탈륨 원소의 성질과 이용

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탈륨(탤리엄 Thallium, Tl) 원소의 성질과 이용

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󰋯  원자번호：81

󰋯  족：6주기(13족), 후전이원소

󰋯  원자량：204.3833

󰋯  밀도：11.85 g/cm^-3

󰋯  각 전자각의 전자 수：2, 8, 18, 32, 18, 3

󰋯  mp：304℃ / 󰋯  bp：1,473℃

 

탈륨(탤리엄)은 납(Pb：원자번호 82)을 닮았으며, 납보다 더 무르면서 연성이 뛰어난 회색 금속이다. 탈륨은 영국의 화학자 크룩스(William Crookes 1832-1919)와 프랑스의 라미(Claude-Auguste Lamy 1820-1878)가 1861년에 각기 독립적으로 발견했다.

 

이 원소의 이름은 이 원소의 스펙트럼에서 나오는 독특한 밝은 ‘녹색 광선’을 의미하는 그리스어 thallos (녹색의 빛줄기)로부터 얻은 것이다. 탈륨 발견자인 크룩스는 최초의 진공관인 크룩스관을 발명한 과학자이기도 하다.

 

탈륨은 크룩사이드(crookside), 로랜다이트(lorandite), 허친소나이트(hutchinsonite) 등의 광석에 함유되어 있다. 그러나 이들 광석으로부터 탈륨을 추출하기가 매우 어렵기 때문에, 납이나 아연광을 정련할 때 부산물로 소량 생산하고 있다.

 

탈륨은 화학반응성이 좋아 공기 중에서 산소를 만나면 회색의 무거운 산화물로 변하고, 산화되어 부식된 표면은 차츰 벗겨진다. 탈륨과 그 화합물은 맹독하며, 발암성 물질이기도 하다. 그런데 극미량의 탈륨을 포함한 용액은 백선(白癬 ringworm)과 같은 피부병 치료약으로 쓰인다. 황화탈륨은 맛이나 냄새가 없는 독극물이어서 한때 쥐약이나 살충제로 이용되기도 했다.

 

 

탈륨 화합물은 적외선을 받으면 전기 전도성이 변하는 성질(광전도성 참조)이 있다. 이러한 특성은 광전지라든가 적외선 탐지에 유용하다. 탈륨의 방사성 동위원소인 Tl-201은 반감기가 72.9일인데, 이 동위원소에서는 감마선이 방출되기 때문에 진단에 이용할 수 있다. 즉 환자에게 Tl-201을 주사한 후 감마선 카메라로 전신을 스캐닝하면, 예를 들어 심장의 어느 위치에서 혈액 흐름에 지장이 있는지 알 수 있다.

 

수은(Hg)은 약 -39℃도에서 얼어버린다. 그러므로 수은온도계로는 이보다 낮은 온도는 측정하지 못한다. 하지만 수은에 8.5%의 탈륨을 혼합한 합금은 -60℃에서 얼기 때문에 훨씬 낮은 온도를 측정하는 온도계에 이용한다. 1988년에는 탈륨과 바륨, 칼슘, 산화구리의 합금으로 된 초전도물질이 개발되기도 했다.

 

 

수은 원소의 성질과 이용