Thallium

ominaisuudet
[ Xe ] 4 f 14 5 d 10 6 s 2 6p 1 81 Tl Jaksollinen järjestelmä
Yleisesti
Nimi , symboli , atominumero	Thallium, Tl, 81
Elementtiluokka	Metallit
Ryhmä , piste , lohko	13 , 6 , s
Ulkomuoto	hopeanvalkoinen
CAS -numero	7440-28-0
EY -numero	231-138-1
ECHA InfoCard	100.028.307
Massiivinen osa maan verhosta	0,29 ppm
Atomi
Atomimassa	204,38 (204,382-204,385) ja vastaavat
Atomisäde (laskettu)	190 (156) pm
Kovalenttinen säde	145 pm
Van der Waalsin säde	196 pm
Elektronikonfiguraatio	[ Xe ] 4 f 14 5 d 10 6 s 2 6p 1
1. Ionisointienergia	6.108 287 3 (12) eV ≈ 589.36 kJ / mol
2. Ionisointienergia	20.4283 (6) eV ≈ 1 971.03 kJ / mol
3. Ionisointienergia	29.8520 (6) eV ≈ 2 880.28 kJ / mol
4. Ionisointienergia	51.14 (4) eV ≈ 4 934 kJ / mol
5. Ionisointienergia	62.6 (4) eV ≈ 6 040 kJ / mol
Fyysisesti
Fyysinen tila	kiinteä
Kristallirakenne	kuusikulmainen
tiheys	11,85 g / cm 3
Mohsin kovuus	1.2
magnetismi	diamagneettinen ( Χ m = −3,7 10 −5 )
Sulamispiste	577 K (304 ° C)
kiehumispiste	1733 K (1460 ° C)
Molaarinen tilavuus	17,22 10 −6 m 3 mol −1
Haihtumislämpö	162 kJ / mol
Fuusion lämpö	4,2 kJ mol −1
Äänen nopeus	818 m s −1 293,15 K.
Ominaislämpökapasiteetti	129 J kg −1 K −1
Sähkönjohtavuus	6.67 · 10 6 A · V −1 · m −1
Lämmönjohtokyky	46 W m −1 K −1
Kemiallisesti
Hapettumistilat	1 , 3
Normaali potentiaali	−0,3363 V (Tl + + e - → Tl)
Elektronegatiivisuus	1.62 ( Paulingin asteikko )
Isotoopit
isotooppi NH t 1/2 ZA ZE (M eV ) ZP 199 Tl {syn.} 7.42 h ε 1 440 199 toim 200 tl {syn.} 26,1 h ε 2456 200 Hg 201 Tl {syn.} 72,912 h ε 0,493 201 toim 202 Tl {syn.} 12,23 d ε 1.364 202 toim 203 Tl 29,524% Vakaa 204 Tl {syn.} 3.78 a β - 0,764 204 Pb ε 0,347 204 toim 205 Tl 70,476  % Vakaa 206 Tl jäljissä 4.199 min β - 1.533 206 Pb 207 Tl jäljissä 4,77 min β - 1.423 207 Pb 208 Tl jäljissä 3,053 min β - 5.001 208 Pb ... ... ... ... ... ... 210 Tl jäljissä 1.30 min β - (≈ 100%) 5.484 210 Pb β - n (0,0070%) 0,299 209 Pb
Katso muut isotoopit isotooppiluettelosta
turvallisuusohjeet
GHS varoitusetikettitiedot alkaen  asetuksen (EY) N: o 1272/2008 (CLP) , tarvittaessa laajentaa vaara H- ja P -lausekkeet H: 330-300-373-413 P: 260-264-284-301 + 310
SI -yksiköitä käytetään mahdollisuuksien mukaan ja tavanomaisesti . Ellei toisin mainita, annetut tiedot koskevat vakio -olosuhteita .

