થેલિયમ : આવર્તક કોષ્ટકમાંના છઠ્ઠા આવર્ત અને 13મા (અગાઉ III) સમૂહમાં આવેલું ધાત્વિક તત્વ. સંજ્ઞા Tl, 1861/62માં સર વિલિયમ ક્રૂક્સ અને સી.એ.લેમી (Lamy)એ એકબીજાથી સ્વતંત્ર રીતે તેની શોધ કરી હતી. તેના જ્યોત-વર્ણપટમાંની લાક્ષણિક તેજસ્વી લીલી રેખાને કારણે ગ્રીક શબ્દ થેલોસ (Thallos=budding shoot અથવા twig) પરથી તેને આ નામ આપવામાં આવ્યું હતું.
મુખ્યત્વે લોખંડ, તાંબું, સલ્ફાઇડ અને સેલેનાઇડ ખનિજોમાંના ગૌણ ઘટક તરીકે થેલિયમનું પૃથ્વીના પોપડામાં પ્રમાણ 0.00006 % જેટલું હોય છે. સલ્ફાઇડ અને સેલેનાઇડ ખનિજોના, ખાસ કરીને પાઇરાઇટિસના ભૂંજન (roasting) દરમિયાન મળતી ચીમનીની મેશ(અથવા રજ)(flue dust)માંથી આ ધાતુ મેળવવામાં આવે છે. લેડ અને જસતના પ્રગલન (melting) દરમિયાન મળતી ચીમનીની રજમાંથી પણ તે મળે છે. આ રજ (મેશ)ને સાધારણ ગરમ ઍસિડમાં ઓગાળી લેડને સલ્ફેટ તરીકે દૂર કરવામાં આવે છે. તે પછી દ્રાવણમાં હાઇડ્રોક્લોરિક ઍસિડ ઉમેરી થેલિયમ (I) કલોરાઇડના અવક્ષેપ મેળવવામાં આવે છે. તે પછી થેલિયમ (I) સલ્ફેટનું મંદ સલ્ફ્યુરિક ઍસિડમાં લેડના તારના વીજધ્રુવો વાપરી વિદ્યુતવિભાજન કરવામાં આવે છે આ રીતે નિક્ષેપિત થેલિયમનું 350° સે થી 400° સે. હાઇડ્રોજનના વાતાવરણમાં સંગલન (fusion) કરવાથી ટૅકનિકલ કક્ષાની ધાતુ મળે છે.
થેલિયમ ભૂરાશ પડતા સફેદ રંગની, નરમ અને ટિપાઉ (malleable), સીસા જેવી ધાતુ છે. તત્વ અને તેનાં સંયોજનો વિષાળુ હોય છે. તેના કુદરતી રીતે મળતા સમસ્થાનિકો Tl-203 અને Tl-205 છે. તેના કેટલાક ભૌતિક ગુણધર્મો નીચે પ્રમાણે છે :
પરમાણુક્રમાંક 81; ઇલેક્ટ્રૉનીય સંરચના [Xe]4f145d106s2 6p1; પરમાણુભાર 204.3833; ગ.બિં. 305.5° સે.; ઉ.બિં. 1473° સે.; ઘનતા (20° સે.) 11.85 ગ્રા/ઘ.સેમી.; કઠિનતા 1.2-1.3 મ્હોઝ (Mohs); વિદ્યુત–અવરોધકતા (resistivity) 18 μ ઓહમ સેમી.; E°(M3+/M) 0.73 વોલ્ટ.
તેની ઇલેક્ટ્રૉનીય સંરચના પ્રમાણે થેલિયમનાં સંયોજનોમાં ઉપચયન- (oxidation) – અવસ્થા III જોવા મળે છે. આ ઉપરાંત I અને II ઉપચયન–અવસ્થા પણ જાણીતી છે. Tl(III) સંયોજનોનું સહેલાઈથી અપચયન થતું હોવાથી તેઓ પ્રબળ ઉપચયનકર્તા પદાર્થો છે. હવામાં ધાતુનું ઓરડાના તાપમાને ઉપચયન થાય છે. થેલિયમ(I) ઑક્સાઇડ કાળા રંગનો પાઉડર છે, જે પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરી દ્રાવણ બનાવે છે. તેમાંથી TlOHનું સ્ફટિકીકરણ કરી શકાય છે. આ હાઇડ્રૉક્સાઇડ પ્રબળ બેઇઝ (base) હોઈ હવામાંથી કાર્બન-ડાયૉક્સાઇડનું શોષણ કરે છે. થેલિયમ (III)ના દ્રાવણમાં બેઇઝ ઉમેરતાં Tl2O3ના તપખીરિયા અવક્ષેપ મળે છે. જે 100° સે. તાપમાને વિઘટન પામી થેલિયમ (I) ઑક્સાઇડમાં ફેરવાય છે.
