탈륨 문서 원본 보기

{{원소 정보/탈륨}}
[[파일:Thallium pieces in ampoule.jpg|섬네일]]
'''탈륨'''(←{{llang|en|Thallium|샐리엄}}, {{문화어|탈리움}}←{{llang|de|Thallium|탈리움}})은 [[화학 원소]]로 기호는 '''Tl'''(←{{llang|la|Thallium|탈리움}}), [[원자 번호]]는 81이다. 회색의 전성이 있는 무른 [[전이후 금속]]으로 [[주석 (원소)|주석]]과 비슷하게 생겼으나 공기와 접하면 쉽게 산화하여 변색된다. 자연에서는 순수한 형태로 산출되지 않는다. 1861년 [[윌리엄 크룩스]](William Crookes)와 [[:en:Claude-Auguste Lamy|클로드 오귀스트 라미]](Claude-Auguste Lamy)가 각각 독립적으로 발견하였으며, 두 화학자 모두 [[분광기]]를 이용해 탈륨의 밝은 녹색 [[스펙트럼]]을 발견하여 탈륨의 존재를 확인하였다. 크룩스는 그리스어 θαλλός(녹색 나뭇가지라는 뜻)에서 ‘탈륨’이라는 이름을 붙였으며, 라미는 1862년에 [[전기분해]]를 이용해 순수한 탈륨을 분리하였다.

탈륨은 보통 +1이나 +3의 [[산화 상태]]를 가진다. +3의 [[산화수]]를 가질 때는 같은 [[13족 원소]]인 [[붕소]], [[알루미늄]], [[갈륨]], [[인듐]]과 비슷하지만 +1의 산화수를 가질 때는 [[알칼리 금속]]과 비슷한 성질을 나타내며, 자연에서는 [[칼륨]]을 포함한 광석에서 함께 발견되는 경우가 많고 생물의 [[세포]] 내에서도 칼륨과 비슷한 역할을 한다. 그러나 이러한 탈륨 화합물은 대부분 [[수용성]]이며 아무 맛이 없고 [[독|독성]]이 강하여 오래 전부터 [[비소]]와 함께 [[암살]]용 독약에 사용되었으며, [[쥐약]]이나 [[살충제]]에 쓰이다가 [[암]]을 유발한다고 알려져 많은 나라에서 사용이 제한되거나 금지되어 있다. 탈륨에 중독되면 머리카락이 빠지는 등의 증세를 보인다.

또한, 탈륨은 각종 전자제품, 의약품 및 유리 제조, [[적외선 감지기]]에도 사용된다. [[방사성 동위 원소]]인 <sup>201</sup>Tl은 [[핵의학]]에서 수용성인 염화 탈륨(TlCl) 형태로 소량 사용하여 [[심장]] 검진에 쓰기도 한다.

== 특성 ==
탈륨은 실온에서 가위로 자를 수 있을 정도로 아주 무르고 [[연성]]이 뛰어난 금속이다. 회색의 금속성 광택을 띠나, 공기 중에 노출되면 [[산화물]]이 형성되면서 급격히 청회색으로 변색되어 [[납]]과 비슷한 색을 띤다. [[물]] 속에서는 [[수산화물|수산화]] 탈륨, [[황산]]과 [[질산]] 속에서는 빠르게 녹아 각각 [[황산염]]과 [[질산염]]을 형성하며, [[염산]]에 녹이면 표면에 염화 탈륨 층을 형성한다. 주 산화 상태는 +1과 +3으로, [[약염기성]] 산화물을 형성한다. 이 중 +1의 산화수를 가질 때는 [[칼륨]]이나 [[은]]과 비슷한 성질을 나타내는데, 이러한 성질 때문에 발견 직후 몇 년간 알칼리 금속으로 잘못 분류되기도 하였다. +3의 산화수를 가질 때는 [[알루미늄]]과 비슷한 성질을 띠며, 이는 강력한 [[산화제]]이다. 또, 이때 생성되는 산화 탈륨(III)(Tl<sub>2</sub>O<sub>3</sub>)은 흑색 고체로, 800도 이상의 고온에서 산화 탈륨(I)(Tl<sub>2</sub>O)과 [[산소]]로 분해된다.

