธาตุที่ก่อตัวเป็นหินทั้งหมด มีความหนาแน่น 2 ถึง 4 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร และแร่โลหะที่มีความสำคัญทางอุตสาหกรรมจำนวนมาก (ไพไรต์ กาลีนา ทองคำ เพทาย) มีความหนาแน่นสูงกว่า การใช้ของเหลว Clerici เพื่อแยกหินออกจากเศษหินไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์พิเศษ ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในสภาพสนาม หลังจากผ่านไป 13 ปี พบการใช้งานใหม่สำหรับแทลเลียม ซึ่งมีความแม่นยำมากขึ้นคือซัลเฟต Tl2SO4 สารประกอบนี้เป็นส่วนหนึ่งของยาพิษต่อสัตว์ฟันแทะและแมลงบางชนิด ซึ่งได้รับการจดสิทธิบัตรในเยอรมนีเมื่อปี 1920 เป็นเวลานานแล้วที่แทลเลียมซัลเฟต Tl2SO4 ซึ่งเป็นสารไม่มีสีและไม่มีกลิ่น เป็นส่วนหนึ่งของยาฆ่าแมลงและสารกำจัดสัตว์บางชนิด จนกระทั่งในปี 1965 รัฐบาลอเมริกันได้สั่งห้ามการใช้สารดังกล่าวเนื่องจากมีความเป็นพิษสูงมากต่อผู้คนและสัตว์เลี้ยง นอกจากนี้ในปี 1920 พบว่าค่าการนำไฟฟ้าของแทลเลียมออกซีซัลไฟด์ (ธาลโลไฟด์) เปลี่ยนแปลงภายใต้อิทธิพลของแสง (โดยเฉพาะรังสีอินฟราเรด) เมื่อเวลาผ่านไป คุณสมบัตินี้ของแทลเลียมออกซีซัลไฟด์พบการใช้งานในโฟโตเซลล์ที่ใช้ในการรับอุปกรณ์สำหรับระบบเตือนภัยในความมืดและหมอก เครื่องระบุตำแหน่งอินฟราเรด เครื่องวัดรังสี และมิเตอร์วัดแสงสำหรับการถ่ายภาพในรังสีอินฟราเรด ในการสู้รบในสงครามโลกครั้งที่ 2 มีการใช้โฟโตเซลล์ทัลโลไฟด์เพื่อตรวจจับผู้ซุ่มยิงของศัตรู ต่อมา ผลึกเดี่ยวของสารละลายของแข็งของ TlBr และ TlI เฮไลด์เริ่มถูกนำมาใช้ในตัวนับการเรืองแสงวาบสำหรับการบันทึกรังสี α- และ β การทำงานของตัวนับดังกล่าวขึ้นอยู่กับปฏิสัมพันธ์ของสององค์ประกอบ: คริสตัลเรืองแสงเรืองแสงและโฟโตมัลติพลายเออร์ - เมื่อควอนตัมรังสี g หรืออนุภาคไอออไนซ์กระทบคริสตัล แสงวาบจะเกิดขึ้น ซึ่งในโฟโตมัลติพลายเออร์จะถูกแปลงเป็นกระแสไฟฟ้า ความแข็งแกร่งของมันทำหน้าที่เป็นลักษณะเฉพาะของความเข้มของการแผ่รังสีที่ตกกระทบบนคริสตัล มันคือสิ่งเจือปนแทลเลียมที่สร้างจุดศูนย์กลางการเรืองแสงในผลึก การใช้สารประกอบแทลเลียมในทัศนศาสตร์ไม่ได้จำกัดอยู่เพียงสเปกตรัมอินฟราเรด - อาร์กอนและแทลเลียมเติมไอของหลอดไฟสีเขียวซึ่งใช้ในการโฆษณาที่ให้แสงสว่างและในการสอบเทียบอุปกรณ์สเปกตรัม แทลเลียมไอโอไดด์ถูกนำมาใช้ในหลอดปล่อยปรอทแรงดันสูงเพื่อปรับปรุงพารามิเตอร์แสงและอายุการใช้งาน
