Таллий элемент. Свойства таллия. Применение таллия

Таллий – это металл серебристо-белого цвета с голубым отливом. Распознать его на вкус и запах невозможно. Но и вряд ли кто-то рискнет пробовать это вещество. Ведь таллий – это яд, причем высокого уровня токсичности сродни свинцу и мышьяку . Отравление большими дозами нередко заканчивается летальным исходом. При постепенном воздействии на организм имеет свойство накапливаться в почках, легких, печени и головном мозге. Приводит к необратимым изменениям в работе органов и систем, крайне тяжело подается выведению.

Область применения

Благодаря уникальным физико-химическим свойствам соединения таллия активно применяют в промышленности :

• при производстве очков ночного виденья и оптических линз;
• при исследовании минеральных горных пород, руды;
• в низкоградусных лабораторных термометрах;
• в составе проводниковых веществ и смесей;
• в пиротехнической отрасли;
• в составе светящихся красок;
• в производстве ядохимикатов для обработки растений и отравы для грызунов;
• в легкой промышленности для обработки бумажных изделий и текстиля (таллий используется в форме радиоактивного изотопа);
• при изготовлении искусственных драгоценных минералов.

Метод активации таллием щелочноземельных фосфатов используется в некоторых физиотерапевтических процедурах, оказывающих тепловое действие на человека. А соединения таллия представляют интерес в качестве вспомогательного лечения при стригущем лишае. Но ввиду высокой степени токсичности металла, широкое применение в медицинской практике таллий – яд – не нашел.

Причины отравления

Отравление таллием может носить различный характер и проявиться как в острой, так и в хронической форме. Чаще всего в медицинской практике сталкиваются именно с острой формой заболевания. Нередко на больничную койку попадают дети, по неосторожности или в качестве экспериментов проглотившие отраву для грызунов или гранулы пестицидов, в которых содержится смертельный токсин.

Хроническая форма заболевания характерна для людей, работающих на производстве и ежедневно контактирующих с ядовитым веществом . Большего всего подвержены рискам люди, занятые на плавлении руд, обжиге серного колчедана, сжигания угля и получения цемента. Попадание токсина в организм происходит преимущественно через дыхательные пути. Возможно употребление пищевых продуктов, покрытых пылью с примесями яда.

В истории криминалистики описано немало прецедентов суицида и убийств с использованием ядовитого вещества.

Симптомы острого отравления таллием

При острой форме отравления большинство симптомов проявляется спустя несколько часов после попадания яда в организм . Время может меняться и будет зависеть от величины дозировка. В отличие от обычного пищевого отравления токсическое поражение ядом характеризуется более тяжелыми проявлениями:

• Со стороны желудочно-кишечного тракта отмечаются сильные боли в эпигастральной области, тошнота, частые эпизоды рвоты, жидкий стул с примесью крови.
• Поражение периферической нервной системы проявляется тремором конечностей, повышение артериального давления, учащенным сердцебиением, мышечными болями и общей слабостью.

Продолжительность данного периода составляет не более 6 часов с момента поступления таллия в организм. Если на данном этапе человеку не будет оказана профессиональная медицинская помощь, токсины всасываются из желудка и продолжают поражать нервные клетки организма. Появляются новые симптомы отравления, усугубляющиеся с каждой минутой:

• расстройство психики, спутанность сознания;
• нарушение устойчивости и координации движений;
• судороги;
• потеря зрения вследствие паралича глазных мышц.

Если дозировка ядовитого вещества была критичной, на последней стадии речь идет о множественном поражении нервов и нервных окончаний . Варианты развития событий могут быть самыми различными, но ни один из них не является благополучным (инсульт, инфаркт, кома).

Истории наших читателей

Владимир
61 год

Смерть от таллия наступает при употреблении дозы в 600 мг. Вероятность спасти пациента при такой дозировке ядом нулевая.

Клиническое течение хронического отравления

При регулярном попадании в организм соединений таллия в минимальной дозировке симптомы отравления начинают проявляться несколько позже и при этом имеют менее выраженный характер. Если, работая во вредных условиях, человек начинает испытывать головные боли и слабость в теле, необходимо срочно обратиться к инфекционисту . Возможно, опасения напрасны, но полностью исключать вероятность отравления не стоит.

Если яд продолжает накапливаться в организме и отравлять его, постепенно состояние больного будет все больше ухудшаться. Среди клинических признаков хронического отравления таллием выделяют:

• непроходящий кашель, появление одышки, на более поздних стадиях может развиваться отек легких, паралич мышц дыхательной системы;
• боли в области сердца, скачки артериального давления, тахикардия;
• появление сыпи на различных участках тела, незаживающие дерматиты;
• появление белых вкраплений на ногтях;
• выпадение волос на голове, облысение также может затрагивать брови и ресницы;
• у мужчин нарушается работа половой системы, возникает импотенция;
• снижение остроты зрения, полная его потеря вследствие атрофии сетчатки.

