تالیوم

تالیم (Thallium) از عنصرهای شیمیایی جدول تناوبی است. نشانهٔ کوتاه آن Tl و عدد اتمی آن ۸۱ است. این فلز ضعیف نرم خاکستری رنگ چکش خوار به‌شکل قلع است ولی در مجاورت هوا رنگ خود را از دست می‌دهد. تالیوم بسیارسمی بوده و در ساخت مرگ موش و حشره کشها مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ ولی نظر به آنکه موجب سرطان نیز می‌گردد، (اگرچه ایی پی آی آن را به عنوان ماده سرطان زا طبقه‌بندی نکرده‌است) این موارد استفاده در بسیاری از کشورها ممنوع اعلام شده‌است. کاربرد دیگر این ماده در حسگرهای مادون قرمز است. از این ماده حتی در موارد جنایت نیز استفاده می‌کنند و حتی نام «پودر وراثت» را در کنار آرسنیک بخود اختصاص داده‌است.

تالیم، 81Tl
ویژگی‌های کلی
تلفظ‎/ˈθæliəm/‎ ​(THAL-ee-əm)
ظاهرسفید نقره‌ای
جرم اتمی نسبی (Ar، استاندارد)(۲۰۴٫۳۸۲، ۲۰۴٫۳۸۵) conventional: ۲۰۴٫۳۸
تالیم در جدول تناوبی
In
↑
Tl
↓
Nh
جیوه ← تالیم → سرب
عدد اتمی (Z)81
گروهگروه ۱۳ (گروه بور)
دورهدوره 6
بلوکبلوک-p
آرایش الکترونی[Xe] 4f14 5d10 6s2 6p1
لایه الکترونی
2, 8, 18, 32, 18, 3
ویژگی‌های فیزیکی
فاز در STPجامد
نقطه ذوب577 K ​(304 °C, ​579 °F)
نقطه جوش1746 K ​(1473 °C, ​2683 °F)
چگالی (near r.t.)11.85 g/cm3
در حالت مایع (at m.p.)11.22 g/cm3
حرارت همجوشی4.14 kJ/mol
آنتالپی تبخیر 165 kJ/mol
ظرفیت حرارتی مولی26.32 J/(mol·K)
فشار بخار
فشار (Pa) ۱ ۱۰ ۱۰۰ ۱ K ۱۰ K ۱۰۰ K
در دمای (K) 882 977 1097 1252 1461 1758
ویژگی‌های اتمی
عدد اکسایش−5,[1] −2, −1, +1, +2, +3 (a mildly basic اکسید)
الکترونگاتیویمقیاس پائولینگ: 1.62
انرژی یونش
  • 1st: 589.4 kJ/mol
  • 2nd: 1971 kJ/mol
  • 3rd: 2878 kJ/mol
شعاع اتمیempirical: 170 pm
شعاع کووالانسی pm 170±8
شعاع واندروالسی196 pm
Color lines in a spectral range
خط طیف نوری تالیم
دیگر ویژگی ها
ساختار بلوری ​دستگاه بلوری شش‌گوشه
سرعت صوت thin rod818 m/s (at 20 °C)
انبساط حرارتی29.9 µm/(m·K) (at 25 °C)
رسانندگی گرمایی46.1 W/(m·K)
رسانش الکتریکی0.18 µ Ω·m (at 20 °C)
رسانش مغناطیسیدیامغناطیس[2]
مدول یانگ8 GPa
مدول برشی2.8 GPa
مدول حجمی43 GPa
نسبت پواسون0.45
سختی موس1.2
سختی برینل26.4 MPa
شماره ثبت سی‌ای‌اس7440-28-0
ایزوتوپ‌های تالیم
ایزوتوپ فراوانی نیمه‌عمر (t۱/۲) حالت فروپاشی محصول
203Tl 29.524% 203Tl ایزوتوپ پایدار است که 122 نوترون دارد
204Tl syn 119 Ms
(3.78 y)		 β− 0.764 204Pb
ε 0.347 204Hg
205Tl 70.476% 205Tl ایزوتوپ پایدار است که 124 نوترون دارد
۱ گرم تالیوم

خصوصیات بارز

این فلز بسیار نرم و چکش خور است و به راحتی با چاقو بریده می‌شود. تالیوم یک درخشندگی فلزی دارد. اما بمحض قرار گرفتن در مجاورت هوا برای اولین بار، بلافاصله کدر شده و رنگی آبی-خاکستری بخود می‌گیرد که شبیه به رنگ سرب است. (این فلز را با قرار دادن در روغن از این فرایند حفظ می‌نمایند). در صورت باقی ماندن تالیوم در هوای آزاد، یک لایه ضخیم اکسید روی آن را می‌پوشاند. در صورت وجود آب، هیدرواکسید تالیوم شکل خواهد گرفت.

