鉈（tuo），英文名字是thallium， 是元素周期表中第6周期ⅢA族元素之一，在自然環(huán)境中含量很低，是一種伴生元素。鉈在鹽酸和稀硫酸中溶解緩慢，在硝酸中溶解迅速。其主要的化合物有氧化物、硫化物、鹵化物、硫酸鹽等，鉈鹽一般為無色、無味的結(jié)晶, 溶于水后形成亞鉈化物。保存在水中或石蠟中較空氣中穩(wěn)定。

鉈被廣泛用于電子、軍工、航天、化工、冶金、通訊等各個方面 ，在光導纖維、輻射閃爍器、光學透位、輻射屏蔽材料、催化劑和超導材料等方面具有潛在應用價值 。

鉈的發(fā)現(xiàn)歷程

1861年，威廉·克魯克斯和克洛德-奧古斯特·拉米（Claude-Auguste Lamy）利用火焰光譜法，分別獨自發(fā)現(xiàn)了鉈元素。由于在火焰中發(fā)出綠光，所以克魯克斯提議把它命名為“Thallium”，源自希臘文中的“θαλλ??”（thallos），即“綠芽”之意。

在羅伯特·威廉·本生和古斯塔夫·基爾霍夫發(fā)表有關(guān)改進火焰光譜法的論文，以及在1859至1860年發(fā)現(xiàn)銫和銣元素之后，科學家開始廣泛使用火焰光譜法來鑒定礦物和化學物的成份?？唆斂怂褂眠@種新方法判斷硒化合物中是否含有碲，樣本由奧古斯特·霍夫曼數(shù)年前交給克魯克斯，是德國哈茨山上的一座硫酸工廠進行鉛室法過程后的產(chǎn)物。到了1862年，克魯克斯能夠分離出小部份的新元素，并且對它的一些化合物進行化學分析。拉米所用的光譜儀與克魯克斯的相似。以黃鐵礦作為原料的硫酸生產(chǎn)過程會產(chǎn)生含硒物質(zhì)，拉米對這一物質(zhì)進行了光譜分析，同樣觀察到了綠色譜線，因此推斷當中含有新元素。他友人弗雷德·庫爾曼（Fréd Kuhlmann）的硫酸工廠能夠提供大量的副產(chǎn)品，這為拉米的研究帶來了化學樣本上的幫助。他判斷了多種鉈化合物的性質(zhì)，并通過電解法從鉈鹽產(chǎn)生了鉈金屬，再經(jīng)熔鑄后制成了一小塊鉈金屬。

拉米在1862年倫敦國際博覽會上“為發(fā)現(xiàn)新的、充裕的鉈來源”而獲得一枚獎章?？唆斂怂乖诳棺h之后，也“為發(fā)現(xiàn)新元素鉈”而獲得獎章。兩人之間有關(guān)發(fā)現(xiàn)新元素的榮譽之爭議持續(xù)到1862至1863年。爭議在1863年6月克魯克斯獲選為英國皇家學會院士之后逐漸消退。 

鉈的分布情況

鉈是自然界存在的典型的稀有分散元素，天然豐度為8×10-7，地殼中的平均含量僅為1 g/ T。鉈是一種伴生元素，幾乎不單獨成礦,，世界上唯一的獨立鉈礦在中國貴州省興仁縣，主要成分是紅鉈，其它大多以分散狀態(tài)同晶形雜質(zhì)存在于鉛、鋅、鐵、銅等金屬的硫礦中，常用這些金屬冶煉的副產(chǎn)品來回收和提取。 

Tl 在自然界主要以Tl+狀態(tài)存在 , Tl+可以通過類置同像置換鉀長石和云母礦物中的K+和Rb+進入其中(三者離子半徑相近, Tl+ =0 .170nm ,K+ =0 .161 nm, Rb+=0 .172 nm)。Tl 的親硫特性, 使得Tl 還常常與Pb 、Zn 、Cu 、As 、Sb 、Fe 、Hg和Au 等在硫化物中形成元素共生組合。這些特性決定了Tl 在各種礦石礦物中廣泛分布 。

