Nota: Questo articolo, originariamente pubblicato nel 1998, è stato aggiornato nel 2006 per l’edizione eBook.
Panoramica
Il tallio è un membro della famiglia dell’alluminio, Gruppo 13 (IIIA) sulla tavola periodica. La tavola periodica è un grafico che mostra come gli elementi chimici sono correlati tra loro. Il tallio è anche un membro dei metalli pesanti, insieme a oro, platino e piombo.
Il tallio è stato scoperto per la prima volta mediante uno spettroscopio. Uno spettroscopio è un dispositivo per analizzare la luce prodotta quando un elemento viene riscaldato., Lo spettro (plurale: spettri) di un elemento è costituito da una serie di linee colorate che sono diverse per ogni elemento. Le linee più luminose nello spettro del tallio sono verdi, che spiega il suo nome. In greco, la parola thallos significa ” ramoscello verde.”Le linee verdi nello spettro del tallio sembrano ramoscelli verdi.
SIMBOLO
Tl
NUMERO ATOMICO
81
MASSA ATOMICA
204.37
FAMIGLIA
Gruppo 13 (IIIA)
Alluminio
PRONUNCIA
THA-lee-um
Il tallio è un elemento piuttosto raro. Tuttavia, alcuni dei suoi composti hanno importanti applicazioni., Ad esempio, il solfato di tallio (Tl2SO4) è stato a lungo usato come rodenticida (veleno per topi e topi). Una forma di tallio viene talvolta utilizzata per studiare il flusso di sangue nel corpo. Mostra quanto bene il cuore sta lavorando.
Scoperta e denominazione
Lo spettroscopio fu inventato nel 1814 dal fisico tedesco Joseph von Fraunhofer (1787-1826). Quarant’anni dopo, i chimici tedeschi Robert Bunsen (1811-99) e Gustav Robert Kirchhoff (1824-87) migliorarono lo strumento e mostrarono come potesse essere usato per studiare gli elementi chimici. (Vedere la barra laterale su Bunsen nella voce cesio nel volume 1.,)
Gli scienziati erano affascinati dallo strumento. Potevano rilevare la presenza di elementi senza effettivamente vederli. Un minerale è costituito da molti elementi, ognuno dei quali emette una propria serie di linee colorate (spettrali). Lo spettroscopio è in grado di rilevare tutti gli elementi presenti nel minerale.
Entro un periodo di quattro anni dopo il lavoro di Bunsen e Kirchhoff, furono scoperti quattro nuovi elementi: cesio, rubidio , tallio e indio . Tutti e quattro gli elementi prendono il nome dal colore delle loro linee spettrali., Lo scopritore del tallio fu il fisico britannico Sir William Crookes (1832-1919).
È interessante notare che il tallio fu scoperto quasi nello stesso periodo dal chimico francese Claude-Auguste Lamy (1820-78). Lamy scoprì il tallio alla” vecchia maniera”, separando uno dei suoi minerali in laboratorio. Per un breve periodo, ci fu una differenza di opinione sul fatto che Lamy o Crookes fosse il “vero” scopritore del tallio. Alla fine, la decisione è stata presa a favore di Crookes.
Proprietà fisiche
Il tallio è un metallo pesante, bianco-bluastro che assomiglia al piombo, elemento 82., Il tallio è molto morbido e si scioglie facilmente. È abbastanza morbido da tagliare con un normale coltello e lascerà un segno sulla carta se strofinato su di esso.
Il tallio ha un punto di fusione di 302°C (576°F) e un punto di ebollizione di 1,457°C (2,655°F). La sua densità è di 11,85 grammi per centimetro cubo.
Proprietà chimiche
Il tallio è un elemento abbastanza attivo. Reagisce con gli acidi e con l’ossigeno nell’aria. Quando esposto all’aria, forma un sottile rivestimento di ossido di tallio (Tl2O) che si stacca facilmente. Quando il rivestimento si stacca, al suo posto si forma un nuovo strato.,
Occorrenza in natura
Il tallio è abbastanza raro nella crosta terrestre. La sua abbondanza è stimata in circa 0,7 parti per milione. Che lo mette nella metà inferiore tra gli elementi in termini di abbondanza. È comune quanto lo iodio o il tungsteno.
I minerali più comuni contenenti tallio sono la crookesite, la lorandite e la hutchinsonite.
