Note: Cet article, initialement publié en 1998, a été mis à jour en 2006 pour l’édition eBook.
aperçu
le Thallium fait partie de la famille de l’aluminium, groupe 13 (IIIA) du tableau périodique. Le tableau périodique est un tableau qui montre comment les éléments chimiques sont liés les uns aux autres. Le Thallium est également un membre des métaux lourds, avec l’or, le platine et le plomb.
le Thallium a été découvert au moyen d’un spectroscope. Un spectroscope est un dispositif d’analyse de la lumière produite lorsqu’un élément est chauffé., Le spectre (pluriel: spectres) d’un élément consiste en une série de lignes colorées qui sont différentes pour chaque élément. Les lignes les plus brillantes du spectre du thallium sont vertes, ce qui explique son nom. En grec, le mot thallos signifie » brindille verte. »Les lignes vertes du spectre du thallium ressemblent à des brindilles vertes.
symbole
TL
numéro atomique
81
masse atomique
204,37
famille
groupe 13 (IIIA)
aluminium
prononciation
THA-lee-um
le Thallium est un élément plutôt rare. Pourtant, certains de ses composés ont des applications importantes., Par exemple, le sulfate de thallium (Tl2SO4) a longtemps été utilisé comme rodenticide (poison de rat et de souris). Une forme de thallium est parfois utilisée pour étudier le flux sanguin dans le corps. Il montre comment le cœur fonctionne.
découverte et dénomination
le spectroscope a été inventé en 1814 par le physicien allemand Joseph von Fraunhofer (1787-1826). Quarante ans plus tard, les chimistes allemands Robert Bunsen (1811-99) et Gustav Robert Kirchhoff (1824-87) ont amélioré l’instrument et montré comment il pouvait être utilisé pour étudier les éléments chimiques. (Voir l’encadré sur Bunsen dans l’entrée césium Du Volume 1.,)
Les scientifiques étaient fascinés par l’instrument. Ils pouvaient détecter la présence d’éléments sans les voir réellement. Un minéral est composé de nombreux éléments, chacun dégageant sa propre série de lignes colorées (spectrales). Le spectroscope est capable de détecter tous les éléments présents dans le minéral.
quatre ans après les travaux de Bunsen et Kirchhoff, quatre nouveaux éléments ont été découverts: le césium, le rubidium , le thallium et l’indium . Les quatre éléments sont nommés d’après la couleur de leurs raies spectrales., Le découvreur du thallium était le physicien britannique Sir William Crookes (1832-1919).
fait intéressant, le thallium a été découvert presque en même temps par le chimiste français Claude-Auguste Lamy (1820-78). Lamy a découvert le thallium « à l’ancienne », en séparant l’un de ses minéraux en laboratoire. Pendant une courte période, Il y eut une divergence d’opinion quant à savoir si Lamy ou Crookes était le « vrai » découvreur du thallium. Finalement, la décision a été prise en faveur de Crookes.
propriétés physiques
le Thallium est un métal lourd blanc bleuté qui ressemble au plomb, élément 82., Le Thallium est très doux et fond facilement. Il est assez doux pour couper avec un couteau ordinaire et laisse une marque sur le papier frotté sur elle.
le Thallium a un point de fusion de 302°c (576°F) et un point d’ébullition de 1 457°C (2 655°F). Sa densité est de 11.85 grammes par centimètre cube.
propriétés Chimiques
le Thallium est un assez élément actif. Il réagit avec les acides et avec l’oxygène dans l’air. Lorsqu’il est exposé à l’air, il forme un mince revêtement d’oxyde de thallium (Tl2O) qui se décolle facilement. Lorsque le revêtement tombe, une nouvelle couche se forme à sa place.,
présence dans la nature
le Thallium est assez rare dans la croûte terrestre. Son abondance est estimée à environ 0,7 partie par million. Cela le met dans la moitié inférieure parmi les éléments en termes d’abondance. Il est à peu près aussi commun que l’iode ou le tungstène.
Les minéraux les plus courants contenant du thallium sont la crookésite, la lorandite et la hutchinsonite.
