Klávesové zkratky na tomto webu - základní
Přeskočit hlavičku portálu

K čemu se hodí – thallium?

1. 06. 2017 8:00:58
Jeho název poeticky odkazuje na „zelený výhonek“. Paradoxně je tento prvek spíš synonymem pro smrt. Jak vzniklo a k čemu se hodí thallium? (délka blogu 7 min.)

Thallium je měkký a kujný kov. Čerstvý povrch je stříbřitě lesklý, po nějaké době se ale pokrývá vrstvou modrošedého oxidu.

Vznik thallia při vesmírných katastrofách

Stejně jako ostatní prvky, které jsou těžší než železo, nevzniká thallium v centrech hvězd. Jeho syntéza se uskutečňuje až v konečném stadiu existence velice těžkých hvězd, například při mohutné explozi supernovy (tzv. rychlý proces) nebo ve velice těžkých rudých obrech (tzv. pomalý proces).

Přirozeným způsobem přitom vznikají dva různé stabilní izotopy thallia, které se vzájemně odlišují počtem neutronů v jádře, zatímco počet protonů mají stejný (počet protonů v izotopech určuje typ chemického prvku a tedy i jeho název). Jednu třetinu (29,52%) tvoří izotop Tl-203 a zhruba dvě třetiny (70,48%) Tl-205.

Pomalý proces spočívá v postupném záchytu neutronů jádrem rtuti.

202Hg + n → 203Tl + β- + 6,49 MeV nebo 204Hg + n → 205Tl + β- + 7,20 MeV

Při rychlém procesu zachytává jádro železa naráz větší množství neutronů.

56Fe + 147n → 203Tl + 55β- + 1152 MeV nebo 56Fe + 149n → 205Tl + 55β- + 1166 MeV

V přírodě existují ještě tři další izotopy, které vznikají při radioaktivním rozpadu jiných těžkých prvků.

Jedná se o Tl-207, které vzniká rozpadem uranu-235 (235U → 207Tl + 7α + 3β- + 44,98 MeV). Tento izotop je nestabilní. Dále se celkem rychle rozpadá a z prvku vzniká olovo. (207Tl → 207Pb + β- + 1,42 MeV). Poločas rozpadu jsou pouhé 4,77 min.

Dalším izotopem je Tl-208, které vděčí za svou existenci thoriu-232. 232Th → 208Tl + 6α + 4β- + 37,14 MeV. Také tento izotop je radioaktivní a rozpadá se na olovo. 208Tl → 208Pb + β- + 5,00 MeV. Poločas rozpadu je ještě kratší - pouhé 3,053 min.

Poslední z trojice izotopů je Tl-210. To vzniká rozpadem uranu-238. 238U→ 210Tl + 7α + 4β- + 39,07 MeV. I tento izotop se dále rozpadá na olovo (210Tl → 210Pb + β- + 5,48 MeV) s poločasem rozpadu 1,3 minuty.

Všechny tři izotopy mají tak krátké poločasy rozpadu, že se dají vystopovat prakticky jen v uranových nebo thoriových rudách.

Známe ještě celkem 31 izotopů, které mají ale tak krátký poločas rozpadu, že se v přírodě prakticky nevyskytují a byly vytvořeny umělou cestou.

Výskyt ve vesmíru

Thallia není ve vesmíru příliš mnoho. Procesy, kterými vzniká, totiž jeho tvorbou nekončí. Postupným záchytem neutronů přicházejí na svět další těžké prvky (například olovo a vizmut).

Ve vesmírné hmotě je tedy thallium zastoupeno průměrně jen 500 nanogramy v jednom kilogramu.

Na Zemi je prvek o něco koncentrovanější, nacházíme 4 mikrogramy v kilogramu hmoty. Téměř všechno thallium se nachází v zemské kůře, kde se vyskytuje ve formě oxidů a sulfidů v koncentraci 0,85 miligramů v kilogramu hmoty. Tím se dostává v hitparádě nejhojněji zastoupených prvků ze 76. místa (vesmír) na 60. místo (zemská kůra).

Pozemská naleziště

Thallium bývá často součástí draslíkových minerálů (až 7 mg/kg). Nalézá se také v rudách stříbra, zinku a olova. Právě z nich ho nejčastěji průmyslově těžíme.

Samostatné minerály thallia se jmenují lorandit (sulfid thallia a arzénu TlAsS2), hutchinsonit (smíšený sulfid olova, thallia a arzénu (Tl,Pb)2As5S9) nebo crookesit (smíšený selenid mědi, thallia a stříbra Cu7(Tl|Ag)Se4). Tyto minerály jsou ale natolik vzácné, že se jejich průmyslová těžba nevyplatí.

