Таллий Реферат на тему:

Реферат на тему:
Таллий
План:
Введение







1 История
o 1.1 Происхождение названия
2 Нахождение в природе
3 Изотопы
4 Получение
5 Свойства
6 Применение
7 Физиологическое воздействие
Примечания
Введение
Та́ллий — 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 тяжёлых металлов. Простое вещество
таллий (CAS-номер: 7440-28-0) — мягкий металл белого цвета с голубоватым оттенком.
1. История
Таллий был открыт спектральным методом в 1861 году английским учёным 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.
1.1. Происхождение названия
Название элемент получил по характерным зелёным линиям своего спектра и зелёной
окраске пламени. От др.-греч. θαλλός — молодая, зелёная ветвь.
2. Нахождение в природе
Таллий — рассеянный элемент. Содержится в обманках и колчеданах цинка, меди и
железа, в калийных солях и слюдах. Таллий — тяжёлый металл. Известно лишь семь
минералов таллия (круксит (Cu, Tl, Ag)2Se, лорандит TlAsS2, врбаит Tl4Hg3Sb2As8S20,
гутчинсонит (Pb, Tl)S • Ag2S • 5As2S5, авиценнит Tl2O3, азид таллия TlN3, пикрат таллия
C6H2(NO2)3OTl), 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. Наибольшее геохимическое сходство таллий имеет с K, 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[3].
Среднее содержание таллия (по массе):




в земной коре 4,5×10−5 %
в ультраосновных породах 10−6 %
в основных породах 2×10−5 %
в морской воде 10−9 %
3. Изотопы
Природный таллий состоит из двух стабильных изотопов: 205Tl (содержание 70,5 % по
массе) и 203Tl (29,5 %). В ничтожных количествах встречаются радиоактивные изотопы
таллия: 201Tl, 204Tl (Т1/2 = 3,56 года), 206Tl (Т1/2 = 4,19 мин.), 207Tl (Т1/2 = 4,78 мин.), 208Tl (Т1/2
= 3,1 мин.) и 210Tl (Т1/2 = 1,32 мин.), являющиеся промежуточными членами рядов распада
урана, тория и нептуния.
4. Получение
Технически чистый таллий очищают от других элементов, содержащихся в колошниковой
пыли (Ni, Zn, Cd, In, Ge, Pb, As, Se, Te), растворением в тёплой 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 °C.
5. Свойства
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
объёмноцентрированной 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.
Сечение захвата тепловых нейтронов атомом 3,4±0,5 барн. Конфигурация внешних
электронов 6s26p. Энергии ионизации (в эв): Tl0→Tl2+→Tl3+→Tl4+ соответственно равны
6,106; 20,42; 29,8; 50,0.[4]
Таллий диамагнитен. При температуре 2,39 K он переходит в сверхпроводящее состояние.
Спектр таллия в видимом диапазоне: 525,046 нм (зелёный).
6. Применение




Амальгама таллия имеет наименьшую температуру плавления среди всех
известных металлов и сплавов (tпл = −61 °C). Она находит применение для
заполнения низкотемпературных термометров и в качестве теплоносителя.
Нуклид 201Tl используется в медицине для кардиологических исследований.
Таллий вводится в качестве активатора в кристаллы иодида натрия,
использующегося в качестве сцинтиллятора для регистрирации ионизирующих
излучений.
Иодид таллия добавляют в осветительные металлогалогеновые лампы.
7. Физиологическое воздействие
Как сам таллий, так и его соединения высокотоксичны. Симптомы отравления —
поражение нервной системы, почек, желудка, выпадение волос (тотальная алопеция). ПДК
в воде для таллия 0,0001 мг/м3, для бромида, иодида, карбоната (в пересчёте на таллий) в
воздухе рабочей зоны (ПДКр.з.) составляет 0,01 мг/м3, в атмосферном воздухе 0,004 мг/м3.
Смертельная для человека доза таллия составляет 600 мг.
При отравлении таллием или его солями в качестве антидота используется берлинская
лазурь.
Примечания
1. Химическая энциклопедия: в 5-ти тт. / Редкол.: Зефиров Н. С. (гл. ред.). — Москва:
Советская энциклопедия, 1995. — Т. 4. — С. 491. — 639 с. — 20 000 экз. — ISBN
5—85270—039—8
2. WebElements Periodic Table of the Elements | Thallium | crystal structures www.webelements.com/thallium/crystal_structure.html
3. Вольфсон Ф. И., Дружинин А. В. Главнейшие типы рудных месторождений, —
Москва: Недра, 1975, 392 с.
4. Химическая энциклопедия: в 5-ти тт.. — Москва: Советская энциклопедия, 1967.
— Т. 4. — С. 10.