Macio, venenoso e estratégico. Conheça o tálio

O tálio é um metal macio, cinza prateado, maleável, dúctil e muito tóxico que pertence ao grupo 13 da tabela periódica, mesmo grupo do boro, do alumínio e do índio. Tem símbolo Tl e número atômico 81. Apresenta os estados de oxidação +1 e +3 como os mais estáveis, sendo que a forma Tl⁺ é mais estável que os cátions monovalentes dos demais elementos do grupo 13 (Al, Ga e In).

O tálio e seus compostos são muito tóxicos e devem ser manuseados com muito cuidado. O sulfato de tálio era usado antigamente como veneno para ratos e formigas, mas seu uso foi proibido em muitos países, inclusive no Brasil, por ser extremamente tóxico.

Utilizado em muitos crimes reais e até mesmo na literatura por autores como Agatha Christie, o tálio era chamado de “Veneno dos Venenos” e “Pó da herança” juntamente com o arsênio, mas atualmente tem aplicações bem mais nobres, em tecnologia e em medicina.

Ocorrência e produção

O tálio é razoavelmente abundante na crosta terrestre, numa concentração estimada em 0,7 partes por milhão. Uma de suas fontes são as piritas (FeS₂), utilizadas para a produção de ácido sulfúrico, mas a principal fonte comercial do elemento são os resíduos dos minerais de onde se extrai cobre, chumbo, zinco, tais como esfalerita e galena e outros minérios de sulfeto. O tálio também é recuperado como subproduto da poeira de combustão e dos resíduos gerados pela queima e fundição destes mesmos minérios, na forma de óxidos ou sulfatos. Num processo típico de recuperação de tálio, a poeira coletada é aquecida em ácido sulfúrico e o tálio dissolvido pode ser precipitado pela adição de zinco.

O tálio metálico é obtido da solução de sulfato de tálio, Tl₂SO₄, por eletrólise em corrente de baixa densidade. O material bruto é então comprimido em blocos e fundido em temperaturas entre 350 e 400°C. Após a obtenção, o metal pode ser protegido com uma camada de parafina ou ser acondicionado em glicerol ou petróleo.

O tálio é encontrado ainda em associação com os minerais do potássio, em argilas, solos e granitos, mas não é obtido comercialmente desta forma. Outros minérios de tálio, como a lorandita (TlAsS₂), crookesita ((Cu,Tl,Ag)₂Se) e avicennita (Tl₂O₃), são raros e não têm importância comercial.

De acordo com o Serviço Geológico dos Estados Unidos, os números sobre a produção mundial do metal são estimados em 10 toneladas por ano, já que muitos países não

divulgam seus dados. China, Cazaquistão e Rússia são os maiores produtores primários do metal. O Serviço Geológico norte-americano informa ainda que foram identificados depósitos de tálio no Brasil, China, Macedônia e Rússia.

A referência ao Brasil deve-se à descoberta, em 2011, no município de Barreiras, na Bahia, da terceira jazida de tálio do mundo. Situada em ambiente geológico continental, esta jazida possui tálio associado a manganês e cobalto, ao contrário das outras reservas mundiais, em que o tálio aparece associado ao zinco, chumbo e cobre. Não há informações de atividades de mineração na jazida baiana.

Supercondutores e vidros especiais

Atualmente a maior parte do tálio é utilizada na indústria eletrônica, na produção de supercondutores de alta temperatura feitos de óxido de tálio, bário, cálcio e cobre (TBCCO) para aplicações em ressonância magnética, armazenamento de energia magnética e geração e transmissão de energia elétrica, já que a condutividade elétrica do sulfeto de tálio (Tl₂S), iodeto de tálio (TlI) e brometo de tálio (TlBr) muda com a exposição à luz infravermelha.

Combinado com enxofre ou selênio e arsênio, o tálio é usado na produção de vidros especiais de alta densidade, com alto índice de refração e com pontos de fusão baixos, na faixa de 125 e 150 °C. Uma liga de mercúrio contendo 8% de tálio tem ponto de fusão 20 °C menor do que o mercúrio sozinho sendo possível ser usado em termômetros e interruptores de baixa temperatura.