Резкое ухудшение здоровья отмечается на последних стадиях заболевания, когда помочь человеку уже крайне сложно . Возможен летальный исход вследствие отека легких, инсульта, инфаркта, комы.

При хроническом течении признаки расстройства пищеварительной системы отсутствуют. Вероятность кишечных кровотечений и частых эпизодов рвоты минимальна.

Диагностика

По первым симптомам сложно установить, что их проявление спровоцировано непосредственно таллием. Так как клинические проявления схожи со многими другими заболеваниями, в том числе с патологиями желудочно-кишечного тракта. Поэтому при постановке диагноза очень важно уделить внимание опросу пациента о его месте работы и возможном контакте с токсическим веществом .

Подтвердить подозрения и начать действовать помогает анализ мочи и анализ крови. Во время исследований в крови обнаруживается повышенное содержание мочевины, а исследуемая моча показывает наличие конкретного токсина. Целесообразно проведения и рентгенографии. В просвете рентгена обнаруживается не только попавшее с едой вещество, но и давность его употребления из расчета уровня его нахождения в отделах пищеварительного тракта.

Лечение

При остром отравлении таллием первая помощь пострадавшему основана на промывании желудка для предотвращения проникновения токсинов в общий кровоток . Так как яд быстро распространяется по организму, процедуру рекомендуется провести еще до приезда бригады скорой помощи. Также в домашних условиях можно принять слабительный препарат для очищения кишечника от токсинов и диуретик для усиления выведения таллия вместе с мочой.

Лечение острого отравления таллием проводится в условиях стационара. На начальном этапе терапия направлена на выведение из организма как самого токсического вещества в неизменном виде, так и продуктов его распада. После этого пациенту назначается антидот, нейтрализующий действие яда. В данном случае в роли антидота выступает прусская синь, способствующая выведению остатков таллия вместе с каловыми массами.

В качестве вспомогательных средств лечения отравления применяются:

• многократные сеансы гемодиализа для поддержания работы почек ;
• внутривенное введение препаратов калия для предупреждения обратного всасывания токсинов в каналах мочевой системы;
• при нарушении дыхательной функции пациенту вводится любелина гидрохлорид внутривенно или внутримышечно;
• препараты для нормализации сердечной деятельности при аритмии и тахикардии;
• для устранения симптомов расстройства нервной системы применяются витамины группы В.

Возможные последствия, профилактика

Продолжительная интоксикация соединениями таллия может грозить импотенцией, бесплодием и риском рождения ребенка с врожденными патологиями .

К последствиям отравления также можно отнести хронические патологии пищеварительного тракта, заболевания органов дыхания, психоэмоциональные расстройства, нарушение гормонального фона.

Очень высока вероятность смертельного исхода вследствие инфаркта миокарда или инсульта даже после пройденного стационарного лечения.

При своевременно оказанной помощи и содержании незначительной дозы яда период полного выведения таллия составляет 2-3 месяца. И это при условии крепкого здорового организма до отравления.

Учитывая такие не радужные перспективы, в условиях работы с ядовитым веществом стоит проявлять максимальную осторожность. Если ваша профессиональная деятельность напрямую связана с соединениями таллия, обязательно придерживайтесь мер предосторожности:

1. Если техникой безопасности прописано использование средств индивидуальной защиты и ношение специальной одежды, не пренебрегайте этими нормами. Респиратор и перчатки могут спасти вашу жизнь, и это не преувеличение.
2. По окончании рабочего дня сразу принимайте душ, чтобы смыть с кожи остатки ядовитых веществ.
3. На рабочем месте нельзя есть и пить. Пыль с частицами таллия легко оседает на всех окружающих предметах, в том числе на пищевых продуктах.
4. Дважды в год проходите профилактические осмотры. И делайте это не для штампа в санитарной книжке, а для своего здоровья.

И следите за своими детьми. Уж слишком часты случаи смертельного исхода по причине неосторожного обращения с химикатами. И процент смертности среди маленьких пациентов очень высокий . Ведь именно их неокрепшему организму сложнее всего бороться с тяжелым поражением органов.

Одним из химических элементов, который относится к металлической группе, является талий. Таллий в организме человека всегда присутствует в небольшом количестве. Несмотря на это контакта с ним следует избегать, поскольку приводит к тяжелой форме интоксикации. Таллий имеет ядовитое действие на человека.

Что собой представляет талий и возможные способы отравления им

Прежде чем выяснить, где можно отравиться, необходимо ответить на вопрос: соли таллия - что это? Это сильнодействующий токсин, который поражает периферическую и центральную нервную систему, почки, желудочно-кишечный тракт. В промышленности его используют намного реже, чем другие металлы. Важно помнить, что любой контакт с ним в большинстве случаев заканчивается смертью, поскольку является сильнодействующим ядом.

Во время многочисленных экспериментов данный химический элемент был выявлен в организме человека в большем количестве именно в жировых тканях. По сегодняшний день его функции и предназначение в нашем организме остаются большой загадкой. В растениях находится его минимальное количество. Поэтому ученые считают, что таллий (или thallium) попадает в организм человека именно с растительными продуктами. Концентрация настолько мала, что никакого вреда здоровью он не причиняет.