موارد استفاده

در گذشته، سولفات بدون بو و بدون مزه تالیوم را به‌طور گسترده در ساخت مرگ موش و کشنده‌های مورچه بکار می‌بردند. این موارد استعمال در حال حاضر در ایالات متحده و بسیاری از کشورهای دیگر به دلیل نگرانی‌های ایمنی ممنوع اعلام گردیده‌است. موارد دیگر استفاده:

  • سولفات تالیوم هدایت الکتریسیته در صورت قرار گرفتن در معرض نور مادون قرمز تغییر خاصیت می‌دهد. بر این اساس، این ترکیب برای استفاده در فتوسلها مناسب می‌گردد.
  • کریستالهای بروماید-یون آید تالیوم را برای ساخت مواد اپتیکی مادون قرمز، بکار می‌برند.
  • اکسید تالیوم را در تولید شیشه هائی که خاصیت بالای شاخص انکساری دارند، بکار می‌برند.
  • استفاده در مواد نیمه هادی رکتیفایرهای سلنیم.
  • در تجهیزات تشخیص انتشار گاما
  • مایعات بسیار غلیظ مورد استفاده در روش جداسازی مواد معدنی از طریق ته‌نشین شدن
  • مورد استفاده در درمان قارچ‌های پوستی و دیگر موارد حساسیت پوست. بهر حال در این استعمال، میزان ماده محدود و در حد بین سمی بودن و قابلیت درمان داشتن می‌باشد.
  • تالیوم – ۲۰۱ رادیو اکتیو برای مقاصد تشخیصی در داروهای هسته‌ای خصوصاً تست استرس برای لایه بندی ریسک در بیماران دارای بیماری تصلب شرایین (سی ای دی) بکار می‌رود.
  • تالیوم در ترکیب با سولفور یا سلنیم و آرسینیک برای ساخت شیشه‌های تراکم بالا بکار می‌رود که دارای نقطه ذوب در حدود ۱۲۵ تا ۱۵۰ درجه سانتیگراد هستند. این شیشه‌ها دارای خواص دمایی محل زندگی بوده و شبیه شیشه‌های معمولی هستند ولی دارای عمر بیشتر، عدم حل در آب و خاصیت یکتای نمای انکساری هستند.
  • ملغمه تالیوم در ساخت دماسنج‌های مخصوص دمای پایین کاربرد دارد، زیرا این فلز در دمای منفی ۵۸ درجه سانتیگراد یخ می‌زند (جیوه خالص در دمای منفی ۳۸ درجه سانتیگراد یخ می‌زند).

در کل تحقیقاتی در خصوص تالیوم در جریان است که بتوان یک ماده هدایت فوق‌العاده جریان را برای استفاده در لوازمی مانند رزونانس مغناطیسی تصویر برداری، ذخیره‌سازی انرژی مغناطیسی، پیش رانش مغناطیسی و تولید نیروی برق و انتقال آن، تولید نمایند.

تاریخچه

تالیوم (یونانی) (θαλλός، «تالوس»، به معنای «جوانه یا شاخه کوچک سبز») در سال ۱۸۶۱ توسط سر ویلیام کروکز در انگلستان در حالیکه او در زمینه ساخت لوازم تعیین بینائی سنجی برای تلوریوم بروی پس مانده‌های کارخانه اسید سولفوریک کار می‌کرد، کشف شد. این نام از انوار متصاعد طیف روشنی سبز رنگ تالیوم گرفته شده‌است. در سال ۱۸۶۲ کروکز و کلود – آگوست لامی این فلز را به‌طور مستقل برای همدیگر عایق می‌نمودند.

پیدایش

اگرچه این فلز به میزان منطقی در بداخم زمین و با تراکم تخمینی حدود ۷/۰ میلی‌گرم / کیلوگرم وجود دارد، این فلز اکثراً در ترکیبات مواد معدنی پتاسیم در خاک رس، خاک و سنگ‌های گرانیت موجود است؛ و در واقع، این فرم‌ها معمولاً مقادیر تجاری را ارائه نمی‌دهند. منبع تجاری اصلی تالیوم از مقادیر موجود در فلزات مس، سرب، روی و دیگر کانه‌های سولفاید می‌باشد.

