يتواجد السيزيوم في معادن التلوث والليبيدوليت، وفي الغبار والصخور بتركيزات قليلة بسبب تفاعله العالي. ويوجد في حالة طبيعية مستقرة فقط مع نظيره 133. وبالإضافة إلى ذلك، فإن مركباته تحظى بتقدير كبير في القطاعات الإلكترونية والكيميائية والطبية والكهربائية. ونخبرك بخصائصه واستخداماته وجوانب أخرى في هذا المقال.
ما هو السيزيوم؟
وهو فلز قلوي يقع في المجموعة 1 برقم ذري 55 في الجدول الدوري. وهو أثقل العناصر القلوية ويتميز بتكوين مركبات غير عضوية. بالإضافة إلى ذلك، فهو أبيض فضي لامع، والذي يتأكسد بسرعة في وجود الهواء الرطب.
رمز السيزيوم
Cs يأتي اسمها من الكلمة اللاتينية caesius والتي تعني السماء الزرقاء. حصل على هذا الاسم لأنه أثناء اكتشافه عكس خطين طيفيين أزرقين في عينة من المياه المعدنية.
خصائص السيزيوم
وهو يتوافق مع معدن ثقيل وناعم جدًا وله نقطة انصهار منخفضة. إنها واحدة من أكثر القلويات تفاعلاً في مجموعتها، فهي قابلة للاشتعال، أي قابلة للاشتعال في الهواء الرطب. بالإضافة إلى ذلك، عند درجات الحرارة المرتفعة، فإنه يتفاعل مع الهيدروجين لتكوين مركبات الهيدروجين. المزيد من الميزات مذكورة أدناه:
- الحالة : صلبة وسائلة عند درجة حرارة منخفضة .
- الطعم والرائحة : هو عديم الرائحة وليس له طعم مميز.
- التركيب : يتكون من 55 إلكترونًا وبروتونات و78 نيوترونًا. في النواة، الإلكترونات لديها مستوى طاقة 6.
- السمية : معتدلة. إلا أن التعرض المفرط لهذا العنصر يسبب أمراض الجهاز الهضمي والنزيف والوفاة.
- التفاعلية: عالي، يتفاعل بعنف مع الماء، حيث يتكون هيدروكسيد السيزيوم، مع الهالوجينات، الثلج، أول أكسيد الكربون والأمونيا.
- الذوبان : العنصر ومركباته قابلة للذوبان في الماء.
- التبلور : مكعب متمركز على كامل الجسم .
- الموصلية : يقدم الموصلية الكهربائية الجيدة.
الخصائص الكيميائية والفيزيائية للسيزيوم
- العدد الذري : 55
- الفترة : 6
- كتلة : س
- المجموعة : 1
- حالة الأكسدة : 1
- طاقة التأين: 375.7
- الصدأ: قوي
- الكتلة الذرية (جم/مول): 132.90545 ذهب
- الكثافة: 1879 كجم/م3
- نقطة الغليان: 671 درجة مئوية
- نقطة الانصهار: 28 درجة مئوية
- نصف القطر التساهمي: 225 م
- نصف القطر الذري: 298 م
- متوسط نصف القطر: 260 ساعة
- السالبية الكهربية: 0.79
- الحرارة النوعية: 240 جول / (كجم)
- التكوين الإلكتروني: [Xe] 6s1
- الإلكترونات لكل طبقة: 2، 8، 18، 18، 8، 1
- الموصلية الحرارية: 35.9 واط/(كم)
- الموصلية الكهربائية: 4.89 × 106 ثانية/م
أصل السيزيوم
تم اكتشاف هذا العنصر بواسطة غوستاف كيرشوف وروبرت بنسن في عام 1860 باستخدام المطياف. انعكس على الجهاز خطان باللون الأزرق اللامع، وهما عبارة عن أملاح معدنية. تمكن بنسن من عزلها بالمياه المعدنية، ولكن ليس بالعنصر في حالته المعدنية. ولم يتمكن كارل سيتربيرج من عزله إلا في عام 1862 عن طريق التحليل الكهربائي باستخدام سيانيد السيزيوم.
ما هو السيزيوم المستخدمة ل؟
يتم استخدامه لتصنيع الخلايا الكهروضوئية، وعدادات التلألؤ، ومصابيح الأشعة تحت الحمراء العسكرية، والمعدات الطيفية، والأجهزة البصرية وأجهزة الكشف. يتم استخدامه في صناعة البلورات والسيراميك وكمادة ماصة في محطات تنقية ثاني أكسيد الكربون. الاستخدامات الأخرى هي:
الدواء
يستخدم السيزيوم 137 في العلاج الإشعاعي للسرطان، في إجراء يسمى العلاج الإشعاعي الموضعي. وتتكون المادة المستخدمة من خرزات توضع في المرضى المصابين بالأورام وتكون خالية من التأثيرات الضارة. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام أملاح العنصر كمضاد موضعي للصدمة بعد تناول الأدوية التي تحتوي على الزرنيخ.
علم
وفي القطاع العلمي، يُستخدم هذا العنصر في تطوير الساعات الذرية، المسؤولة عن قياس الوقت بناءً على طاقة ذرات السيزيوم 133. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدامه لتحديد وحدات النظام الدولي أو SI، المكونة من 7 مقاييس قياس. . .
صناعي
في المولدات الحرارية، يتم استخدام البخار الناتج عن العنصر في تحويل الحرارة إلى طاقة كهربائية منخفضة الطاقة. تُستخدم خصائص أخرى للسيزيوم في معايرة أجهزة قياس المغناطيسية التي تقيس قوة المجال المغناطيسي.
أين يوجد السيزيوم؟
يتم التخلص منه في البيئة ممزوجًا بالمعادن بنسبة 7 جزء في المليون. وهو غير شائع بشكله المعدني في القشرة الأرضية، لكن العينات النقية الصغيرة تأتي من التعرية والصخور. بالإضافة إلى ذلك، أثناء التعدين وسحق المعادن، يتم إطلاق العنصر في الهواء والتربة والماء. ويوجد في صورته المشعة في الطبيعة من خلال محطات الطاقة النووية وتفجيرات الأسلحة والحوادث النووية.
كيف يتم الحصول على السيزيوم؟
ويتم الحصول عليه من مركبه الرئيسي وهو البلوسيت عن طريق هضم هذا المعدن في أحماض قوية. والأكثر استخدامًا هي الهيدروكلوريك، والهيدروبروميك، والهيدروفلوريك، والكبريت. يتم استخدام التحلل القلوي وطرق الاختزال المباشر في هذه العملية. وأخيرًا، يتم تطبيق التحليل الكهربائي لسيانيد السيزيوم للحصول على المعدن النقي.
وخلاصة القول أن هذا المعدن القلوي يتميز بطابعه الثقيل والأكثر تفاعلاً بين مجموعته. تمتد استخدامات وتطبيقات السيزيوم إلى المجال الطبي والعلمي، وذلك بسبب انخفاض نقطة انصهاره وموصليته.