Самый активный металл на земле

Обновлено: 16.05.2024

Время работы: с 10:00 до 21:00,
Выходной день: вторник
«Ретро-кафе»: в дни работы Планетария с 10:00 до 20:00.

Элементы: Цезий – самый активный металл

Цезий был открыт в 1860 году немецкими учёными Робертом Бунзеном и Густавом Кирхгофом в водах минеральных целебных источников Шварцвальда методом спектрального анализа, став первым элементом, открытым при помощи этого метода. Цезий — мягкий щелочной металл серебристо-жёлтого цвета, занимает 55 клетку в Таблице Менделеева.

Название «цезий» (химический символ — Cs) металл получил за наличие двух ярких синих линий в эмиссионном спектре (от лат. caesius — небесно-голубой). Это - один из самых легкоплавких металлов – температура плавления 28,5°C. Главное свойство цезия – исключительно высокая активность. По чувствительности к свету он первый среди металлов. Цезиевый катод испускает поток электронов уже под действием инфракрасных лучей.

Цезий - мягкий металл серебристо-жёлтого цвета.

На воздухе цезий почти мгновенно окисляется с воспламенением, а его взаимодействие с водой происходит со взрывом. Природный цезий - мононуклидный элемент, состоит из единственного стабильного изотопа 133Cs. Все другие изотопы цезия получены искусственным путём.

Среднее содержание его в земной коре — 3,7 г/т. Основная его масса находится в рассеянной форме, и лишь незначительная часть заключена в цезиевых минералах. Основной рудой для получения металлического цезия является минерал поллуцит (Cs,Na)2Al2Si4O12·H2O. Назван так по имени Поллукса – героя древнегреческих мифов.

Поллуцит (Cs,Na)2Al2Si4O12·H2O, кристалл 3 см. Малханское пегматитовое поле, Забайкалье, Россия.

В виде примесей цезий входит в структуру таких минералов как лепидолит, флогопит, берилл, лейцит, карналлит и др.

Из последних популярностью среди коллекционеров пользуется лепидолит - KLi2Al(Al,Si)3O10(F,OH)2, из-за ярких окрасок и необычной морфологии.

Лепидолит KLi2Al(Al,Si)3O10(F,OH)2, 5х4 см, Бразилия.

Подтверждённые мировые запасы цезия на начало 2012 года оцениваются в 70 000 тонн. По добыче цезиевой руды (поллуцит) лидирует Канада. На редкометальном месторождении Берник-Лейк (провинция Манитоба) сосредоточено 70 % мировых запасов цезия. Поллуцит также добывается в Зимбабве и Намибии. В России месторождения цезиевых минералов открыты на Кольском полуострове, в Восточном Саяне и Забайкалье.

Спектр применения цезия довольно широк – от радиоэлектроники до медицины. До недавнего времени ежегодное мировое потребление цезия оценивалось всего в несколько тысяч килограммов, поэтому отсутствуют официальные рыночные цены на этот металл. По некоторым данным потребности в цезии в будущем будут превышать его добычу.

Цезий

Цезий — металл, элемент № 55 таблицы Менделеева.

Содержание

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.

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.

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)).

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.

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.

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.

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 — 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]

Цезий относят к малоизученным микроэлементам. Он находится в окружающей среде и поступает в организм различными путями, в основном через пищу.

Персональные инструменты

Пространства имён

Варианты

Просмотры

Действия

Поиск

Инструменты

Текст страницы доступен по условиям лицензии GNU Free Documentation License. Материалы могут быть скопированы при условии указания активной ссылки на источник копирования в теле статьи (на той же странице). В отдельных случаях могут действовать условия лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike (CC BY-SA 3.0), информацию об этом можно просмотреть на странице обсуждения или в истории правок. В частности, условия лицензии CC BY-SA 3.0 действуют в отношении статей, перенесенных из Википедии (указание на факт переноса всегда есть в истории правок статьи или на ее странице обсуждения).

В текстах упоминаются организации, признанные на территории Российской Федерации террористическими и/или в отношении которых судом принято вступившее в законную силу решение о запрете деятельности. В том числе:

Признаны террористическими организациями: «Исламское государство» (другие названия: «Исламское Государство Ирака и Сирии», «Исламское Государство Ирака и Леванта» или ИГИЛ, «Исламское Государство Ирака и Шама»), «Высший военный Маджлисуль Шура Объединенных сил моджахедов Кавказа», «Конгресс народов Ичкерии и Дагестана», «База» («Аль-Каида»), «Братья-мусульмане» («Аль-Ихван аль-Муслимун»), «Движение Талибан», «Имарат Кавказ» («Кавказский Эмират»), Джебхат ан-Нусра (Фронт победы) (другие названия: «Джабха аль-Нусра ли-Ахль аш-Шам», Фронт поддержки Великой Сирии), Всероссийское общественное движение «Народное ополчение имени К. Минина и Д. Пожарского», Международное религиозное объединение «АУМ Синрике» (AumShinrikyo, AUM, Aleph) — см. полный список.