Важно знать, где содержится яд. Интоксикация может произойти в одной из следующих ситуаций:

• Работа с пестицидами или инсектицидами. Большая часть отравлений наблюдается у работников сельского хозяйства.
• Во время работы на производстве, где используют талий. Например, производство пиротехники, термометров, красок флуоресцентных и лампочек.
• Металл входит в состав ядов для грызунов, поэтому отравление может произойти во время обработки помещения против грызунов.
• Чаще всего дети травятся от попадания вовнутрь средства, которое содержит пестициды таллия. Так важно прятать от ребенка все отравы, растворы и химикаты, ведь он еще ничего не знает о предстоящей опасности. Для маленького организма даже самое минимальное количество подобного вещества может стать последним.

Во время работы с таллием обязательно надевается респиратор и защитный костюм.Для отравления не всегда нужен контакт с кожей, достаточно сульфат талию попасть в организм через дыхательные пути. Очень часто этот химический элемент используют для того, чтобы намеренно убить человека.

Действие таллия на организм

Выше мы выяснили, что данный металл имеет 3 пути попадания в организм:

• контакт с кожей,
• через пищеварительную систему,
• через дыхательные пути.

Таллий имеет ядовитое действие на организм человека. Достаточно 1 грамма для отравления. Большее количество приводит к смерти. Самое быстрое и тяжелое отравление наблюдается в ситуациях когда таллий (thallium) проглотили. Попадание его в желудок приводит к локальному воспалению. Достаточно менее часа для того, чтобы этот яд распространился по всему организму. Больше всех страдают почки, поскольку лишь они способны вывести его из организма. А именно происходит нарушение их функций, поскольку таллий оседает на внутренних стенках органов. Выводится из организма очень и очень медленно. Понадобится до 3-х месяцев, чтобы полностью очистить организм от небольшого количества яда.

Не только почки, но и все остальные жизненно важные органы страдают от интоксикации. В сердце, нервных клетках головного мозга, печени, нервных путях и сосудах наблюдается оседание металла. В более тяжелых случаях отмечается отек головного мозга. Как правило, именно это становится причиной всех смертей в ходе отравления.

Проявления отравления таллием

Сложность интоксикации напрямую зависит не только от количества принятого яда, но и от возраста пострадавшего и его веса. Ребенку необходимо намного меньше времени и количества химиката для развития отравления.

Спустя первые 2 часа можно наблюдать, как начинают проявляться первые симптомы. Общее состояние пострадавшего начинает быстро ухудшаться и спустя это время можно наблюдать полную клиническую картину. Первые симптомы отравления таллием:

• Острая боль в животе, которая быстро распространяется. В этот момент поражаются все отделы кишечника и желудка.
• Тошнота, после чего следует рвота. Обычно рвотная масса состоит из желудочного сока, желчи и остатков съеденного.
• Вследствие поражения кишечника наступает диарея, которая сопровождается кровью. Это вызвано кровотечением в кишечнике.
• Учащенный ритм сердца или тахикардия могут привести в скором времени к постоянно нарушенному ритму сердца.
• Частое дыхание.
• Наблюдается падание артериального давления. Это вызвано внутренним кровотечением в области кишечника.

Если вовремя не обратиться за медицинской помощью, то на протяжении следующей недели добавляются такие симптомы:

• приступы судорог, которые очень напоминают эпилепсию,
• сильная и постоянная головная боль находится в одной части головы,
• апатия, ярко выраженная слабость всего организма,
• миалгия, так званая мышечная боль, которая локализируется в нижних конечностях,
• пошатывания, нарушенная координация, особенно заметна при ходьбе. Это говорит о том, что таллий повредил мозжечок,
• воспаление нервных путей или полиневрит, который проявляется болями во всем теле,
• резкое ухудшение зрения, в особо запущенных и тяжелых формах наступает полная слепота, что говорит о поражении в головном мозге зрительного центра,
• потеря сознания, наблюдаются глубокие коматозные состояния.

В случаях острых и тяжелых отравлений пострадавший умирает в течение первых суток вследствие отека мозга или внутреннего кишечного кровотечения.

Первая медицинская помощь при отравлении

Если есть подозрения, что произошла интоксикация таллием, необходимо вызвать скорую помощь, не дожидаясь первых симптомов. Ведь каждая минута важна. Первая помощь и дальнейшее лечение осуществляется лишь медперсоналом в стационарных условиях.