ในอุตสาหกรรมเคมีองค์ประกอบที่แปดสิบเอ็ดคือออกไซด์และซัลไฟด์ของมันถูกใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีประสิทธิภาพสำหรับปฏิกิริยาอินทรีย์ต่างๆ (การลดไนโตรเบนซีนด้วยไฮโดรเจน, ออกซิเดชันของก๊าซอะนิลีน) สารประกอบแทลเลียมจำนวนหนึ่งถูกนำมาใช้เป็นสารป้องกันการน็อคเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์ได้สำเร็จ แทลเลียมถูกนำมาใช้แบบดั้งเดิมในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ - โลหะนี้เป็นส่วนหนึ่งของวัสดุที่ใช้ซีลีเนียมซึ่งใช้ในการผลิตวงจรเรียงกระแสกระแสเซมิคอนดักเตอร์ วัสดุเซมิคอนดักเตอร์สมัยใหม่ไม่เพียงแต่เป็นผลึกเท่านั้น แต่ยังไม่มีรูปร่างและเป็นแก้วอีกด้วย องค์ประกอบของเซมิคอนดักเตอร์ที่เป็นแก้ว พร้อมด้วยซีลีเนียม เทลลูเรียม และสารหนู รวมถึงแทลเลียม (ตัวอย่างขององค์ประกอบทางเคมีคือ TlAsSe2) สารกึ่งตัวนำประเภทนี้ส่วนใหญ่จะใช้ในอุปกรณ์เกี่ยวกับการมองเห็น ได้แก่ การถ่ายภาพด้วยไฟฟ้า หลอดส่งสัญญาณโทรทัศน์ สื่อบันทึกแสงสำหรับโฮโลแกรม วัสดุต้านทานแสง และหน้ากากโฟโตมาส์ก แทลเลียมคาร์บอเนต Tl2CO3 ใช้ในการผลิตแก้วที่มีดัชนีการหักเหของแสงสูง แทลเลียมออกไซด์ Tl2O ก็เป็นส่วนประกอบของแว่นสายตาบางชนิดเช่นกัน
อย่างไรก็ตาม ไม่เพียงแต่สารประกอบแทลเลียมเท่านั้นที่พบการใช้งานในวงกว้าง แต่ตัวโลหะเองยังถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมหลากหลายสาขาอีกด้วย ธาตุแปดสิบเอ็ดถูกนำมาใช้ในโลหะผสม (ส่วนใหญ่มักมีสารตะกั่ว) ทำให้พวกมันมีความต้านทานต่อกรด ความแข็งแรง และความต้านทานต่อการสึกหรอ โลหะผสมของ 70% Pb, 20% Sn และ 10% Tl สามารถทนต่อกรดไนตริกและกรดไฮโดรคลอริก โลหะผสมแบริ่งคือ 72% Pb, 15% Sb, 5% Sn และ 8% Tl เหนือกว่าโลหะผสมดีบุกแบริ่งที่ดีที่สุด ขณะที่ตลับลูกปืนเหล่านี้ทำงาน แทลเลียมจะละลาย กลายเป็นสารหล่อลื่นที่ช่วยยืดอายุการใช้งานของตลับลูกปืน เช่นเดียวกับแทลเลียม โลหะผสมหลายชนิดมีจุดหลอมเหลวต่ำ ตัวอย่างเช่น แทลเลียมอะมัลกัม (โลหะผสมที่มีปรอท) ที่มี Tl 8.5% จะแข็งตัวที่อุณหภูมิ –59 °C เท่านั้น ดังนั้นจึงใช้ในเทอร์โมมิเตอร์อุณหภูมิต่ำ ซีลของเหลว และ สวิตช์ที่ทำงานใน Far North, แอนตาร์กติกาหรือการวิจัยสตราโตสเฟียร์ แทลเลียมถูกนำมาใช้ในการแพทย์มาเป็นเวลานาน - ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2455 ถึง พ.ศ. 2473 สารประกอบแทลเลียมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการรักษาวัณโรคและโรคบิด อย่างไรก็ตามเนื่องจากความเป็นพิษสูงของสารประกอบแทลเลียม (ความแตกต่างระหว่างปริมาณการรักษาและความเป็นพิษมีน้อย) ช่วงของการใช้โลหะนี้จึงถูกจำกัดอยู่เพียงการกำจัดขนในการรักษากลากเกลื้อน - เกลือแทลเลียมในปริมาณน้อยทำให้เกิดศีรษะล้านชั่วคราว ตั้งแต่ต้นทศวรรษ 1980 