铊

铊（tuo），英文名字是thallium， 是元素周期表中第6周期ⅢA族元素之一，在自然环境中含量很低，是一种伴生元素。铊在盐酸和稀硫酸中溶解缓慢，在硝酸中溶解迅速。其主要的化合物有氧化物、硫化物、卤化物、硫酸盐等，铊盐一般为无色、无味的结晶, 溶于水后形成亚铊化物。保存在水中或石蜡中较空气中稳定。

铊被广泛用于电子、军工、航天、化工、冶金、通讯等各个方面 ，在光导纤维、辐射闪烁器、光学透位、辐射屏蔽材料、催化剂和超导材料等方面具有潜在应用价值 。

铊的发现历程

1861年，威廉·克鲁克斯和克洛德-奥古斯特·拉米（Claude-Auguste Lamy）利用火焰光谱法，分别独自发现了铊元素。由于在火焰中发出绿光，所以克鲁克斯提议把它命名为“Thallium”，源自希腊文中的“θαλλός”（thallos），即“绿芽”之意。

在罗伯特·威廉·本生和古斯塔夫·基尔霍夫发表有关改进火焰光谱法的论文，以及在1859至1860年发现铯和铷元素之后，科学家开始广泛使用火焰光谱法来鉴定矿物和化学物的成份。克鲁克斯用这种新方法判断硒化合物中是否含有碲，样本由奥古斯特·霍夫曼数年前交给克鲁克斯，是德国哈茨山上的一座硫酸工厂进行铅室法过程后的产物。到了1862年，克鲁克斯能够分离出小部份的新元素，并且对它的一些化合物进行化学分析。拉米所用的光谱仪与克鲁克斯的相似。以黄铁矿作为原料的硫酸生产过程会产生含硒物质，拉米对这一物质进行了光谱分析，同样观察到了绿色谱线，因此推断当中含有新元素。他友人弗雷德·库尔曼（Fréd Kuhlmann）的硫酸工厂能够提供大量的副产品，这为拉米的研究带来了化学样本上的帮助。他判断了多种铊化合物的性质，并通过电解法从铊盐产生了铊金属，再经熔铸后制成了一小块铊金属。

拉米在1862年伦敦国际博览会上“为发现新的、充裕的铊来源”而获得一枚奖章。克鲁克斯在抗议之后，也“为发现新元素铊”而获得奖章。两人之间有关发现新元素的荣誉之争议持续到1862至1863年。争议在1863年6月克鲁克斯获选为英国皇家学会院士之后逐渐消退。 

铊的分布情况

铊是自然界存在的典型的稀有分散元素，天然丰度为8×10-7，地壳中的平均含量仅为1 g/ T。铊是一种伴生元素，几乎不单独成矿,，世界上唯一的独立铊矿在中国贵州省兴仁县，主要成分是红铊，其它大多以分散状态同晶形杂质存在于铅、锌、铁、铜等金属的硫矿中，常用这些金属冶炼的副产品来回收和提取。 

Tl 在自然界主要以Tl+状态存在 , Tl+可以通过类置同像置换钾长石和云母矿物中的K+和Rb+进入其中(三者离子半径相近, Tl+ =0 .170nm ,K+ =0 .161 nm, Rb+=0 .172 nm)。Tl 的亲硫特性, 使得Tl 还常常与Pb 、Zn 、Cu 、As 、Sb 、Fe 、Hg和Au 等在硫化物中形成元素共生组合。这些特性决定了Tl 在各种矿石矿物中广泛分布 。

Tl 在火山岩中的含量都比较低, 但在酸性岩石中的含量明显高于碱性岩石中的含量。在超基性岩中Tl 的含量一般为0 .05 ～ 0 .6 μg/g ;在基性岩中的含量略高, 为0 .1 ～ 0 .27 μg/g ;在中性岩中的含量进一步升高, 为0 .15 ～ 0 .83 μg/g ;在绝大多数花岗岩中,Tl 的含量为0 .73 ～ 3 .2 μg/g ;在碱性岩石中Tl 的含量为1 .2 ～ 1 .5 μg/g。Tl 在变质岩中的平均含量一般为0 .65 μg/g。Tl 在沉积岩中的含量一般为0 .1 ～ 3 .0 μg/g , 平均含量为0 .27 ～ 0 .48 μg/g, 其中Tl 在粘土岩、砂岩和页岩中的含量最高。粘土岩中Tl 的含量可高达2 .2～ 3 .0 μg/g , 粘土矿物成分越高, Tl 的含量也就越高。Tl 在沉积岩中相对富集, 可能与Tl 在沉积物中的易吸附性有关。Tl 在氧化环境中也容易被Mn 、Fe 氧化物吸附, 深海沉积物中Tl 的含量一般较低, 但在Mn 结核中Tl 的含量可高达140 μg/g。

Tl 在一些矿石矿物(如黄铁矿, 白铁矿)中的较高含量往往与低温热液交代变质作用有关, 其中K 的交代变质作用对Tl 的富集起着重要的作用。在断层破碎带, Tl 在岩石中的含量也很高。热液蚀变作用也往往导致Tl 的富集, 即蚀变岩石中的含量高于未蚀变围岩。