최근에는 [[고온 초전도체]]로 사용할 수 있는 특징이 발견되어 연구 중에 있다.

== 동위 원소 ==
{{본문|탈륨 동위 원소}}
탈륨은 [[원자량]] 184에서 210 사이에 25가지의 [[동위 원소]]가 존재한다. 이들 중 <sup>203</sup>Tl과 <sup>205</sup>Tl만이 [[안정 동위 원소]]이며, 탈륨의 [[방사성 동위 원소]] 중 가장 안정한 것은 <sup>204</sup>Tl으로 반감기가 약 3.78년이다.

== 역사 ==
탈륨은 1861년 [[분광기]]의 [[방출 스펙트럼]]을 이용하여 발견되었다. 탈륨 발견 몇 해 전인 1859년과 1860년에 [[로베르트 분젠]]과 [[구스타프 키르히호프]]가 분광기를 이용하여 [[세슘]]과 [[루비듐]]을 발견한 이후로 [[분광학]]은 광물이나 화학 물질의 구성 성분을 알아내는 방법으로 인정받았다. 탈륨을 발견한 [[윌리엄 크룩스]]와 [[클로드 오귀스트 라미]]도 이 방법을 사용하였다. 크룩스는 [[독일]] 북부의 황산 제조 공장에서 얻은 [[셀레늄]] 화합물을 분광기를 통해 분석하는 작업을 하던 중, 밝은 녹색의 새로운 방출 스펙트럼을 발견하였다. 클로드 오귀스트 라미도 비슷하게 황산 제조 과정에서 셀레늄을 포함한 물질을 분석하던 중 새로운 녹색 스펙트럼을 발견하고 이것이 새 원소임을 알아냈으며, 순수한 탈륨도 분리하는데 성공했다. 그러나 두 화학자 모두 독립적으로 이 원소를 분리하였으므로 1863년까지 누가 탈륨을 발견하였는지에 대한 논란이 끊이지 않았다.

무색무취의 탈륨 화합물은 한때 [[쥐약]]이나 [[살충제]] 등으로 널리 쓰였으나 1960년대에 [[:en:Graham Young|그레이엄 영]](Graham Frederick Young)의 [[연쇄 살인]] 사건 등 각종 사고가 잇따르면서 현재 대부분의 국가에서 그 사용이 제한되거나 금지되었다.

== 존재 ==
탈륨은 [[지각 (지질학)|지각]] 속에 약 0.7[[ppm]] 정도 포함되어 있으며, [[칼륨]]을 포함한 광물에 많이 포함되어 있으나 실용적인 목적으로는 사용하지 못한다. 대부분 [[구리]], [[납]], [[아연]]이나 기타 [[중금속]]을 제련하는 과정에서 얻거나 탈륨 화합물을 포함한 광석에서 [[황산]]을 제조하기 위해 처리할 때 부산물로서 얻는 경우가 대부분이다. 가끔씩 [[안티모니]], [[비소]], [[구리]], [[납]], [[은]] 등의 황화물을 포함한 광석에도 들어 있으나 이들은 자연에서 쉽게 발견되지 않으며, 현재까지도 이러한 광물을 채굴하는 곳은 남부 [[마케도니아]]의 일부 광산뿐이다.

== 용도 ==
=== 과거 ===
1972년 [[미국]]이 안전성을 이유로 금지하기 전까지 무색무취의 탈륨 화합물은 쥐약이나 살충제 혹은 일부 질병의 치료제 등으로 널리 사용되었다.

=== 광학 ===
[[브로민]]화 탈륨(TlBr)이나 [[아이오딘]]화 탈륨(TlI)의 결정은 [[적외선]] 광학계에 사용된다. 이들은 다른 광학 기구에 비해 단단하고 아주 긴 [[파장]]의 [[빛]]을 통과시킬 수 있어서 많이 사용된다. 산화 탈륨(I)(Tl<sub>2</sub>O)는 [[굴절률]]이 큰 유리를 만드는데 사용된다. 또, [[황]]이나 [[셀레늄]], [[비소]] 등과 혼합하면 녹는점이 125~150도 정도로 낮은 고밀도 유리를 만드는데 사용할 수 있다. 이러한 유리는 실온에서 일반적인 유리와 비슷하면서도 내구도가 좋으며, [[물]]에 용해되지 않고 [[굴절률]]이 매우 높은 특징이 있다.

