A tallium egy ritkán előforduló kémiai elem, melynek vegyjele Tl, rendszáma 81. A periódusos rendszerben a bor csoportjába tartozik, és bár kevésbé ismert, érdekes tulajdonságai és előfordulása miatt figyelemre méltó. A tallium főként más ásványokban, például piritekben található beágyazódva, kevésbé gyakran önálló ásvány formájában.
A tallium elsősorban ólom-, cink- és más fémekkel együtt található meg. Ezek az elemek gyakran társulnak vulkanikus kőzetekkel és szedimentes üledékekkel, amelyek lehetővé teszik a tallium koncentrációjának növekedését bizonyos területeken. A legnagyobb talliumtartalmú lelőhelyek között szerepelnek Kanada, Kazahsztán és Kína bizonyos régiói.
Az ipari forradalom óta a talliumot bányászat során nyerik ki, általában mint mellékterméket az ólom-, cink- vagy rézbányászat során. A kinyert tallium mennyisége viszonylag alacsony; ez az oka annak, hogy viszonylag drága elemről van szó. A talliumot elsősorban higanymentes hőmérők gyártására, valamint optikai üvegek és elektronikai eszközök alkotórészeként használják fel.
A tallium biológiai előfordulása is érdekes; ugyanis nagyon alacsony toxikus határértékű, így már kis mennyiségben is mérgező lehet az élő szervezetek számára. Ennek ellenére néhány mikroorganizmus képes tolerálni a magas talliumkoncentrációkat, ami kutatások tárgya a bioakkumuláció és bioremediáció területén.
Tallium (Tl) – Általános tulajdonságok és felhasználás
A tallium egy kémiai elem, amelynek vegyjele Tl, rendszáma 81. A periodikus rendszerben a bor csoportjába tartozik, bár sok tulajdonsága hasonló az alkálifémekhez. Ez az elem lágy, könnyen alakítható, nagyon toxikus fém, mely természetes formában csak ércekben található meg, gyakran ólommal és más nehézfémekkel együtt.
Fizikai tulajdonságok
A tallium szürkés-fehér fényű fém, amely szobahőmérsékleten lágy állapotú, így könnyen vágható késsel. Olvadáspontja 304 °C, forráspontja pedig 1473 °C körül van. Két allotróp módosulata ismert: az alacsony hőmérsékletű hexagonális és a magas hőmérsékletű köbös forma.
Kémiai tulajdonságok
A tallium reakcióképes fém, levegőn szürke oxidos réteget képezve lassan oxidálódik. Vízzel való közvetlen reakciója nem jellemző, de hevítve hidrogén fejlődése közben reagál vele. Savakkal és lúgokkal egyaránt reagál, oldható nitrogén-dioxidban és kén-dioxidban. Legstabilabb oxidációs állapota +1 és +3.
Előfordulás és előállítás
A tallium általában ólom-, cink- vagy rézércekben fordul elő kis mennyiségben. Ezek az ércek a tallium mellett gyakran tartalmaznak más nehézfémeket is. Az ipari előállítás során ezekből az ércekből állítják elő elektrolízissel vagy kémiai módszerekkel.
Felhasználás
Bár a tallium rendkívül mérgező, bizonyos iparágakban mégis hasznosnak bizonyul. Ilyen például az elektronikai ipar, ahol a tallium-szulfidot fényérzékelőkben használják. A tallium-oxidot üveggyártásnál adalékanyagként használják a magasabb törésmutató elérése érdekében.
Biztonsági megfontolások
A tallium és vegyületei rendkívül mérgezőek lehetnek akár bőrön keresztüli felvétellel is. Munkavégzés során megfelelő védőfelszerelés használata ajánlott, beleértve a légzőkészüléket is. Az expozíció tünetei között szerepelhet hajhullás, gyomor-bélrendszeri problémák és idegrendszeri zavarok.
Környezeti hatások
A tallium ipari felhasználása miatt bekövetkező környezetszennyezés komoly aggodalomra ad okot. A nehézfémek közül a tallium egyike azon elemeknek, amely hosszú távon különösen veszélyes lehet a vízi élővilágra és az emberi egészségre is.
A tallium vegyjele a periódusos rendszerben a „Tl”. Ez az elem a 13-as csoportba tartozik és az átmenetifémek közé sorolható. Az elemi tallium rendkívül puha, könnyen vágható fém, melynek színe ólomszerű szürke. A talliumot először 1861-ben fedezte fel Sir William Crookes brit kémikus, míg tiszta formáját először Claude-Auguste Lamy francia tudós állította elő ugyanebben az évben. A tallium neve a görög „thallos” szóból ered, ami zöld ágat jelent; ez arra utal, hogy Crookes egy zöld színű spektrálvonalat figyelt meg az elem spektrumában.
A talliumot elsősorban elektronikai eszközökben és üveggyártásban használják fel. Példaként említhető az alacsony hőmérsékletű higany-tallium ötvözet, melyet magas hőmérsékletű szupravezetők előállítására használnak. Bizonyos vegyületei, mint például a tallium-szulfát, régen rovarirtószerként is szolgáltak, de használatuk mára jelentősen csökkent az egészségre gyakorolt káros hatások miatt.
A tallium és vegyületei rendkívül mérgezőek, már kis mennyiségben is súlyos egészségügyi problémákat okozhatnak. Mérgező hatása miatt ott is alkalmazták, ahol az ólom vagy más nehézfémek használata veszélyes lehet. Azonban mivel a tallium felhalmozódik az élő szervezetekben és nincs ismert biológiai szerepe, használata szigorúan szabályozott. A tallium expozíció tünetei között szerepelhet hajhullás, gyomor-bélrendszeri zavarok, idegrendszeri problémák és sok más komoly egészségügyi probléma. Emiatt fontos a biztonságos kezelése és a környezeti expozíció minimalizálása.