Thallium on kemiallinen alkuaine , jonka alku- merkki on Tl ja atominumero 81. Jaksollisessa taulukossa se kuuluu kolmanteen pääryhmään tai 13.  IUPAC -ryhmään , booriryhmään . Pehmeä, harmaa metalli , joka on hyvin samanlainen kuin lyijy, on erittäin myrkyllistä.

tarina

Tallium (alkaen vanha kreikkalainen θαλλός thallós 'vihreä oksa', koska se on vihreä spektriviivaa 535 nm: ssä) havaittiin Englannissa vuonna 1861 Sir William Crookes spektroskooppisesti että lyijy kammiossa lietettä rikkihapolla tehdas ominaisuuden perusteella vihreä spektriviivan . Samaan aikaan ranskalainen Auguste Lamy onnistui tekemään metallin elektrolyyttisesti .

Esiintyminen, raja -arvot

Thallium ei ole harvinainen elementti, mutta mineraaleja, joilla on korkea talliumpitoisuus, on hyvin vähän : Crookesite (Ruotsi ja Venäjä), Lorandite (Allchar, Makedonia; USA) ja Hutchinsonite . Valtaosa määrästä on mukana alkuaineena kaliumia sisältävissä savissa , maaperässä ja graniiteissa . Luonnollinen pitoisuus on 0,4-6,5 mg / kg. Kuparin , lyijyn , sinkin ja muiden sulfidimalmien sulamisesta syntyvä määrä riittää tyydyttämään kysynnän .

Liittovaltion Risk Assessment oletetaan toleranssin arvo on enintään 5 ug / l ja juomavettä .

Isotooppi ²⁰⁵ Tl on Neptunium-sarjan ²⁰⁹ Bi (puoliintumisaika 1,9 · 10 ¹⁹ vuotta) radioaktiivisen hajoamisen viimeinen nuklidi .

Poiminta ja esittely

Thallium säilytetään argonin alla sen herkkyyden vuoksi ilmaan

Metallista talliumia saadaan yleensä saostamalla sinkillä. Talliumin tuotanto maailmassa on 5  tonnia vuodessa.

ominaisuudet

Pehmeän ja muokattavan metallin tuoreet leikatut pinnat ovat kiiltäviä, lyhyen ajan kuluttua ne on peitetty siniharmaalla oksidikalvolla . Thallium (I) hydroksidi , joka on erittäin vahva emäs, muodostuu kosteassa ilmassa ja vedessä . Se ei liukene emäksisiin liuoksiin.

Toisin kuin kevyemmät ryhmän jäsenet, talliumia esiintyy pääasiassa + I -hapetustilassa . Tämä johtuu termodynaamisesta 6s: n inertistä parivaikutuksesta , koska 6s -elektronien ionisaatioenergia on epätavallisen korkea. Myös hapetustilat + II ja + III ovat mahdollisia, mutta niitä esiintyy paljon harvemmin. Siksi talliumia löytyy kumppanina monista eri mineraaleista.

Monissa ominaisuuksissa + I -hapetustilassa oleva talliumi on hyvin samanlainen kuin paljon kevyempi kalium, mikä johtuu vähiten samankaltaisista ionisäteistä. Talliumkarbonaatti on ainoa raskasmetallikarbonaatti, joka liukenee helposti veteen. Toisaalta myös hopean vastaavalle hapetustilalle on olemassa yhtäläisyyksiä (talliumhalogenidit ovat heikosti liukoisia ja herkkiä valolle).

Thalliumyhdisteillä on voimakas vihreä liekin väri, spektroskoopissa on ominaista terävä emissioviiva 535 nm: ssä (tärkeä oikeuslääketieteessä).

