Таллий – 81 атомдық нөмірі бар, табиғатта табылмайтын сұр металл. 1861 ж. ашқан, жасыл спектрлік сызықпен ерекшеленеді. Химиялық элемент туралы толық ақпарат!
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Талий – химиялық элемент, символы Tl, атомдық нөмірі 81. Бұл көлеңкеден кейінгі сұр металл, табиғатта бос күйде кездеспейді. Оқшауланған кезде талий қалайыға ұқсайды, бірақ ауаға ұшырағанда түсі өзгеріп кетеді. Химиктер Уильям Крукс және Клод Огюст Лами 1861 жылы күкірт қышқылы өндірісінің қалдықтарында талийді тәуелсіз түрде ашты. Екеуі де жаңадан дамытылған жалын спектроскопиясы әдісін қолданды, онда талий ерекше жасыл спектрлік сызық шығарады. Талий, грекше θαλλός (талус), яғни «жасыл бүршік» немесе «бұтақ», деген мағынаны білдіріп, Крукс атайды. Оны 1862 жылы Лами және Крукс оқшаулады; Лами электролиз арқылы, ал Крукс түзілген ұнтақты тұндыру және балқыту арқылы. Крукс оны 1 мамырда ашылған халықаралық көрмеде мырышпен тұндырылған ұнтақ түрінде көрсетті. Талий +3 және +1 тотығу күйлерін қалыптастыруға бейім. +3 күйі 13-топтың басқа элементтеріне (бор, алюминий, галлий, индий) ұқсас. Дегенмен, талийде жоғарыдағы элементтерге қарағанда әлдеқайда басым +1 күйі сілті металдарының химиясын еске салады, ал талий(I) иондары геологиялық жағдайда көбінесе калийге негізделген кендерде кездеседі және (ішке қабылданғанда) тірі жасушалардағы иондық сорғылар арқылы калий иондары (K+) сияқты көптеген жолдармен өңделеді. Коммерциялық тұрғыдан талий калий кендерінен емес, ауыр металл сульфид кендерін тазартудан алынатын қосалқы өнім ретінде өндіріледі. Талий өндірісінің шамамен 65%-ы электроника өнеркәсібінде, ал қалғаны фармацевтика өнеркәсібінде және шыны өндірісінде қолданылады.
Thallium is a chemical element; it has symbol Tl and atomic number 81. It is a gray post transition metal that is not found free in nature. When isolated, thallium resembles tin, but discolors when exposed to air. Chemists William Crookes and Claude Auguste Lamy discovered thallium independently in 1861, in residues of sulfuric acid production. Both used the newly developed method of flame spectroscopy, in which thallium produces a notable green spectral line. Thallium, from Greek θαλλός, [[thallus, meaning "green shoot" or "twig", was named by Crookes. It was isolated by both Lamy and Crookes in 1862; Lamy by electrolysis, and Crookes by precipitation and melting of the resultant powder. Crookes exhibited it as a powder precipitated by zinc at the international exhibition, which opened on 1 May that year. Thallium tends to form the +3 and +1 oxidation states. The +3 state resembles that of the other elements in group 13 (boron, aluminium, gallium, indium). However, the +1 state, which is far more prominent in thallium than the elements above it, recalls the chemistry of alkali metals, and thallium(I) ions are found geologically mostly in potassium based ores, and (when ingested) are handled in many ways like potassium ions (K+) by ion pumps in living cells. Commercially, thallium is produced not from potassium ores, but as a byproduct from refining of heavy metal sulfide ores. Approximately 65% of thallium production is used in the electronics industry, and the remainder is used in the pharmaceutical industry and in glass manufacturing.
Сипаттамалары
Талий атомы 81 электроннан тұрады, олар [Xe]4f145d106s26p1 электрондық конфигурациясында орналасқан; олардың ішінде алтыншы қабықтағы ең сыртқы үш электрон – валентті электрондар. Инерт жұп эффектісінің салдарынан 6s электрон жұбы релятивистік тұрғыдан тұрақтанады және оларды химиялық байланысқа қатыстыру, ауыр элементтерге қарағанда қиынырақ. Осылайша, металдық байланыс үшін қолданылатын электрон саны шектеулі, бұл жағынан талий көршілес элементтер – сынап пен қорғасынға ұқсас. Талий, оның гомологтары сияқты, жұмсақ, жоғары электр өткізгіштігіне ие металл, оның балқу температурасы 304 °C құрайды. Талий үшін зерттелетін реакцияға байланысты бірнеше стандартты электродтық потенциалдар хабарланған, бұл +3 тотығу күйінің айтарлықтай төмендеген тұрақтылығын көрсетеді: Сәйкесінше, талий(I) оксиді мен гидроксиді неғұрлым негізді, ал талий(III) оксиді мен гидроксиді неғұрлым қышқыл, бұл талийдің элементтердің төмен тотығу күйлерінде көбірек электропозитивті болуының жалпы ережесіне сәйкес екенін көрсетеді.
