Талій (лат. Thallium), Tl, хімічний елемент III групи періодичної системи Менделєєва, атомний номер 81, атомна маса 204,37; на свіжому розрізі сірий блискучий метал; відноситься до рідких розсіяних елементів. У природі елемент представлений двома стабільними ізотопами 203 Tl (29,5%) і 205 Tl (70,5%) і радіоактивними ізотопами 207 Tl — 210 Tl — членами радіоактивних рядів . Штучно отримані радіоактивні ізотопи 202 Tl (T 1/2 = 12,5 сут ) , 204 Tl (T 1/2 = 4,26 років) і 206 Tl (T 1/2 = 4,19 мін ) . Т. відкритий в 1861 В. Круксом в шламі сернокислотного виробництва спектроскопічним методом по характерній зеленій лінії в спектрі (звідси назва: від греч.(грецький) thallós — молода, зелена вітка). У 1862 французький хімік К. О. Ламі вперше виділив Т. і встановив його металеву природу.
Поширення в природі. Середній вміст Т. в земній корі (кларк) 4,5×10 -5 % по масі, але завдяки крайньому розсіянню його роль в природних процесах невелика. У природі зустрічаються переважно з'єднання одновалентного і рідше тривалентного Т. Как і лужні метали, Т. концентрується у верхній частині земної кори — в гранітному шарі (середній вміст 1,5×10 –4 %), в основних породах його менше (2×10 –5 %), а в ультраосновних лише 1×10 –6 %. Відомо лише сім мінералів Т. (наприклад, круксит, лорандит, врбаїт і ін.), всі вони украй рідкі. Найбільша геохімічна схожість Т. має з До, Rb, Cs, а також з Pb, Ag, Cu, Bi (див. Розсіяні елементи, Розсіяних елементів руди ) . Т. легко мігрує в біосфері. З природних вод він сорбував вугіллям, глинами, гидроокисламі марганцю, накопичується при випарі води (наприклад, в озері Сиваш до 5×10 –8 г/л ) .
Фізичні і хімічні властивості. Т. м'який метал, на повітрі легко окислюється і швидко блякне. Т. при тиску 0,1 Мн/м-кодом 2 (1 кгс/см 2 ) і температурі нижче 233 °С має гексагональні щільноупаковані грати ( а = 3,4496 ; з = 5,5137 ), вище 233 °С — об'емноцентрірованную кубічну ( а = 4,841 ), при високому тиску 3,9 Гн/м 2 (39000 кгс/см 2 ) — гранецентровану кубічну; щільність 11,85 г / см 3 ; атомний радіус 1,71, іонні радіуси: Tl + 1,49, Tl 3+ 1,05 ; t пл 303,6 °С; t кіп 1457 °С, питома теплоємність 0,130 кджl ( кг × K ) [0,031 кал/г ×С) } при 20—100 °С; температурний коефіцієнт лінійного розширення 28×10 –6 при 20 °С і 41,5×10 –6 при 240—280 °С; теплопровідність 38,94 вт/ ( м-код × До ) [0,093 кал/ ( см × сік × °С)]. Питомий електроопір при 0°С (18×10 –6 ом × см ); температурний коефіцієнт електроопоу 5,177×10 –3 — 3,98 ×10 –3 (0—100 °С). Температура переходу в надпровідний стан 2,39 До. Т. діамагнітен, його питома магнітна сприйнятливість —0,249×10 –6 (30 °С).
Конфігурація зовнішньої електронної оболонки атома Tl 6 s 2 6 p 1 ; у з'єднаннях має міру окислення +1 [Tl (I)] і + 3 [Tl (III)]. Т. взаємодіє з киснем і галогенами вже при кімнатній температурі, з сіркою і фосфором при нагріванні. Добре розчиняється в азотній, гірше в сарною кислотах, не розчиняється у галогенводородних, мурашиній, щавлевій і оцетовій кислотах. Не взаємодіє з розчинами лугів; свіжоперегнана вода, що не містить кисню, не діє на Т. Основниє з'єднання з киснем: закис Tl 2 O і окисел Tl 2 O 3 .
Закис Т. і солі Tl (I) нітрат, сульфат, карбонат — растворіми; хромат, біхромат, галогеніди (за винятком фториду), а також окисел Т. — малорастворіми у воді. Tl (III) утворює велике число комплексних з'єднань з неорганічними і органічними лігандамі. Галогеніди Tl (III) добре растворіми у воді. Найбільше практичне значення мають з'єднання Tl (I).
