列寧運河
[拼音]:ta
[英文]:thallium
一種化學元素,化學符號Tl,原子序數81,原子量204.3833,屬週期系ⅢA族。
發現
1861年W.克魯克斯在研究硫酸廠廢渣的光譜中發現這一元素,根據譜線的嫩綠色命名為thallium,含義是“嫩枝”。次年克魯克斯和 C.-A.拉米幾乎同時分別用電解法制得鉈。
存在
鉈在地殼中的含量為3×10-5%,以低濃度分佈在長石、雲母和鐵、銅的硫化物礦中,獨立的鉈礦很少,有(Cu,Tl,Ag)2Se礦和TlAsS礦。
性質
鉈為白色、重而柔軟的金屬;熔點 303.5℃,沸點1457℃,密度11.85克/釐米3。
在室溫下,鉈與空氣中的氧作用,失去光澤變灰暗,生成厚的氧化亞鉈Tl2O膜;鉈與氧作用還可生成氧化鉈Tl2O3。鉈在室溫能與鹵素作用,在高溫能與硫、硒、碲、磷反應。鉈不溶於鹼;由於氧化亞鉈難溶於水,鉈與鹽酸的作用較慢,但迅速溶解在硝酸、稀硫酸中,生成可溶性的鹽。
鉈的電子構型為(Xe)4f145d106s26p1,氧化態為+1、+3,但+1氧化態的化合物比+3氧化態的穩定。Tl2O3是棕黑色粉末,高溫下能可逆地分解為Tl2O和O2。Tl2O為黑色,與水作用生成TlOH,是一種強鹼。
氟化鉈在水中的溶解度很大,15℃時為 80克/100克水。氯化鉈、溴化鉈、碘化鉈則不溶於水;當溶液中有過量的滷離子時,可形成TlX娛、 TlX娫、TlX婯(X為鹵素),使其溶解度增大。鉈的鹵化物在光敏性上與相應的鹵化銀類似,即能見光分解。鉈(Ⅲ)的鹵化物很不穩定,加熱即分解為鉈(Ⅰ)的鹵化物和鹵素。
製法
鉈主要是從硫化物礦焙燒的菸灰中提取的,可用熱水或稀硫酸浸取,再製成氯化亞鉈或還原為金屬。粗鉈通常含有鉛、鋅、鎳、鎘、銦、鍺、硒、碲、砷等雜質,用熱的稀硫酸將它溶解,稍加稀釋除去硫酸鉛,再用鹽酸和熱的稀硫酸反覆沉澱和溶解將它進一步提純,最後電解為金屬並在草酸覆蓋下或氫氣流中熔鑄成錠。
應用
某些含鉈合金製造的軸承具有優良的耐酸效能、低的摩擦係數和高的抗疲勞強度。鉈的低熔合金可用於電子管玻璃殼與管座的粘接,鉈啟用的碘化鈉晶體用於光電倍增管,鎢絲中摻鉈可以延長壽命。硫氧化鉈的電導率對溫度和照度(特別是長波部分)非常敏感,其光電池用於曝光表、測輻射熱儀和測量星球輻射的系統中。鉈的某些化合物還可做有機合成的催化劑。由於鉈的化合物對人體和生物有毒(空氣中鉈最高容許含量為0.1毫克/米3,致死量為1.75克硫酸亞鉈),使用受到限制。