内容发布更新时间 : 2024/5/4 6:40:11星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

铊 的 性 质 及 分 析 方 法 综 述

1.

铊的基本性质

表1：铊的基本性质 元素符号 原子系数 相对原子质量 颜色 熔点 沸点 密度 导电性 机械性能 同位素 金属稳定性 所属族系 Tl 81 204.37 g/mol 柔软的银白色金属，新制的铊具有金属光泽，但不久会形成一层蓝灰色的氧化膜。 303.5 ℃ 1457 ℃ 11.85 g/cm, 电阻率为（15～18.1）*10Ω.mm/m, 铊是一种银白色柔软的金属，可用刀切割，其物理性质和物理表现与铅相似，具有延展性。 铊具有两种稳定的同位素203-223Tl，占29.5%，Tl，占70.5%和多种放射性同位素。 205金属铊在常温下即能与氧缓慢作用，其新鲜切割面呈现明亮金属光泽，但旋即被氧化而逐渐失去其光泽。在100℃时，铊与氧化合更快。 位于第六周期第Ⅲ主族。

金属铊在硝酸中能迅速溶解，在硫酸中则溶解缓慢，在盐酸中微溶。铊能与空气或潮湿空气起化学反应，随温度升高氧化逐渐加化学活性 快。在常温下，铊就能与卤素反应，加热后可与S和P反应，但不与H、N、NH3及干燥的CO2作用，但在潮湿的空气中数日之久，有碳酸亚铊形成。铊能与过氧化氢作用，生成TlOH和Tl(OH)3，但铊不溶于碱。 化合价 能生成三价和一价离子,但一价化合物比三价化合物稳定。 铊的主要氧化物为氧化亚铊（Tl2O）和三氧化二铊（Tl2O3），均成黑色。前者由金属铊在温热空气中氧化或氢氧化亚铊TlOH在氧化物 100℃脱水而制得，300℃即熔融，可腐蚀玻璃。后者系金属在600～700℃高温下氧化或由硝酸亚铊加热至450℃制得。它于725℃开始熔融，800℃以上则分解，强烈灼烧可有相当部分转化成氧化亚铊，不溶于水、碱或冷硫酸中。与热硫酸作用则产生硫酸亚铊并析出氧，与盐酸作用则生成氯化亚铊、氯化铊和氯。 卤化物 硫化物 铊（Ⅲ）的卤化物、硫酸盐与硝酸盐均易溶于水，但随即水解，生成棕色的碱式或氢氧化铊。此种生成物又可与亚铊盐化合，生成-系列亚铊-铊化合物。铊的卤化物在高温下易挥发，但有大量铁（Ⅲ）存在下，在电热板上烘干也无损失。 铊的硫化物有Tl2S、TlS、Tl2S3、Tl2S5等，它们均溶于酸，但不溶于水。 亚铊盐的性质有些与碱金属，特别是钾相似，易形成可溶性的硫酸盐和硝酸盐，且不被氢氧化铵和碳酸钠沉淀，但与氯铂酸、亚硝酸钴钠作用产生沉淀。亚铊又与铅、汞和银的性质相似，可与许多无机或有机试剂，如铬酸盐、硫氰酸铬铵盐、碘化物、硫化物和许多有机沉淀剂等生成沉淀析出。这个性质就是经典重量法测定铊的基础。亚铊在碱性、中性和乙酸介质中，都可被硫化氢所沉淀，生成黑色硫化亚铊Tl2S。此种沉淀在碱金属的氢化物、硫化物或氢氧化物中均不溶解，但溶于稀无机酸中。在一定条件下亚铊盐类 可被锡或砷的硫化物共沉淀，生成具有固定分子式的化合物Tl4SnS4或Tl3AsS4。氯化亚铊的溶解度也较小（室温下只有0.3%），以致在大量铊存在下进行二氧化硅的盐酸脱水时，可能析出TlCl而造成困难。 铊的氧化还原标准电位Tl/Tl在硫酸介质中为1.222V，在硝酸介质中为1.230V。因此亚铊容易被高锰酸钾、碘酸钾、高碘酸钾、溴酸钾、氯、溴或王水氧化至三价。在盐酸介质中有三价铁离子存在时，过氧化氢也能氧化铊。无强还原剂存在时，大量三氯化铁即能将亚铊氧化，但单独用硝酸却不能氧化亚铊。 3++

铊（Ⅲ）与氢氧化铵作用产生氢氧化铁相似的棕色氢氧化物，与碘化钾作用释放出等物质量的碘，含量高时，用硫代硫酸钠容量法测定，含量很微时可用比色法检出。铊（Ⅲ）除具有一定的氧化能力外，还具有与重金属相似的性质，即形成配离子的倾向也很强。它能与许多无机或有机配位体形成稳定的配合物，这种特性是当前比色法测定铊的主要依据。在三价金属离子中，铊是很强的配合物形成体。几种金属配合物的稳定性，按下列次序依次减弱：Tl>Bi>Sb>Fe>Cr>Al。铊（Ⅲ）在PH 1至2之间，即可与EDTA配位成稳定的配合物，即亚铊只有在PH值很高的情况下与之配位。 地壳中铊的含量范围在（0.1～1.7）*10之间，铊在地球化学与结晶学上既有亲石性，又有亲硫性。前者表现为与K、Rb等以类质同象形式紧密共生，如云母、钾长石、色榴石，表现出亲石性；而在低温高硫（砷）环境中，则表现为亲硫性。铊以类质同象进入个汇总硫化物的晶格架中，如铅、锌、铜、铁硫化物，或铅、银河其他元素的硫盐矿物中，再就是形成自己的独立矿物。铊的亲硫性大于亲石性。 迄今为止世界上发现铊的独立矿物49种，我国已发现9种。铊矿物中铊与砷密切共生，而硫是二者的重要桥梁。铊的独立矿物绝大多数是铊的硫化物和硫盐矿物，主要分布于欧美等国家。常见的有硫铊矿（Tl2S）、红铊矿（TlAsS2和Tl2As2S3）、斜硫砷汞铊矿（TlHgAsS3）、硫砷铊矿（Tl3AsS3）、硫铊锑矿（TlSbS2）、硫砷铊银矿[（Ag，Tl）2S·As2S3]等，并散存于黄铁矿、资源情况 白铁矿、辉锑矿、雄黄、雌黄、辰砂、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿等矿物中。铊的含量与矿床成因有关，主要富集在于低温热液矿床有关的铅、锌、锑、汞、砷矿床内沉积锰矿内，热液矿床内富含黄铁矿、白铁矿、雄黄、辰砂的矿体往往成为铊的富集载体。 花岗岩和页岩中铊的含量较高，分别为（0.3～6.4）*10和（0.68～3.10）*10；其次是榴辉岩、片岩、片麻岩等变质岩，含量为（0.03～2.20）*10；砂岩为（0.05～0.80）*10；橄榄岩中铊的含量最低，为0.0005*10。Cu、Pb、Zn矿石中铊的含量范围为（10～15）*10；黄铁矿含铊较高，且条状态黄铁矿高于块状黄铁矿，最高者可达3.5%以上；大多数煤矿中铊的含量为（0.01～2.00）*10。铊与矿物中有机质含量也有着非常高的相关性。 世界范围土壤中，有代表性的总铊含量范围为（0.1～1.0）*10；然而，高铊岩石或矿床上方土壤铊的含量范围可能会大幅增-6-6-6-6-6-6-6-6-6