Tl 在火山巖中的含量都比較低, 但在酸性巖石中的含量明顯高于堿性巖石中的含量。在超基性巖中Tl 的含量一般為0 .05 ～ 0 .6 μg/g ;在基性巖中的含量略高, 為0 .1 ～ 0 .27 μg/g ;在中性巖中的含量進一步升高, 為0 .15 ～ 0 .83 μg/g ;在絕大多數(shù)花崗巖中,Tl 的含量為0 .73 ～ 3 .2 μg/g ;在堿性巖石中Tl 的含量為1 .2 ～ 1 .5 μg/g。Tl 在變質(zhì)巖中的平均含量一般為0 .65 μg/g。Tl 在沉積巖中的含量一般為0 .1 ～ 3 .0 μg/g , 平均含量為0 .27 ～ 0 .48 μg/g, 其中Tl 在粘土巖、砂巖和頁巖中的含量最高。粘土巖中Tl 的含量可高達2 .2～ 3 .0 μg/g , 粘土礦物成分越高, Tl 的含量也就越高。Tl 在沉積巖中相對富集, 可能與Tl 在沉積物中的易吸附性有關(guān)。Tl 在氧化環(huán)境中也容易被Mn 、Fe 氧化物吸附, 深海沉積物中Tl 的含量一般較低, 但在Mn 結(jié)核中Tl 的含量可高達140 μg/g。

Tl 在一些礦石礦物(如黃鐵礦, 白鐵礦)中的較高含量往往與低溫熱液交代變質(zhì)作用有關(guān), 其中K 的交代變質(zhì)作用對Tl 的富集起著重要的作用。在斷層破碎帶, Tl 在巖石中的含量也很高。熱液蝕變作用也往往導致Tl 的富集, 即蝕變巖石中的含量高于未蝕變圍巖。

近日有媒體報道，湘潭市的黃女士與丈夫半個月來一起患上怪病，表現(xiàn)為腹瀉、嘔吐、腿部灼痛、脫發(fā)等，但是等在入住醫(yī)院后卻查不出病因。后經(jīng)檢測黃女士和丈夫尿液中一種名為...[查看全部]

物理性質(zhì)

鉈與鉛類似，質(zhì)軟、熔點和抗拉強度均低。新切開的鉈表面有金屬光澤，常溫下于空氣中很快變暗呈藍灰色，長時間接觸空氣會形成很厚的非保護性氧化物表層。鉈有三種變態(tài)，503K以下溫度為六方密堆晶系(a-Tl)，503K以上溫度為體心立方晶系(β-Tl)，在高壓下轉(zhuǎn)為面心立方晶系 (γ-Tl)。三相點為383K和3000MPa。鉈的主要物理性質(zhì)如下表。 

元素在海水中的含量 0.000014

相對原子質(zhì)量        204.4

熔化熱Q/kJ·mol-1 4.31 線脹系數(shù)α1/K-1 28×10-6

氣化熱Q/kJ·mol-1 166.1 熱中子吸收截面σ/b 3.4±0.5

密度ρ/kg·m-3

電子親和勢(Me→Me-)A/kJ·mol-1 30

蒸氣壓 5.33×10-6 帕（577K） 比熱容 129 J/（kg·K）

傳導聲速 818 m/s（293.15K） 莫氏硬度 1.2

化學性質(zhì)

鉈原子的外電子層構(gòu)型為[Xe]4f145d106s26p1，鉈有+1和+3兩種價態(tài)，+1價化合物比+3價穩(wěn)定。鉈有28個同位素，其質(zhì)量數(shù)為191～210，203Tl和205Tl是天然同位素。