Thallium se nalézá také v podmořských nalezištích, v manganových konkrecích. Ty se skládají ze 13-25 % manganu a 10-20 % železa s příměsí jiných kovů.

Objev a pojmenování thallia

Thallium objevil v roce 1861 Angličan William Crookes pomocí spektrální analýzy, která byla tehdy novinkou. Nezávisle na něm objevil nový prvek také Francouz Claude-Auguste Lamy, kterému se také podařilo extrahovat prvních 14 gramů thallia. Následoval urputní boj o prvenství, který nakonec vyhrál Angličan.

Ten také nově objevený prvek pojmenoval. Nechal se inspirovat typickou zelenou barvou, kterou našel v jeho emisním spektru. Thallium má jménem připomínat řecké „thallós“ – mladý, zelený výhonek.

K čemu se hodí – thallium?

Thallium je jedovaté a nejspíše také karcinogenní. To omezuje jeho využití na minimum. Ve slitině s olovem zlepšuje jeho pevnost a odolnost proti korozi. Slitiny s olovem a stříbrem se používají jako elektrokontakty nebo elektrody.

Thallium snižuje bod tání rtuti z -38,84°C na méně než -60 °C. Toho se využívá v nízkoteplotních teploměrech.

Velice jedovatý sulfát (Tl2SO4) se pod názvem Zelio v minulosti používal jako jed na krysy. Byl ale tak nebezpečný nejen pro hlodavce ale i okolí, že bylo jeho používání zakázáno.

Hg12Tl3Ba30Ca30Cu45O127 je komplikovaná sloučenina thallia, která má supravodivé vlastnosti. To by nebylo tak zvláštní, tato sloučenina je ale supravodivá i při relativně vysoké teplotě 138 K.

Thallium se dá použít také jako příměs do skla. Propůjčuje mu skvělé optické vlastnosti. Dnes se využívá ale jen v technických sklech, například čočkách. Sklo, které obsahuje thallium, má totiž nejen neobyčejně dobré optické vlastnosti, může být také samo jedovaté.

Kromě toho je thalliové sklo na rozdíl od obyčejného skla průhledné v infračervené oblasti spektra. Toho se využívá v optických přístrojích. Příměsí thallia vznikají také skla s nízkou teplotou tání (125 – 150 °C).

Dříve se thallium používalo také v ohňostrojích. Způsobovalo intenzivní, příjemnou, zelenou barvu. Dnes ho ale vystřídaly méně jedovaté prvky, například měď, baryum nebo bor. K osvětlení se ovšem dodnes používají výbojky plněné parami thallia. Vydávají zelené světlo.

Thallium je také důležitým prvkem při výrobě některých polovodičů, např. tranzistorů, fotočlánků s citlivostí v infračervené oblasti spektra, a supravodičů.

Prvek se dá využít také v mineralogii. Roztoky solí thallia s organickými kyselinami mají velmi vysokou hustotu a užívají se v mineralogii mj. pro orientační stanovení hustoty nerostů (Clericiho roztok - mravenčan a malonan thallný, hustota 4.25 g/cm3 při 20 °C)

Thallium nachází uplatnění také v detektorech gama záření.

Jedovatý „zelený výhonek“

Thallium je extrémně jedovaté. Proto bylo jeho použití jako jed na krysy nebo proti hmyzu v řadě zemí už před desetiletími zakázáno.

Smrtelná dávka je 10 mg/kg živé hmoty. Otravy se projevují vypadáváním vlasů, průjmy a někdy nevratným poškozením nervů. To se může projevovat oslepnutím, třasem rukou, zvýšeným vnímáním bolesti, poškozením reflexů apod.

Thallium je oblíbené mezi traviči, špatně se totiž detekuje. Na otravu thalliem existuje účinný protijed. Je jím barvivo berlínská modř. Při průchodu tělem na sebe váže molekuly jedovatého prvku a oběť tak dekontaminuje.

Autor: Dana Tenzler | čtvrtek 1.6.2017 8:00 | karma článku: 27.14 | přečteno: 999x

Další články blogera

Dana Tenzler

Tekoucí písek – dá se v něm utopit?

Původně pevná země se najednou otevře, aby spolkla dům. Fikce nebo realita? Tekoucí písek je skutečně schopný pohltit celé domy. Dá se v něm utopit? (délka blogu 3 min.)

19.10.2017 v 8:00 | Karma článku: 21.54 | Přečteno: 492 | Diskuse

Dana Tenzler

Proč jsou stopy v mokrém písku nakrátko suché?