تالیوم در مواد معدنی کروک سایت تی ۱ سی موجود است ۷ اس ایی ۴ ، هاتینسونایت تی ۱پی بی ای اس ۵ اس ۹ ، و لوراندیت تی ۱ ای اس اس ۲ . این فلز همچنین در سولفیدهای آهن یافت شده و به عنوان یک محصول جانبی تولید اسید سولفوریک در زمانی‌که کانه‌های سولفید آهن را سرخ می‌کنند، بدست می‌آید. راه دیگر بدست آوردن این فلز از ذوب کانه‌های غنی شده سرب و روی است. دانه‌های منگنز که در کف اقیانوس‌ها وجود دارند نیز حاوی تالیوم هستند ولیکن استخراج دانه‌ها بسیار هزینه بر بوده و به صورت بالقوه مخرب محیط زیست هستند. در کل چندین کانه دیگر حاوی تالیوم هستند که درجه غنای آنان از ۱۶٪ تا ۶۰٪ بوده و در ترکیبات سولفاید یا سلناید با آنتیموان، آرسنیک، مس، سرب و نقره یافت می‌شود ولی به ندرت به عنوان منابع تجاری این فلز محسوب می‌گردند. ""همچنین ببینید طبقه‌بندی: کانه‌های تالیوم.""

ایزوتوپ‌ها

تالیوم ۲۵ نوع ایزوتوپ دارد که میزان حجم اتمی آنان از ۱۸۴ تا ۲۱۰ می‌باشد. ۲۰۳ تی ۱ و ۲۰۵ تی۱ تنها ایزوتوپ ثابت می‌باشد و ۲۰۴ تی ۱ ثابت‌ترین رادیو ایزوتوپ با نیم – عمر ۷۸/۳ سال می‌باشد.

احتیاط

تالیوم و مشتقات آن بسیار سمی بوده و لازم است که با نهایت دقت با آن کار شود. خاصیت سمی بودن آن ناشی از توانائی این فلز در جایگزینی فلزات قلیائی همانند سدیم و پتاسیم در بدن می‌باشد، کل این فلزات از حالت اکسیدسازی +۱ برخوردار هستند. این جایگزینی باعث ایجاد اختلال در کارکرد بسیاری از فرایندهای سلولی خواهد بود. یون + تی ۱ نیز بسیار تیوفیلیک بوده و قدرت حمله به سولفور- حاوی پروتئین‌ها را دارا است (بعنوان مثال سولفات سیستین و فردوکسینها.)

خاصیت سمی بودن این فلز باعث استفاده از آن (اکنون در بسیاری از کشورها قطع شده‌است) در تولید مرگ موش گردید. از میان خواص سم تالیوم می‌توان به موارد ریزش مو و آسیب به محیط اطراف اعصاب (مسمومین ممکن حالت راه رفتن روی زغال داغ را تجربه کرده باشند) اشاره کرد. همچنین تماس این فلز با پوست خطرناک بوده و می‌بایست در زمان ذوب آن تهویه کامل هوای محیط انجام گردد.

ترکیبات تالیوم (آی) خاصیت بسیار بالای حل شدن در آب را داراست؛ و تماس بیش از ۱/۰ میلی‌گرم در متر مربع با پوست بمدت ۸ ساعت مساوی میانگین (۴۰ ساعت کار هفتگی) می‌باشد. تالیوم مظنون به سرطان زایی در انسان می‌باشد. زمانی تالیوم بعنوان سلاحی مؤثر در مرگ ومیر مطرح بود و آن زمانی بود که پاد زهر آن (پروسیان آبی) هنوز کشف نگردیده بود.

رایجترین موارد استفاده

آگاتا کریستی، کسی که به عنوان دارو ساز فعالیت نموده بود، از تالیوم به عنوان عامل قتل در رمان داستانی کارگاهی خود با نام اسب رنگ پریده -؛ اولین کلید شناسائی روش قتل، ریزش موی مقتولان بود.

(بازرس کل) سی آی ای اعتقاد دارد که این سازمان در طرحی به منظور مسموم ساختن فیدل کاسترو از نمک تالیوم که در هنگام واکس زدن کفش‌هایش در آن قرار داده بودند، استفاده کرده تا او در اثر مجاورت با این ماده مسموم گردد. هدف این طرح آن بود که او اعتبارش را با ریزش مو و سیبل معروفش از دست بدهد، اما سفری که در نظر بود در خلال آن از این ماده استفاده شود، لغو گردید.

در سال ۱۹۵۳، کارولین گریلز استرالیائی پس از مرگ سه عضو خانواده اش و یک دوست خانوادگی نزدیک، به حبس ابد محکوم شد. مقامات پلیس در چایی که او برای دو نفر دیگر از اعضای خانواده برده بود، تالیوم پیدا نمودند.

نظرات دکتر فلیکس – رولاند مامی، یکی از رهبران درگیری‌های مسلحانه ضد استعماری کامرون ضد فرانسه در مورخه ۱۵ اکتبر سال ۱۹۶۰ به وسیلهٔ تالیوم مسموم گردید. یک مأمور امنیتی فرانسه که به کسوت خبرنگاری درآمده بود، مظنون اصلی این جنایت شناخته شد.