Все что вы можете - это . Таким образом, вы выведите собравшиеся частички талия в желудке и уменьшите тяжесть всего дальнейшего процесса отравления. Следующие мероприятия вы можете провести самостоятельно:

• Очищение желудка. Если яд был проглочен, то данное мероприятие рекомендуется провести в первые минуты. Для этого пострадавшему необходимо выпить залпом более 1-го литра простой воды, после чего вызвать рвотный рефлекс. Для того чтобы спровоцировать рвотный позыв, надавите на корень языка. Необходимо повторить данную процедуру несколько раз. Это поможет вывести из желудка максимальное количество яда. Если наблюдается нарушение сознания, то такая промывка категорически запрещается. Также следует прекратить в случаях, когда рвота имеет темный или даже черный цвет. Такой цвет может говорить лишь о начавшемся внутреннем кровотечении. А промывание лишь усилит его и увеличит объем кровопотери.
• Сорбенты. Стоит заглянуть в аптечку. Возможно, там найдутся препараты группы сорбентов. Внимательно прочтите инструкцию, чтобы понять, какую необходимо больному принять дозировку. Например, на 10 кг веса необходима 1 таблетка активированного угля.
• Питье. Это должна быть простая вода. Именно питье поможет снять обезвоживание, которое может возникнуть в процессе отравления. Следует обратить внимание на температуру воды. Она должна быть комнатной, ни в коем случаи не горячей. Также следует избегать газированных напитков.

Лишь прибывшие на вызов медики могут оказать первую медицинскую помощь. Она состоит из следующих мероприятий:

• вводятся препараты, которые устраняют нарушение дыхания и сердцебиения,
• ставятся специальные капельницы, которые снимают интоксикационный синдром,
• при выраженном кишечном кровотечении вводятся кровоостанавливающие препараты,
• если наблюдается неукротимая рвота, то ,
• маленьким детям или пострадавшим с нарушенным сознанием делают промывку желудка через зонд.

После того как все жизненно важные показатели стабилизировались, его везут в ближайшую больницу. Там проводится госпитализация в токсикологическое отделение или в реанимацию.

Обследование и лечение пострадавшего

В организме не так просто выявить таллий. Для этого рентгенологически исследуют брюшную полость. Его можно увидеть на снимке, поскольку он не пропускает рентгеновские лучи. Он может собираться в области почек или кишечника.

Отравление таллием является очень серьезным, поэтому лечение начинается в минуты госпитализации. Оно состоит из следующих компонентов:

• Вводится дитиокарб – это антидот таллия. Благодаря ему нейтрализуются и выводятся токсины с организма. Но улучшение не происходит мгновенно.
• Гемодиализ также помогает вывести токсины с организма. Проводится в первые сутки отравления. Помогает предотвратить острую почечную недостаточность.
• Если отсутствует кишечное кровотечение, то применяют слабительные препараты.
• Вводятся медикаменты для нормализации и поддержания давления и работы сердца.
• Капельницы, которые направлены на нормализацию давления, а также снижение интоксикации. Любой препарат вводится под строгим контролем электролитного состава крови.

Какие могут быть последствия?

Во всех случаях отмечается, что интоксикация сульфатом таллия никогда не проходит бесследно, в независимости была ли оказана помощь своевременно и правильно или спустя некоторое время. Как правило, последствия остаются на всю жизнь. При более сложных отравлениях после выздоровления наблюдается полная потеря трудоспособности. Самые распространенные последствия после интоксикации:

• Аллопеция. Характерно как для мужчин, так и для женщин. Потеря волос может быть частичная, а может быть и полное облысение. Как правило, это последствие необратимо.
• Сетчатка глаза атрофируется. Это приводит к полной или частичной потери зрения.
• У мужчин импотенция, а у женщин нарушается менструальный цикл, возможно бесплодие.
• Почечная недостаточность вызвана поражением почек, в некоторых случаях пострадавший нуждается в постоянном гемодиализе.
• Атрофия кожи, дерматит, высыпания и покраснения.
• Сердечная недостаточность, которая переходит в хроническую.
• Депрессия.
• Нарушение памяти.
• Развитие эпилепсии.

В связи с тем, что таллий не такой распространенный металл, отравление им встречается редко, но оно намного серьезней, чем остальные. Важно помнить, что такое соли таллия и где содержится яд. Чаще всего страдают дети, которые употребили вещество, в состав которого входит сульфат таллия, или люди, работающие на производстве с его использованием. Для сохранения жизни необходимо вызывать скорую помощь при малейших подозрениях на интоксикацию. Врачам приходится бороться с большим количеством осложнений, которые могут возникнуть, поэтому период лечения и реабилитации является очень длительным. Даже при своевременной первой помощи пострадавший может навсегда остаться инвалидом.

Таллий - элемент главной подгруппы третьей группы шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, атомный номер 81. Обозначается символом Tl (лат. Thallium ). Относится к группе тяжелых металлов. Простое вещество таллий - мягкий металл белого цвета с голубоватым оттенком.

Таллий был открыт спектральным методом в 1861 году Уильямом Круксом в шламах свинцовых камер сернокислотного завода города Гарц. Чистый металлический таллий был независимо получен Круксом и французским химиком Клодом-Огюстом Лами в 1862 году.