Tallium reagoi kanssa halogeeneilla jopa huoneenlämpötilassa. Muodostuneet talliumhalogenidit (lukuun ottamatta fluorideja) muuttuvat fluoresoiviksi ottamalla pieniä vesijäämiä -180 ° C: ssa.

käyttää

• matalasulavat lasit (125-150 ° C)
• infrapuna läpäisevät lasit
• Korkea taitekerroinlasit kopiokoneisiin ja faksilaitteiden optiikkaan
• erittäin IR- taittoväliaine ATR-spektroskopiaa varten (valmistettu talliumbromojodidista, ns. KRS-5)
• Tallium (I) sulfaatin kuten rotanmyrkkyä ( Celio jyvät ) (nyt kielletty monissa maissa, koska sen myrkyllisyys)
• Lyijy-talliumseokset tehorullille teräslevyn jatkuvaan elektrolyyttiseen galvanointiin
• Tallium rikkivety tuotantoon valokennojen
• Gammasäteilyn ilmaisimet
• in sydänlihaksen gammakuvaus
• Talliumnitraatti vihreänä fluoresoivana aineena meripelastusohjuksissa (ongelmallista myrkyllisyyden vuoksi)
• elohopeaseoksena ( amalgaami ) lämpömittarissa alhaisiin lämpötiloihin (−58 ° C asti)
• kuten korkean lämpötilan suprajohteen Hg _0,8 Tl _0,2 Ba ₂ Ca ₂ Cu ₂ O ₈
• Lisäys lyijyn tellurideihin termosähköisten materiaalien tehokkuuden lisäämiseksi

fysiologia

Thallium imeytyy elimistöön hyvin, erityisesti ruoansulatuskanavan tai keuhkojen kautta. Kolmenarvoinen tallium (Tl ³⁺ ) pelkistyy kehossa nopeasti yksiarvoiseksi talliumiksi (Tl ⁺ ) ja alkuaine hapetetaan Tl ^{+: ksi} , joka jakautuu hyvin nopeasti ja Na ⁺ / K ⁺ -pumpun kautta verenkierrosta solukudokseen ja elimet kuljetetaan. Koska ioninen säde Tl ⁺ , se on kehosta, kuten kalium - ionien K ⁺ katsottuna ja kuljetetaan. Korkeita Tl ⁺ -tasoja esiintyy munuaisissa ja maksassa sekä paksusuolen kudoksessa ja tietyissä luissa. Selviytymisen jälkeen myrkytyksestä Tl ⁺ löytyy kynsistä ja hiuksista pitkään. Lisäksi Tl ^{+ on kyseenalainen,} kun se erittyy kehosta. Samankaltaisia ​​kuin amatoksiineja tuber-agaric-myrkytyksen tapauksessa, myös Tl ⁺ on ns. Enterohepaattisen syklin alainen . Yrityksen vieroitusyritys maksan kautta ja lopulta sapen erityksen avulla estetään Tl ⁺ -ionien uudelleen imeytymisestä suolistossa. Vaikka tämä erittymisreitti on määrällisesti pienempi kuin munuaisten kautta, tähän vaikuttaa erityisesti Tl ^{+: n} aiheuttama vahinko . Siksi lääketieteellisesti indusoitu vieroitus rauta (III) heksasyanoferraatilla (II) (yleisesti tunnettu Berliinin sinisenä ) alkaa erittymisestä sapen ja suoliston kautta (sappijärjestelmä) . Sappierityksen kautta pohjukaissuoleen ^vapautunut Tl ⁺ sitoutuu kemiallisesti sinne tai suolistoon ”Berliinin sinisellä” ja erittyy lopulta ulosteeseen.

Talliumin biologista toimintaa ei ole vielä vahvistettu.

turvallisuusohjeet

myrkyllisyys

Tallium ja talliumia sisältävät yhdisteet, kuten talliumsulfaatti, ovat erittäin myrkyllisiä ja niitä on käsiteltävä erittäin huolellisesti. Talliumsulfaattia sisältävän rotta- ja hiirimyrkyn " Zelio " yleisen saatavuuden jälkeen talliumivalmisteisiin liittyviä murhia ja itsemurhitapauksia on tullut yhä enemmän.