鉈與濕空氣或含氧的水迅速反應生成TlOH。室溫下鉈易與鹵素作用，而升高溫度時可與硫、磷起反應，但不與氫、氮、氨或干燥的二氧化碳起反應。鉈能緩慢地溶于硫酸，在鹽酸和氫氟酸中因表面生成難溶鹽而幾乎不溶解。鉈不溶于堿溶液，而易與硝酸形成易溶于水的TlNO3。鉈 (I)離子可生成易溶的強堿性的氫氧化物和水溶性的碳酸鹽、氧化物和氰化物，它生成易溶氟化物的性質(zhì)與堿金屬離子相似，而鹵化物不溶于水的性質(zhì)又與銀離子相似。鉈(Ⅲ)離子是強氧化劑，用Fe+、Sn、金屬硫化物、金屬鉍和銅都能迅速把鉈(Ⅲ)鹽還原為鉈(Ⅰ)鹽。鉈(Ⅰ)鹽則需在酸性溶液中用高錳酸鹽或氯氣氧

中毒癥狀

急性中毒

經(jīng)口急性中毒者胃腸道癥狀非常明顯，短期內(nèi)可出現(xiàn)類似急性胃腸炎癥狀，惡心，陣發(fā)性腹絞痛，胃腸道出血。 [10]  [11]  神經(jīng)系統(tǒng)癥狀也十分明顯，患者起初感覺下肢麻木酸疼，兩腿無力，由腳底開始，逐漸擴展到兩腿，以后涉及到軀干。當中樞神經(jīng)受損時，病人陷入譫妄、驚厥或是昏迷狀態(tài)，類似癲痛病樣發(fā)作，出現(xiàn)癡呆及植物神經(jīng)紊亂等癥狀。中毒后10天左右開始出現(xiàn)脫發(fā)，起初為斑禿，以后逐漸發(fā)展為全禿。皮膚也可出現(xiàn)干燥脫屑并伴有皮癥出現(xiàn)。

慢性中毒

鉈的慢性中毒者早期僅有輕度神經(jīng)衰弱癥狀，口感有金屬味，呼吸有蒜臭味，四肢無力，下肢麻木、食欲不振，伴有腹瀉腹疼。隨后出現(xiàn)慢性脫發(fā)，開始為斑禿，以后逐漸發(fā)展為全禿。脫發(fā)前頭發(fā)有搔癢的灼熱感。視力減退，嚴重者視物模糊不清，甚至失明。

致死量

一般認為鉈的最小致死劑量是12 mg/kg，5mg/kg～7.5mg/kg的劑量即可引起兒童死亡。

致癌性

鉈具有明顯的細胞毒作用。鉈離子進入細胞后，在細胞核處濃度最高。鉈離子能取代鉀離子，某些酶的親和力比鉀大10倍。鉈不僅作用于體細胞。也能損傷生硫細胞染色體。碳酸鉈能增加胚胎的死率，其致突變活性大于有明顯致突變作用的氯化汞。 

鉈還能誘導基因突變。在10-3mol/L時，硝酸鉈在大腸桿菌 WP2 try和 WP2 hcrtry菌株回變試驗中呈陽性，明鉈可能是堿基置換型誘變劑。在V79細胞誘變試驗中，鉈能使次黃嘌呤鳥嘌呤轉(zhuǎn)磷酸核糖基酶（HGPRT）的基因發(fā)生突變,，使（HGPRT+）細胞變了（HGPRT-）細胞。鉈可能是直接致突變物質(zhì)。

鉈的致畸性早有文獻報道，1969年Curry就報告鉈離子對人體有致畸作用。慢性鉈中毒患者在懷孕的頭3個月可引起胎兒畸形，如果中毒發(fā)生在懷孕3個月以后，嬰兒的中樞神經(jīng)系統(tǒng)會被破壞。鉈可能是潛在致癌物。碳酸鉈誘導細胞形態(tài)學惡性轉(zhuǎn)化試驗表明，當碳酸鉈濃度為