Gunnar Nordberg

Vorkommen und Verwendungen

Thallium (Tl) ist in sehr geringen Konzentrationen ziemlich weit in der Erdkruste verteilt; es findet sich auch als Begleitstoff anderer Schwermetalle in Pyriten und Blends sowie in den Manganknollen am Meeresboden.

Thallium wird zur Herstellung von Thalliumsalzen, Quecksilberlegierungen, niedrigschmelzenden Gläsern, Fotozellen, Lampen und Elektronik verwendet. Es wird in einer Legierung mit Quecksilber in Glasthermometern mit niedrigem Messbereich und in einigen Schaltern verwendet. Es wurde auch in der Halbleiterforschung und in der myokardialen Bildgebung verwendet. Thallium ist ein Katalysator in der organischen Synthese.

Thalliumverbindungen werden in Infrarotspektrometern, Kristallen und anderen optischen Systemen verwendet. Sie sind nützlich zum Färben von Glas. Obwohl viele Thalliumsalze hergestellt wurden, sind nur wenige von kommerzieller Bedeutung.

Thalliumhydroxid (TlOH) oder Thalliumhydroxid wird durch Auflösen von Thalliumoxid in Wasser oder durch Behandeln von Thalliumsulfat mit Bariumhydroxidlösung hergestellt. Es kann zur Herstellung von Thalliumoxid, Thalliumsulfat oder Thalliumcarbonat verwendet werden.

Thalliumsulfat (Tl₂SO₄) oder Thalliumsulfat, wird durch Auflösen von Thallium in heißer konzentrierter Schwefelsäure oder durch Neutralisieren von Thalliumhydroxid mit verdünnter Schwefelsäure und anschließender Kristallisation hergestellt. Thalliumsulfat ist wegen seiner hervorragenden Wirksamkeit bei der Abtötung von Ungeziefer, insbesondere von Ratten und Mäusen, eines der wichtigsten Thalliumsalze. Einige westeuropäische Länder und die Vereinigten Staaten haben jedoch die Verwendung von Thallium mit der Begründung verboten, dass es nicht ratsam ist, dass solch eine giftige Substanz leicht erhältlich sein sollte. In anderen Ländern hat die Verwendung von Thalliumsulfat infolge der Entwicklung einer Warfarin-Resistenz bei Ratten zugenommen. Thalliumsulfat wird auch in der Halbleiterforschung, in optischen Systemen und in photoelektrischen Zellen verwendet.

Gefahren

Thallium ist ein Hautsensibilisator und ein kumulatives Gift, das bei Einnahme, Inhalation oder Hautabsorption toxisch ist. Bei der Gewinnung des Metalls aus thalliumhaltigen Erzen kann es zu einer beruflichen Exposition kommen. Das Einatmen von Thallium ist auf den Umgang mit Flugstäuben und den Stäuben beim Rösten von Pyrit zurückzuführen. Eine Exposition kann auch während der Herstellung und Verwendung von Thalliumsalz-Ungeziefervernichtern, der Herstellung von thalliumhaltigen Linsen und der Trennung von Industriediamanten auftreten. Die toxische Wirkung von Thallium und seinen Salzen ist durch Berichte über Fälle akuter nichtberuflicher Vergiftungen (nicht selten tödlich) und durch Fälle von suizidalem und mörderischem Gebrauch gut dokumentiert.

Eine berufsbedingte Thalliumvergiftung ist normalerweise das Ergebnis einer mäßigen Langzeitexposition, und die Symptome sind in der Regel weitaus weniger ausgeprägt als bei einer akuten versehentlichen, selbstmörderischen oder mörderischen Vergiftung. Der Verlauf ist meist unauffällig und durch subjektive Symptome wie Asthenie, Reizbarkeit, Schmerzen in den Beinen, einige Störungen des Nervensystems gekennzeichnet. Objektive Symptome einer Polyneuritis können längere Zeit nicht nachweisbar sein. Zu den neurologischen Frühbefunden gehören Veränderungen der oberflächlich provozierten Sehnenreflexe sowie eine ausgeprägte Schwäche und Geschwindigkeitsabnahme der Pupillenreflexe.