การใช้ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสี 201Tl (ครึ่งชีวิต 72.912 ชั่วโมง) ในการวินิจฉัยโรคได้เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ของระบบหัวใจและหลอดเลือดและโรคมะเร็ง ไอโซโทปรังสีอีกชนิดหนึ่งของแทลเลียมคือ β-emitter 204Tl (ครึ่งชีวิต 3.78 ปี) ถูกนำมาใช้ในเครื่องมือวัดเพื่อตรวจสอบความหนาของวัสดุต่างๆ นอกจากนี้ รังสี β 204Tl ยังใช้เพื่อกำจัดไฟฟ้าสถิตออกจากผลิตภัณฑ์กระดาษ สิ่งทอ และฟิล์มสำเร็จรูป
การผลิต
แม้ว่าแทลเลียมจะถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2404 และนักวิทยาศาสตร์หลายคนได้ศึกษาคุณสมบัติของมัน แต่องค์ประกอบที่ "ขัดแย้ง" นี้ไม่สามารถครอบครอง "ช่อง" ของมันในอุตสาหกรรมใด ๆ ได้เป็นเวลานาน ด้วยเหตุนี้ การผลิตโลหะแทลเลียมในระดับอุตสาหกรรมจึงเริ่มต้นขึ้นในช่วงทศวรรษปี ค.ศ. 1920 เท่านั้น อย่างไรก็ตาม เช่นเดียวกับในศตวรรษที่ผ่านมา แหล่งที่มาหลักของธาตุที่แปดสิบเอ็ดคือแร่โลหะซัลไฟด์ เมื่อเสริมสมรรถนะแล้ว แทลเลียมจะเข้าไปอยู่ในสังกะสี ทองแดง และตะกั่ว (ส่วนใหญ่) เข้มข้น อย่างไรก็ตามแม้ในความเข้มข้นที่ได้รับการเสริมสมรรถนะปริมาณแทลเลียมจะไม่เกิน 10-3% ตามธรรมชาติแล้วผลิตภัณฑ์ดังกล่าวไม่สามารถถือเป็นวัตถุดิบสำหรับการผลิตทางอุตสาหกรรมขององค์ประกอบที่แปดสิบเอ็ด ด้วยเหตุนี้ แหล่งที่มาของการผลิตแทลเลียมโดยตรงจึงเป็นของเสียจากการผลิตตะกั่ว กรดซัลฟิวริก สังกะสี และทองแดง (ฝุ่นควัน) ซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการคั่วแร่ซัลไฟด์ที่เสริมสมรรถนะ นอกจากนี้ตะกรันที่รวบรวมระหว่างการถลุงโลหะยังเป็นวัตถุดิบในการผลิตแทลเลียมอีกด้วย
โดยทั่วไปแล้ว การเลือกวิธีการแปรรูปวัตถุดิบขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของมัน เนื่องจากแทลเลียมถูกสกัดร่วมกับองค์ประกอบอื่น ๆ อีกจำนวนหนึ่ง รูปแบบที่แท้จริงสำหรับการแปรรูปแร่โพลีเมทัลลิกนั้นซับซ้อนมากและรวมถึงการดำเนินการแบบไพโรและไฮโดรเมทัลลิกจำนวนมาก และยังอาจมีการปรับเปลี่ยนอย่างต่อเนื่องขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของวัตถุดิบที่แปรรูป
ความเข้มข้นที่อุดมไปด้วยองค์ประกอบแปดสิบเอ็ดนั้นได้มาจากวิธีการระเหิดซึ่งแทลเลียมในระหว่างการเผาสามารถระเหยได้ทั้งในสภาพแวดล้อมออกซิไดซ์และสภาพแวดล้อมแบบรีดิวซ์ซึ่งทำให้สามารถรวมการผลิตระเหิดที่อุดมด้วยแทลเลียมเข้ากับกระบวนการสกัด องค์ประกอบอันทรงคุณค่าอื่นๆ การเสริมสมรรถนะสูงสุดด้วยแทลเลียมสามารถทำได้โดยใช้การคั่วด้วยคลอรีน (โดยเติมโซเดียมคลอไรด์หรือซิลวิไนต์) โซเดียมคลอไรด์ที่เกิดขึ้นระหว่างปฏิกิริยาที่อุณหภูมิสูงกว่า 