A thallium atom has 81 electrons, arranged in the electron configuration [Xe]4f145d106s26p1; of these, the three outermost electrons in the sixth shell are valence electrons. Due to the inert pair effect, the 6s electron pair is relativistically stabilised and it is more difficult to get these involved in chemical bonding than it is for the heavier elements. Thus, very few electrons are available for metallic bonding, similar to the neighboring elements mercury and lead. Thallium, then, like its congeners, is a soft, highly electrically conducting metal with a low melting point, of 304 °C. A number of standard electrode potentials, depending on the reaction under study, are reported for thallium, reflecting the greatly decreased stability of the +3 oxidation state: Accordingly, thallium(I) oxide and hydroxide are more basic and thallium(III) oxide and hydroxide are more acidic, showing that thallium conforms to the general rule of elements being more electropositive in their lower oxidation states.
Изотоптар
Талийдің атомдық массасы 176-дан 216-ға дейін болатын 41 изотопы бар. 203Tl және 205Tl – жалғыз тұрақты изотоптар және табиғи талийдың көбісін құрайды. 206Tl-ден 210Tl-ге дейінгі бес қысқа ғұмырлы изотоп табиғатта кездеседі, себебі олар ауыр элементтердің табиғи ыдырау тізбектерінің құрамына кіреді. 204Tl – 3,78 жылдық жартылай ыдырау периодымен ең тұрақты радиоизотоп. Ол ядролық реакторда тұрақты талийды нейтрондық сәулелендіру арқылы жасалады. Ең пайдалы радиоизотоп – 201Tl (жартылай ыдырау периоды 73 сағат), электронды ұстау арқылы ыдырайды, ~70–80 кэВ энергиялы рентген сәулелерін және 135 және 167 кэВ энергиялы фотондарды 10% жалпы мөлшерде шығарады.
Thallium has 41 isotopes which have atomic masses that range from 176 to 216. 203Tl and 205Tl are the only stable isotopes and make up nearly all of natural thallium. The five short lived isotopes 206Tl through 210Tl inclusive occur in nature, as they are part of the natural decay chains of heavier elements. 204Tl is the most stable radioisotope, with a half life of 3.78 years. It is made by the neutron activation of stable thallium in a nuclear reactor. The most useful radioisotope, 201Tl (half life 73 hours), decays by electron capture, emitting X rays (~70–80 keV), and photons of 135 and 167 keV in 10% total abundance;
Талий (III)
Талийдің (III) қосылыстары сәйкес алюминийдің (III) қосылыстарына ұқсас. Олар орташа күшті тотықтырғыштар және әдетте тұрақсыз, бұл Tl3+/Tl жұбының оң тотығу-тотендеу потенциалымен дәлелденеді. Кейбір аралас валентті қосылыстар да белгілі, мысалы, Tl4O3 және TlCl2, олар талийдің (I) және талийдің (III) түрлерін қамтиды. Талий (III) оксиді, Tl2O3, 800 °C-тан жоғары температурада ыдырайтын қара түсті қатты зат, нәтижесінде талий (I) оксиді мен оттек пайда болады. Трихалидтер көбірек тұрақты, бірақ олар жеңіл 13-топ элементтерінің трихалидтерінен химиялық тұрғыдан ерекшеленеді және бүкіл топтағы ең тұрақсыз қосылыстар болып табылады. Мысалы, талий (III) фториді, TlF3, жеңіл 13-топ трифторидтеріне қарағанда β-BiF3 құрылымын қабылдайды және сулы ерітіндіде күрделі анионды түзбейді. Трихлорид және трибромид бөлме температурасынан сәл жоғарыда диспропорцияланып монохалидтерге айналады, ал талий трийодиді сызықты трийодид анионын (I3-) қамтиды және іс жүзінде талийдің (I) қосылысы болып табылады. Талий (III) сескихалькогенидтері болмайды.
