Thallium

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1 g Thallium

Das Schwermetall Thallium wurde 1961 von seinem Entdecker Crookes aufgrund der Grünfärbung einer nichtleuchtenden Flamme nach dem griechischen Begriff thallos = grün benannt.


Inhaltsverzeichnis

Allgemeines

Thallium als solches hat große Ähnlichkeit mit Blei, da es ebenfalls an frischen Schnittstellen glänzend ist und an der Luft sofort grau anläuft.
Außerdem ist Thallium sehr weich, schneidbar und hochgiftig.

Formelzeichen Tl
Ordnungszahl 81
Dichte 11.85 g/cm³
Schmelzpunkt 304 °C
Siedepunkt 1473 °C
Oxidationsstufen +1; +3

(Die Oxidationsstufe +1 ist wesentlich stabiler als die des dreiwertigen Thalliums. Es gibt ebenfalls zahlreiche radioaktive Tl-Isotope.)


Vorkommen

(Gehört zu den seltenen Elementen wie Quecksilber.)

  • Thallium Mineralien:
Crookesit
Vrbait.gif Vrbait
Lorandit.gif Lorandit
  • wird als Nebenprodukt in Zn-, Cu-, Fe- und Sulfidlagerstätten gewonnen
  • Mit geringer Konzentration in sulfidischen Erzen des Eisens, Zinks, Bleis und Kupfers
  • In Tieren und Pflanzen ist Tl ein regelmäßiges Spurenelement.
  • Als Begleitelement in kaliumhaltigen Tonen, Graniten enthalten
  • Die Weltjahresproduktion liegt bei ca. 5 – 15 t Tl/a, wobei aber jährlich große Mengen thalliumangereicherter Stäube, Abfälle und Rückstände anfallen (geschätzt 1000 t)



Thallium ist ein seltenes, aber weltweit verbreitetes Spurenelement.
Die wichtigsten Vorkommen sind in den zentralasiatischen Republiken der ehemaligen Sowjetunion, dem Kaukasus, China, den USA, dem ehemaligen Jugoslawien, Schweden und der Schweiz.
(geschätzter Anteil an der obersten, 16 km dicken Erdkruste: 0,00003%)
Meist sind dies sulfidische Lagerstätten, in denen Thallium als Nebenprodukt der Zn-, Cu-, Fe- oder Pb-Gewinnung anfällt.
Tl wird dort aus Rückständen gewonnen, die während der Verhüttung anfallen. Hierzu gehören im Wesentlichen Schlacken, Flugstäube, Schlämme, Mutterlaugen und Restelektrolyte.

Darstellung

  • Die Tl-haltigen Rückstände der Erzverhüttung werden, falls sie nicht bereits in Lösung vorliegen, in verdünntem H2SO4 aufgeschlossen.
  • Thallium wird in diesen Lösungen durch Fällung der schwerlöslichen Tl-Chloride, -Sulfide oder –Dichromate angereichert.
  • Anschließend wird die Löslichkeit des Tl-Sulfids in Säuren genutzt, um Thallium von anderen Schwermetallen abzutrennen.
  • Aus diesen angereicherten Salzlösungen wird das Rohthallium elektrolytisch oder durch Reduktion mit Zink gewonnen und weiter zu Anoden vergossen.
  • In einer zweiten Elektrolyse wird aus den Anoden reines Thallium hergestellt.


Verwendung von Tl und Tl-Verbindungen

(Thallium besitzt nur eine begrenzte technische Bedeutung)


  • zu wissenschaftlichen Versuchen
  • in der Medizin (z. B. zur Diagnostik der Herz- und Kreislauffunktion)
  • zur Herstellung von stark lichtbrechenden Gläsern
  • zur Herstellung künstlicher Edelsteine
  • Fotozellen
  • zur Schmelzpunkterniedrigung(z. B. Quecksilberlegierungen für Thermometerfüllungen)
  • für Legierungen mit hoher Festigkeit

(Dieses war leicht erhältlich und wurde dadurch häufig für kriminelle und suizidale Absichten missbraucht.)