Die Berufsanamnese des Opfers gibt in der Regel den ersten Hinweis auf die Diagnose einer Thalliumvergiftung, da eine beträchtliche Zeit vergehen kann, bis die eher vagen Anfangssymptome durch die Polyneuritis mit anschließendem Haarausfall ersetzt werden. Bei massivem Haarausfall wird leicht die Wahrscheinlichkeit einer Thalliumvergiftung vermutet. Bei berufsbedingten Vergiftungen, bei denen die Exposition normalerweise mäßig, aber langwierig ist, kann der Haarausfall jedoch ein spätes Symptom sein und oft erst nach dem Auftreten einer Polyneuritis bemerkbar sein; bei leichten Vergiftungen kann es sein, dass sie überhaupt nicht auftreten.

Die beiden Hauptkriterien für die Diagnose einer berufsbedingten Thalliumvergiftung sind:

1. Berufsanamnese, aus der hervorgeht, dass der Patient Thallium bei Arbeiten wie dem Umgang mit Rodentiziden, der Thallium-, Blei-, Zink- oder Cadmiumproduktion oder der Produktion oder Verwendung verschiedener Thalliumsalze ausgesetzt war oder gewesen sein könnte
2. neurologische Symptome, die zunächst von subjektiven Veränderungen in Form von Parästhesien (sowohl Hyperästhesie als auch Hypoästhesie) und später von Reflexveränderungen dominiert werden.

Konzentrationen von Tl im Urin über 500 µg/l wurden mit einer klinischen Vergiftung in Verbindung gebracht. Bei Konzentrationen von 5 bis 500 µg/l sind das Ausmaß des Risikos und die Schwere der Nebenwirkungen beim Menschen ungewiss.

Langzeitversuche mit radioaktivem Thallium haben eine deutliche Ausscheidung von Thallium sowohl im Urin als auch im Stuhl gezeigt. Bei der Autopsie werden die höchsten Thalliumkonzentrationen in den Nieren gefunden, aber moderate Konzentrationen können auch in der Leber, anderen inneren Organen, Muskeln und Knochen vorhanden sein. Auffallend ist, dass, obwohl die hauptsächlichen Anzeichen und Symptome einer Thalliumvergiftung vom Zentralnervensystem ausgehen, dort nur sehr geringe Thalliumkonzentrationen zurückgehalten werden. Dies kann auf eine extreme Empfindlichkeit gegenüber sogar sehr geringen Mengen des Thalliums zurückzuführen sein, das auf die Enzyme, die Übertragungssubstanzen oder direkt auf die Gehirnzellen einwirkt.

Sicherheits- und Gesundheitsmaßnahmen

Die wirksamste Maßnahme gegen die Gefahren, die mit der Herstellung und Verwendung dieser Gruppe hochgiftiger Stoffe verbunden sind, ist die Substitution durch ein weniger schädliches Material. Diese Maßnahme sollte nach Möglichkeit ergriffen werden. Wenn Thallium oder seine Verbindungen verwendet werden müssen, sollten strengste Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden, um sicherzustellen, dass die Konzentration in der Luft am Arbeitsplatz unter den zulässigen Grenzwerten gehalten wird und Hautkontakt vermieden wird. Das kontinuierliche Einatmen solcher Thalliumkonzentrationen während normaler Arbeitstage von 8 Stunden kann dazu führen, dass der Urinspiegel die oben genannten zulässigen Werte überschreitet.

Personen, die mit Thallium und seinen Verbindungen arbeiten, sollten persönliche Schutzausrüstung tragen, und Atemschutzausrüstung ist unerlässlich, wenn die Möglichkeit besteht, dass Staub in der Luft gefährlich eingeatmet wird. Ein vollständiger Satz Arbeitskleidung ist unerlässlich; Diese Kleidungsstücke sollten regelmäßig gewaschen und in einer von gewöhnlichen Kleidungsstücken getrennten Unterkunft aufbewahrt werden. Wasch- und Duschgelegenheiten sollten zur Verfügung gestellt und zu gewissenhafter persönlicher Hygiene ermutigt werden. Arbeitsräume sind peinlich sauber zu halten, Essen, Trinken und Rauchen am Arbeitsplatz sind verboten.

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