В марте 1861 г. английский ученый Уильям Крукс исследовал пыль, которую улавливали на одном из сернокислотных производств. Крукс полагал, что эта пыль должна содержать селен и теллур – аналоги серы. Селен он нашел, а вот теллура обычными химическими методами обнаружить не смог. Тогда Крукс решил воспользоваться новым для того времени и очень чувствительным методом спектрального анализа. В спектре он неожиданно для себя обнаружил новую линию светло-зеленого цвета, которую нельзя было приписать ни одному из известных элементов. Эта яркая линия была первой «весточкой» нового элемента. Благодаря ей он был обнаружен и благодаря ей назван по-латыни thallus – «распускающаяся ветка». Спектральная линия цвета молодой листвы оказалась «визитной карточкой» таллия.

Больше 30 лет прошло после открытия Крукса, а таллий все еще оставался одним из наименее изученных элементов. Его искали в природе и находили, но, как правило, в минимальных концентрациях. Лишь в 1896 г. русский ученый И.А. Антипов обнаружил повышенное содержание таллия в силезских марказитах.

Таллий - рассеянный элемент. Содержится в обманках и колчеданах цинка, меди и железа, в калийных солях и слюдах. Таллий - тяжелый металл. Известно лишь семь минералов таллия (например, круксит (Cu, Tl, Ag) 2 Se, лорандит TlAsS 2 , врбаит Tl 4 Hg 3 Sb 2 As 8 S 20 , гутчинсонит (Pb, Tl)S Ag 2 S 5As 2 S 5 , авиценнит Tl 2 O 3 и другие), все они крайне редкие. Главная масса таллия связана с сульфидами и прежде всего с дисульфидами железа. В пирите он установлен в 25% проанализированных образцов. Его содержание в дисульфидах железа нередко составляет 0,1 – 0,2%, а иногда достигает 0,5%. В галените содержание таллия колеблется от 0,003 до 0,1% и редко более. Высокие концентрации таллия в дисульфидах и галенитах характерны для низкотемпературных свинцово-цинковых месторождений в известняках. Содержание таллия, достигающее 0,5% отмечается в некоторых сульфосолях. Небольшое количество таллия встречается во многих других сульфидах, например в сфалеритах и халькопиритах некоторых медноколчеданных месторождений. Его содержание колеблется от 25 до 50 г/т.

Но ни одно месторождение минералов таллия на Земле не представляет интереса для промышленности. Получают этот элемент при переработке различных веществ и руд – как побочный продукт.

Наибольшее геохимическое сходство таллий имеет с К, Rb,Cs, а также с Pb, Ag, Cu, Bi. Таллий легко мигрирует в биосфере. Из природных вод он сорбируется углями, глинами, гидроксидами марганца, накапливается при испарении воды (например, в озере Сиваш до 5·10 -8 г/л). Содержится в калиевых минералах (слюде, полевых шпатах), сульфидных рудах: галените, сфалерите, маркезите (до 0,5 %), киновари. Как примесь присутствует в природных оксидах марганца и железа.

Таллий обнаружен в растительных и животных организмах. Он содержится в табаке, корнях цикория, шпинате, древесине бука, в винограде, свекле и других растениях. Из животных больше всего таллия содержат медузы, актинии, морские звезды и другие обитатели морей. Некоторые растения аккумулируют таллий в процессе жизнедеятельности. Таллий был обнаружен в свекле, произраставшей на почве, в которой самыми тонкими аналитическими методами не удавалось обнаружить элемент.

Технически чистый таллий очищают от других элементов, содержащихся в колошниковой пыли (Ni, Zn, Cd, In, Ge, Pb, As, Se, Te), растворением в теплой разбавленной кислоте с последующим осаждением нерастворимого сульфата свинца и добавлением HCl для осаждения хлорида таллия (TlCl). Дальнейшая очистка достигается электролизом сульфата таллия в разбавленной серной кислоте с использованием проволоки из платины с последующим плавлением выделившегося таллия в атмосфере водорода при 350-400° С.

Первооткрыватель таллия нашел его в летучей пыли сернокислотного завода. Сейчас кажется естественным, что таллий, по существу, нашли в дымоходе – ведь при температуре плавки руд соединения таллия становятся летучими. В пыли, уносимой в дымоход, они конденсируются, как правило, в виде окиси и сульфата. Извлечь таллий из смеси (а, пыль – это смесь многих веществ) помогает хорошая растворимость большинства соединений одновалентного таллия. Их извлекают из пыли подкисленной горячей водой. Повышенная растворимость помогает успешно очищать таллий от многочисленных примесей. После этого получают металлический таллий. Способ получения металлического таллия зависит от того, какое его соединение было конечным продуктом предыдущей производственной стадии. Если был получен карбонат, сульфат или перхлорат таллия, то из них элемент №81 извлекают электролизом; если же был получен хлорид или оксалат, то прибегают к обычному восстановлению. Наиболее технологичен растворимый в воде сульфат таллия Tl 2 SO 4 . Он сам служит электролитом, При электролизе которого на катодах из алюминия оседает губчатый таллий. Эту губку затем прессуют, плавят и отливают в форму. Следует помнить, что таллий всегда получают попутно: попутно со свинцом, цинком, кадмием и некоторыми другими элементами.