Деятельность запрещена по решению суда: Межрегиональная общественная организация «Национал-большевистская партия», Межрегиональная общественная организация «Движение против нелегальной иммиграции» (ДПНИ), Украинская организация «Правый сектор», Украинская организация «Украинская национальная ассамблея — Украинская народная самооборона» (УНА — УНСО), Украинская организация «Украинская повстанческая армия» (УПА), Украинская организация «Тризуб им. Степана Бандеры», Украинская организация «Братство», Межрегиональное общественное объединение — организация «Народная Социальная Инициатива» (другие названия: «Народная Социалистическая Инициатива», «Национальная Социальная Инициатива», «Национальная Социалистическая Инициатива»), Межрегиональное общественное объединение «Этнополитическое объединение „Русские“», Общероссийская политическая партия «ВОЛЯ», Общественное объединение «Меджлис крымскотатарского народа», Религиозная организация «Управленческий центр Свидетелей Иеговы в России» и входящие в ее структуру местные религиозные организации, Межрегиональное общественное движение «Артподготовка», «Арестантское уголовное единство» (другие наименования — «Арестантский уклад един», «Арестантское уркаганское единство», АУЕ, А.У.Е.), Общественное движение «Штабы Навального», «Фонд борьбы с коррупцией» (ФБК), Межрегиональное объединение «Мужское государство» — см. полный список.

Цезий – самый активный и взрывной металл на планете

Цезий самый активный металл в мире. Атом цезия взрывается на воздухе, в замерзшей воде, при контакте цезия с кислотами, простыми спиртами и т.д.

Цезий — мягкий щелочной металл серебристо-жёлтого цвета. Своё название цезий получил за наличие двух ярких синих линий в эмиссионном спектре. Открыт он был в 1860 году немецкими учёными Р. В. Бунзеном и Г. Р. Кирхгофом, которые проводили спектральный анализ вод минерального источника в Германии при помощи оптической спектроскопии. Это первый элемент, который был открыт таким методом. Кстати говоря, что бы получить 50 г искомого вещества, химики переработали 300 тонн минеральной воды.

В чистом виде цезий был получен в 1882 году шведским химиком К. Сеттербергом при электролизе расплава смеси цианида цезия и бария. Из-за низкой температуры плавления цезий уже при 24,5 градусах Цельсия находится в полужидком состоянии. Расплав представляет подвижную жидкость, хорошо отражающую свет. Само вещество – парамагнетик.

Цезий самый редкий и рассеянный в земной коре элемент. В природе встречается лишь один его изотоп – цезий 133. Он полностью устойчив и не подвержен радиоактивному распаду. Поэтому все радиоактивные изотопы металла получены искусственно. Период его полураспада изотопа цезия-135 составляет 3 000 000 лет. А цезий- 137 за 33,5 года распадается только наполовину. Этот изотоп цезия признан одним из основных источников загрязнения биосферы. Долгий период полураспада позволяет веществу проникать в воду, почву, растения и накапливаться в них.

Цезий самый активный металл в мире. Атом цезия взрывается на воздухе, в замерзшей воде, при контакте цезия с кислотами, простыми спиртами и т.д. Почему же так происходит? Элемент имеет сильный отрицательный электрохимический потенциал. Его атом заряжен отрицательно и стремится притянуть к себе положительно заряженные частицы. А еще особую роль играет площадь поверхности цезия при реакциях с другими веществами. Так как металл легко переходит в жидкое состояние, то он растекается по поверхности, а это в свою очередь предоставляет для взаимодействия с другим веществом большее число атомов цезия.

Чаще всего в природе можно встретить соединения цезия, например, его соли. Объясняется такое явление все той же невероятной активностью металла. В химической лаборатории с элементом работаю очень осторожно. Если работают с гидроксидом цезия, то не так опасно его растворение, как возможность разрушения стекла сосуда, в который была положена субстанция. Реакции проходят особенно быстро в кислородной среде. Противостоять гидроксиду цезия способен только родий.

Цезий применяют в качестве источника тока в топливных элементах. Твердый электролит на основе металла является частью энергоемких аккумуляторов. Цезий способен улавливать инфракрасные лучи. За эту особенность он нашел применение в оптике: в биноклях, очках ночного видения, оружейных прицелах. Иногда с помощью него стерилизуют тару для продуктов. Применяют цезий и в медицине, особенно в радиотерапии при лечении различных опухолей. Препараты с цезием дают больным шизофренией, дифтерией, при язвенных заболеваниях.