Thallium(III) compounds resemble the corresponding aluminium(III) compounds. They are moderately strong oxidizing agents and are usually unstable, as illustrated by the positive reduction potential for the Tl3+/Tl couple. Some mixed valence compounds are also known, such as Tl4O3 and TlCl2, which contain both thallium(I) and thallium(III). Thallium(III) oxide, Tl2O3, is a black solid which decomposes above 800 °C, forming the thallium(I) oxide and oxygen. The trihalides are more stable, although they are chemically distinct from those of the lighter group 13 elements and are still the least stable in the whole group. For instance, thallium(III) fluoride, TlF3, has the β BiF3 structure rather than that of the lighter group 13 trifluorides, and does not form the complex anion in aqueous solution. The trichloride and tribromide disproportionate just above room temperature to give the monohalides, and thallium triiodide contains the linear triiodide anion (I3 ) and is actually a thallium(I) compound. Thallium(III) sesquichalcogenides do not exist.
Талий (I)
Талий(I) галоидтары тұрақты. Тл+ катионының үлкен мөлшеріне сәйкес, хлорид пен бромид цезий хлориді құрылымын, ал фторид пен йодид бұрмаланған натрий хлориді құрылымдарын қалыптастырады. Күміс қосылыстары сияқты, TlCl, TlBr және TlI жарыққа сезімтал және суда нашар ериді. Талий(I) қосылыстарының тұрақтылығы, оның топтың қалған элементтерінен өзгеше екенін көрсетеді: тұрақты оксид, гидроксид және карбонат белгілі, сондай-ақ көптеген халькогенидтер де бар. Екі тұздың қатты құрылымында талийдің гидроксил орталықты үшбұрыштары қайта-қайта кездесетіні анықталды. Металл-органикалық қосылыс – талий этиоксиді (TlOEt, TlOC2H5) – ауыр сұйықтық (ρ 3,49, балқу нүктесі −3 °C) және органикалық және металл-органикалық химияда талийдің негізгі және ерігіш көзі ретінде жиі қолданылады.
The thallium(I) halides are stable. In keeping with the large size of the Tl+ cation, the chloride and bromide have the caesium chloride structure, while the fluoride and iodide have distorted sodium chloride structures. Like the analogous silver compounds, TlCl, TlBr, and TlI are photosensitive and display poor solubility in water. The stability of thallium(I) compounds demonstrates its differences from the rest of the group: a stable oxide, hydroxide, and carbonate are known, as are many chalcogenides. The double salt has been shown to have hydroxyl centred triangles of thallium, , as a recurring motif throughout its solid structure. The metalorganic compound thallium ethoxide (TlOEt, TlOC2H5) is a heavy liquid (ρ 3.49, m. p. −3 °C), often used as a basic and soluble thallium source in organic and organometallic chemistry.
Органоталлий қосылыстары
Органоталлий қосылыстары 13-топқа қарай жылу тұрақтылығының төмендеуімен сәйкес, жылу тұрақсыз болады. Tl–C байланысының химиялық реактивтілігі де топтағы ең төменгі деңгейде, әсіресе R2TlX типіндегі иондық қосылыстар үшін. Талий сулы ерітіндіде тұрақты [Tl(CH3)2]+ ионын құрайды; Hg(CH3)2 және [Pb(CH3)2]2+ изоэлектронды қосылыстар сияқты, ол сызықтық. Триметилталий және триэтилталий, сәйкес галлий және индий қосылыстары сияқты, төмен балқу температурасы бар, жанғыш сұйықтықтар. Индий сияқты, талий циклопентадиенил қосылыстарында талий(I) болады, ал галлий(III) емес.
Organothallium compounds tend to be thermally unstable, in concordance with the trend of decreasing thermal stability down group 13. The chemical reactivity of the Tl–C bond is also the lowest in the group, especially for ionic compounds of the type R2TlX. Thallium forms the stable [Tl(CH3)2]+ ion in aqueous solution; like the isoelectronic Hg(CH3)2 and [Pb(CH3)2]2+, it is linear. Trimethylthallium and triethylthallium are, like the corresponding gallium and indium compounds, flammable liquids with low melting points. Like indium, thallium cyclopentadienyl compounds contain thallium(I), in contrast to gallium(III).