O elemento também tem usos em medicina e saúde. O ²⁰¹Tl radioativo tem meia-vida de 73 horas e é usado para fins de diagnóstico em medicina nuclear, particularmente em testes de doença arterial coronariana. Mas a demanda por tálio para estas aplicações médicas está diminuindo devido ao desempenho superior de alternativas, com o isótopo ⁹⁹Tc.

O tálio foi incluído na primeira Classificação Brasileira de Minerais Estratégicos, editada em 2021 pela Secretaria de Geologia, Mineração e Transformação Mineral do Ministério de Minas e Energia, por sua importância na fabricação de produtos e processos de alta tecnologia, ao lado de outros minérios, como cobalto, cobre e estanho.

Não existem usos comerciais para o tálio metálico já que o metal puro rapidamente se combina com o oxigênio e o vapor d’água da atmosfera, formando uma substância preta e granulada.

O sulfato de tálio (Tl₂SO₄), que é insípido e inodoro, foi amplamente utilizado no passado como raticida e inseticida. Mas devido à sua toxicidade, muitos países baniram o uso. No Brasil, a Secretaria de Vigilância Sanitária proibiu os sais de tálio em raticidas e inseticidas por meio de duas portarias do Ministério da Saúde, a 321e a 326, publicadas em 1997 e 2005, respectivamente.

Características

O tálio é muito macio e maleável, e pode ser cortado com uma faca. Ao ser exposto ao ar seu brilho metálico rapidamente escurece, tornando-o cinza azulado. Em sua forma pura, o tálio é insípido e inodoro. Vinte e cinco isótopos do tálio, com massas atômicas variando de 184 a 210, são reconhecidas.

O metal tálio e seus compostos são materiais altamente tóxicos e por isso são estritamente controlados para evitar danos aos seres humanos e ao meio ambiente. A Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos estabeleceu um Nível Máximo de Contaminante de 2 partes por bilhão (ppb) de tálio na água potável nos regulamentos para abastecimento público no país.

Diferentemente dos demais elementos mais leves do grupo 13, que se estabilizam na forma de cátions +3 em solução, o tálio se estabiliza no estado de oxidação +1. E como possui um raio iônico semelhante ao potássio (K⁺) o corpo humano absorve Tl⁺ prontamente, o que pode ser fatal, pois interrompe processos importantes do sistema nervoso central. Os mecanismos envolvidos na absorção do tálio pelo corpo humano ainda não são muito conhecidos.

Casos reais e literatura

O envenenamento por sais de tálio, geralmente incolores e quase insípidos, causa distúrbios gástricos e neurológicos e a rápida degradação de órgãos. Em doses baixas, os sintomas demoram a aparecer, e podem ser facilmente atribuídos a outras doenças, o que torna o tálio bastante discreto. Um efeito característico do envenenamento por tálio é a perda de cabelos.

Em seu livro policial The Pale Horse, Agatha Christie incluiu o tálio como veneno no enredo da história. A autora deu uma pista que indicava o uso deste veneno: a perda de cabelos pelas vítimas. Nigel Williams, no livro The Wimbledon Poisoner, conta a história de um homem que tenta envenenar a esposa usando tálio.

Mas infelizmente há muitos casos reais de envenenamento por tálio na história mundial que ganharam notoriedade, como o da família Carr, na Flórida, em 1988, envenenada por um vizinho; o caso dos 25 soldados russos que sobreviveram à exposição por tálio em 2004; e as tentativas de assassinato com conotações políticas de Fidel Castro e Nelson Mandela.

O Japão assistiu a um escândalo nacional em 2005 quando uma jovem de 17 anos tentou matar a mãe colocando tálio em seu chá. E na Inglaterra, um serial killer, Graham Frederick Young, matou 4 pessoas e intoxicou 70 usando tálio.