થેલિયમનાં હેલાઇડ સંયોજનોમાં થેલિયમ ક્લોરાઇડ (TlCl) પ્રકાશસંવેદનશીલ છે અને તેની પ્રકાશસંવેદનશીલતા સિલ્વર ક્લોરાઇડને મળતી આવે છે. બધા જ હેલાઇડ જલીય એમોનિયામાં અદ્રાવ્ય છે. થેલિયમના TlX2 અને TIX43–આયનો જાણીતા છે. TlCl3 ટાંપ્ર સંયોજન (py=વીરિડીન) ખરેખર તો 6- ઉપસહ સંયોજિત (સમન્વયિત) (6-coordinated) ધનાયન ઋણાયન ધરાવે છે.
દ્વિદંતી (bidentate) સલ્ફર લિગાન્ડ સાથે પણ થેલિયમ(III) 6–સમન્વયી સંયોજન Tl(S2CNEt2)3 તથા [Tl(S2C2N2)3]3– બનાવે છે. થેલિયમ નીચેના પ્રકારનાં કાર્બધાત્વીય સંયોજનો બનાવે છે : R3Tl, R2TlX, RTlX2 જેમાં R = આલ્કીલ/એરાઇલ સમૂહ તથા X હેલોજન છે. થેલિયમનું સાઇક્લોપેન્ટાડાઇનાઇલ સંયોજન TlC5H5 બાષ્પ સ્થિતિમાં એકલકી તથા ઘન સ્થિતિમાં બહુલકી રચના બનાવે છે. થેલિયમ ધાતુ આલ્કોહૉલમાં ઓગળીને આલ્કૉક્સાઇડ Tl4(OR)4 બનાવે છે.
થેલિયમ ધાતુ ઓગાળવા નાઇટ્રિક ઍસિડ વપરાય છે, કારણ કે Tl(I) ક્લોરાઇડ તથા સલ્ફેટ બહુ દ્રાવ્ય નથી અને તે ઉદભવે તો ઉપચયનપ્રક્રિયામાં અવરોધ પેદા થાય છે. થેલિયમ સ્પેક્ટ્રમિતિ દ્વારા પારખી શકાય છે. દ્રાવણમાંથી તેનું ઑક્સિમિતીય અનુમાપન દ્વારા પરિમાપન કરી શકાય છે.
મર્ક્યુરી સાથેની મિશ્રધાતુઓ અને સહેલાઈથી પીગળતા (low melting) કાચ બનાવવા, સલ્ફેટ તરીકે કૃન્તકનાશકો(rodenticides)માં, પ્રકાશવિદ્યુતકોષોમાં તથા દ્રાવણમાં ઓગળેલા ઑક્સિજનના વિશ્લેષણ માટેના ઇલેક્ટ્રૉડ બનાવવા થેલિયમ વપરાય છે. તેનાં સંયોજનો પૈકી થેલસ બ્રોમાઇડ (TlBr) મિલિટરી પરખ-પ્રયુક્તિઓ (detection devices)માં પારરક્ત વિકિરણ ટ્રાન્સમીટરો માટે, થેલિયમ (I) ક્લોરાઇડ ક્લોરિનીકરણમાં ઉદ્દીપક તરીકે તથા હાઇડ્રૉક્સાઇડ ઓઝોનની કસોટી માટે જ્યારે થેલિયમ (I) નાઇટ્રેટ લીલી જ્યોત આપતી આતશબાજીમાં વપરાય છે.
જગદીશ જ. ત્રિવેદી