Ruostunut talliummetallitanko

Tappava annos aikuisille ihmisille on noin 800 mg. Akuutti talliummyrkytys tapahtuu neljässä vaiheessa, joista ensimmäinen on suhteellisen yleinen oireenmukainen ja vuorotteleva ripuli ja ummetus . Tässä vaiheessa muutokset hiusten juuria voidaan jo nähtävissä, joka sitten yleensä vaihtaa hiusten menetys tyypillistä tallium myrkytyksen tietyistä kehon osien eriasteisesti on 13. päivänä . Toisessa vaiheessa tapahtuu neurologisia ja psykologisia muutoksia, jotka tulevat havaittaviksi liiallisena kivun havaitsemisena kehon ääreisosissa. Myrkytys huipentuu sitten kolmanteen vaiheeseen kymmenennen ottamispäivän jälkeen. Vakavia näköhäiriöitä , jotka johtuvat vastaavien kallon hermojen halvaantumisesta . Lisääntynyt sydämen toimintaa ( takykardia ) selittyy vaikutus tallium virityspinnalle muodostumista sinussolmukkeessa ja johtumisen herätteen, joka johtaa sen tappava Tl myrkytys mikä johtuu siitä, sydämen rytmihäiriöt . Kolmannen myrkytysviikon aikana tappavan lopputuloksen todennäköisyys kasvaa ja myöhäisvaihe (mukaan lukien suoliston perforaatio) alkaa. Tämä osoittaa yleensä peruuttamattomia vaurioita hermojen siirtymiselle kehon alaosissa, häiriintyneitä refleksejä ja lihasten heikkenemistä . Pysyvästi heikentynyt henkinen suorituskyky voi jäädä, jolloin erittäin vakava myrkytys voi johtaa vakaviin peruuttamattomiin aivovaurioihin. Hiukset kehittyvät uudelleen muutaman kuukauden kuluttua. Pienemmät määrät johtavat krooniseen myrkytykseen , joka voi jäädä havaitsematta pitkään ( Mees -kynsinauhoja voidaan havaita), mutta tämä yleensä viittaa tahalliseen myrkytykseen, koska myrkyllisten määrien luonnollinen imeytyminen on tuskin mahdollista.

Rikastukset

Aikana sementin tuotanto , tallium voi kerääntyä pakokaasujen puhdistusjärjestelmää muodossa sen haihtuvan halidit.

Eläin- ja vihannesruoat sisältävät yleensä enintään 0,1 mg / kg teelusikallista, mutta sieniä ja eräitä kaalilajeja, esimerkiksi talliumia, voi kertyä jopa 1 mg / kg .

nettilinkit

Wikisanakirja: Thallium  - selitykset merkityksistä, sanojen alkuperästä, synonyymeista, käännöksistä

