تاریخ کشف تالیوم

تالیوم، سومین عنصری است که وجود آن در سنگ معدنهای زمین، با روش طیف‌سنجی، به اثبات رسید. بعدها ثابت شد که بعضی از خواص تالیوم شبیه خواص فلزات قلیایی است و، بر این اساس، دانشمندانی بودند که اعتقاد داشتند تالیوم یک عنصر شیمیایی مستقل نیست بلکه مخلوطی است از فلزات قلیایی، مخصوصاً همخانواده‌های سنگین و ناشناخته‌ی روبیدیوم و سزیوم. زمان لازم بود تا شک و تردیدها برطرف شود. در حالی که بونزن و کیرشهوف به تحقیقات خود در مورد عناصر کشف شده‌ی جدید ادامه می‌دادند، روش طیف‌سنجی آنها توجه شیمیدان و فیزیکدان انگلیسی، کروکس (1) را به خود جلب کرد. جامعه‌ی علمی آن زمان وی را به عنوان سردبیر و ناشر «نشریه‌ی اخبار شیمی» می‌شناخت. در طریقی که کروکس برای کشف پای در آن نهاده بود هیچ نکته‌ی جذابی وجود نداشت. وی، پیش از سال 1850، مقدار ده پوند لجن باقیمانده در انباره‌های سربی پس از تولید اسید سولفوریک را، از کارخانه‌ی تیلکرود (2) آلمان، دریافت کرد. این دانشمند سلنیوم را از لجن جدا کرد تا برای مطالعه‌ی ترکیبات سلنوسیانید به کار گیرد. اولین نوشته‌ی منتشره‌ی وی مربوط به همین ترکیبات بود. پس از استخراج سلنیوم و خالص کردن آن، مقدار مشخصی مواد باقی ماند. اکنون دلایل زیادی دال بر وجود تلور، یکی از همخانواده‌های سلنیوم که از نظر خواص شیمیایی تشابه زیادی به این عنصر دارد، وجود داشت. اما با روشهایی که وی به کاربرد نتوانست تلور را به دست آورد. تحقیقات متوقف شد، و وی شانس آورد که باقیمانده‌ی لجن را نگهداری کرده بود (و، شاید، این باور را که رسوب حاوی تلور بود در ذهن خود حفظ کرد).
کشف سزیوم و روبیدیوم تأثیر زیادی بر کروکس گذارد. این تنها یک تأثیر احساسی نبود بلکه وی عملاً می‌دید که روش طیف‌سنجی تا چه حد برای اهداف تجزیه‌ای قابل اطمینان و نتیجه‌بخش است. کروکس یک طیف‌سنج تهیه کرد و تصمیم گرفت بلافاصله آن را به کار بگیرد. اکنون بهترین زمان برای کاوش در لجن اسید سولفوریک (یا به بیان دقیقتر، باقیمانده‌ی آن پس از خارج کردن سلنیوم) بود که از ده سال پیش آنها را نگهداری کرده بود. کروکس نمونه را در معرض شعله‌ی چراغ قرار داد و از اینکه اثری از خطوط طیف تلور ندید بسیار مأیوس شد. خطوط سلنیوم ظاهر شد و سپس بتدریج محو گردید. به هر حال، به جای آنها، خطوط سبز جالبی که کروکس تا آن زمان مشاهده نکرده بود ظاهر شد. وسوسه‌ی نسبت دادن این خطوط به عنصری جدید در وی به وجود آمد و کروکس آن را تالیوم نامید. این نام از واژه‌ی یونانی «تالوس» (3)، به معنی «یک شاخه‌ی سبز جدید»، مشتق شده است.
اولین نوشته راجع به کشف کروکس در «اخبار شیمی»، در 30 مارس 1861، با عنوان «درباره‌ی وجود یک عنصر جدید که احتمالاً متعلق به گروه گوگرد است» انتشار یافت. در این نوشته، به طوری که می‌دانیم، نویسنده دچار اشتباه شده بود، زیرا تالیوم هیچ‌وجه تشابهی با گوگرد و همخانواده‌های آن ندارد. یک سال بعد، کروکس به اشتباه خود پی برد و مقاله‌ی دیگری تحت عنوان «تالیوم، عنصر شیمیایی جدید» منتشر ساخت و در آن به عدم تشابه این عنصر با گوگرد اشاره کرد.

