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元素铊简介

       铊是一种稀散重金属元素,属弱碱性氧化物,原子序数81,位于元素周期表中第13组(硼组),第6周期,核外电子排布,281832183。铊在地壳中丰度约为0.7 mg/kg,主要存在于黏土、土壤和花岗岩中的钾基矿物内。铊的氧化态有+3+2+1-1-2-5,主要为+1价,少数+3价。电负性 1.26(鲍林标度)。电离能 ( kJ/mol ):一级,589.4;二级,1 971;三级,2 878。原子半径 170 pm,共价半径145±7 pm,范德华半径196 pm。铊有25种同位素,原子量介于184210之间。天然稳定同位素(丰度 %),有 203Tl29.5)和 205Tl70.5),而合成的 204Tl则是最稳定的放射性同位素,半衰期有3.78年。铊在自然环境中含量相对很低,是一种伴生元素,罕见单独成矿。在低温高硫环境中,铊呈现出强烈的亲硫性,不仅作为微量元素,以类质同象形式参与有色金属和贵金属矿床的成矿作用,而且也以主成矿元素参与铊矿物、铊矿体和铊矿床的成矿作用。在高温低硫环境中,由于铊的晶体化学和地球化学性质与亲石元素钾、铷、铯、钠、钙等很相近,铊以类质同象形式进入长石、云母、闪石、白云石、迪开石等矿物中,故导致铊分散。含有铊的矿物包括硒铊银铜矿(TlCu7Se4)、硫砷铊铅矿(TlPbAs5S9,亦称红铊铅矿)以及红铊矿(TlAsS2)等。黄铁矿中也含有微量的铊,铊是黄铁矿加工生产硫酸过程中的一种副产品。铊主要化合物有氧化物、硫化物、卤化物、硫酸盐等,铊盐一般为无色、无味的结晶,溶于水后形成亚铊化物。硫酸亚铊无臭、无味,曾被广泛用作杀鼠剂和杀虫剂。由于无选择性和二次有毒重金属污染,自1972年起,美国已禁止硫酸亚铊的使用,其他国家也接着陆续实施禁令。铊具有生物蓄积性。人们曾使用铊盐来治疗癣等皮肤感染病,以及减轻肺结核病人夜间盗汗。不过这一用途颇为有限,由于铊盐的毒性强且特殊,所以更先进、安全的药物很快将其淘汰。铊是有用元素, 也是有毒元素。据统计每年有2000~5000吨铊释放到了环境中。铊的全球总年产量为15吨左右,根据需要可以提高产量,但几乎都是从有色金属选冶产品中作为副产品顺便回收。大约 60~70 %的铊产量用于电子工业,其余用于制药工业和玻璃制造。铊被广泛应用于冶金、化工、电子、军工、航天、通讯、仪器仪表等各个领域,在超导材料、光导纤维、辐射闪烁器、光学透位、催化剂和辐射屏蔽材料等方面具有潜在应用价值。图为铊发现者英国化学家、物理学家威廉 · 克鲁克斯 William · Crookes和成功分离出的法国化学家克洛德-奥古斯特 · 拉米 Claude-Auguste Lamy