Úvod
Thallium (Tl) je vysoce toxický a měkký kov, který svým vzhledem připomíná olovo. V čerstvém stavu je stříbřitě bílý, ale na vzduchu rychle oxiduje a získává modrošedý nádech. Jeho protonové číslo je 81 a řadí se mezi kovy 13. skupiny periodické tabulky, označované také jako triely. V přírodě se nevyskytuje v čisté formě, ale v malém množství doprovází sulfidické rudy jiných kovů, například zinku, olova či mědi. Získává se proto nejčastěji jako vedlejší produkt při jejich zpracování, typicky z úletových prachů vznikajících při pražení těchto rud.
Vlastnosti
Thallium je měkký, kujný a tažný kov, který na čerstvém řezu připomíná olovo svým stříbřitě bílým leskem. Na vzduchu však velmi rychle oxiduje a pokrývá se tenkou modrošedou vrstvou. Tento post-přechodný prvek s protonovým číslem 81 má vysokou hustotu a poměrně nízkou teplotu tání. Chemicky je značně reaktivní a ochotně se rozpouští v kyselinách. Tvoří sloučeniny ve dvou hlavních oxidačních stavech: +1 a +3, přičemž stabilnější a běžnější je stav +1, tvořící thalné sloučeniny. Významnou a charakteristickou vlastností je jeho schopnost barvit plamen do sytě zelené barvy. Všechny jeho rozpustné sloučeniny jsou extrémně toxické, bez chuti a zápachu.
Vznik názvu
Název thallium pochází z řeckého slova „thallos“ (θαλλός), což v překladu znamená „zelený výhonek“ nebo „mladá větvička“. Tento název zvolil jeho objevitel William Crookes v roce 1861, protože prvek identifikoval na základě charakteristické, jasně zelené emisní čáry v jeho atomovém spektru.
Objev
Objevení thallia je neoddělitelně spojeno s rozvojem spektroskopie v 19. století. V roce 1861 britský chemik a fyzik Sir William Crookes analyzoval spektrum zbytků z výroby kyseliny sírové a všiml si dosud neznámé, jasně zelené emisní čáry. Právě tato charakteristická barva inspirovala název prvku, odvozený z řeckého slova „thallos“, což znamená „zelený výhonek“. Téměř současně a zcela nezávisle na Crookesovi objevil thallium také francouzský vědec Claude-Auguste Lamy, který jako první v roce 1862 dokázal izolovat čistý kov. Jeho vysoká toxicita byla brzy rozpoznána.
Výskyt v přírodě
Thallium se v zemské kůře nevyskytuje ve velkém množství a netvoří samostatná ložiska. Je to rozptýlený prvek, který se nejčastěji nachází jako příměs v sulfidických rudách těžkých kovů, zejména zinku, olova, mědi a železa. Malá množství lze nalézt také v některých draselných minerálech. Průmyslově se proto nezískává z vlastních rud, ale jako vedlejší produkt při hutním zpracování těchto sulfidů. Během pražení rud thallium spolu s dalšími těkavými složkami přechází do plynné fáze. Následně je zachyceno v komínovém prachu, z něhož se extrahuje a po dalším čištění izoluje nejčastěji elektrolýzou.
Využití
Thallium se využívá ve specializované optice pro infračervené záření, kde jeho sloučeniny tvoří čočky a okna propouštějící toto světlo. Nachází uplatnění také v polovodičích a fotobuňkách citlivých na světlo. Jeho radioaktivní izotop thallium-201 je klíčový v kardiologii pro zátěžové testy srdce, kde mapuje průtok krve srdečním svalem. Historicky bylo nechvalně známé jako součást jedů na hlodavce a hmyz, od čehož se kvůli extrémní toxicitě upustilo. V přírodě se vyskytuje rozptýlené v zemské kůře, často doprovází draselné minerály a sulfidické rudy olova či zinku. Nemá žádnou známou biologickou funkci.
Sloučeniny
Člověkem vyráběné sloučeniny zahrnují především thallné soli. Síran thallný (Tl₂SO₄) je bezbarvá, ve vodě rozpustná látka, dříve masivně používaná jako jed na krysy. Uhličitan thallný slouží k výrobě speciálních skel s vysokým indexem lomu, zatímco jodid a bromid thallný jsou součástí materiálů pro infračervené detektory díky své unikátní optické propustnosti. V přírodě se thallium vyskytuje jen vzácně ve formě vlastních minerálů, jako je lorandit (sulfid thallia a arsenu) nebo hutchinsonit. Obvykle je však přítomno jako stopová příměs v běžnějších sulfidech, například v pyritu a galenitu.
Zajímavosti
Thallium je extrémně toxické, protože jeho iont Tl⁺ v těle napodobuje životně důležitý iont draslíku K⁺. Díky podobné velikosti a náboji proniká do buněk draslíkovými kanály a narušuje funkci enzymů závislých na draslíku, což vede k poškození nervového systému. Jedním z nejtypičtějších, i když opožděných, příznaků otravy je masivní vypadávání vlasů. Jako protijed se podává berlínská modř, která v trávicím traktu váže ionty thallia a brání jejich zpětnému vstřebávání do těla. Některé komplexní oxidy obsahující thallium patří mezi vysokoteplotní supravodiče.