600 ° C มีความผันผวนที่ดีและมีการระเหยเกือบทั้งหมด จากการคั่วแบบออกซิเดชัน นอกเหนือจากคลอไรด์แล้ว แทลเลียมออกไซด์ Tl2O ยังถูกระเหิด และอนุภาคคล้ายฝุ่นของแทลเลียมซัลเฟต ซัลไฟด์ และซิลิเกตจะถูกดักจับโดยการไหลของแก๊ส ในฝุ่นและระเหิดที่ได้รับระหว่างกระบวนการรีดักชัน ส่วนหนึ่งของแทลเลียมอาจอยู่ในรูปของโลหะ ถัดไป sublimates จะถูกชะล้างด้วยน้ำและกระบวนการจะต้องดำเนินการโดยใช้ความร้อนคงที่เนื่องจากความสามารถในการละลายของแทลเลียมขึ้นอยู่กับอุณหภูมิอย่างมาก บางครั้งการชะล้างน้ำจะถูกแทนที่ด้วยการชะด้วยสารละลายโซดาอ่อน ซึ่งป้องกันการเปลี่ยนคลอไรด์ของโลหะอื่น ๆ เช่น แคดเมียม ลงในสารละลาย หากแทลเลียมส่วนใหญ่มีอยู่ในรูปของสารประกอบที่ละลายได้น้อย ก็จะใช้การชะล้างด้วยกรดซัลฟิวริกเจือจาง หลังจากการชะล้างจากสารละลายในน้ำแทลเลียม (ตามรูปแบบเทคโนโลยีที่แตกต่างกัน) จะถูกปล่อยออกมาในรูปของซัลไฟด์, คลอไรด์, ไอโอไดด์, โครเมต, แทลเลียมไฮดรอกไซด์ไตรวาเลนท์หรือโลหะแทลเลียมโดยการซีเมนต์ - การตกตะกอนด้วยฝุ่นสังกะสีหรืออะมัลกัม:
Tl2SO4 + สังกะสี → ZnSO4 + 2Tl
ในกรณีที่การตกตะกอนขององค์ประกอบแปดสิบเอ็ดในรูปของซัลไฟด์ (ด้วยสารละลายโซเดียมซัลไฟด์ร้อน) จะสามารถสกัดโลหะออกจากสารละลายได้อย่างสมบูรณ์ที่สุด อย่างไรก็ตาม วิธีการนี้ไม่ได้เลือกเฉพาะ - โลหะดาวเทียมแทลเลียมทั้งหมดก่อให้เกิดซัลไฟด์ที่ไม่ละลายน้ำ ดังนั้นวิธีนี้จึงใช้กับวัตถุดิบที่มีสิ่งเจือปนเพียงเล็กน้อยเท่านั้น แทลเลียมซัลไฟด์เข้มข้นถูกชะล้างด้วยสารละลายซิงค์ซัลเฟตและแทลเลียมซัลเฟตผ่านเข้าไปในสารละลาย:
Tl2S + ZnSO4 → Tl2SO4 + ZnS
โลหะแทลเลียมถูกแยกได้จากสารละลายที่เกิดขึ้นโดยการซีเมนต์
การทำให้แทลเลียมบริสุทธิ์สมัยใหม่ประกอบด้วยการสกัดจากสารละลายที่มีซัลเฟตด้วยสารละลายไอโอดีนผสมกับสารละลายไตรบิวทิลฟอสเฟต 50% ในน้ำมันก๊าด ตามด้วยการสกัดซ้ำจากเฟสอินทรีย์ด้วยกรดซัลฟิวริก (300 กรัม/ลิตร) ด้วย การเติมไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ 3% โลหะถูกแยกออกจากการนำกลับมาใช้ใหม่โดยการคาร์บูไรเซชันบนแผ่นสังกะสี ซึ่งทำให้เกิดโลหะที่มีโครงสร้างเป็นรูพรุน ซึ่งถูกอัดเป็นก้อนและละลายภายใต้ชั้นอัลคาไลที่อุณหภูมิ 350-400 °C ในบางกรณีซึ่งพบไม่บ่อยนัก เพื่อให้ได้โลหะแทลเลียม จะใช้อิเล็กโทรไลซิสของสารละลายแทลเลียมซัลเฟตบนอะลูมิเนียมแคโทด ความจริงก็คือโลหะที่ได้จากวิธีนี้มีสารตะกั่วแคดเมียมเหล็กสังกะสีและอื่น ๆ ในปริมาณค่อนข้างมาก (0.05%) เพื่อให้ได้โลหะที่มีความบริสุทธิ์สูง