| Thallium 81Tl | ||||||
| engl. Thallium; griech. tallós („junger, grüner Zweig“) | ||||||
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| Physikalisch-chemische Eigenschaften |
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Thallium
ist ein sehr weiches Schwermetall, das dem Blei
in seinen Eigenschaften ähnelt. An frischen Schnittflächen
glänzt
es silbrig, an der Luft läuft es relativ schnell
mattgrau an.
Thallium hat wie Blei eine relativ niedrige Schmelz- und
Siedetemperatur. Es kann mit einem gewöhnlichen Brenner leicht
geschmolzen werden. Thalliumdämpfe sind ähnlich toxisch wie Quecksilberdämpfe. Thalliumverbindungen
färben die Flamme intensiv grün.
Thallium ist ein relativ
unedles Metall, das sich an der Luft mit einer Oxidschicht überzieht.
Diese schützt das Metall vor einer weiteren Oxidation. Wasser reagiert
mit dem Metall in Gegenwart von Luft zu einem Hydroxid. In Alkohol löst
es sich unter Bildung eines schweren, gelblichen Öls. Von nicht oxidierenden
Säuren wie Salzsäure oder verdünnter Schwefelsäure
wird es nicht angegriffen, während Salpetersäure das Metall auflöst.
Mit den Halogenen reagiert es bei Zimmertemperatur, mit Schwefel, Selen oder Tellur erst bei höheren Temperaturen.
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| Toxikologie |
Im
menschlichen Organismus wirken Thallium und seine Verbindungen stark toxisch.
Thallium-Ionen ersetzen in den Zellen die lebensnotwendigen Kalium-Ionen.
Dadurch werden zahlreiche Stoffwechselfunktionen im Körper gestört.
Wenige Milligramm des Elements oder einer Thalliumverbindung führen
schon zu einer Vergiftung. Thallium-Ionen werden besonders leicht vom menschlichen
Körper resorbiert. Sie verteilen sich über das Blut und gelangen
in die Nieren, Leber, Knochen und in die Haare. Nach einem symptomfreien
Zeitraum von ein oder zwei Tagen treten Übelkeit und Durchfall, sowie
Störungen im Nervensystem auf. Schon ein geringer Druck auf den Arm
wird als große Schmerzempfindung wahrgenommen. Später kommen
Sehstörungen, ein Blutdruckanstieg und Nierenschäden hinzu. Nach
ein paar Wochen tritt Haarausfall auf, falls der Betroffene bis dahin überhaupt
noch lebt. Die chronische Vergiftung bei der Aufnahme von kleineren Mengen
ist vor allem an schweren Sehstörungen und an weißen Querstreifen
auf den Fingernägeln zu erkennen. |
| Vorkommen |
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Häufigkeit selten
Thallium ist ein seltenes Element, es ist aber noch etwas häufiger als Silber. In der Natur kommt es nicht elementar vor. Thalliumminerale wie Imhofit, Lorándit, Hutchinsonit oder Wallisit kommen in der Natur nur sehr selten vor, sie sind für die Thalliumgewinnung kaum von Bedeutung. Dagegen kommt Thallium häufig in geringen Konzentrationen in sulfidischen Zink-, Kupfer-, Eisen- und Bleierzen vor, beispielsweise im Bleiglanz. Wichtige Erzvorkommen liegen in den USA, in Schweden und in Russland.
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| Geschichte |
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Das
Element wurde im Jahre 1861 von dem englischen Physiker und Chemiker
Sir William Crookes (1832–1919) in London entdeckt. Er fand es bei spektralanalytischen
Untersuchungen von Bleikammerschlamm in einer Schwefelsäurefabrik.
Fast gleichzeitig nahm der Franzose Claude Auguste Lamy (1820–1878) in
Paris ähnliche Untersuchungen vor und fand ebenfalls das neue Element.
Ihm gelang auch die erste Isolierung von etwa 14 Gramm des Metalls. Sir
William Crookes gab dem Element seinen Namen aufgrund seiner typischen grünen Spektrallinie. Er orientierte sich bei der Namensgebung am griechischen Wort thallós („junger, grüner Zweig“).
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| Herstellung |
Das
Element fällt beim Rösten von Bleiglanz oder von Zinkblende im Flugstaub
an. Nach dem Lösen und Aufschließen in verdünnter Schwefelsäure
fällt man schwerlösliche Thalliumverbindungen wie Thalliumsulfid
oder Thalliumchlorid aus. Durch Reduktion mit Zink oder durch eine Elektrolyse
der Lösungen erhält man das Element in unreiner Form. Das Roh-Thallium
wird zu Anoden vergossen und durch eine erneute Elektrolyse zu hochreinem
Thallium raffiniert. |
| Verwendung |
Aufgrund
der starken Giftwirkung sind der technischen Verwendung des Metalls Grenzen
gesetzt. In Bleilegierungen verbessert es die Festigkeit und die Korrosionsbeständigkeit.
Thalliumlegierungen (mit Silber oder Blei)
dienen zur Herstellung elektrischer Kontakte oder Elektroden. Eine Zugabe
von Thallium erniedrigt den Schmelzpunkt von Quecksilber mit −38,84 °C auf weniger als −60 °C. Derartige Thalliumamalgame
eignen sich zur Füllung von Kältethermometern. Das giftige und
umweltgefährliche Thallium(I)-sulfat Tl2SO4 wurde früher als Rattengift eingesetzt. |
| Thalliumminerale |
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Gefahr