=== 전자 제품 ===
황화 탈륨(I)(Tl<sub>2</sub>S)는 [[적외선]]의 양에 따라 [[전기 저항]]이 달라지는 특성이 있어 광저항으로 사용되며, 셀레늄화 탈륨은 [[적외선 감지기]]에 쓰인다. [[셀레늄]] [[반도체]]를 탈륨으로 [[도핑]]하면 그 성능이 향상되기도 한다.

=== 고온 초전도체 ===
현재 탈륨을 포함하는 [[고온 초전도체]] 물질이 연구 중에 있으며, 이는 [[MRI]], [[자기력]] 저장, [[전기력]]의 생산과 전송 등에 이용할 수 있다. 1988년 탈륨 바륨 칼슘 구리 산화물 초전도체가 발견되면서부터 이러한 연구가 시작되었으며, 현재까지 개발된 일부 탈륨 고온 초전도체의 경우 최대 130K 이상에서도 [[초전도체]]의 성질을 나타내는 것으로 알려져 있다.

=== 의료용 ===
1972년 [[미국]]에서 탈륨의 사용을 금지하기 전까지 탈륨 화합물은 [[무좀]]이나 기타 피부병 치료제 및 [[결핵]] 환자가 잘 때 흘리는 식은땀을 줄이는 용도로 사용하였다. 그러나 이후에 탈륨을 포함하지 않는 더 좋은 치료제들이 개발되어 현재는 쓰이지 않고 있다.

[[반감기]]가 약 73시간인 <sup>201</sup>Tl은 [[핵의학]]에서 [[심장]] 질환의 여부를 판단하는 시험에 사용되고 있다. 현재는 대부분 <sup>99m</sup>[[테크네튬|Tc]]으로 대체되었으나 아직까지도 [[관상 동맥]] 질환 환자의 [[스트레스]] 시험에 사용하고 있다.

탈륨 이온(Tl<sup>+</sup>)은 [[나트륨-칼륨 펌프]](Na<sup>+</sup>-K<sup>+</sup> 펌프)에서 [[칼륨]] 이온의 역할을 대신할 수 있다는 점을 이용한 것이다.

== 주의사항 ==
탈륨과 그 화합물은 [[독|독성]]이 매우 강하므로 취급에 각별한 주의가 필요하다. 실제로 1960년대 [[영국]]의 [[:en:Graham Young|토머스 영]] [[연쇄 살인]] 사건과 같은 수많은 탈륨 중독 사례가 있다. 탈륨의 1가 [[양이온]](Tl<sup>+</sup>)은 체내에서 [[칼륨]] [[이온]](K<sup>+</sup>)과 비슷한 역할을 하면서도 [[세포]]를 구성하는 [[단백질]] [[분자]]를 파괴시키는 성질이 있기 때문이다. 이러한 탈륨 화합물에 노출될 경우 [[눈 (해부학)|눈]], [[피부]], [[폐]], [[간]], [[신장]], [[머리카락]], [[중추 신경계]], [[소화계통]] 등에 영향을 미친다<ref>{{웹 인용 |제목=Occupational Safety & Health Administration :Thallium, soluble compounds (as Tl) |url=https://www.osha.gov/dts/chemicalsampling/data/CH_271500.html |저자=United States Department of Labor |확인날짜=2014-07-21 |archive-date=2014-03-22 |archive-url=https://web.archive.org/web/20140322030241/https://www.osha.gov/dts/chemicalsampling/data/CH_271500.html |url-status=dead }}</ref>. 게다가 많은 수의 [[수용성]] 탈륨 화합물은 무색무취에 가까우므로 오랫동안 쥐약이나 살충제, 혹은 독약 등으로 사용되었다. 현재는 모두 금지되어 있다.

== 각주 ==
<references/>

== 외부 링크 ==
{{위키공용과 분류|Thallium}}
{{위키낱말사전|탈륨}}
* {{네이버캐스트|24643}}
* {{언어링크|en}} [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Tl/index.html 탈륨 - WebElements.com]

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[[분류:탈륨| ]]
[[분류:전이후 금속]]
[[분류:화학 원소]]
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