Тарих
Талий (гр. θαλλός, thallos, яғни "жасыл сабақ немесе бұтақ") Уильям Крукс және Клод Огюст Лами екеуі де тәуелсіз жұмыс істеп, жалын спектроскопиясын қолдану арқылы ашқан (Крукс өзінің жарияланымдарын алғаш 1861 жылдың 30 наурызында жасаған). Талийдің атауы грекше "талос" – "жасыл бұтақ" деген мағынаны білдіретін сөзден шыққан, ол талийдің жарқын жасыл спектральдық эмиссиялық сызықтарымен байланысты. Роберт Бунсен мен Густав Кирхгоф жалын спектроскопиясының жақсартылған әдісін жариялағаннан кейін, сондай-ақ 1859-1860 жылдары цезий мен рубидийдің ашылуынан соң, жалын спектроскопиясы минералдар мен химиялық өнімдердің құрамын анықтау үшін қабылданған әдіс болды. Крукс пен Лами екеуі де осы жаңа әдісті қолдана бастады. Крукс оны Гарц тауларындағы Тилкероде маңындағы күкірт қышқылы зауытының қорғасын камерасында жиналған селен қосылыстарындағы теллурды спектроскопиялық тұрғыдан анықтау үшін пайдаланды. Ол селен цианидін зерттеу үшін үлгілерді Аугуст Хофманнан бірнеше жыл бұрын алған еді. 1862 жылға қарай Крукс жаңа элементтің шағын мөлшерін бөліп алып, бірнеше қосылыстың қасиеттерін анықтауға қол жеткізді. Клод Огюст Лами пириттен күкірт қышқылын өндіру кезінде пайда болған селенді қамтитын заттың құрамын анықтау үшін Крукске ұқсас спектрометрді қолданды. Ол спектрдегі жаңа жасыл сызықты байқап, жаңа элементтің бар екенін түйіндеді. Лами бұл материалды өзінің досы Фредерик Кульманның күкірт қышқылы зауытынан алған, және ол көп мөлшерде қолжетімді болды. Лами осы көзден жаңа элементті оқшаулауға кірісті. Лами талийдің жеткілікті мөлшерін өңдей білгендіктен, ол бірнеше қосылыстың қасиеттерін анықтай алды, сонымен қатар талий тұздарының электролизі арқылы алынған талийді қайта балқыту арқылы жасалған металл талийдің кішкентай құймасын дайындады. Екі ғалым да талийді тәуелсіз түрде ашқандықтан және жұмыстың көп бөлігін, әсіресе металл талийді оқшаулауды Лами жасағандықтан, Крукс өзінің жұмысына басымдық беруге тырысты. Лами 1862 жылғы Лондон халықаралық көрмесінде медальмен марапатталды: талийдің жаңа және мол көзін ашқаны үшін. Ал Крукс, қатты наразылықтардан кейін, талийды ашқаны үшін де медаль алды. Екі ғалым арасындағы дау 1862 және 1863 жылдары жалғасты. Талқылаудың көп бөлігі Крукс 1863 жылдың маусымында Корольдік қоғамның мүшесі болып сайланғаннан кейін аяқталды. Талийдің негізгі қолданысы – кеміргіштерге қарсы у ретінде пайдалану болды. Бірнеше апаттардан кейін, 1972 жылдың ақпанында АҚШ президентінің 11643 нөмірімен жазылған жарлығымен у ретінде қолдануға тыйым салынды. Кейінгі жылдары көптеген елдер де оны қолдануға тыйым салды.
Thallium (Greek θαλλός, thallos, meaning "a green shoot or twig") was discovered by William Crookes and Claude Auguste Lamy, working independently, both using flame spectroscopy (Crookes was first to publish his findings, on March 30, 1861). The name comes from thallium's bright green spectral emission lines derived from the Greek 'thallos', meaning a green twig. After the publication of the improved method of flame spectroscopy by Robert Bunsen and Gustav Kirchhoff and the discovery of caesium and rubidium in the years 1859 to 1860, flame spectroscopy became an approved method to determine the composition of minerals and chemical products. Crookes and Lamy both started to use the new method. Crookes used it to make spectroscopic determinations for tellurium on selenium compounds deposited in the lead chamber of a sulfuric acid production plant near Tilkerode in the Harz mountains. He had obtained the samples for his research on selenium cyanide from August Hofmann years earlier. By 1862, Crookes was able to isolate small quantities of the new element and determine the properties of a few compounds. Claude Auguste Lamy used a spectrometer that was similar to Crookes' to determine the composition of a selenium containing substance which was deposited during the production of sulfuric acid from pyrite. He also noticed the new green line in the spectra and concluded that a new element was present. Lamy had received this material from the sulfuric acid plant of his friend Frédéric Kuhlmann and this by product was available in large quantities. Lamy started to isolate the new element from that source. The fact that Lamy was able to work ample quantities of thallium enabled him to determine the properties of several compounds and in addition he prepared a small ingot of metallic thallium which he prepared by remelting thallium he had obtained by electrolysis of thallium salts. As both scientists discovered thallium independently and a large part of the work, especially the isolation of the metallic thallium was done by Lamy, Crookes tried to secure his own priority on the work. Lamy was awarded a medal at the International Exhibition in London 1862: For the discovery of a new and abundant source of thallium and after heavy protest Crookes also received a medal: thallium, for the discovery of the new element. The controversy between both scientists continued through 1862 and 1863. Most of the discussion ended after Crookes was elected Fellow of the Royal Society in June 1863. The dominant use of thallium was the use as poison for rodents. After several accidents the use as poison was banned in the United States by Presidential Executive Order 11643 in February 1972. In subsequent years several other countries also banned its use.