Když se procházíte po mokrém písku, můžete si všimnout zajímavého jevu. Písek, na kterém právě stojíte, se zdá být světlejší a sušší než zbytek pláže. Je to trik nebo optický klam? (délka blogu 5 min.)

16.10.2017 v 8:00 | Karma článku: 23.35 | Přečteno: 534 | Diskuse

Dana Tenzler

Sladký chlebový závin (vánočka) by Dana Tenzler

Nemusí být vždycky jen kaviár – nebo žitný chleba. Jeho sladká varianta, na kterou se nejvíc hodí pojmenování vánočka. (délka blogu 2 min.)

14.10.2017 v 17:41 | Karma článku: 15.56 | Přečteno: 352 | Diskuse

Dana Tenzler

Proč vlastně fungují – přesýpací hodiny?

Co mají přesýpací hodiny společného s klenbou kostela – a proč vlastně fungují tak, jak fungují? (blog je dnes kratší, ca. 2 min.)

12.10.2017 v 8:00 | Karma článku: 26.87 | Přečteno: 860 | Diskuse

Další články z rubriky Věda

Dana Tenzler

Tekoucí písek – dá se v něm utopit?

Původně pevná země se najednou otevře, aby spolkla dům. Fikce nebo realita? Tekoucí písek je skutečně schopný pohltit celé domy. Dá se v něm utopit? (délka blogu 3 min.)

19.10.2017 v 8:00 | Karma článku: 21.54 | Přečteno: 492 | Diskuse

Pavel Suk

Mochovce – jaderná elektrárna, nebo past na peníze

Dnešní článek bude věnován slovenské jaderné elektrárně Mochovce, která je ve výstavbě již od roku 1981. Podle plánů měly být v komplexu 4 jaderné reaktory VVER-440 ale během let došlo k událostem, které vedly ke zpoždění výstavby

18.10.2017 v 20:02 | Karma článku: 9.15 | Přečteno: 265 | Diskuse

Marián Kapolka

Polemiky o evolúcii-8.Bunkový genóm ako báseň. Posunieme „hranice“ života?

Ukázalo sa, že na procesy genetických zmien je možné, ba nutné, aplikovať princípy informatiky a kombinatoriky. Aké sú niektoré závery týchto empirických vied pre biológiu? - Je živá už molekula RNA? Kde vlastne začína život?

16.10.2017 v 17:08 | Karma článku: 6.04 | Přečteno: 88 | Diskuse

Jan Fikáček

Dnešní fyzice chybí.... více fyziky, aneb proč je matematika někdy fyzikálně slepá

Matematika je náš nejlepší "smysl", kterým vidíme nejhlouběji do světa elementárních částic, či nejostřeji do minulosti vesmíru. Tento superiorní "smysl" má ale, bohužel, i své "optické klamy" a nedostatky.

16.10.2017 v 9:07 | Karma článku: 20.89 | Přečteno: 522 | Diskuse

Dana Tenzler

Proč jsou stopy v mokrém písku nakrátko suché?

Když se procházíte po mokrém písku, můžete si všimnout zajímavého jevu. Písek, na kterém právě stojíte, se zdá být světlejší a sušší než zbytek pláže. Je to trik nebo optický klam? (délka blogu 5 min.)

16.10.2017 v 8:00 | Karma článku: 23.35 | Přečteno: 534 | Diskuse
Počet článků 383 Celková karma 22.91 Průměrná čtenost 722

Zajímám se o přírodní vědy. Píšu o tom, co mě zaujalo při toulkách internetem. Vzhledem k občastým dotazům - ano, skutečně mám vzdělání. Ne, nebudu tu vypisovat všechny svoje tituly, knihy a vědecké práce. Tohle je hobby blog a navíc ... tahle varianta hry "kdo ho má delšího" mi přijde spíše legrační.

Pokud vás blog pobaví nebo se v něm dočtete něco zajímavého - je jeho účel splněn. Přijďte si popovídat do diskuze, často je ještě zajímavější než blog sám, díky milým a znalým návštěvníkům. 



Najdete na iDNES.cz

mobilní verze
© 1999–2017 MAFRA, a. s., a dodavatelé Profimedia, Reuters, ČTK, AP. Jakékoliv užití obsahu včetně převzetí, šíření či dalšího zpřístupňování článků a fotografií je bez souhlasu MAFRA, a. s., zakázáno. Provozovatelem serveru iDNES.cz je MAFRA, a. s., se sídlem
Karla Engliše 519/11, 150 00 Praha 5, IČ: 45313351, zapsaná v obchodním rejstříku vedeném Městským soudem v Praze, oddíl B, vložka 1328. Vydavatelství MAFRA, a. s., je členem koncernu AGROFERT.