Таллий

ТАЛЛИЙ, Tl (лат. Thallium * а. thallium; н. Thallium; ф. thallium; и. talio), — химический элемент III группы периодической системы Менделеева, атомный номер 81, атомная масса 204,38З. Природный таллий представлен смесью двух стабильных изотопов 203Tl (29,5%) и 205Tl (70,5%), а также 5 радиоактивными с массовыми числами от 206 до 210, являющимися промежуточными членами рядов распада урана, тория и нептуния. Известно 13 искусственных изотопов Tl с массовыми числами от 191 до 204.

Таллий открыт в 1861 английский учёным У. Круксом в шлаке сернокислотного производства спектроскопическим методом. Назван по характерной зелёной линии в спектре (от лат. thallos — молодая зелёная ветка). Чистый металлический таллий получен французским химиком К. Лами в 1862.

Таллий — мягкий металл синевато-серого цвета, до t 233°С имеет гексагональную решётку (а=0,345 нм, с=0,551 нм), выше — объёмноцентрированную кубического решётку (а=0,484 нм), при давлении выше 3,9 ГПа — гранецентрированную кубическую; плотность 11849 кг/м3; t плавления 303,6° С, t кипения 1457° С; молярная теплоёмкость 26,3 Дж/моль•К); теплопроводность 47,0 Вт/(м•К); электрическое сопротивление 15•10-4 (Ом•м); температурный коэффициент линейного расширения 29,4•10-6 К-1; диамагнитен; температура перехода в сверхпроводящее состояние 2,39 К.

Таллий в соединениях имеет степень окисления +1, +3; на воздухе легко окисляется и быстро тускнеет; с галогенами и кислородом взаимодействует при нормальных условиях, с серой и фосфором — при нагревании. Реагирует с неорганическими кислотами, многие органические кислоты не действуют на таллий. Токсичен, ПДК 0,1 мг/м3.

Среднее содержание таллия в земной коре (кларк) 4,5•10-5% (по массе), в ультраосновных породах 1•10-6%, основных 2•10-5%, кислых 1,5•10-4%. Из-за крайне сильного рассеяния таллия его роль в природных процессах невелика. Известно 7 собственных минералов таллия например, круксит (Cu, Tl, Ag)2Se, лорандит TlAsS2, но все они крайне редкие. Таллий как изоморфная примесь входит в кристаллическую решётку галенита, сфалерита, марказита. Наибольшее геохимическое сходство таллий имеет со щелочными металлами, а также свинцом, серебром, медью, висмутом.

В промышленных масштабах таллий попутно извлекают при переработке сульфидных руд цветных металлов (Pb, Zn, Cu). Выбор способа переработки сырья зависит от его состава.

Таллий применяют главным образом в виде соединений. Монокристаллы галогенидов таллия используются для изготовления деталей в приборах ИК-техники. Сульфиды, селениды и теллуриды таллия — компоненты полупроводниковых материалов. Водный раствор муравьино-малоновокислого таллия (жидкость Клеричи) широко применяется для разделения минералов по плотности. Металлический таллий используется для приготовления амальгамы таллия в низкотемпературных термометрах.