Здобуття. У промислових масштабах технічний Т. отримують попутно при переробці сульфідних руд кольорових металів і заліза. Його витягують з напівпродуктів свинцевого, цинкового і мідного виробництв. Вибір способу переробки сировини залежить від його складу. Наприклад, для витягання Т. і ін. коштовних компонентів з пилу свинцевого виробництва проводиться сульфатізация матеріалу в киплячому шарі при 300—350 °С. Отриману сульфатну масу вилуговують водою, і з розчину екстрагують Т. 50%-ним розчином трібутілфосфата в гасі, що містить йод, а потім реекстрагируют сірчаною кислотою (300 г/л ) з добавкою 3%-ній перекису водню. З реекстрактов метал виділяють цементацією на цинкових листах. Після переплавки під шаром їдкого натра отримують Т. чистотою 99,99%. Для глибшого очищення металу застосовують електролітичні рафінування і кристалізаційне очищення.
Вживання. У техніці Т. застосовується, головним чином, у вигляді з'єднань. Монокристали твердих розчинів галогенідів Tibr — TLI і Tlcl — Tlbr (відомі в техніці як КРС-5 і КРС-6) використовують для виготовлення оптичних деталей в приладах інфрачервоної техніки; кристали Tlcl і Tlcl—tlbr — як радіатори лічильників Черенкова. Tl 2 O входить до складу деяких оптичних стекол; сульфіди, оксисульфіди, селеніди, теллуріди — компоненти напівпровідникових матеріалів, що використовуються при виготовленні фотоопорів, напівпровідникових випрямлячів, відіконов. Водний розчин суміші муравьіно- і малоновокислого Т. (важка рідина Клерічи) широко застосовують для розділення мінералів по щільності. Амальгама Т., що твердіє при –59 °С, застосовується в низькотемпературних термометрах. Металевий Т. використовують для здобуття підшипникових і легкоплавких сплавів, а також в кислородомерах для визначення кисню у воді. 204tl як джерело b-віпромінюванні застосовують в радіоізотопних приладах.
Т. І. Дарвойд.
Талій в організмі. Т. постійно присутній в тканинах рослин і тварин. У грунтах його середній вміст складає 10 –5 %, у морській воді 10 –9 %, у організмах тварин 4×10 –5 %. У ссавців Т. добре всмоктується з шлунково-кишкового тракту, накопичуючись головним чином в селезінці і м'язах. У людини щодобовий вступ Т. з продуктами харчування і водою складає близько 1,6 мкг, з повітрям — 0,05 мкг. Біологічна роль Т. в організмі не з'ясована. Помірно токсичний для рослин і високо токсичний для ссавців і людини.
Отруєння Т. і його з'єднаннями можливі при їх здобутті і практичному використанні. Т. проникає в організм через органи дихання, неушкоджену шкіру і травний тракт. Виводиться з організму протягом довгого часу, переважно з сечею і калом. Гострі, підгострі і хронічні отруєння мають схожу клінічну картину, розрізняючись вираженістю і прудкістю виникнення симптомів. У гострих випадках через 1—2 сут з'являються ознаки поразки шлунково-кишкового тракту (нудота, блювота, болі в животі, пронос, замок) і дихальних доріг. Через 2—3 нед спостерігаються випадання волосся, явища авітамінозу (згладжування слизистої оболонки мови, тріщини в кутах рота і т. д.). У важких випадках можуть розвинутися поліневрити, психічні розлади, поразки зору і ін. Профілактика професійних отруєнь: механізація виробничих процесів, герметизація устаткування, вентиляція використання засобів індивідуального захисту.
Л. П. Шабаліка.
Літ.: Хімія і технологія рідких і розсіяних елементів, під ред. До. А. Большакова, т. 1 [М., 1965]; 3елікман А. Н., Мєєрсон Р. А., Металургія рідких металів, М., 1973; Талій і його вживання в сучасній техніці, М., 1968; Тіхова Р. С., Дарвойд Т. І., Рекомендації по промисловій санітарії і техніці безпеки при роботі з талієм і його з'єднаннями, в збірці: Рідкі метали, ст 2, М., 1964; Воwen Н. Y. М., Trace elements in biochemistry, L.—N. Y., 1966.
Ізраельсон З. І., Могильовська О. Я., Суворові. В. Вопроси гігієна праці і професійної патології при роботі з рідкими металами, М., 1973.