การกลั่นด้วยไฟฟ้าจะดำเนินการโดยใช้แอโนดที่ละลายได้จากแทลเลียมหยาบและแคโทดจากแทลเลียมบริสุทธิ์ อิเล็กโทรไลต์คือเกลือแทลเลียม: ซัลเฟตหรือเปอร์คลอเรต ผลลัพธ์คือแทลเลียมซึ่งมีปริมาณสิ่งเจือปนจากต่างประเทศรวมน้อยกว่า 10–4% โลหะที่บริสุทธิ์ที่สุด (99.9999%) ซึ่งจำเป็นสำหรับเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์ ได้มาโดยการทำให้บริสุทธิ์โดยใช้วิธีคริสตอลฟิสิกส์: การหลอมแบบโซนหรือวิธี Czochralski
การผลิตธาตุแปดสิบเอ็ดหายากในโลกมีความผันผวนเล็กน้อยและอยู่ที่ประมาณ 15 ตันต่อปี ไม่สามารถพูดแบบเดียวกันเกี่ยวกับราคาของโลหะนี้ได้ - เนื่องจากการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ราคาแทลเลียมจึงเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับกลางศตวรรษที่ 20 ซัพพลายเออร์หลักของแทลเลียมสู่ตลาดโลก ได้แก่ เบลเยียม แคนาดา ฝรั่งเศส เยอรมนี รัสเซีย และบริเตนใหญ่
คุณสมบัติทางกายภาพ
แม้จะผ่านไปหลายทศวรรษหลังจากการค้นพบ แทลเลียมยังคงเป็นองค์ประกอบลึกลับสำหรับนักแร่วิทยา นักฟิสิกส์ และนักเคมีทั่วโลก ไม่มีอะไรน่าประหลาดใจที่นักวิทยาศาสตร์ในยุคนั้นเรียกว่าแทลเลียมซึ่งเป็นโลหะที่แปลกประหลาด - ในทางของตัวเอง คุณสมบัติทางเคมีมันคล้ายกับโลหะอัลคาไล (ออกซิไดซ์ได้ง่าย แทลเลียมไฮดรอกไซด์ละลายในน้ำและเป็นเบสแก่) และในขณะเดียวกันก็มีอะไรเหมือนกันมากกับเงิน (การละลายของคลอไรด์ โบรไมด์ และไอโอไดด์ในน้ำต่ำ) รูปร่างและในคุณสมบัติทางกายภาพหลายอย่าง (ความหนาแน่น ความแข็ง จุดหลอมเหลว) แทลเลียมมีลักษณะคล้ายกับตะกั่วซึ่งโดยวิธีนี้เป็นเพื่อนบ้านขององค์ประกอบที่แปดสิบเอ็ดในตารางธาตุ ในโอกาสนี้ Jean Baptiste Dumas นักเคมีชาวฝรั่งเศส หนึ่งในผู้บุกเบิกด้านการวิจัยเกี่ยวกับคุณสมบัติของแทลเลียม เขียนว่า: “คงไม่ใช่เรื่องเกินจริงหากจากมุมมองของการจำแนกประเภทของโลหะที่เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไป เราบอกว่าแทลเลียมรวมคุณสมบัติที่ตรงกันข้ามเข้าด้วยกันซึ่งทำให้เราเรียกมันว่าโลหะที่ขัดแย้งกัน” นักเคมีชื่อดังยังกล่าวอีกว่าแทลเลียมในหมู่โลหะนั้นเป็น "แกะดำ" เช่นเดียวกับตุ่นปากเป็ดในหมู่สัตว์ - สิ่งมีชีวิตที่น่าทึ่งนี้เป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม แต่ก็เหมือนกับนกและสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำที่มันวางไข่ ตัวของมันถูกปกคลุมไปด้วยขน แต่มีปากเป็ดและมีตีนเป็นพังผืด อย่างไรก็ตาม นักเคมีชาวฝรั่งเศสรายนี้เชื่อว่าโลหะที่เขากำลังศึกษาอยู่ แม้จะมี "ความแปลกประหลาด" มากมายก็ตาม สักวันหนึ่งจะสามารถ "สร้างยุคแห่งประวัติศาสตร์เคมี" ได้
