თალიუმი

თალიუმი (ქიმიური სიმბოლო — Tl) — ელემენტთა პერიოდული სისტემის მეექვსე პერიოდის, მეცამეტე ჯგუფის (მოძველებული კლასიფიკაციით — მესამე ჯგუფის მთავარი ქვეჯგუფის, IIIა) ქიმიური ელემენტი. მისი ატომური ნომერია — 81, ატომური მასა — 204.38, tდნ — 304 °C, tდუღ — 1473 °C, სიმკვრივე — 11.85 გ/სმ3. რუხი ფერის მბზინვარე ლითონი. მიეკუთვნება მძიმე ლითონების ჯგუფს. ბუნებაში გვხვდება თალიუმის ორი სტაბილური იზოტოპი ^{203}Tl (29.5 %) და ^{205}Tl (70.5 %), აგრეთვე რადიოაქტიური იზოტოპები ^{207}Tl — ^{210}Tl — რადიოაქტიური მწკრივების წევრები. ხელოვნურად მიღებულია თალიუმის 37 იზოტოპი, რომელთა მასური რიცხვი მერყეობს 176-დან 216-მდე. 1861 წელს თალიუმი აღმოაჩინა ინგლისელმა მეცნიერმა უ. კრუქსმა. 1862 წელს ფრანგმა ქიმიკოსმა კ. ლამიმ პირველმა გამოყო თალიუმი და დაადგინა მისი ლითონური თვისებები.
ისტორია
თალიუმი აღმოჩენილ იქნა სპექტრალური მეთოდით 1861 წელს ინგლისელი მეცნიერის უილიამ კრუქსის მიერ ქალაქ გარცის გოგირდმჟავის ქარხნის ტყვიის კამერების წიდებში. სუფთა ლითონური თალიუმი ერთმანეთისაგან დამოუკიდებლად იქნა მიღებული კრუქსის და ფრანგი ქიმიკოსის კლოდ-ოგიუსტონ ლამის მიერ 1862 წელს.
სახელწოდების წარმომავლობა
ელემენტმა სახელწოდება მიიღო სპექტრის დამახასიათებელი მწვანე ფერის ზოლების და ალის მწვანე გამო. — ახალგაზრდა, მწვანე ტოტი.
ბუნებაში
თალიუმი — გაბნეული ელემენტია. შედის თუთიის, სპილენძის და რკინის მატყუარის, კოლჩედანების კალიუმის მარილების და ქარსების შემადგენლობაში. თალიუმი - მძიმე ლითონია. ცნობილია თალიუმის მხოლოდ შვიდი მინერალი (კუქსიტი (Cu, Tl, Ag)2Se, ლორანდიტი TlAsS2, ვრბაიტი Tl4Hg3Sb2As8S20, გუტჩინსონიტი (Pb, Tl)S • Ag2S • 5As2S5, ავიცენიტი Tl2O3, თალიუმის აზიდი TlN3, თალიუმის პიკრატი C6H2(NO2)3OTl), ყველა ეს მინერალი ძალიან იშვიათია ბუნებაში. თალიუმის ძირითადი მასა დაკავშირებულია სულფიდებთან და უპირველეს ყოვლისა რკინის დისულფიდებთან. პირიტში ის არის შემადგენლობის 25 %. მისი შემცველობა რკინის დისულფიდებში ხშირად შეადგენს 0,1-0,2 %, ზოგჯერ აღწევს 0,5 %. გალენიტში თალიუმის შემცველობა მერყეობს 0,003-დან 0,1 %-მდე იშვიათად კი უფრო მეტიც. თალიუმის მაღალი კონცენტრაციები დისულფიდებში და გალენიტებში დამახასიათებელია დაბალტემპერატურული ტყვია-თუთიის კირქვების საბადოებისათვის. თალიუმის შემცველობა აღწევს 0,5 % ზოგიერთ სულფომარილებში. თალიუმის მცირე რაოდენობა გვხვდება სხვა ბევრ სულფიდებში, მაგალითად სფალერიტებში და ჰალკოპირიტებში, ზოგიერთ სპილენძის კოლჩედანის საბადოებში. მისი შემცველობა მერყეობს 25-დან 50 გრ/ტ-მდე. თალიუმი გეოქიმიურად ყველაზე ახლოს დგას K, Rb, Cs, ასევე Pb, Ag, Cu, Bi. თალიუმი ადვილად მიგრირებს ბიოსფეროში. ბუნებრივი წყლებიდან ის სორბირდება ნახშირით, თიხებით, მანგანუმის ჰიდროქსიდებით, გროვდება წყლის აორთქლებით (მაგალითად, ტბა სივაში 5 გრ/ლ). შედის კალიუმიან მინერალების შემადგენლობაში (ქარსებში, მინდვრის შპატებში), სულფიდების მადნებში: გალენიტში, სფალერიტში, მარკეზიტში (0,5 %-მდე), კინოვარში. როგორც მინარევი არის მანგანუმისა და რკინის ბუნებრივ ოქსიდებში.