Өрлеу және өндіріс
Жер қыртысындағы талийдің концентрациясы 0,7 мг/кг шамасында деп есептеледі, көбінесе балшықтарда, топырақтарда және граниттерде кездесетін калийге негізделген минералдармен байланысты. Талийдің практикалық мақсаттар үшін негізгі көзі – мыс, қорғасын, мырыш және басқа ауыр металл сульфидтері рудаларында табиғатта кездесетін шамалы мөлшері. Талий крооксит TlCu7Se4, хатчинсонит TlPbAs5S9 және лорандит TlAsS2 минералдарында табылады. Талий темір пиритінде іздік элемент ретінде де кездеседі, ал талий күкірт қышқылын өндіру үшін осы минералды қуыру нәтижесінде туындайтын қосымша өнім ретінде алынады. Талийді қорғасын мен мырыш кендерін балқыту арқылы да қолға түсіруге болады. Мұхит түбінде табылған марганец түйіндерінде де талий бар. Сонымен қатар, табиғатта 16%-дан 60%-ға дейін талий қамтитын, негізінен антимон, мырыш, мыс, қорғасын және күміс қосылған сульфидтер немесе селенидтер кешендері түрінде кездесетін бірнеше талий минералдары бар. Бұл минералдар сирек кездеседі және талийдің көзі ретінде коммерциялық маңызы жоқ. АҚШ Геологиялық қызметі (USGS) талийдің жылдық әлемдік өндірісі мыс, мырыш және қорғасын кендерін балқытудан алынған 10 тоннаға жетеді деп бағалайды.
Thallium concentration in the Earth's crust is estimated to be 0.7 mg/kg, mostly in association with potassium based minerals in clays, soils, and granites. The major source of thallium for practical purposes is the trace amount that is found in copper, lead, zinc, and other heavy metal sulfide ores. Thallium is found in the minerals crookesite TlCu7Se4, hutchinsonite TlPbAs5S9, and lorándite TlAsS2. Thallium also occurs as a trace element in iron pyrite, and thallium is extracted as a by product of roasting this mineral for the production of sulfuric acid. Thallium can also be obtained from the smelting of lead and zinc ores. Manganese nodules found on the ocean floor contain some thallium. In addition, several other thallium minerals, containing 16% to 60% thallium, occur in nature as complexes of sulfides or selenides that primarily contain antimony, arsenic, copper, lead, and silver. These minerals are rare, and have had no commercial importance as sources of thallium. The United States Geological Survey (USGS) estimates that the annual worldwide production of thallium is 10 metric tonnes as a by product from the smelting of copper, zinc, and lead ores.
Тарихи қолданысы
Дәмсіз және иісі жоқ таллий сульфаты бұрын кеңінен егеуқырларды және құмырсқаларды жою үшін қолданылатын. 1972 жылдан бері АҚШ-та қауіпсіздік алаңдауларына байланысты осы мақсатта қолдануға тыйым салынды.
The odorless and tasteless thallium sulfate was once widely used as rat poison and ant killer. Since 1972 this use has been prohibited in the United States due to safety concerns.