ادعا می‌شود که یکبار مأموران امنیتی رژیم آفریقای جنوبی نقشه مسموم کردن نلسون ماندلا با تالیوم را در زمانی‌که در جزیره رابن زندانی بود، کشیدند. کمیسیون آشتی و راستی در مورد چگونگی نقشه مأموران در اضافه نمودن مقادیر تالیوم به داروهای وی پرده برداشت.

فیلم کتاب دستی مسموم گران یانگ محصول سال ۱۹۹۵، بر پایه فعالیت‌های گراهام فردریک یانگ کسی که در فاصله دهه‌های ۱۹۶۰ و ۱۹۷۰ حداقل سه نفر را به وسیلهٔ تالیوم به قتل رسانیده بود، ساخته شد. در همان حوالی زمانی، یک سانحه مسمومیت با تالیوم در پکن گزارش گردید. همکلاسی مقتول از طریق یوزنت، که استفاده از آن در مین لند چین تازگی داشت، در خواست کمک نمود. تلاش‌های مشترک دارو سازان به منظور تشخیص علت توسط جراید سراسر جهان پوشش داده شد.

در ماه ژوئن سال ۲۰۰۴، ۲۵ سرباز روسی پس از مسمومیت بر اثر مجاورت تالیوم در زمانی‌که یک قوطی مشکوک حاوی پودری سفید رنگ را در مخزن زباله پایگاهشان در خبروفسک در خاور دور روسیه پیدا کردند، موفق به دریافت نشان افتخار جایزه داروین گردیدند. سربازان بدون توجه به خطر استفاده از پودر سفید ناشناس در یک پایگاه نظامی، آن را به تنباکو اضافه و از آن به عنوان جایگزین پودر تالک استفاده نمودند.

در سال ۲۰۰۵، یک دختر ۱۷ ساله در نمازو، شیزوکا به اقدام به قتل مادر خود از طریق مسموم کردن چای وی با تالیوم اعتراف نمود که باعث بروز یک رسوائی ملی گردید.

در نوامبر سال ۲۰۰۶، گفته شد که تالیوم عامل مسمومیت الکساندر لتویننکو افسر سابق کا گ ب بوده‌است، او منتقد ولادیمیر پوتین و کسی بود که در تهیه لیست تبعیدیان روسیه و از جمله بوریس بررزوفسکی نقش داشت.

سمیت

یون تالیوم دارای بار و شعاع یونی مشابه پتاسیم است بنابراین اثرات سمی آن ممکن است از طریق تداخل با عملکرد بیولوژیک پتاسیم در بدن باشد. تالیوم از طریق پوست و دستگاه گوارش جذب می‌شود و بالاترین غلظت آن بدنبال مسمومیت در کلیه می‌باشد. بسته به غلظت اولیه آن، نیمه عمر آن در بدن ۱ تا ۳۰ روز می‌باشد. آن می‌تواند از جفت عبور کند و همچنین داخل شیر ترشح شود لذا می‌تواند موجب مسمومیت جنین و نوزاد شود. از مهم‌ترین علائم مسمومیت با آن آلوپسی (ریزش مو)، پلی نورپاتی و گاستروآنتریت می‌باشد. آلوپسی از ۱۰ روز بعد از مواجهه می‌تواند شروع شود و پس از یک ماه کامل شود. یکی از ویژگی‌های مشخص مسمومیت با تالیوم در انسان حساسیت شدید پاها است که به وسیله سندرم پای سوخته (buring feet syndrom) و پارستزی دنبال می‌شود. علائم قلبی عروقی ناشی از مسمومیت حاد با تالیوم ابتدا به شکل افت فشار خون و کاهش ضربان قلب ناشی از اثر مستقیم آن بر روی گره سینوسی دهلیزی و عضله قلب بروز می‌کند؛ و به دنبال آن این اثرات به وسیله فشار خون بالا و تاکی کاردی به علت دژنراسیون (تخریب) عصب واگ کامل می‌شود. آبی پروس داروی انتخابی توصیه شده در مسمومیت حاد و مزمن تالیوم می‌باشد.

منابع

ویکی‌پدیای انگلیسی

  1. Dong, Z. -C.; Corbett, J. D. (1996). "Na23K9Tl15.3: An Unusual Zintl Compound Containing Apparent Tl57−, Tl48−, Tl37−, and Tl5− Anions". Inorganic Chemistry. 35 (11): 3107–12. doi:10.1021/ic960014z.
  2. Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.
معنای تالیوم را در ویکی‌واژه، واژه‌نامهٔ آزاد، ببینید.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.