خواص عنصر

ثابت های مادی و فراوانی وقوع در طبیعت

تالیم

ایزوتوپ های عنصر

تالیم طبیعی از مخلوطی از دو ایزوتوپ پایدار تشکیل شده است. علاوه بر این، 31 ایزوتوپ مصنوعی و رادیواکتیو شناخته شده است.

خواص بیشتر

تالیم دو تغییر آلوتروپیک ایجاد می کند: α-تالیم و β-تالیم که تحت شرایط خاصی قابل تبدیل هستند. این فلز سنگین آبی مایل به سفید، براق، نرم و به راحتی چکش خوار است. تالیم دمای ذوب و جوش پایینی دارد. تالیم در ترکیبات خود حالت های اکسیداسیون I و III را ایجاد می کند که حالت I رایج ترین و پایدارترین آنها است. پتانسیل های معمولی تالیم را به عنوان یک فلز پایه شناسایی می کنند. در هوا، تالیم به سرعت توسط یک لایه اکسید خاکستری پوشیده می شود. تالیم در مجاورت هوا مورد حمله آب قرار می گیرد و هیدروکسید تشکیل می دهد، در اتانول حل می شود و روغنی متمایل به زرد متمایل به تالیم را تشکیل می دهد. تالیم به راحتی در اسید نیتریک یا اسید سولفوریک غلیظ حل می شود، اما به سختی توسط اسید کلریدریک و اسید سولفوریک رقیق شده به دلیل حلالیت کم کلرید تالیم (I) یا سولفات تالیم مورد حمله قرار می گیرد. در دمای اتاق با هالوژن ها ترکیب می شود. فقط با گرم شدن با گوگرد، سلنیوم و تلوریم واکنش نشان می دهد.

کشف

در سال 1861 دانشمند انگلیسی سر ویلیام کروکس (1832-1919) تالیم را با استفاده از تجزیه و تحلیل طیفی در لجن محفظه سرب کارخانه اسید سولفوریک در کوه های هارتز کشف کرد. صرف نظر از این، شیمی‌دان فرانسوی کلود اوگوست لامی (1820-1878) این عنصر را در لجن محفظه سرب کارخانه اسید سولفوریک لوس در سال 1862 یافت که حدود 14 گرم از فلز را از آن جدا کرد و برخی خواص را تعیین کرد. به دلیل مشخصه خط طیفی سبز رنگ، کروکس نام تالیم (شاخه سبز جوان) را با نماد شیمیایی «Tl» به عنصر داد.

وقوع/تولید

تالیم شصت و چهارمین عنصر فراوان است و یکی از کمیاب‌ترین عناصر روی زمین است. اگرچه در طبیعت گسترده است، اما تنها در غلظت های بسیار کم به عنوان همراه روی، مس، آهن و سرب در سنگ معدن سولفید، مخلوط روی و نمک های پتاس وجود دارد. هرگز به صورت ابتدایی رخ نمی دهد. کانی های مستقل تالیوم بسیار نادر هستند و هیچ نقشی در تولید فنی ندارند. ذخایر مهم ذخایر تالیم در ایالات متحده آمریکا، کشورهای مستقل مشترک المنافع و سوئد وجود دارد. در مقیاس صنعتی، تالیم از گرد و غبار دودکش تولید شده در طی برشته کردن سنگ معدن سولفید در کارخانه های اسید سولفوریک به دست می آید. پس از تجزیه با اسید سولفوریک و رسوب به صورت کلرید، یدید یا سولفید، فلز با احیاء با روی یا الکترولیز محلول نمک بدست می آید. سپس تالیم خام به آند ریخته می شود و با الکترولیز مجدد تا 99.99 درصد تالیوم تصفیه می شود.

استفاده کنید

این فلز و ترکیبات آن به دلیل سمیت بالا به ندرت در فناوری استفاده می شوند. تالیم به عنوان یک جزء آلیاژی فلزات سرب و آلیاژ سرب، استحکام و مقاومت در برابر خوردگی را بهبود می بخشد. آلیاژهای سرب-قلع-تالیم برای ساخت آند برای الکترولیز مس و آلیاژهای نقره-تالیم برای ایجاد تماس های الکتریکی استفاده می شود. تالیم دمای ذوب جیوه را کاهش می دهد و آمالگام های تالیم را برای پر کردن دماسنج های سرد مناسب می کند. سولفید تالیم (I) در فتوسل ها و آشکارسازهای IR استفاده می شود. در گذشته سولفید تالیم (I) به عنوان آفت کش استفاده می شد.

اتصالات مهم

برخلاف سایر عناصر سومین گروه اصلی، تالیم در درجه اول ترکیبات تک ظرفیتی پایدار مانند Tl2O یا هالیدهای TlCl، TlBr و TlI را تشکیل می دهد. ترکیبات سه ظرفیتی مانند Tl2O3 یا TlF3 تنها با عناصر به شدت الکترونگاتیو تشکیل می شوند.

ساختمان

در دمای کمتر از 230 درجه سانتیگراد، تالیم یک شبکه فلزی با نزدیکترین بسته بندی شش ضلعی تشکیل می دهد.