Оптика
Талий(I) бромиді және талий(I) йодиді кристалдары инфрақызыл оптикалық материалдар ретінде қолданылған, себебі олар басқа кең таралған инфрақызыл оптикалардан мықтырақ және олар айтарлықтай ұзын толқын ұзындықтарында сәуле өткізеді. KRS 5 саудалық атауы осы материалды білдіреді. Талий(I) оксиді жоғары сыну көрсеткішіне ие шыны жасауға пайдаланылған. Талий күкірт немесе селен және мырышпен (арсеникпен) қосылғанда, 125 және 150 °C аралығында төмен балқу температурасы бар жоғары тығыздықты шыны өндірісінде қолданылады. Бұл шынылар бөлме температурасында әдеттегі шыныларға ұқсас қасиеттерге ие, берік, суда ерімейді және ерекше сыну көрсеткіштерімен сипатталады.
Thallium(I) bromide and thallium(I) iodide crystals have been used as infrared optical materials, because they are harder than other common infrared optics, and because they have transmission at significantly longer wavelengths. The trade name KRS 5 refers to this material. Thallium(I) oxide has been used to manufacture glasses that have a high index of refraction. Combined with sulfur or selenium and arsenic, thallium has been used in the production of high density glasses that have low melting points in the range of 125 and 150 Celsius°. These glasses have room temperature properties that are similar to ordinary glasses and are durable, insoluble in water and have unique refractive indices.
Электроника
Талий(I) сульфидінің электр өткізгіштігі инфрақызыл сәулеге ұшырағанда өзгереді, осы қосылысты фоторезисторларда қолдануға мүмкіндік береді. Талий селениді инфрақызыл сәулені анықтау үшін болметрлерде пайдаланылған. Селен жартылай өткізгіштерін талиймен қоспалау олардың қасиеттерін жақсартады, сондықтан ол селен түзеткіштерінде аздаған мөлшерде қолданылады. Ерітілген оттегі анализаторларындағы кейбір электродтарда талий кездеседі. 120 К-ден жоғары өтпел температурасы бар талий купраты суперөткізгіштері ашылған. Қоршаған ортадағы қысымда сынап қоспасы бар талий купраты суперөткізгіштерінің өтпел температурасы 130 К-ден жоғары, бұл әлемдік рекордты ұстап тұрған сынап купраттарымен шамалас.
Thallium(I) sulfide's electrical conductivity changes with exposure to infrared light, making this compound useful in photoresistors. Thallium selenide has been used in bolometers for infrared detection. Doping selenium semiconductors with thallium improves their performance, thus it is used in trace amounts in selenium rectifiers. Some of the electrodes in dissolved oxygen analyzers contain thallium. Thallium cuprate superconductors have been discovered that have transition temperatures above 120 K. Some mercury doped thallium cuprate superconductors have transition temperatures above 130 K at ambient pressure, nearly as high as the world record holding mercury cuprates.
Ядролық медицина
Техноций-99m ядролық медицинада кеңінен қолданылғанға дейін, 73 сағаттық жартылай ыдырау периоды бар таллий-201 радиоактивті изотопы ядролық кардиография үшін негізгі зат болды. Бұл нуклид коронарлық артерия ауруы (КАА) бар пациенттердегі тәуекелді бағалау үшін стресс-тесттерде әлі де қолданылады. Таллийдің бұл изотопын тасымалдамалы генератор арқылы алуға болады, ол техноций-99m генераторына ұқсас. Генераторда 9,33 сағат жартылай ыдырау периоды бар қорғасын-201 бар, ол электронды тұтқындау арқылы таллий-201-ге ыдырайды. Қорғасын-201 циклотронда таллийді протондармен немесе дейтерондармен (p,3n) және (d,4n) реакциялары арқылы бомбалау арқылы өндірілуі мүмкін.
Before the widespread application of technetium 99m in nuclear medicine, the radioactive isotope thallium 201, with a half life of 73 hours, was the main substance for nuclear cardiography. The nuclide is still used for stress tests for risk stratification in patients with coronary artery disease (CAD). This isotope of thallium can be generated using a transportable generator, which is similar to the technetium 99m generator. The generator contains lead 201 (half life 9.33 hours), which decays by electron capture to thallium 201. The lead 201 can be produced in a cyclotron by the bombardment of thallium with protons or deuterons by the (p,3n) and (d,4n) reactions.
