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Thallium (symbole chimique Tl, numéro atomique 81) est un métal souple et malléable. Lorsqu'il est fraîchement coupé, il ressemble à de l'étain, mais il se décolore en gris lorsqu'il est exposé à l'air. Cet élément et ses composés sont hautement toxiques et doivent être manipulés avec un soin extrême. Il a été utilisé dans un certain nombre de meurtres, ce qui lui a valu le surnom de "poudre héréditaire", aux côtés de l'arsenic.

Malgré leur toxicité, le thallium et ses composés remplissent de nombreuses fonctions utiles. Par exemple, le thallium est utilisé dans certains matériaux semi-conducteurs et détecteurs de rayons gamma. L'oxyde de thallium a été utilisé pour fabriquer des verres à haut indice de réfraction, son sulfure est utile dans les photocellules et son amalgame (alliage avec du mercure) est utilisé dans les thermomètres pour les mesures à basse température. Des cristaux de bromure-iodure de thallium ont été utilisés comme matériaux optiques infrarouges. Certains composés du thallium ont été utilisés dans le passé comme poisons pour rats et insecticides, mais ces utilisations ont été abandonnées dans de nombreux pays, pour des raisons de sécurité.

Occurrence

L'élément thallium est raisonnablement abondant dans la croûte terrestre, à une concentration estimée à environ 0,7 milligramme par kilogramme (mg / kg). Cependant, il existe principalement en association avec des minéraux de potassium dans les argiles, les sols et les granites, et il n'est pas commercialement récupérable à partir de ces formes. La principale source de thallium commercial est les traces présentes dans les minerais sulfurés de cuivre, de plomb, de zinc et d'autres métaux.

Le thallium se trouve dans la crookésite minérale (TlCu7Se4), hutchinsonite (TlPbAs5S9) et la lorandite (TlAsS2) Ce métal est également contenu dans les pyrites et est extrait comme sous-produit de la production d'acide sulfurique lorsque le minerai de pyrite est grillé. Cet élément est également obtenu par fusion de minerais riches en plomb et en zinc. Les nodules de manganèse, qui se trouvent au fond des océans, contiennent également du thallium, mais l'extraction des nodules est d'un coût prohibitif et potentiellement dommageable pour l'environnement. De plus, plusieurs autres minéraux de thallium (contenant 16 à 60 pour cent de thallium) se trouvent dans la nature sous forme de complexes de sulfure ou de séléniure avec de l'antimoine, de l'arsenic, du cuivre, du plomb et de l'argent, mais ils sont rares et n'ont aucune importance commerciale comme sources de cet élément.

Histoire

Thallium (du mot grec τάλλός, signifiant "une pousse verte ou un rameau") a été découvert par Sir William Crookes en 1861 en Angleterre alors qu'il effectuait des déterminations spectroscopiques pour le tellure sur les résidus d'une usine d'acide sulfurique. Le nom vient des raies d'émission spectrale vert clair du thallium. Crookes et Claude-Auguste Lamy ont isolé le métal indépendamment l'un de l'autre en 1862.

Caractéristiques notables

Un gramme de thallium.

Dans le tableau périodique, le thallium appartient au groupe 13 (ancien groupe 3A), qui est le même groupe que l'aluminium, le gallium et l'indium. Par conséquent, ses propriétés ressemblent à celles de ces trois éléments. De plus, il est situé dans la période cinq, entre le mercure et le plomb. Il serait également l'un des éléments des "métaux pauvres" situés entre les métaux de transition et les métalloïdes dans le tableau périodique.

Le thallium est très doux et malléable et peut être coupé avec un couteau. Lorsqu'il est exposé à l'air pour la première fois, il a un éclat métallique, mais il se ternit rapidement en une teinte gris bleuâtre qui ressemble à du plomb. Une lourde couche d'oxyde s'accumule sur le thallium si elle est laissée dans l'air. En présence d'eau, de l'hydroxyde de thallium se forme. Pour conserver le métal, il est stocké sous huile.

Les isotopes

Le thallium possède 25 isotopes, dont les masses atomiques varient de 184 à 210. Parmi eux, 203Tl et 205Tl sont les seuls isotopes stables. Le radio-isotope 204Tl a la demi-vie la plus longue estimée à 3,78 ans.

Applications

Le thallium et ses composés ont un certain nombre d'utilisations. Voici quelques exemples.

  • Le sulfure de thallium est utile dans les photocellules car sa conductivité électrique augmente lorsqu'il est exposé à la lumière infrarouge.
  • Des cristaux de bromure-iodure de thallium ont été utilisés comme matériaux optiques infrarouges.
  • L'oxyde de thallium a été utilisé pour fabriquer des verres à indice de réfraction élevé.
  • Le thallium est utilisé dans les matériaux semi-conducteurs pour les redresseurs au sélénium.
  • Il est utile pour les équipements de détection de rayonnement gamma.
  • Il a été utilisé dans le traitement de la teigne et d'autres infections cutanées. Cependant, cette utilisation a été limitée en raison de la marge étroite entre la toxicité et le bénéfice thérapeutique.
  • Le thallium-201 radioactif est utilisé à des fins diagnostiques en médecine nucléaire, en particulier dans les tests de stress pour la stratification du risque chez les patients atteints de coronaropathie (CAD).
  • Combiné avec du soufre ou du sélénium et de l'arsenic, le thallium a été utilisé dans la production de verres à haute densité qui ont des points de fusion bas, dans la plage de 125 à 150 ° C. Ces verres ont des propriétés de température ambiante similaires à celles des verres ordinaires et sont durables, insolubles dans l'eau et ont des indices de réfraction uniques.
  • L'amalgame de thallium est utilisé dans les thermomètres pour les mesures à basse température, car il gèle à -58 ° C, tandis que le mercure pur gèle à -38 ° C.
  • Le sulfate de thallium, qui est inodore et insipide, était largement utilisé dans le passé comme poison à rat et tueur de fourmis. Ces utilisations ne sont plus autorisées aux États-Unis et dans de nombreux autres pays, pour des raisons de sécurité.