თალიუმის საშუალო შემცველობა (მასის მიხედვით):
დედამიწის ქერქში 4,5 %
ულტრაფუძე ქანებში 10−6 %
ფუძე ქანებში 2 %
ზღვის წყალში 10−9 %
იზოტოპები
ბუნებრივი თალიუმი შედგება ორი სტაბილური იზოტოპისაგან: 205Tl (შეიცავს მასის მიხედვით 70,5 %) და 203Tl (29,5 %). უმნიშვნელო რაოდენობით გვხვდება თალიუმის რადიოაქტიური იზოტოპები: 201Tl, 204Tl (Т1/2 = 3,56 წელი), 206Tl (Т1/2 = 4,19 წთ.), 207Tl (Т1/2 = 4,78 წთ.), 208Tl (Т1/2 = 3,1 წთ.) და 210Tl (Т1/2 = 1,32 წთ.), რომლებიც წარმოადგენენ ურანის, თორიუმის და ნეპტუნიუმის დაშლის რიგების შუალედურ წევრებს.
მიღება
ტექნიკურად სუფთა თალიუმს წმენდენ სხვა ელემენტებისაგან, რომელსაც შეიცავს კოლოშნიკოვის მტვერი (Ni, Zn, Cd, In, Ge, Pb, As, Se, Te), თბილ გაზავებულ მჟავაში გახსნით, შემდგომ უხსნადი ტყვიის(II) სულფატის დალექვით და HCl-ის დამატებით თალიუმის ქლორიდის (TlCl) დასალექად. შემდგომი გაწმენდა ხდება თალიუმის სულფატის ელექტროლიზით გაზავებულ გოგირდმჟავაში, პლატინის მავთულის გამოყენებით გამოყოფილი თალიუმის გამოდნობით წყალბადის ატმოსფეროში 350–400 °C-ზე.
თვისებები
თალიუმი — თეთრი ლითონია მოცისფრო ელფერით. არსებობს სამ მოდიფიკაციაში. დაბალტემპერატურული მოდიფიკაცია Tl II ჰექსაგონალური მესერით, a=0,34566 ნმ, c=0,55248 ნმ. 234 °C-ზე ზევით არსებობს მაღალტემპერატურული მოდიფიკაცია Tl I, α-Fe-ის ტიპის მოცულობაცენტრირებული კუბური მესერით, а=0,3882 ნმ. 3,67 გპა და 25 °C-ზე — Tl III-მოდიფიკაცია კუბური წახნაგცენტრირებული მესერით, а=0,4778 ნმ.
ატომის სითბური ნეიტრონების მიტაცების განიკვეთი 3,4±0,5 ბარნ. გარე ელექტრონების კონფიგურაცია არის შემდეგი 6s26p. იონიზაციის ენერგიაა (ევ-ში): Tl0→Tl2+→Tl3+→Tl4+ შესაბამისად ტოლია 6,106; 20,42; 29,8; 50,0.
თალიუმი დიამაგნიტურია. 2,39 K ტემპერატურისას ის გადადის ზეგამტარ მდგომარეობაში.
თალიუმის სპექტრი ნახვად დიაპაზონში არის: 525,046 ნმ (მწვანე).
გამოყენება
თალიუმის ამალგამას აქვს ყველაზე დაბალი დნობის ტემპერატურა ცნობილ ყველა ლითონსა და შენადნობებს შორის (tпл = −61 °C). მას გამოიყენებენ დაბალტემპერატურული თერმომეტრების შესავსებად და როგორც ადვილად დნობადი თბომატარებლად.
ნუკლიდი 201Tl გამოიყენება მედიცინაში კარდიოლოგიური კვლევების ჩასატარებლად.
თალიუმი შეყავთ როგორც აქტივატორი ნატრიუმის იოდიდის კრისტალებში, რომლებსაც გამოიყენებენ სცინტილატორები იონიზირებული გამოსხივების რეგისტრაციისათვის.
თალიუმის იოდიდს ამატებენ გასანათებელ მეტალოჰალოგენურ ნათურებში.
ფიზიკური ზემოქმედება
როგორც თვითონ თალიუმი, ისე მისი შენაერთები მაღალტოქსიკურები არიან. მოწამლვის სიმპტომებია — ნერვიული სისტემის, თირკმლების, კუჭის დაზიანება, თმების ცვენა (ტოტალური ალოპეცია). ზღვრული დასაშვები კონცენტრაცია (ზდკ) წყალში თალიუმისათვის არის 0,0001 მგრ/მ3, ბრომიდისათვის, იოდიდისათვის, კარბონატისათვის (თალიუმზე გადათვლით) სამუშაო ზონის ჰაერში შეადგენს 0,01 მგრ/მ3, ჰაერის ამოსფეროში 0,004 მგრ/მ3. ადამიანისათვის სასიკვდილო დოზას წარმოადგენს 600 მგრ.
თალიუმით ან მისი მარილებით მოწამლვისას შხამსაწინააღმდეგოდ ანტიდოტად გამოიყენებენ ბერლინის ლაჟვარდი.
ლიტერატურა
დიდი საბჭოთა ენციკლოპედია
ქიმიური ენციკლოპედია. ტ.2, ფრ.271.
რესურსები ინტერნეტში
თალიუმი Webelements-ზე
თალიუმი ქიმიური ელემენტების პოპულარულ ბიბლიოთეკაში
თალიუმი და მისი გამოყენება უშიშროების სამსახურებში
სქოლიო