Таллийге қарсы стресс сынағы
Талий стресс-тесті – сцинтиграфияның бір түрі, онда тіндердегі талий мөлшері тіндердің қанмен қамтамасыз етілу деңгейімен байланысты. Көрерлік жүрек жасушаларында қалыпты Na+/K+ ион алмасу сорғылары болады. Tl+ катионы K+ сорғыларымен байланысып, жасушаларға тасымалданады. Дене шынықтыру немесе дипиридамол денедегі артериялардың кеңеюін (вазодилатациясын) тудырады. Бұл артериялардың ең жоғары кеңейген аймақтарында коронарлық ұрлыққа (coronary steal) әкеледі. Инфаркт немесе ишемиялық тіндердің аймақтары "суық" болып қалады. Стресс алдындағы және кейінгі талий, миокардты қайтақан қанмен қамтамасыз етуге қажетті аймақтарды анықтауға көмектеседі. Таралу (redistribution) коронарлық ұрлықтың болуын және ишемиялық коронарлық артерия ауруының бар екенін көрсетеді.
A thallium stress test is a form of scintigraphy in which the amount of thallium in tissues correlates with tissue blood supply. Viable cardiac cells have normal Na+/K+ ion exchange pumps. The Tl+ cation binds the K+ pumps and is transported into the cells. Exercise or dipyridamole induces widening (vasodilation) of arteries in the body. This produces coronary steal by areas where arteries are maximally dilated. Areas of infarct or ischemic tissue will remain "cold". Pre and post stress thallium may indicate areas that will benefit from myocardial revascularization. Redistribution indicates the existence of coronary steal and the presence of ischemic coronary artery disease.
Басқа қолданыстар
Сынаппен таллий қорытпасы, 8,5% таллиймен эвтектика құрайтын, -60 °C температурада қатаяды, бұл сынаптың қату температурасынан 20 °C төмен. Бұл қорытпа термометрлерде және төмен температурадағы коммутаторларда қолданылады. Таллий магний теңіз суы батареяларының анодтық пластиналарындағы қорытпаның құрамдас бөлігі болып табылады. Талий(I) форматы (Tl(HCO2)) және талий(I) малонаты (Tl(C3H3O4)) тең мөлшердегі ерітіндісі суда Клеричи ерітіндісі деп аталады. Бұл жылдам қозғалатын, иіссіз сұйықтық, талий тұздарының концентрациясы төмендегенде сары түстен түссізге өзгереді. 20 °C температурадағы тығыздығы 4,25 г/см³ болатын Клеричи ерітіндісі белгілі ең ауыр сулы ерітінділердің бірі. Ол 20-шы ғасырда минералдардың тығыздығын флотация әдісімен өлшеу үшін қолданылған, бірақ ерітіндінің жоғары уы және коррозиялық қасиеттеріне байланысты қолдануы тоқтатылды. Талий йодиді металл галоидты шамдарда, көбінесе басқа металдардың бір немесе екі галоидімен бірге қоспа ретінде жиі қолданылады. Ол шамның температурасын және түс беруін оңтайландыруға, сондай-ақ спектрлік шығысты жасыл аймаққа жылжытуға мүмкіндік береді, бұл су астындағы жарықтандыру үшін пайдалы.
A mercury–thallium alloy, which forms a eutectic at 8.5% thallium, is reported to freeze at −60 °C, some 20 °C below the freezing point of mercury. This alloy is used in thermometers and low temperature switches. Thallium is a constituent of the alloy in the anode plates of magnesium seawater batteries. A saturated solution of equal parts of thallium(I) formate (Tl(HCO2)) and thallium(I) malonate (Tl(C3H3O4)) in water is known as Clerici solution. It is a mobile, odorless liquid which changes from yellowish to colorless upon reducing the concentration of the thallium salts. With a density of 4.25 g/cm3 at 20 °C, Clerici solution is one of the heaviest aqueous solutions known. It was used in the 20th century for measuring the density of minerals by the flotation method, but its use has discontinued due to the high toxicity and corrosiveness of the solution. Thallium iodide is frequently used as an additive in metal halide lamps, often together with one or two halides of other metals. It allows optimization of the lamp temperature and color rendering, and shifts the spectral output to the green region, which is useful for underwater lighting.