องค์ประกอบของกลุ่มย่อยหลักของกลุ่มที่สามรวมถึงแทลเลียมนั้นมีลักษณะเฉพาะคือการมีอิเล็กตรอนสามตัวอยู่ในชั้นอิเล็กตรอนด้านนอกของอะตอม การกำหนดค่าของอิเล็กตรอนชั้นนอกของแทลเลียมคือ 6s26p; รัศมีอะตอม 1.71 A, รัศมีไอออนิก: Tl+ 1.49 A, Tl3+ 1.05 A แทลเลียมสสารอย่างง่ายนั้นเป็นโลหะหนัก (ความหนาแน่น 11.849 g/cm3) โลหะสีขาวอมเทาอ่อนที่มีโทนสีน้ำเงิน แต่เนื่องจากออกซิเดชันอย่างรวดเร็วในอากาศ มันจึงจางหายไปอย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดสีหมอง แทลเลียมเป็นพลาสติกและนิ่มมาก (ใช้มีดตัดได้ง่าย) คำอธิบายนี้เตือนใจ คุณสมบัติทางกายภาพตะกั่ว (ความหนาแน่น 11.34 g/cm3) หรือโลหะอัลคาไลบางชนิด (เช่น ลิเธียมสามารถตัดด้วยมีดได้อย่างง่ายดาย) แทลเลียมมีอยู่สามรูปแบบ: ที่ความดัน 0.1 Mn/m2 (1 kgf/cm2) และอุณหภูมิต่ำกว่า 233 °C โดยจะมีโครงตาข่ายบรรจุปิดหกเหลี่ยมพร้อมพารามิเตอร์ a = 3.4496 A และ c = 5.5137 A มากกว่า 233 ° C - ลูกบาศก์ที่มีศูนย์กลางลำตัว (a = 4.841 A) ที่ความดันสูง 3.9 H/m2 (39,000 kgf/cm2) - ลูกบาศก์ที่มีศูนย์กลางใบหน้า ในแง่ของจุดหลอมเหลว (สำหรับแทลเลียมคือ 303.6 ° C) องค์ประกอบแปดสิบเอ็ดยังมีลักษณะคล้ายกับตะกั่วซึ่งมีอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะของแข็งและของเหลวอยู่ที่ 327.4 ° C เช่นเดียวกับจุดเดือด - สำหรับแทลเลียม 1457 °C สำหรับตะกั่ว - 1740 °C
ความจุความร้อนจำเพาะของแทลเลียมที่อุณหภูมิ 20 ถึง 100 °C คือ 0.13 KJ/(kg K) หรือ 0.031 cal/(g °C) ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของการขยายตัวเชิงเส้นของแทลเลียมคือ 28 10-6 ที่ 20 °C และ 41.5 10-6 ที่ 240-280 °C ค่าการนำความร้อนขององค์ประกอบแปดสิบเอ็ดคือ 38.94 W/(m·K) ซึ่งก็คือ 0.093 cal/(cm วินาที °C) ความต้านทานไฟฟ้าของแทลเลียมที่ 0 °C คือ 18 10-6 โอห์ม·ซม. ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของความต้านทานไฟฟ้าของแทลเลียมจะลดลงตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น: 5.177 10-3 - 3.98 10-3 (0-100 °C) แทลเลียมเป็นแม่เหล็ก มีความไวต่อแม่เหล็กจำเพาะที่ 30 °C คือ -0.249 10-6 อุณหภูมิการเปลี่ยนผ่านเป็นสถานะตัวนำยิ่งยวดสำหรับแทลเลียมคือ 2.39 K ส่วนตัดขวางสำหรับการดักจับนิวตรอนความร้อนโดยอะตอมแทลเลียมคือ 3.4 ± 0.5 barn
คุณสมบัติทางเคมี
