走進(jìn)鉈的世界
◎? 李海廣 盧 兵 呂勝男
鉈（Tl）是地球上廣泛分布的稀散元素之一,，主要賦存于硅酸鹽礦物和硫化物中,，位于元素周期表第六周期第III主族。鉈的質(zhì)地柔軟,，熔點(diǎn),、抗拉強(qiáng)度低,，可塑性強(qiáng)。鉈是一種劇毒物質(zhì),，不足1克便可使一個(gè)成年人致命,。
19世紀(jì)60年代初，英國(guó)的威廉·克魯克斯和克洛德-奧古斯特·拉米分別獨(dú)立利用火焰光譜法發(fā)現(xiàn)了鉈,。由于鉈在火焰燃燒中發(fā)出特殊的綠光,，克魯克斯提議把這一新元素命名為“Thallium”，實(shí)際上是源自希臘文“綠芽”之意,。此后的短短幾年內(nèi),，人們?cè)谌煵?、甜菜和葡萄酒中也檢測(cè)到了鉈,，這證明鉈元素在自然界中廣泛存在。1866年,，人們?cè)谌鸬銼krikerum銅銀多金屬礦床中首次找到了鉈的獨(dú)立礦物——硒鉈銀銅礦,，并將其命名為Crookesite，以此紀(jì)念威廉·克魯克斯爵士對(duì)鉈的發(fā)現(xiàn)和研究,。
鉈在哪里
作為一種稀散元素,，鉈在地殼和巖石中的豐度很低并且趨于分散。研究發(fā)現(xiàn),，一些特殊的地質(zhì)作用會(huì)造成鉈的富集,。鉈礦物和礦化的空間分布并不均一，在全球范圍內(nèi)集中分布在中歐地區(qū),、阿爾卑斯-扎格羅斯-喜馬拉雅造山帶,、環(huán)太平洋火山帶、俄羅斯烏拉爾,、西伯利亞地區(qū)以及我國(guó)的川滇黔地區(qū),，在巖漿巖、變質(zhì)巖,、沉積巖和礦床中均有發(fā)現(xiàn),。
人們?cè)诙砹_斯勘察加半島、意大利西西里島以及智利安第斯山脈的眾多現(xiàn)代火山噴氣孔附近發(fā)現(xiàn)了鉈的鹵化物和硫酸鹽礦物,。一些火山噴氣孔附近沉淀的凝華物中富含鉈,。同時(shí),，一些現(xiàn)代海底黑煙囪和淺海熱液噴口附近的硫化物或明礬石軟泥中也富集鉈，甚至可以形成鉈礦物,。
工業(yè)鉈主要來(lái)源是賤金屬硫化物型硫鋅鉛礦床,。
我國(guó)湖南常德界牌峪雄黃礦床盛產(chǎn)鉈砷銻汞的硫鹽和硫化物礦物，也是鉈的新礦物——石門(mén)礦產(chǎn)地,。近年來(lái),，還在湖北黃石竹林塘遠(yuǎn)端浸染狀金礦床中發(fā)現(xiàn)了寶石級(jí)的紅鉈礦。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),，我國(guó)學(xué)者已在境內(nèi)發(fā)現(xiàn)鉈礦物10余種,，其中不乏鉈的新礦物,，如鉈明礬,。
鉈有何用
20世紀(jì)20年代，人們利用硫酸鉈制作滅鼠藥,，有效剿滅了泛濫的老鼠,。后來(lái)，又用作殺蟲(chóng)劑,、防霉劑等,。但到了20世紀(jì)70年代，由于鉈的應(yīng)用所帶來(lái)嚴(yán)重的社會(huì)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),，含鉈的殺蟲(chóng)劑等逐漸被取締,，但一些欠發(fā)達(dá)地區(qū)仍然在使用硫酸鉈用于殺蟲(chóng)、滅鼠,。
20世紀(jì)80年代以后,，鉈的應(yīng)用逐漸轉(zhuǎn)移到電子工業(yè)、光學(xué),、有機(jī)合成等高新技術(shù)領(lǐng)域：鉈在電子工業(yè)領(lǐng)域被應(yīng)用到熒光粉,、電池、燈,、半導(dǎo)體,、電鍍、電子用玻璃陶瓷以及變阻器等電子器件中,；鉈在光學(xué)領(lǐng)域可用于紅外光纖,、光學(xué)玻璃、光學(xué)元件和光信息材料,；鉈摻入到各種合金中,，可大大提高合金的硬度、強(qiáng)度和抗腐蝕性,。
鉈元素雖有劇毒,，但其放射性同位素201Tl在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域用于心臟,、肝臟、冠狀動(dòng)脈等疾病的檢測(cè)與診斷,，在心臟放射性核素顯像技術(shù)中具有難以替代的作用,；鉈鋇鈣銅氧化物高溫超導(dǎo)體在核磁共振成像、粒子加速器永磁體合成,、核聚變反應(yīng)堆制造和超導(dǎo)光纖生產(chǎn)等多個(gè)高新技術(shù)領(lǐng)域擁有廣闊的應(yīng)用前景,；低熔點(diǎn)的鉈汞合金可以用來(lái)制造極地高寒地區(qū)使用的低溫溫度計(jì)；用溴碘化鉈制成的特種光纖非常適合于遠(yuǎn)距離,、無(wú)中斷,、多路通訊；添加了碘化鉈的特種棱鏡具有優(yōu)異的光學(xué)性能,，被廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星光學(xué)系統(tǒng)的制造等,。除了材料學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值外，鉈在巖石地球化學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用也在研究探索之中,。
日常生活小心鉈
鉈屬于被國(guó)家嚴(yán)格管制的化學(xué)物質(zhì),，也被我國(guó)列入優(yōu)先控制的污染物名單。鉈能形成很多化合物,，如碳酸鉈,、硫酸鉈、硝酸鉈,、碘化鉈等,，前三種鹽類(lèi)的水溶性很好，無(wú)色,、無(wú)異味,，其中最具毒性和隱蔽性的鉈鹽莫過(guò)于硫酸鉈。世界上,，鉈中毒的事件并不少見(jiàn),。
據(jù)研究人員分析，鉈中毒的途徑主要來(lái)自在含鉈的礦渣上面覆土造地種植農(nóng)作物,，容易鉈元素超標(biāo),；在高溫加工鉈鹽的生產(chǎn)過(guò)程中，如防護(hù)不到位,，容易吸入含鉈的蒸汽,；將鉈鹽當(dāng)作食鹽誤服。
雖然生活中很少接觸,，但也要特別小心謹(jǐn)慎,。首先，要避免鉈污染。在一些礦區(qū)種植農(nóng)作物時(shí),，要十分注意,，防止有害物質(zhì)富集。其次,，要避免吸入,。在加工生產(chǎn)一線的工人，接觸鉈時(shí),，必須戴好口罩,、手套等防護(hù)工具。最后,，要避免誤食鉈鹽,。如果工作生活中接觸鉈鹽，一定嚴(yán)格管理,，決不能亂放,、混放。
近些年,，針對(duì)潛在大氣鉈污染,、水體鉈污染的現(xiàn)狀,，各國(guó)學(xué)者正積極尋求解決方案,，著力提升鉈的回收率和去除鉈的工藝技術(shù)，最大限度降低鉈污染,。
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