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Lexikon der Chemie: Thallium

Thallium, Symbol Tl, (griech. thallos "grüner Zweig") chem. Element aus der III. Hauptgruppe des Periodensystems, der Bor-Aluminium-Gruppe, Schwermetall; Z 81, Massenzahlen der natürlichen Isotope 203 (29,50 %) und 205 (70,50 %), Atommasse 204,37, Wertigkeit I und III, Härte nach Mohs 1,3, D. 11,85 g cm-3, F. 303,5 °C, Kp. 1457 ± 10 °C, elektrische Leitfähigkeit 6,2 Sm/mm2 (bei 0 °C), Standardelektrodenpotential (TI/TI+) -0,3363 V.

Eigenschaften. T. ist ein glänzendes, an der Luft jedoch bald bleiartig-matt anlaufendes, weiches Metall, das man mit dem Messer schneiden kann. Das bei Zimmertemperatur stabile α-Thallium hat ein tetragonales Gitter.

Für T. dominiert die Oxidationszahl +1 (Bor-Aluminium-Gruppe). Die Eigenschaften der Thallium(I)-Verbindungen ähneln den Derivaten der Alkalimetalle und des Silbers. Thallium(III)-Verbindungen sind starke Oxidationsmittel und werden zu Tl+-Derivaten reduziert.

An trockener Luft und in sauerstofffreiem Wasser ist T. stabil. In Gegenwart von Sauerstoff löst es sich in Wasser zu Thallium(I)-hydroxid TlOH, und in der Hitze wird es zu Thallium(I)-oxid (Tl2O) und Thallium(III)-oxid (Tl2O3) oxidiert. In starken Säuren löst es sich unter Wasserstoffbildung. Wegen der Schwerlöslichkeit von TlCl wird T. von HCl nicht angegriffen.

Analytisches. Der qualitative Nachweis des T. erfolgt am einfachsten spektroskopisch (grüne Linie bei 535,1 nm). Zur quantitativen Bestimmung bedient man sich je nach zu erwartendem Konzentrationsbereich der Komplexometrie mit EDTA oder der Atomabsorptionsspektrometrie.

Thallium sowie alle seine Verbindungen sind stark giftig. Sie bewirken schwere Schädigungen des Nervensystems, des Verdauungstraktes, der Nieren und der Haut. In Wasser gelöste Thalliumsalze werden rasch auch durch die Haut aufgenommen. Intoxikationen geben sich durch Übelkeit, Nervenschmerzen, Haarausfall u. a. zu erkennen. Gegenmaßnahmen bei peroraler Aufnahme: Erbrechen durch Verabreichen warmer Kochsalzlösung, Magenspülung mit l %iger Natriumiodid- oder 3 %iger Natriumthiosulfatlösung, anschließend Gabe von Aktivkohle.

Vorkommen. Der Anteil des T. am Aufbau der Erdkruste liegt bei 10-5 % T. findet sich häufig, aber stets nur in geringen Konzentrationen als Begleiter des Zinks, Kupfers, Eisens und Bleis in deren sulfidischen Erzen. Auch die Manganknollen im Pazifik enthalten T.

Gewinnung. Ausgangsmaterial sind die thalliumhaltigen Flugstäube der Pyritabbrände in der Schwefelsäureindustrie, die das T. als Sulfat enthalten. Man extrahiert mit Wasser und trennt das T. als Thalliumchlorid ab. Anschließend wird das Metall elektrolytisch aus schwefelsaurer Lösung abgeschieden.

Verwendung. Einer breiten Anwendung des T. steht die hohe Toxizität des Elements und seiner Verbindungen entgegen. Thalliumsulfid ändert unter dem Einfluß von IR-Bestrahlung seine Leitfähigkeit und wird deshalb in Photozellen und IR-Detektoren eingesetzt.

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