بدین طریق، تالیوم کشف شد. کلمه‌ی «کشف شد» در اینجا به معنی تأیید وجود تالیوم با کمک روشی جدید است. کروکس، پس از مشاهده‌ی طیف این عنصر، نه به فکر جداسازی آن افتاد و نه به تهیه‌ی ترکیبات آن پرداخت. این کار توسط شیمیدان فرانسوی، لامی (4)، که اغلب به عنوان کاشف مستقل دیگری برای تالیوم شناخته می‌شود، انجام شود.

لامی، برای اولین بار، خط طیف سبزرنگ تالیوم را در یک نمونه‌ی سلنیوم استخراجی از لجن تولید اسید سولفوریک (ماده اولیه‌ای که مورد استفاده کروکس قرار گرفته) مشاهده کرد. این تجربه در سال 1862، تقریباً یک سال پس از مشاهده‌ی کروکس، صورت پذیرفت. تقریباً در 23 ژوئن همان سال، لامی، یک نمونه از تالیوم فلزی را به جرم حدود 14 گرم، به آکادمی علوم پاریس تسلیم کرد. کروکس نیز موفق شد تالیوم فلزی را به صورت پودر تهیه کند. به هر حال، لامی تصریح کرد که تالیوم کروکس چیزی جز سولفید این فلز نیست. مجادله و مباحثه آغاز شد. کروکس می‌گفت که وی پودر فلز تالیوم را قبل از اول ماه مه 1862 تهیه کرده است اما به فکر نیفتاده که پودر را برای تهیه‌ی شمش ذوب کند. البته دلیل کروکس فرار بودن محصول به دست آمده بود. کمیته‌ی ویژه‌ای مرکب از دانشمندانی چون سنت کلر دویل، پلوز (5)، و دوما (6) در آکادمی علوم پاریس تشکیل شد تا حق تقدم لامی را ارزیابی کند.
بدون شک، شیمیدان فرانسوی با دقت بیشتری، نسبت به کروکس، تالیوم را مطالعه و بررسی کرده بود. وی نشان داد که این فلز در ترکیبات خود با ظرفیت سه و یک ظاهر می‌شود. تالیوم یک ظرفیتی وجوه تشابه زیادی با فلزات قلیایی داشت و تالیوم سه ظرفیتی شبیه آلومینیوم بود. دوما این عنصر را فلز باطل نما نامید. به هر حال، تشابه تالیوم با سودیوم و پتاسیوم باعث شده بود که، قبل از شناسایی کامل، به عنوان یک فلز قلیایی سنگین به شمار آید. باعث تأسف است که تمام افتخار کشف تالیوم به کروکس تفویض شده است و اغلب، دستاوردهای پراهمیت شیمیدان فرانسوی نادیده گرفته می‌شود.
در سال 1866، جهانگرد و فلزشناس مشهور، موسوم به نوردنشولد (7)، که یکی از کاشفان گروئنلند نیز محسوب می‌شود، سنگ معدن جدیدی حاوی نقره، مس، سلنیوم، و تالیوم را کشف کرد. وی پیشنهاد کرد که این سنگ معدن، به افتخار کروکس، کروکسیت نامیده شود. برای مدتی طولانی تصور می‌شد که این کانی تنها سنگ معدن حاوی مقدار قابل توجهی از تالیوم است.

پی‌نوشت‌:

1. Grookes.
2. Tilkerod.
3. Thallos.
4. Lamy.
5. Pelouze.
6. Dumas.
7. Nordenshöld.

منبع مقاله :
تریفونوف، دیمیتری نیکولایویچ؛ تریفونوف، ولادیمیر؛ (1390)، تاریخچه‌ی کشف عناصر شیمیایی، برگردان: عبدالله زرافشان، تهران: شرکت انتشارات علمی و فرهنگی، چاپ چهارم