С одной стороны, таллий сходен со щелочными металлами. И в то же время он чем-то похож на серебро, а чем-то на свинец и олово. Судите сами: подобно калию и натрию, таллий обычно проявляет валентность 1+, гидроокись одновалентного таллия TlOH – сильное основание, хорошо растворимое в воде. Как и щелочные металлы, таллий способен образовывать полииодиды, полисульфиды, алкоголяты. Зато слабая растворимость в воде хлорида, бромида и иодида одновалентного таллия роднит этот элемент с серебром. А по внешнему виду, плотности, твердости, температуре плавления – по всему комплексу физических свойств – таллий больше всего напоминает свинец.

И при этом он занимает место в III группе периодической системы, в одной подгруппе с галлием и индием, и свойства элементов этой подгруппы изменяются вполне закономерно.

Помимо валентности 1+, таллий может проявлять и естественную для элемента III группы валентность 34-. Как правило, соли трехвалентного таллия труднее растворить, чем аналогичные соли таллия одновалентного. Последние, кстати, изучены лучше и имеют большее практическое значение.

Но есть соединения, в состав которых входит и тот и другой таллий. Например, способны реагировать между собой галогениды одно- и трехвалентного таллия. И тогда возникают любопытные комплексные соединения, в частности Tl 1+ – . В нем одновалентный таллий выступает в качестве катиона, а трехвалентный входит в состав комплексного аниона.

Таллий - белый металл с голубоватым оттенком. Существует в трёх модификациях.

Низкотемпературная модификация Tl II с гексагональной решеткой, a =0,34566 нм, c =0,55248 нм. Выше 234 °C существует высокотемпературная модификация Tl I, с объёмной центрированной кубической решеткой типа α-Fe, а =0,3882 нм. При 3,67 ГПа и 25 °C - Tl III-модификация с кубической гранецентрированной решеткой, а =0,4778 нм.

Таллий диамагнитен. При температуре 2,39 К он переходит в сверхпроводящее состояние.

Таллий относится к высокотоксичным ядам, и отравление им нередко заканчивается летальным исходом. Отравления таллием и его соединениями возможны при их получении и практическом использовании. Таллий проникает в организм через органы дыхания, неповрежденную кожу и пищеварительный тракт. Выводится из организма в течение длительного времени. Острые, подострые и хронические отравления имеют сходную клиническую картину, различаясь выраженностью и быстротой возникновения симптомов. В острых случаях через 1-2 суток появляются признаки поражения желудочно-кишечного тракта (тошнота, рвота, боли в животе, понос, запор) и дыхательных путей. Через 2-3 недели наблюдаются выпадение волос, явления авитаминоза (сглаживание слизистой оболочки языка, трещины в углах рта и т. д.). В тяжёлых случаях могут развиться полиневриты, психические расстройства, поражения зрения и др.

Для сульфата таллия летальная доза при пероральном приеме составляет для людей около 1 г. Известны случаи, когда смертельными оказывались дозы в 8 мг/кг, а также в 10-15 мг/кг. Отравление продолжаются несколько недель (2-3) недели, причем через 3-4 суток после приема яда наступает мнимое хорошее самочувствие.

Предельно допустимая концентрация в воде для таллия составляет всего лишь 0,0001 мг/м3 , в атмосферном воздухе - 0,004 мг/м3.

Существенную экологическую опасность таллий представляет также в связи с тем, что при извлечении из герметичного контейнера он быстро окисляется на открытом воздухе.

Применение таллия

В 1920 г. в Германии был получен патентованный яд против грызунов, в состав которого входил сульфат таллия Tl 2 SO 4 . Это вещество без вкуса и запаха иногда входит в состав инсектицидов и зооцидов и в наши дни.

Из него были изготовлены первые фотоэлементы, рабочим телом которых было именно это вещество. Особо чувствительными они оказались к инфракрасным лучам.

Другие соединения этого металла, в частности смешанные кристаллы бромида и йодида одновалентного таллия, хорошо пропускают инфракрасные лучи. Такие кристаллы впервые получили в годы второй мировой войны. Их выращивали в платиновых тиглях при 470°C и использовали в приборах инфракрасной сигнализации, а также для обнаружения снайперов на войне.

Соли таллия применяют, в частности, для удаления волос при стригущем лишае – соли таллия в соответствующих дозах приводят к временному облысению. Широкому применению этого металла в медицине препятствует то обстоятельство, что разница между терапевтическими и токсичными дозами этих солей невелика. Токсичность же таллия и его солей требует, чтобы с ними обращались внимательно и осторожно.

Металлический таллий входит в состав некоторых сплавов, придавая им кислотостойкость, прочность, износоустойчивость. Чаще всего таллий вводят в сплавы на основе родственного ему свинца. Подшипниковый сплав – 72% Pb, 15% Sb, 5% Sn и 8% Tl превосходит лучшие оловянные подшипниковые сплавы. Сплав 70% Pb, 20% Sn и 10% Tl устойчив к действию азотной и соляной кислот.