Entdeckung

Thallium wurde nahezu gleichzeitig, jedoch vollkommen unabhängig 1961 von dem englischen Physiker und Chemiker Sir William Crookes (1832 – 1919; Bild und weitere Infos: http://de.wikipedia.org/wiki/William_Crookes) und 1962 von dem Franzosen Claude August Lamy (1820 – 1878) entdeckt.
Crookes gilt heutzutage als der Entdecker, und Lamy wird die Erstisolierung mittels Elektrolyse zugeschrieben.


Nachweis

  • Tl verbrennt mit grüner Flamme
  • charakteristisch ist das gelbe Thallium(II)-iodid
  • Tl erkennt man spektralanalytisch leicht am Auftreten einer intensiv-grünen Linie


Vergiftung

Unspezifische Symptome einer Tl-Vergiftung sind anfangs:

  • Appetitlosigkeit, Übelkeit, Brechreiz, Speichelfluss sowie Blutungen im Magen-Darm-Trakt

Nach 2 – 5 Tagen entwickeln sich langsam die typischen Beschwerden:

  • Störungen im peripheren und zentralen Nervensystem, Haarausfall, Schädigungen der Augen, Haut, Nieren und anderen Organen, sowie Störungen im Kreislaufsystem

Ein wichtiges diagnostisches Merkmal sind dunkle Flecken an den Haarwurzeln (Wydisches Zeichen)

Die tödliche Dosis Tl liegt bei etwa 10 – 15 mg Tl/kg. Ohne Behandlung würde diese innerhalb von 10 – 12 Tagen zum Tod durch:

  • Lähmung, Herzstillstand oder Nierenversagen
    führen.

Bei geringeren Dosen (z. B. bei chronischer Belastung) kann sich die Vergiftung auch über Wochen hinaus ziehen. Die Symptome sind ähnlich, jedoch weniger stark wie im Falle einer „richtigen/tödlichen“ Vergiftung.

Weitere mögliche Folgen einer Tl-Vergiftung sind:

  • Nervenschwund, Wachstumshemmungen, Psychosen und Veränderungen der Haut und Schleimhäute

Abhängig von der Schwere der Vergiftung ist eine „völlige Wiederherstellung“ möglich, die jedoch einige Monate dauern kann.
Die Behandlung erfolgt durch „Berliner Blau“ [Eisen(III)-hexacyanoferrat(II)], das die Tl-Ionen im Darm abfängt, und eine vermehrte Tl-Ausscheidung hervorruft.

Kontrollfragen

Habt ihr gut aufgepasst???

Pluspunkt für eine richtige Antwort:  
Minuspunkte für eine falsche Antwort:
Ignoriere den Fragen-Koeffizienten:

1. Wer hat Thallium entdeckt?

Lamy
Ihm wurde nur die Erstisolierung zugeschrieben.
Crookes
Toll, gut aufgepasst
Gryphius
Er war Dichter, gehört hier also nicht her.

2. Mit welcher Farbe verbrennt Thallium?

rot
blau
grün
gelb

3. In welchem Mineral ist Thallium enthalten?

Amethyst
Quarz
Vrbait

4. Wofür verwendet man Thallium?

Rattengift
Schminke
Medizin

5. Folgen einer Thallium-Vergiftung: was stimmt nicht?

Psychosen
Haarausfall
Nervenschwund
verbessertes Sehvermögen
Wachstumshemmungen

6. Wie heißt dieses Mineral?
Vrbait.gif

Crookesit
Vrbait
Lorandit

7. Mit welchem Mittel werden Thalliumvergiftungen behandelt?

Bonner Rot
Münchner Gelb
Berliner Blau

Punkte: 0 / 0


Quellen

  • Römpps Chemie Lexikon
  • Wikipedia
  • Brockhausenzyklopädie
  • www.rz.uni-karlsruhe.de

Siehe auch