Isotopes
Il existe deux isotopes naturels du thallium, le thallium-203 et le thallium-205. Les Isotopes sont deux ou plusieurs formes d’un élément. Les Isotopes diffèrent les uns des autres en fonction de leur nombre de masse., Le nombre écrit à droite du nom de l’élément est le nombre de masse. Le nombre de masse représente le nombre de protons et de neutrons dans le noyau d’un atome de l’élément. Le nombre de protons détermine l’élément, mais le nombre de neutrons de l’atome d’un élément peut varier. Chaque variation est un isotope.
deux douzaines d’isotopes radioactifs du thallium ont également été fabriqués. Un isotope radioactif est celui qui se brise et dégage une certaine forme de rayonnement. Les isotopes radioactifs sont produits lorsque de très petites particules sont tirées sur des atomes., Ces particules collent dans les atomes et les rendent radioactifs.
le Thallium-201 est utilisé par les médecins pour déterminer le bon fonctionnement du cœur d’une personne. Dans de nombreux cas, l’isotope est utilisé comme test de stress. Le Thallium – 201 est injecté dans la circulation sanguine du patient lorsqu’il fait de l’exercice sur un tapis roulant ou un vélo. Dès que l’exercice se termine, le patient s’allonge. Une grande caméra est passée sur le corps. La caméra enregistre le rayonnement émis par l’isotope. Cet enregistrement indique si le cœur du patient fonctionne correctement ou non.,
Extraction
le Thallium est obtenu comme sous-produit de la récupération du plomb et du zinc. Les gaz du processus de récupération sont capturés. Ils sont ensuite traités pour obtenir le métal pur.
Utilisations et composés
pendant de nombreuses années, le sulfate de thallium (Tl2SO4) a été utilisé comme rodenticide. Il a bien fonctionné avec les rats et les souris car il traverse facilement leur peau. Une fois à l’intérieur de leur corps, cela causela mort. Le sulfate de Thallium est également incolore et inodore, de sorte que les rats et les souris ne savaient pas que le composé était présent.
malheureusement, le sulfate de thallium a les mêmes effets sur l’homme., L’empoisonnement accidentel, en particulier de jeunes enfants, a conduit à l’interdiction du sulfate de thallium comme rodenticide aux États-Unis en 1975. Aujourd’hui, des composés plus sûrs (pour les humains, pas pour les rats) sont disponibles pour les rodenticides.
le Thallium est trop cher pour avoir de nombreuses applications pratiques. Il y a quelques exceptions, cependant, qui utilisent des propriétés spéciales des éléments et de ses composés. Par exemple, le sulfure de thallium (Tl2S) est parfois utilisé dans les cellules photoélectriques. Les cellules photoélectriques sont des dispositifs qui convertissent la lumière en énergie électrique., Dans certains types de lumière, le sulfure de thallium ne conduit pas très bien l’électricité. Mais dans d’autres types de lumière, il conduit très bien. Des cellules photoélectriques spéciales peuvent être construites pour profiter de cette propriété.
un alliage de thallium et de mercure peut être utilisé pour fabriquer des thermomètres à basse température. Un alliage est fabriqué en fondant etmélanger deux métaux ou plus. Le mélange a des propriétés différentes de celles des métaux. L’alliage thallium-Mercure reste liquide à -60°C (-76°F). À cette température, un thermomètre contenant uniquement du mercure gèlerait solide.,
Une nouvelle application intéressante du thallium est dans les matériaux supraconducteurs. Les supraconducteurs n’ont aucune résistance au flux d’électricité. Une fois qu’un courant électrique commence à circuler dans le matériau, il continue à couler pour toujours. Les matériaux supraconducteurs pourraient avoir des applications pratiques très importantes à l’avenir.
l’empoisonnement accidentel, en particulier de jeunes enfants, a conduit à l’interdiction du sulfate de thallium comme rodenticide aux États-Unis en 1975.
effets sur la santé
le thallium et ses composés sont très toxiques., Une personne exposée à l’élément ou à ses composés sur de longues périodes développe une faiblesse, des douleurs dans les bras et les jambes et une perte de cheveux. Une dose élevée en peu de temps entraîne différents symptômes. Ces symptômes comprennent des nausées, des vomissements, de la diarrhée, des douleurs dans les bras et les jambes, le coma, des convulsions et même la mort. Les personnes qui travaillent avec le thallium utiliser une extrême prudence pour éviter d’entrer en contact avec le matériau.