Des recherches sur les utilisations potentielles du thallium sont en cours, en particulier pour développer des matériaux supraconducteurs à haute température pour des applications telles que l'imagerie par résonance magnétique (IRM), le stockage de l'énergie magnétique, la propulsion magnétique et la production et la transmission d'énergie électrique.

Précautions

Le thallium et ses composés sont très toxiques et doivent être manipulés avec grand soin. La toxicité provient de la capacité des ions thallium à remplacer d'autres cations importants tels que le sodium et le potassium dans le corps. (Ces métaux partagent un état d'oxydation commun de +1.) Cette substitution perturbe de nombreux processus cellulaires. Compte tenu de leur toxicité, les composés du thallium ont été utilisés comme poisons pour rats dans le passé, mais cette utilisation a été abandonnée dans de nombreux pays. Le thallium était autrefois une arme efficace pour assassiner avant que ses effets ne soient connus et qu'un antidote (bleu de Prusse) ait été découvert.

Les effets distinctifs de l'intoxication au thallium comprennent la perte de cheveux et des dommages aux nerfs périphériques. Les victimes peuvent ressentir une sensation similaire à la marche sur des charbons ardents. Le contact avec la peau est dangereux et une ventilation adéquate doit être fournie lors de la fusion de ce métal. L'exposition à des composés solubles de thallium ne doit pas dépasser 0,1 milligramme (mg) par mètre cube (m³) de peau sur une moyenne pondérée sur huit heures (pour une semaine de travail de 40 heures). De plus, le thallium est un cancérogène suspecté pour l'homme.

Utilisations infâmes dans la fiction et la vie réelle

Tige en thallium corrodé.

Agatha Christie, qui travaillait comme pharmacienne, a utilisé le thallium comme agent de meurtre dans son roman policier Le cheval pâle. Le premier indice de la méthode du meurtre provenait de la perte de cheveux des victimes.

Le Dr Félix-Roland Moumié, chef de la lutte armée anticoloniale camerounaise contre la France, a été assassiné par empoisonnement au thallium le 15 octobre 1960. Un agent français se faisant passer pour un journaliste était le principal suspect de ce meurtre.1

Le film de 1995 Le manuel du jeune empoisonneur était basé sur les activités de Graham Frederick Young, qui a tué au moins trois personnes avec du thallium dans les années 1960 et 1970. Vers la même époque, une incidence d'empoisonnement au thallium a été signalée à Pékin. Le camarade de classe de la victime a demandé de l'aide via le groupe de discussion Usenet, nouvellement établi en Chine continentale à l'époque. Des reportages dans le monde entier ont couvert les efforts conjoints des médecins du monde entier pour diagnostiquer le cas.

La tueur en série australienne Caroline Grills était connue sous le nom de "Tante Thally" pour son choix de thallium comme agent pour empoisonner ses victimes.

En juin 2004, 25 soldats russes ont remporté des prix Darwin ou des mentions honorables après être tombés malades suite à une exposition au thallium lorsqu'ils ont trouvé une mystérieuse poudre blanche dans une décharge sur leur base à Khabarovsk dans l'Extrême-Orient russe. Oubliant le danger de manipuler une poudre blanche non identifiée à partir d'une décharge militaire, les conscrits l'ont ajoutée au tabac et l'ont utilisée comme substitut de talc sur leurs pieds.2

En 2005, une fille de 17 ans à Numazu, préfecture de Shizuoka, au Japon, a admis avoir tenté de tuer sa mère en laçant son thé avec du thallium, provoquant un scandale national.3

Voir également

Remarques

  1. ↑ Meurtre d'un dirigeant camerounais Récupéré le 22 décembre 2007.
  2. ↑ Darwin Awards Récupéré le 22 décembre 2007.
  3. ↑ Une fille admet avoir tenté de tuer maman en laçant son thé "GaijinPot", le 28 avril 2005. Source d'informations sur Actualités Mainich. Récupéré le 22 décembre 2007.

Les références

  • Cotton, F. Albert et Geoffrey Wilkinson. 1980. Chimie inorganique avancée, 4e éd. New York: Wiley. ISBN 0471027758
  • Chang, Raymond. 2006. Chimie, 9e éd. New York: McGraw-Hill Science / Engineering / Math. ISBN 0073221031
  • Greenwood, N. N. et A. Earnshaw. 1998. Chimie des éléments2e éd. Burlington, MA: Butterworth-Heinemann, Elsevier Science. ISBN 0750633654
  • Thallium Laboratoire national de Los Alamos. Récupéré le 22 décembre 2007.

Liens externes

Tous les liens ont été récupérés le 23 novembre 2015.

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