Tallium

Tallium () on jaksollisen järjestelmän 13. eli booriryhmään kuuluva alkuaine. Tallium on myrkyllinen, valkea ja pehmeä aine. Sitä esiintyy lyijyn sulfidimalmin yhteydessä. Tallium on metalli ja sen uloimmalla elektronikuorella on kolme elektronia; uloimman kuoren elektronikonfiguraatio on 6s2 6p1. Talliumin järjestysluku on 81, kemiallinen merkki Tl ja atomimassa IUPACin standardin mukaisesti [204,382;204,385].
Talliumin atomimassa on 204,383 g/mol. Se esiintyy hapetusluvuilla +1 ja +3. Talliumin elektronegatiivisuus on 1,8, tiheys 11,85 g/cm³ ja CAS-numero 7440-28-0. Talliumin sulamispiste on 304 °C ja kiehumispiste 1 473 °C.
Nimen etymologia.
Brittiläinen tutkija William Crookes löysi talliumin vuonna 1861. Tutkimuksissa löytyi talliumyhdisteen spektriä tutkittaessa vihreä raita, joka osoittautui uudeksi alkuaineeksi – talliumiksi. Nimi tallium tulee kreikan sanasta θαλλός, "thallos", joka tarkoittaa vihreää versoa.
Käyttö.
Noin 60–70 % talliumista käytetään elektroniikkateollisuudessa, kuten infrapunatunnistimissa. Sitä käytetään myös lääketeollisuudessa ja lasin valmistuksessa. Ilotulitusraketeissa tallium antaa vihreän värin. Radioaktiivista 201Tl-isotooppia käytetään sydämen talliumrasituskokeessa gammakuvauksen merkkiaineena.
Myrkyllisyys.
Talliumin myrkyllisyys on aikuisilla noin 14–15 mg/kg ja lapsilla noin 4 mg/kg. Noin 1 gramma vesiliukoista tallium(I):ta suun kautta nautittuna riittää surmaamaan aikuisen ihmisen. Tallium läpäisee ihon helposti ja voi aiheuttaa myrkytyksen kertymistä. Hengitettynä sen myrkyllisyys on 15 mg/m3. Talliumin puoliintumisaika elimistöstä on noin 8–10 päivää.
Rotanmyrkyissä se esiintyi ditalliumsulfaattina (Tl2SO4). Taannoin talliumin myrkyllisyyttä ei vielä ymmärretty ja sitä käytettiin syfiliksen, tippurin, tuberkuloosin sekä ihon sienitaudin pälvisilsan (dermatofytoosi) hoitoon. Sitä käytettiin myös ihokarvojen poistoon; Yhdysvalloissa tuotetta nimeltä "Koremlu" myytiin tähän tarkoitukseen. Vuoteen 1934 mennessä oli raportoitu 692 talliummyrkytystapausta ja ainakin 31 kuolintapausta.
Tallium on hajutonta ja mautonta, ja sitä on sanottu "myrkyttäjien myrkyksi". Sen myrkyllisyys perustuu siihen, että se veteen liuenneena tallium(I)-ionina (Tl+) toimii kuten alkalimetallikationit, varsinkin kuin kaliumioni (K+), jonka atomisäde on melkein yhtä suuri kuin talliumin. Tällöin talliumkationi voi käyttää kaliumionikanavaa kulkureittinään päästen siten soluun sisälle ja häiritä ionitasapainoa sydän-, hermosto- ja lihassoluissa. Myrkytyksen tarkkaa mekanismia ei ole selvitetty, mutta on havaittu talliumin häiritsevän energian tuotantoprosesseja glykolyysin tärkeissä vaiheissa, sitruunahappokierrossa ja fosforylaatiossa. Lisäksi se estää natrium-kaliumpumpun Na+-K+-ATPaasi-entsyymin toimintaa ja sitoutuu tioleihin kuten rikkiin, jota on kysteiini-aminohapossa, ja häiritsee proteiinien toimintoja. Inaktivoimalla mitokondrioiden pinnalla sijaitsevia RH-ryhmiä, se lisää pinnan nesteenläpäisykykyä aiheuttaen niiden turpoamista.(Spencer et al, 1973).
Se myös sitoutuu riboflaviiniin estäen tämän toiminnan.
Munuaiset palauttavat poistamansa talliumin samaan tapaan kuin natriumin ja kaliumin. Henkilöt, joilla on alhainen seerumin natrium- tai kaliumpitoisuus, tai heikko kaliumin palautustaso, ovat herkempiä talliumin vaikutuksille.
Talliummyrkytyksen näkyvät merkit ilmenevät 12–24 tunnin kuluttua myrkyn syömisestä, pienemmillä annoksilla oireiden ilmaantuminen vie 24–48 tuntia. Ensimmäisiä merkkejä ovat äkilliset alavatsan kivut, ripuli, oksentaminen ja myöhemmin ummetus. Hiusten lähtöä esiintyy viikon kuluttua. Hermotulehdusten takia kipuherkkyys lisääntyy, ja höyhenenkin kosketus voi aikaansaada sietämätöntä kipua. Tällöin jaloissa tuntuu siltä, kuin kävelisi tulisilla hiilillä. Näköhermon tulehdus aikaansaa sokeuden. Maksan ja munuaisten vajaatoimintaa, sisäeritysongelmia, aivotulehdusta ja (miehillä) kivesten surkastumista esiintyy. Rottakokeissa on todettu talliumin välittyvän istukan läpi ja myös huonontavan siittiöiden liikkuvuutta.
Myrkytyksen hoito.
Talliummyrkytystä hoidetaan antamalla potilaalle päivittäin suun kautta 20 g preussinsinistä, joka imee talliumia elimistöstä. Preussinsininen keskeyttää talliumin enterohepaattisen kierron ja aiheuttaa myrkyn poistumisen ulosteen mukana. Myös aktiivihiili poistaa talliumia samaa reittiä.
Talliummyrkytyksen hoito on aloitettava 72 tunnin kuluttua myrkyn saamisesta, jotta potilaalle ei jäisi myrkytyksestä seurauksia. Mikäli hoito alkaa viiden päivän kuluttua, hermostollisista vaurioista parantuminen voi kestää 9 kuukautta. Kahden viikon kuluttua aloitettu hoito kestää vähintään kaksi vuotta, joissain tapauksissa jopa yli 30 vuotta. Siinä tapauksessa, että hoito aloitetaan 7 viikon kuluttua myrkyn nauttimisesta (olettaen, että kohde on yhä elossa) hermostolliset vauriot jäävät pysyviksi. Talliummyrkytyksen suurin ongelma on sen havaitseminen. Vatsakivut eivät anna olettaa kyseessä olevan vakava myrkytys, vaan epäillään ruokamyrkytystä tai vastaavaa. Kun talliummyrkytys havaitaan, vauriot saattavat jo olla korjaamattomia. Tallium on havaittavissa virtsasta tuntien sisällä myrkytyksestä.
Tallium fiktiossa.
Agatha Christie rakensi salapoliisiromaaninsa Totuus Hallavan hevosen majatalosta juuri talliumilla tehtyjen myrkytysmurhien ympärille.