ในสารประกอบ แทลเลียมสามารถแสดงสถานะออกซิเดชันที่ +1 (Tl+) และ +3 (Tl3+) โดยสารประกอบที่เสถียรที่สุดคือสารประกอบที่ธาตุแปดสิบเอ็ดมีเวเลนซ์เชิงบวกที่ +1 สารประกอบ Tl+ ในพฤติกรรมทางเคมีคล้ายคลึงกับสารประกอบของโพแทสเซียม โซเดียม เงิน และตะกั่ว สารประกอบ Tl(I) ส่วนใหญ่มีความไวแสง โมโนวาเลนต์แทลเลียมสามารถออกซิไดซ์ในสารละลายได้ด้วยตัวออกซิไดซ์ที่แรงเท่านั้น: ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์, เปอร์ซัลเฟต, โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต, โบรมีนหรือคลอรีน (ธาตุฮาโลเจนออกซิไดซ์แทลเลียมในสถานะโมโนวาเลนต์เท่านั้น) สารประกอบแทลเลียมที่มีเวเลนซ์ลักษณะเฉพาะมากกว่า (+3) สำหรับองค์ประกอบกลุ่ม III จะมีความเสถียรน้อยกว่า สารประกอบ Tl3+ เป็นสารออกซิไดซ์ที่แรง ไม่เสถียรต่อความร้อนและผ่านการไฮโดรไลซิส ได้มาโดยการออกซิไดซ์สารประกอบ Tl+ ด้วยสารออกซิไดซ์ที่แรง (โพแทสเซียมเปอร์ซัลเฟต K2S2O8, โพแทสเซียมโบรเมต KBrO3 หรือน้ำโบรมีน) โดยทั่วไปเกลือแทลเลียมละลายได้ยากกว่าเกลือแทลเลียมโมโนวาเลนต์ที่คล้ายกัน นอกจากนี้องค์ประกอบที่แปดสิบเอ็ดยังมีลักษณะของการก่อตัวของสารประกอบที่มีสถานะออกซิเดชันระดับกลางอย่างเป็นทางการซึ่งอะตอมแทลเลียมบางส่วนมีสถานะออกซิเดชันที่ +1 และส่วนอื่น ๆ - +3 โดยทั่วไปแล้ว แทลเลียมไตรวาเลนท์เป็นส่วนหนึ่งของไอออนเชิงซ้อนในตัวพวกเขา ตัวอย่างเช่น หนึ่งในแทลเลียมคลอไรด์ Tl2Cl4 คือแทลเลียม (I) เตตราคลอโรธาลเลต (III): Tl+ หรืออีกตัวอย่างหนึ่ง: Tl+ – โดยที่แทลเลียมโมโนวาเลนต์ทำหน้าที่เป็นแคตไอออน และแทลเลียมไตรวาเลนท์เป็นส่วนหนึ่งของไอออนเชิงซ้อน
ในอากาศ พื้นผิวของแทลเลียมโลหะจะออกซิไดซ์อย่างรวดเร็ว กลายเป็นสีหมองคล้ำและถูกปกคลุมไปด้วยฟิล์มสีดำที่มีออกไซด์ Tl2O ต่ำกว่า ซึ่งจะทำให้การเกิดออกซิเดชันช้าลง:
4Tl + O2 → 2Tl2O
แทลเลียม (I) ออกไซด์ Tl2O เป็นสารผลึกสีดำที่ละลายได้ง่ายในน้ำเพื่อสร้างไฮดรอกไซด์ TlOH แทลเลียม (I) ออกไซด์สามารถรับได้โดยการทำให้แทลเลียม (I) ไฮดรอกไซด์ขาดน้ำ:
2TlOH → Tl2O + H2O
เมื่อให้ความร้อน Tl2O ในอากาศ สามารถรับแทลเลียม (III) ออกไซด์ Tl2O3 ซึ่งเป็นสารสีดำที่มีความสามารถในการออกซิไดซ์อย่างแรง โอโซนยังออกซิไดซ์แทลเลียมเป็น Tl2O3 นอกจากนี้ แทลเลียม (III) ออกไซด์ยังเกิดขึ้นระหว่างการสลายตัวด้วยความร้อนอย่างระมัดระวังของแทลเลียมไนเตรต Tl(NO3)3:
2Tl(NO3) → Tl2O3 + NO2 + NO
ที่อุณหภูมิสูงกว่า 500 °C ในอากาศ Tl2O3 จะเปลี่ยนเป็น Tl2O
แทลเลียมไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำที่ปราศจากออกซิเจน เมื่อมีออกซิเจน แทลเลียมจะละลายในน้ำเพื่อสร้างโมโนวาเลนต์แทลเลียมไฮดรอกไซด์ที่ละลายน้ำได้:
4Tl + 2H2O + O2 → 4TlOH
TlOH เป็นสารผลึกสีเหลืองที่มีคุณสมบัติเป็นเบสแก่คล้ายกับไฮดรอกไซด์ของโลหะอัลคาไล เมื่อ CO2 กระทำกับสารละลาย TlOH สามารถรับแทลเลียมคาร์บอเนตได้:
2TlOH + CO2 → Tl2CO3 + H2O
สารประกอบนี้สามารถละลายได้ในน้ำสูงและใช้ในการเตรียมสารประกอบแทลเลียมอื่นๆ
เพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดออกซิเดชัน แท่งแทลเลียมจะถูกเก็บไว้ใต้ชั้นของน้ำกลั่นและต้ม (ที่มีออกซิเจนละลายน้อย) เมื่อทำปฏิกิริยากับแอลกอฮอล์ แทลเลียมจะสร้างแอลกอฮอล์ที่เกี่ยวข้อง:
2Tl + 2C2H5OH → 2C2H5OTl + H2
หากปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นในกระแสอากาศ น้ำและแอลกอฮอล์จะเกิดขึ้น:
4Tl + 4C2H5OH + O2 → 4TlOC2H5 + 2H2O
แทลเลียมไม่ละลายในกรดไฮโดรคลอริกเนื่องจากการทู่เนื่องจากเกิดคลอไรด์ TlCl ที่ไม่ละลายน้ำ แต่โลหะละลายได้ดีในกรดไนตริก ปฏิกิริยาจะแย่ลงมากกับกรดซัลฟิวริก แทลเลียมไม่ละลายในไฮโดรเจนเฮไลด์ กรดฟอร์มิก ออกซาลิก และกรดอะซิติก นอกจากนี้องค์ประกอบที่แปดสิบเอ็ดยังไม่ทำปฏิกิริยากับด่าง (โดยไม่มีตัวออกซิไดซ์) ด้วยเหตุนี้ ค่าสูงที่สอดคล้องกัน MeTlO2 จึงได้มาจากการผสม Tl2O3 ออกไซด์กับออกไซด์ของโลหะเท่านั้น
ที่อุณหภูมิห้องแทลเลียมจะทำปฏิกิริยากับฮาโลเจน เป็นที่ทราบกันว่าเฮไลด์ทั้งหมดของแทลเลียมชนิดโมโนและไตรวาเลนต์ เช่นเดียวกับเฮไลด์เชิงซ้อนหลายชนิดที่มีสถานะออกซิเดชันระดับกลางอย่างเป็นทางการของแทลเลียม เช่นเดียวกับซิลเวอร์เฮไลด์ แทลเลียมฟลูออไรด์ TlF ละลายได้สูงในน้ำ ในขณะที่ TlCl คลอไรด์ TlBr โบรไมด์ และ TlI ไอโอไดด์ละลายได้ไม่ดี เมื่อเก็บไว้เป็นเวลานานในที่มีแสงหรือเมื่อเก็บไว้ในสถานะหลอมเหลว TlCl, TlBr และ TlI จะมืดลงเนื่องจากการสลายตัวบางส่วน:
2TlI → 2Tl + I2
องค์ประกอบแปดสิบเอ็ดทำปฏิกิริยากับฟอสฟอรัส สารหนู และซัลเฟอร์เมื่อถูกความร้อน แทลเลียมไม่มีปฏิกิริยากับไฮโดรเจน ไนโตรเจน แอมโมเนียม คาร์บอน ซิลิคอน โบรอน และคาร์บอนมอนอกไซด์แห้ง
เมื่อรวมกับซัลเฟอร์แทลเลียมจะให้อนุพันธ์ดังต่อไปนี้: แทลเลียมซัลไฟด์ (I) Tl2S - สารผลึกสีดำที่ไม่ละลายในน้ำซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ระดับกลางในการผลิตแทลเลียม; แทลเลียม (I) ซัลเฟต Tl2SO4 เป็นผงสีขาว ละลายได้สูงในน้ำ และเป็นผลิตภัณฑ์ขั้นกลางในกระบวนการรับแทลเลียมโลหะ แทลเลียมซัลไฟด์ Tl2S เกือบจะตกตะกอนในเชิงปริมาณจากสารละลายเกลือแทลเลียมที่มีไฮโดรเจนซัลไฟด์หรือแอมโมเนียมซัลไฟด์ในตัวกลางที่มีความเป็นกรด เป็นกลาง และเป็นด่างเล็กน้อย นอกจากนี้ยังสามารถได้รับจากการสังเคราะห์โดยตรงจากองค์ประกอบที่อุณหภูมิสูงขึ้น แทลเลียมซัลเฟตบริสุทธิ์ทางเคมี Tl2SO4 ได้มาจากการละลายโลหะแทลเลียมในกรดซัลฟิวริกเจือจาง