Несколько особняком стоит сплав таллия с ртутью – амальгама таллия, содержащая примерно 8,5% элемента №81. В обычных условиях она жидкая и, в отличие от чистой ртути, остается в жидком состоянии при температуре до –60°C. Сплав используют в жидкостных затворах, переключателях, термометрах, работающих в условиях Крайнего Севера, в опытах с низкими температурами.

В химической промышленности металлический таллий, как и некоторые его соединения, используют в качестве катализатора, в частности при восстановлении нитробензола водородом.

Не остались без работы и радиоизотопы таллия. Таллий-204 (период полураспада 3,56 года) – чистый бета-излучатель. Таллий-204 используется в качестве источника бета-излучения во многих приборах для контроля и исследования производственных процессов. С помощью таких приборов автоматически измеряется, например, толщина движущейся ткани или бумаги: как только бета-лучи, проходящие через слой материала, начинают ослабевать или усиливаться (а это значит, что толщина материала соответственно увеличилась или уменьшилась), автоматическое устройство дает нужную команду и восстанавливает "статус-кво", т. е. оптимальный технологический режим. Другие приборы с радиоактивным таллием как рукой снимают вредный статический заряд, возникающий в производственных помещениях текстильной, бумажной и кинопленочной промышленности.

Изотопы таллия

У элемента два стабильных и 19 радиоактивных изотопов (с массовыми числами от 189 до 210). Последним в 1972 г. в Лаборатории ядерных проблем Объединенного института ядерных исследований в Дубне получен самый легкий изотоп этого элемента – таллий-189. Его получили, облучая мишень из дифторида свинца ускоренными протонами с энергией 660 МэВ с последующим разделением продуктов ядерных реакций на масс-сепараторе. Период полураспада самого легкого изотопа таллия оказался примерно таким же, как у самого тяжелого, он равен 1,4±0,4 минуты (у 210 Tl – 1,32 минуты).

Запасы и добыча таллия

Мировые ресурсы таллия, связанные с ресурсами цинка, насчитывают около 17 тыс. т; наибольшая их часть сосредоточена в Канаде, Европе и США. Еще 630 тыс. т связаны с мировыми ресурсами угля. Среднее содержание таллия в земной коре оценивается в 0,7 частей на миллион. Мировые запасы и базу запасов таллия, содержащегося в цинковых рудах, Геологическая служба США оценивает соответственно в 380 и 650 т, из которых на США приходится соответственно 32 и 120 т.

Добыча таллия в мире в 2006 г., по оценке, составила 10 т, не изменившись по сравнению с 2005 г. Таллий в качестве побочного продукта извлекается в ряде стран из пыли и отходов, образующихся при переработке медных, цинковых и свинцовых руд. В США этот металл не извлекается с 1981 г., несмотря на его наличие в добываемых или перерабатываемых рудах.

В России и странах СНГ работают около 10 предприятий, добывающих таллий в процессе производства.

Таллий – греческое имя, переводится как «зеленая ветвь». Почему так назвали химический элемент? Дело в цвете талия при сгорании. Пламя зеленое. Оно-то и помогло открыть металл. Это произошло в 1863-ем году. Английский ученый по фамилии Крукс завладел спектроскопом и отходами сернокислого завода немецкого города Тильперод.

Химик уже сотрудничал с предприятием, извлекая из промышленной пыли селен. Крукс заподозрил, что в ней есть и . Ожидая увидеть в горелке спектроскопа линии этого элемента, ученый заметил травянистую полосу. Такой не было ни у одного из известных металлов. Крукс выделил новое вещество и дал ему имя.

Химические и физические свойства таллия

Таллий – металл голубовато-белого цвета. Элемент мягкий, не имеет вкуса, не пахнет. Это делает вещество особенно опасным, ведь талий ядовит. Коварны и проявления отравления. Симптомы близки к гриппу, бронхопневмонии и другим заболеваниям воспалительного характера.

При этом, исход нередко летальный. К смерти взрослого человека приводит всего 1 грамм таллия . Он впитывается не только в пищеварительном тракте, но и проникает через кожу, вдыхается вместе с воздухом.

Таллий – элемент , на 3-4-е сутки после принятия которого наступает эйфория. Это ложное ощущение здоровья и полноты жизни. Но, потом возвращаются тошнота, рвота, начинается понос, выпадение волос, трескаются углы рта. На этой стадии уже понятно, что имеешь дело не с гриппом, но, бывает уже поздно. Характерные симптомы проявляются через 1-2-е недели после отравления таллием.

Яд быстро окисляется, попадая в атмосферу. Поэтому, транспортируют элемент лишь в герметичных контейнерах. Содержание токсичного металла в воздухе не должно превышать 0,004 мг/м3. Для воды опасен показатель уже в 0,0001 мг/м3. В природе указанные уровни, как правило, не превышаются.

Таллий – редкий и рассеянный элемент. Повышенная концентрация наблюдается лишь в силезских и еще нескольких минералах. Силезия – область Германии. Но, таллий в ее недрах обнаружил в 1896-ом году русский химик и геолог Антипов.

