Цезий
Цезий
- Символ, номер
- Cs, 55
- Атомная масса
- 132,905 а.е.м.
- Электронная конфигурация
- [Xe] 6s1
- Электроотрицательность
- 0,79 по шкале Поллинга
- Степени окисления
- 1
- Плотность
- 1,873 г/см³
- Температура плавления
- 28,44°С
- Температура кипения
- 669,2 °C
- Молярная теплоёмкость
- Дж/(K·моль)
- Структура кристаллической решетки
- кубическая объёмноцентрированная
- Теплопроводность
- (300 K) 35,9 Вт/(м·К)
Цезий — металл, элемент № 55 таблицы Менделеева.
История[править]
Открыт спектральным анализом Г. Кирхгофом и Р. Бунзеном в 1860 году. Название происходит от лат. Caesium — небесно-голубой, так как элемент открыт по ярко-синим спектральным линиям.
Общая характеристика[править]
Простое вещество. Мягкий металл серебристого цвета, относится к щелочным металлам. Химически очень активен, взрывается от контакта с водой, энергично реагирует с галогенами, серой и др. веществами. Цезий — типичный редкий и рассеянный элемент. Большинство его соединений — ионные.
Распространение[править]
Содержание цезия в земной коре 3,7 • 10−4 мас.%. Цезий геохимически тесно связан с гранитными расплавом; концентрируется в пегматитах вместе с Li, Be, Y и Nb. Известно несколько собственных минералов цезия, из них поллуцит и авогадрит имеют промышленное значение. Выделяется также воробьевит (Be2CsAl2(Si6O18)).
Получение[править]
Промышленно цезий получается в виде соединений, образующихся при обработке минерала Поллуцит соляной или серной кислотами. Первый процесс включает в себя обработку исходного минерала подогретой соляной кислотой, добавление хлорида сурьмы SbCl3 для осаждения соединения Cs3[Sb2Cl9] и промывка горячей водой или раствором аммиака с образованием хлорида цезия CsCl. При втором — минерал обрабатывается подогретой серной кислотой с образованием алюмоцезиевих квасцов CsAl(SO4)2·12H2O.
Существует несколько лабораторных методов получения цезия. Он может быть получен:
- нагреванием в вакууме смеси хромата или дихромата цезия с цирконием;
- разложением азида цезия в вакууме; нагреванием смеси хлорида цезия и специально подготовленного кальция . При этом летучий цезий оседает на холодные части реакционной установки:
Все методы являются трудоемкими. Второй позволяет получить высокочистый металл, однако является взрывоопасным и требует на реализацию несколько суток.
Применение[править]
Применяют при изготовлении фотокатодов. Благодаря исключительным свойствам цезия — наибольшему размеру катионов (0,165 нм), младшему потенциала ионизации (3,89 eV) и низкой работе выхода электрона (1,87 eV) при облучении его солнечными лучами, а также нагревании он становится источником потока электронов, на чем основано производство эмиссионных фотоэлементов, фотоэлектронных умножителей, электронно-оптических преобразователей, солнечных батарей. Большие перспективы открывает использование его в качестве топлива в ионных ракетных двигателях для космических полетов, а также для повышения эффективности работы плазменных генераторов, то есть непосредственного преобразования тепловой энергии в электрическую, которая осуществляется в магнитогидродинамических (МГД) генераторов и термоэлектронных преобразователях (ТЭП). Все это обусловило быстрый рост его производства — из нескольких десятков килограммов до первых десятков тонн. Цезий применяют также в производстве газовых лазеров.
Металлургия[править]
Применялся для повышения жаропрочности магния и алюминия, так например при добавлении 0,3-0,4 % цезия к магнию в 3 раза повышает его прочность на разрыв и резко улучшает его коррозионную стойкость, но из-за высокой цены и наличие других более дешевых металлов для легирования он не используется для этих целей.
Производство электродов[править]
Особое место и большое применение металлического цезия в последние годы является в использовании его в качестве добавки к вольфрама для производства электродов мощных осветительных дуговых ламп и электродов, применяемых для сварки алюминия, магния, титана, нержавеющей стали и целого ряда активных сплавов в среде аргона, гелия и водорода. Применение этой добавки (0,1-0,35 %) в значительной степени облегчает зажигание и горение дуги при низком напряжении.
Цезий-137[править]
Цезий-137 — искусственный радиоактивный изотоп цезия. Излучение, которое используется для нужд рентгенотерапии.
Японские учреждения AIST (Agency of Industrial Science and Technology) разработали метод для удаления радиоактивного цезия из почвы и воды в 2011 году. Он использует берлинскую лазурь.[1][2][3]
Биологическая роль[править]
Цезий относят к малоизученным микроэлементам. Он находится в окружающей среде и поступает в организм различными путями, в основном через пищу.
Источники[править]
Литература[править]
- Глоссарий терминов по химии // Й.Опейда, О.Швайка. Ин-т физико-органической химии и углехимии им. Л. М. Литвиненко НАН Украины, Донецкий национальный университет — Донецк: «Вебер», 2008. — 758 с. ISBN 978-966-335-206-0
- Горный энциклопедический словарь: в 3 т. / Под ред. В. С. Белецкого. — Донецк: Восточный издательский дом, 2001—2004.
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | |||||||||||||||||||||||||||
1 | H | He | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3 | Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4 | K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | ||||||||||||||||||||||||||
5 | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | ||||||||||||||||||||||||||
6 | Cs | Ba | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn | ||||||||||||
7 | Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og | ||||||||||||
8 | Uue | Ubn | Ubu | Ubb | Ubt | Ubq | Ubp | Ubh | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|