• Kuva oksidittomasta talliuminäytteestä

Yksilöllisiä todisteita

1. ↑ Harry H. Binder: Kemiallisten alkuaineiden sanakirja. Hirzel, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3 .
2. ↑ Kiinteistöjen arvot (tietoruutu) on otettu osoitteesta www.webelements.com (Thallium) , ellei toisin mainita .
3. ↑ IUPAC: n suosittelema vakioarvo on annettu, koska tämän elementin isotooppikoostumus voi vaihdella paikallisesti, suluissa ilmoitettu massa -alue johtaa keskimääräiseen atomipainoon. Katso: Michael E. Wieser, Tyler B. Coplen: Elementtien atomipainot 2009 (IUPAC Technical Report). Julkaisussa: Pure and Applied Chemistry. 2010, s.1 , doi: 10.1351 / PAC-REP-10-09-14 .
4. ↑ CIAAW, Standard Atomic Weights Revised 2013 .
5. ↑ ^{a b c d e} Entry on tallium in Kramida, A., Ralchenko, Yu., Reader, J. and NIST ASD Team (2019): NIST Atomic Spectra Database (versio 5.7.1) . Toim.: NIST , Gaithersburg, MD. doi : 10.18434/T4W30F ( https://physics.nist.gov/asd ).  Haettu 13. kesäkuuta 2020.
6. ↑ ^{b c d e} Merkintä tallium klo WebElements, https://www.webelements.com , pääsee 13. kesäkuuta 2020 mennessä.
7. ↑ Robert C.Weast (toim.): CRC Handbook of Chemistry and Physics . CRC (Chemical Rubber Publishing Company), Boca Raton 1990, ISBN 0-8493-0470-9 , s. E-129-E-145. Siellä arvot perustuvat g / mol ja ne on annettu cgs -yksiköissä. Tässä määritetty arvo on siitä laskettu SI -arvo ilman mittayksikköä.
8. ^ ^{A b} Yiming Zhang, Julian RG Evans, Shoufeng Yang: Korjatut arvot kiehumispisteille ja käsikirjojen elementtien höyrystymisen entalpioille. Julkaisussa: Journal of Chemical & Engineering Data . 56, 2011, s. 328-337, doi: 10.1021 / je1011086 .
9. ↑ ^b Merkintä tallium on GESTIS aine tietokanta IFA , näytetty 9. elokuuta, 2016. (JavaScript vaaditaan)
10. ↑ Merkintä tallium että luokitusten ja merkintöjen luetteloon on Euroopan kemikaaliviraston (ECHA), pääsee 1. elokuuta 2016 Valmistajien ja jälleenmyyjien voi laajentaa yhdenmukaistettuun luokitukseen ja merkintöihin .
11. ^ Wilhelm Gemoll : Kreikan ja saksan koulu ja käsikirja . München / Wien 1965. 
12. ↑ ^{a b} mm: Geologinen yksittäistapaus. Julkaisussa: badische-zeitung.de Local, Kandern. 20. joulukuuta 2011 (4. joulukuuta 2011).
13. ↑ H. Gobrecht, F. Becker: Tallium (I): n ja lyijy (II) halogenidien luminesenssista matalissa lämpötiloissa. Julkaisussa: Journal of Physics. 135, 1953, s. 553-557, doi: 10.1007 / BF01338819 .
14. ↑ TR: Jätekaasulämmöstä saatava sähkö. 30. heinäkuuta 2008.
15. ^ Helmut Schubothe: Myrkytykset. Julkaisussa: Ludwig Heilmeyer (toim.): Sisätautien oppikirja. Springer-Verlag, Berliini / Göttingen / Heidelberg 1955; 2. painos ibid. 1961, s. 1195-1217, tässä: s. 1205 f. ( Thalliummyrkytys ).
16. ↑ P. Reuther, J. Epping, P. Krauseneck, HG Mertens, K. Ricker: Thalliummyrkytys - Würzburgin myrkytystapausten fenomenologian erityispiirteet. Julkaisussa: H. Gänshirt, P. Berlit, G. Haack (toim.): Sydän- ja verisuonitaudit ja hermoston neurotoksikologiset aivokuoleman ongelmat (= neuvottelut Saksan neurologian yhdistyksestä. 58. konferenssi, 1984, Heidelberg. Osa 3). Springer, Berlin / Heidelberg 1985, ISBN 978-3-642-46521-5 DOI: 10.1007 / 978-3-642-46521-5_80 ( rajoitettu esikatselu Googlen teoshaussa )
17. ↑ Zhu Lingin sydäntäsärkevä tarina ( muistoesitys 23. lokakuuta 2016 Internet -arkistossa ).
18. ↑ C. Thompson, J. Dent, P. Saxby: Talliummyrkytyksen vaikutukset henkiseen toimintaan. Julkaisussa: British journal of psychiatry. Vuosikerta 153, 1988, s. 396-399. PMID 3250680 .
19. ↑ W. Weisweiler, E. Mallonn: thallium - Koulutus, haihtuvuus, rikastuminen . Jodi ja tallium sementin valmistusprosessissa. Pöly.