Свойство таллия окисляться проявляется ярче при высоких температурах. Так, при 100-та градусах Цельсия металл покроется пленкой моментально. Поднимись температура еще втрое, вещество расплавится. Закипает таллий при 1460-ти градусах. Есть элементы, реакция с которыми проходит уже при комнатной температуре. В ней можно получить хлорид таллия , а так же, связать его с бромом и йодом.

В химических соединениях таллий бывает либо одна-, либо двухвалентный. Валентность – способность соединяться с атомами других веществ. Соответственно, 81-ый металл периодической системы образует связи по одному или трем направлениям.

Применение таллия

Отравление таллием может быть полезно для человека, если яд получили грызуны. Патентованный препарат для них изобрели в Германии в первой трети 20-го века. В отраву вошел сульфат таллия . Для зооцидов металл пригождается и в современности. Правда, в 20-ом веке препараты на основе 81-го элемента были повсеместны, а сейчас занимают не более 3% рынка.

Таллий, химические свойства металла, пригодились и в производстве фотоэлементов. В них помещают оксисульфид 81-го постояльца . Вещество меняет электропроводность под действием света.

Об этом свойстве оксисульфида таллия впервые написали в журнале Physical Review в 1920-ом году. Сделанные через 5 лет фотоэлементы оказались особо чувствительны к лучам инфракрасного спектра.

Хорошо пропускают инфракрасный свет бромиды и йодиды редкого металла. Поэтому, во времена Второй Мировой таллий купить захотели военные. Смешанные кристаллы взращивали в платиновых тиглях, чтобы потом поместить в инфракрасные сигнализации. Соединения таллия пригождались и при вычислении вражеских снайперов.

Таллий, электронная формула которого KLMN5 s 2 5p 6 5d 10 6s 2 6p 1 E ион (Me=>Me + +e)=6,12эВ, имеет отношение и к загару. Он является реакцией кожи на ультрафиолетовое излучение, начинается активная выработка меланина – природного пегмента-красителя.

Однако, медикам известно, что не все лучи ультрафиолета «рождают» . Эффективны лишь эритимальные. Остальные лучи можно перевести в них. С задачей справляются силикаты и фосфаты некоторых металлов щелочноземельной группы. Для максимального действия элементы активируются таллием.

Цена таллия известна не только физиотерапевтам, но и врачам общей практики, трихологам. Металл входит в смеси для удаления волос. Процедура бывает необходима при поражении стригущим лишаем. К облысению приводят соли таллия . Главное, подобрать терапевтическую дозу. Чуть переборщишь, получишь токсичный, а не лечебный эффект.

Гидроксид таллия и карбонат – добавки в с повышенным светопреломлением, а чистый металл пригождается в металлургии. 81-ый элемент добавляют в некоторые сплавы, чтобы сделать их устойчивыми к кислотам, более прочными и износостойкими.

Обычно, таллий становится компаньоном свинцовых смесей. 81-ый металл есть, к примеру, в подшипниковом сплаве. 8% таллия делают его лучше других составов на основе .

Сплавом является и амальгама таллия. Она твердеет лишь при 60-ти градусах Цельсия. Смесь нужна для производства термометров, используется в жидкостных затворах и переключателях. В контрольно-измерительной же аппаратуре пригождаются радиоизотопы таллия . Они служат чистым бето-излучателем.

Добыча таллия

Элемент добывают попутно, при переработке , и медных руд. Получают металл, как когда-то это делал его первооткрыватель, из пылевых отходов производства. В год добыча таллия составляет примерно 10 тонн. Мировые же запасы элемента оцениваются в 17 тысяч тонн. Это 0,7 частей на миллион. То есть, хоть металл и редкий, но залежи его больше золотых.

Наиболее насыщенны таллием земли Европы, Канады и США. Но, в штатах с 1981-го года добыча ядовитого металла запрещена. Основным поставщиком элемента является Казахстан. Его поставщики предлагают рафинированный таллий . Его запасы связаны не только с рудами других металлов, но и с залегающими в земной коре пластами угля. В них сокрыты 630 тысяч тонн 81-го элемента.

Из минералов таллий содержат врбаит, лорандит, крукезит, гутчинсонит. Перечисленные камни встречаются редко. Зато, доля 81-го металла в них велика – от 16-ти до 80-ти процентов. За 90% зашкаливает содержание таллия в авиценните.

Это почти чистая окись трехвалентного металла открыта в 1956-ом году. Залежи камня нашли на территории Узбекской ССР. Ныне, она стала Казахстаном. Вот и объяснение, откуда страна берет сырье, чтобы снабжать таллием почти весь мировой рынок.

Цена таллия

За килограмм таллия просят почти 7 тысяч долларов. С 2003-го года цена выросла в 7 раз. Один Казахстан, хоть и производит много металла, но не может обеспечить им всех желающих. Канадский таллий дороже среднего. Выгодным предложением всегда были поставки из Китая.

Но, в Поднебесной решили устранить налоговые льготы при экспорте редкого элемента. Это способствовало уменьшению закупок. На мировом рынке начал ощущаться дефицит таллия , что и привело к росту цен на него.