Polêmica na descoberta

A descoberta do tálio foi controversa. Em março de 1861 o químico inglês Sir William Crookes usou o espectroscópio recém inventado para pesquisar telúrio em resíduos de minerais contendo ácido sulfúrico. Ele notou uma bonita luz verde na linha espectral, e concluiu que se tratava de um elemento desconhecido. Crookes denominou-o tálio em referência à palavra grega thallos, que significa broto ou galho verde. Anunciou sua descoberta, mas fez poucas pesquisas a seguir.

No ano seguinte, na França, Claude-Auguste Lamy aprofundou as pesquisas sobre o tálio e obteve uma pequena amostra do metal. A Academia Francesa deu a Lamy o crédito pela descoberta. Ele enviou uma amostra para a Exposição Internacional de Londres de 1862, onde o tálio foi aclamado como um novo metal. Lamy ganhou uma medalha e Crookes, furioso com a honraria dada a Lamy em seu próprio país, também exigiu reconhecimento. Para contornar a situação, o comitê da exposição lhe concedeu outra medalha pela descoberta.

Referências

Thallium. Disponível em https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2024/mcs2024-thallium.pdf. Acesso em 30/01/2025.

Thallium. Disponível em https://www.chemeurope.com/en/encyclopedia/Thallium.html#google_vignette. Acesso em 30/01/2025.

Thallium. Disponivel em https://www.rsc.org/periodic-table/element/81/thallium. Acesso em 24/01/2025.

Thallium. Disponível em https://periodic.lanl.gov/81.shtml. Acesso em 30/01/2025.

Thallium. Disponível em https://www.chemeurope.com/en/encyclopedia/Thallium.html#google_vignette. Acesso em 30/01/2025.

Thallium. Disponível em https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/5359464 . Acesso em 30/01/2025

Minerais estratégicos, matérias-primas críticas ou minerais críticos: qual a diferença e a sua importância para o Brasil? disponível em https://portaldamineracao.com.br/minerais-estrategicos-materias-primas-criticas-ou-minerais-criticos-qual-a-diferenca-e-a-sua-importancia-para-o-brasil/. Acesso em 30/01/2025

Lennartson, A. Toxic thallium. Nature Chem 7, 610 (2015). https://doi.org/10.1038/nchem.2286

Ministério da Saúde – Secretaria de Vigilância Sanitária, PORTARIA Nº 321, DE 28 DE JULHO DE 1997. https://bvsms.saude.gov.br/bvs/saudelegis/svs1/1997/prt0321_28_07_1997.html .acesso em 05/02/2025

Determinação de tálio em amostras de água por espectrometria de absorção atômica de alta resolução com fonte contínua em forno de grafite empregando amostragem direta de sólidos após préconcentração em papel de filtro cromatográfico. Disponível em https://repositorio.ufba.br/bitstream/ri/37866/1/Tese_Luana_Araujo_Oliveira_Verso_Final_Corrigida.pdf. Acesso em 31/01/225

Desenvolvimento de eletrodo de filme de paládio depositado sobre amálgama de prata para determinação de tálio em matrizes ambientais. https://repositorio.ufba.br/bitstream/ri/28217/1/Tese_Jorge%20Lu%C3%ADs%20Oliveira%20Santos.pdf . acesso em 05/02/2025.

ATKINS, P. W. Shriver & Atkins química inorgânica. BOOKMAN, 2008.

CALLAGHAN, R. M. Thallium. In: Mineral Commodity Summaries. p. 180-181. U. S. Geological Survey: Reston, Virginia, 2024.

EMSLEY, J. Nature’s Building Blocks: An AZ Guide to the Elements , Oxford University Press, Nova York, 2ª edição, 2011.

LENNARTSON, A. Toxic thallium. Nature Chemistry. v. 7, n. 610. 2015.

Texto produzido pela jornalista Mari Menda da Gerência de Relações Institucionais do CRQ-SP
e revisado pela Profa. Márcia Guekezian, Coordenadora do curso de Engenharia Química
da Faculdade de São Bernardo do Campo – FASB.