Уыттылық
Талий және оның қосылыстары өте улы, талиймен уланудың көптеген өліммен аяқталған жағдайлары тіркелген. Еңбек қауіпсіздігі және денсаулық сақтау басқармасы (OSHA) жұмыс орнында талийға қатысты рұқсат етілген шекті мөлшерді (жол берілетін экспозиция деңгейі) 8 сағаттық жұмыс күні ішінде теріге 0,1 мг/м2 мөлшерінде белгіледі. Ұлттық еңбек қауіпсіздігі және еңбекті қорғау институты (NIOSH) да 8 сағаттық жұмыс күніне арналған ұсынылатын экспозиция деңгейін (REL) теріге 0,1 мг/м2 деп белгіледі. 15 мг/м2 деңгейінде талий адам өміріне және денсаулығына дереу қауіпті. Терімен тікелей жанасу қауіпті, сондықтан осы металлды балқыту кезінде жеткілікті желдету жүргізу қажет. Талий(I) қосылыстары суда жақсы ериді және тері арқылы оңай сіңіріледі, сондықтан осы жолмен әсер етуден сақтану керек, себебі тері арқылы сіңу мөлшері рұқсат етілген экспозиция деңгейінде (PEL) ингаляция арқылы алынған дозадан асып кетуі мүмкін. Ингаляция арқылы әсер ету 8 сағаттық орташа салмақтық көрсеткіште (40 сағаттық жұмыс аптасы) 0,1 мг/м2 аспауы тиіс. Ауруларды бақылау және алдын алу орталықтары (CDC) былай мәлімдейді: "Талий канцероген ретінде жіктелмейді және оның канцерогендік қасиеттері күдік тудырмайды. Талийға созылмалы немесе қайталамалы әсер етудің репродуктивті токсикалық немесе даму токсикалық қауіпті күшейтетіні белгісіз. Талийды ингаляция арқылы ұзақ уақыт бойы жоғары концентрацияда жұтыру жүйке жүйесінің бұзылуына, мысалы, саусақтар мен аяқ саусақтарының сезімталдығының төмендеуіне әкелуі мүмкін." Бұрын талий қосылыстары тышқандарға қарсы у ретінде кеңінен қолданылып келді. Оның суда ерігіштігі және дерлік дәмсіздігі салдарынан жазатайым оқиғалар немесе қылмыстық ниетпен улану жиі кездесетін. Науқасқа тәулігіне 20 грамға дейін пруссия көгі беріледі, ол асқазан-ішек трактісі арқылы өтіп, нәжіспен шығарылады. Талийді қан сарысуынан шығару үшін гемодиализ және гемоперфузия да қолданылады. Емдеудің кейінгі кезеңдерінде талийді тіндерден шығару үшін қосымша калий қолданылады. АҚШ Қоршаған ортаны қорғау агенттігінің (EPA) мәліметінше, талийдің жасанды түрде туындаған ластану көздеріне цемент зауыттары, көмірмен жұмыс істейтін электр станциялары және металл кәріздерінен шығатын газдар жатады. Судағы талийдің жоғары концентрациясының басты себебі – кен байыту операцияларынан талийдың сіңуі.
Thallium and its compounds are extremely toxic, with numerous recorded cases of fatal thallium poisoning. The Occupational Safety and Health Administration (OSHA) has set the legal limit (permissible exposure limit) for thallium exposure in the workplace as 0.1 mg/m2 skin exposure over an eight hour workday. The National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) also set a recommended exposure limit (REL) of 0.1 mg/m2 skin exposure over an eight hour workday. At levels of 15 mg/m2, thallium is immediately dangerous to life and health. Contact with skin is dangerous, and adequate ventilation is necessary when melting this metal. Thallium(I) compounds have a high aqueous solubility and are readily absorbed through the skin, and care should be taken to avoid this route of exposure, as cutaneous absorption can exceed the absorbed dose received by inhalation at the permissible exposure limit (PEL). Exposure by inhalation cannot safely exceed 0.1 mg/m2 in an eight hour time weighted average (40 hour work week). The Centers for Disease Control and Prevention (CDC) states, "Thallium is not classifiable as a carcinogen, and it is not suspected to be a carcinogen. It is unknown whether chronic or repeated exposure to thallium increases the risk of reproductive toxicity or developmental toxicity. Chronic high level exposure to thallium through inhalation has been reported to cause nervous system effects, such as numbness of fingers and toes." For a long time thallium compounds were readily available as rat poison. This fact and that it is water soluble and nearly tasteless led to frequent intoxication caused by accident or criminal intent. Up to 20 grams per day of Prussian blue is fed by mouth to the patient, and it passes through their digestive system and comes out in their stool. Hemodialysis and hemoperfusion are also used to remove thallium from the blood serum. At later stages of the treatment, additional potassium is used to mobilize thallium from the tissues. According to the United States Environmental Protection Agency (EPA), artificially made sources of thallium pollution include gaseous emission of cement factories, coal burning power plants, and metal sewers. The main source of elevated thallium concentrations in water is the leaching of thallium from ore processing operations.