Isotopi
Esistono due isotopi naturali del tallio, tallio-203 e tallio-205. Gli isotopi sono due o più forme di un elemento. Gli isotopi differiscono l’uno dall’altro in base al loro numero di massa., Il numero scritto a destra del nome dell’elemento è il numero di massa. Il numero di massa rappresenta il numero di protoni più neutroni nel nucleo di un atomo dell’elemento. Il numero di protoni determina l’elemento, ma il numero di neutroni nell’atomo di qualsiasi elemento può variare. Ogni variazione è un isotopo.
Sono stati realizzati anche due dozzine di isotopi radioattivi di tallio. Un isotopo radioattivo è uno che si rompe e emana una qualche forma di radiazione. Gli isotopi radioattivi vengono prodotti quando particelle molto piccole vengono sparate agli atomi., Queste particelle si attaccano agli atomi e li rendono radioattivi.
Tallio-201 è usato dai medici per determinare quanto bene il cuore di una persona sta lavorando. In molti casi, l’isotopo viene utilizzato come test di stress. Il tallio-201 viene iniettato nel flusso sanguigno del paziente mentre si esercita su un tapis roulant o una bicicletta. Non appena l’esercizio termina, il paziente si sdraia. Una grande macchina fotografica è passata sopra il corpo. La telecamera registra la radiazione emessa dall’isotopo. Questo record mostra se il cuore del paziente funziona correttamente o meno.,
Estrazione
Il tallio è ottenuto come sottoprodotto del recupero di piombo e zinco. I gas del processo di recupero vengono catturati. Vengono quindi trattati per ottenere il metallo puro.
Usi e composti
Per molti anni, il solfato di tallio (Tl2SO4) è stato usato come rodenticida. Ha funzionato bene con ratti e topi perché passa attraverso la loro pelle facilmente. Una volta dentro i loro corpi, causamorte. Il solfato di tallio è anche incolore e inodore, quindi ratti e topi non erano consapevoli della presenza del composto.
Sfortunatamente, il solfato di tallio ha gli stessi effetti sull’uomo., L’avvelenamento accidentale, specialmente dei bambini piccoli, ha portato al divieto del solfato di tallio come rodenticida negli Stati Uniti nel 1975. Oggi sono disponibili composti più sicuri (per gli esseri umani, non per i ratti) per i rodenticidi.
Il tallio è troppo costoso per avere molte applicazioni pratiche. Ci sono alcune eccezioni, tuttavia, che fanno uso di proprietà speciali degli elementi e dei suoi composti. Ad esempio, il solfuro di tallio (Tl2S) viene talvolta utilizzato nelle fotocellule. Le fotocellule sono dispositivi che convertono la luce in energia elettrica., In alcuni tipi di luce, il solfuro di tallio non conduce molto bene l’elettricità. Ma in altri tipi di luce, conduce molto bene. Speciali fotocellule possono essere costruite per sfruttare questa proprietà.
Una lega di tallio e mercurio può essere utilizzata per realizzare termometri a bassa temperatura. Una lega è fatta fondendo emescolare due o più metalli. La miscela ha proprietà diverse da quelle dei singoli metalli. La lega tallio-mercurio rimane liquida a -60 ° C (-76°F). A quella temperatura, un termometro a mercurio si congelerebbe solido.,
Una nuova interessante applicazione del tallio è nei materiali superconduttori. I superconduttori non hanno resistenza al flusso di elettricità. Una volta che una corrente elettrica inizia a fluire nel materiale, continua a fluire per sempre. I materiali superconduttori potrebbero avere alcune applicazioni pratiche molto importanti in futuro.
L’avvelenamento accidentale, specialmente dei bambini piccoli, ha portato al divieto del solfato di tallio come rodenticida negli Stati Uniti nel 1975.
Effetti sulla salute
Sia il tallio che i suoi composti sono molto tossici., Una persona esposta all’elemento o ai suoi composti per lunghi periodi di tempo sviluppa debolezza, dolore alle braccia e alle gambe e perdita di capelli. Un dosaggio elevato in breve tempo porta a sintomi diversi. Questi sintomi includono nausea, vomito, diarrea, dolore alle braccia e alle gambe, coma, convulsioni e persino morte. Le persone che lavorano con tallio usano estrema cautela per evitare di entrare in contatto con il materiale.
