Cesium is vanwege de hoge reactiviteit in minimale concentraties aanwezig in de mineralen polluciet en lepidoliet, in stof en gesteente. Het wordt alleen in een stabiele natuurlijke staat aangetroffen met zijn isotoop 133. Bovendien worden de verbindingen ervan zeer gewaardeerd in de elektronische, chemische, medische en elektrische sectoren. In dit artikel informeren wij u over de eigenschappen, toepassingen en andere aspecten ervan.
Wat is cesium?
Het is een alkalimetaal dat zich in groep 1 bevindt met atoomnummer 55 in het periodiek systeem. Het is het zwaarste van de alkalische elementen en onderscheidt zich door de vorming van anorganische verbindingen. Bovendien is het glanzend zilverwit, dat snel oxideert in aanwezigheid van vochtige lucht.
Cesium-symbool
Cs De naam komt van het Latijnse caesius , wat blauwe lucht betekent. Het krijgt deze naam omdat het tijdens zijn ontdekking twee blauwe spectroscopische lijnen weerkaatste in een monster mineraalwater.
Kenmerken van cesium
Het komt overeen met een zwaar metaal, zeer zacht, met een laag smeltpunt. Het is een van de meest reactieve alkaliën van zijn groep, het is pyrofoor, dat wil zeggen ontvlambaar in vochtige lucht. Bovendien reageert het bij hoge temperaturen met waterstof om waterstofverbindingen te vormen. Meer functies vindt u hieronder:
- Toestand : Vast en vloeibaar bij lage temperatuur.
- Smaak en geur : Het is geurloos en zonder karakteristieke smaak.
- Samenstelling : Bestaat uit 55 elektronen en protonen, 78 neutronen. In de kern hebben elektronen energieniveau 6.
- Toxiciteit : Matig. Overmatige blootstelling aan dit element veroorzaakt echter spijsverteringsziekten, bloedingen en de dood.
- Reactiviteit: Hoog, het reageert heftig met water, waarbij het cesiumhydroxide vormt, met halogenen, ijs, koolmonoxide en ammoniak.
- Oplosbaarheid : Het element en zijn verbindingen zijn oplosbaar in water.
- Kristallisatie : Kubisch gecentreerd op het hele lichaam.
- Geleidbaarheid : Biedt een goede elektrische geleiding.
Chemische en fysische eigenschappen van cesium
- Atoomnummer : 55
- Periode : 6
- Blok : S
- Groep : 1
- Oxidatietoestand : 1
- Ionisatie-energie: 375,7
- Roest: Sterk
- Atoommassa (g/mol): 132,90545 Goud
- Dichtheid: 1879 kg/m3
- Kookpunt: 671 °C
- Smeltpunt: 28 °C
- Covalente straal: 225 pm
- Atoomstraal: 298 pm
- Gemiddelde straal: 260 uur
- Elektronegativiteit: 0,79
- Soortelijke warmte: 240 J / (K kg)
- Elektronische configuratie: [Xe] 6s1
- Elektronen per laag: 2, 8, 18, 18, 8, 1
- Thermische geleidbaarheid: 35,9 W/(Km)
- Elektrische geleidbaarheid: 4,89 x 106 S/m
Oorsprong van cesium
Dit element werd in 1860 ontdekt door Gustav Kirchhoff en Robert Bunsen met behulp van een spectroscoop. Op de apparatuur werden 2 helderblauwe lijnen gereflecteerd, dit waren twee metaalzouten. Bunsen slaagde erin ze te isoleren met mineraalwater, maar niet met het element in zijn metaalachtige staat. Pas in 1862 isoleerde Carl Setterberg het door elektrolyse met cesiumcyanide.
Waar wordt Cesium voor gebruikt?
Het wordt gebruikt voor de vervaardiging van fotocellen, scintillatietellers, militaire infraroodlampen, spectrografische apparatuur, optische apparaten en detectieapparatuur. Het wordt gebruikt bij de vervaardiging van kristallen, keramiek en als absorbeermiddel in kooldioxidezuiveringsinstallaties. Andere toepassingen zijn:
Geneesmiddel
Cesium-137 wordt gebruikt bij radiotherapiebehandelingen voor kanker, in een procedure die brachytherapie wordt genoemd. Het gebruikte materiaal bestaat uit kralen die bij patiënten met tumoren worden geplaatst en vrij zijn van bijwerkingen. Bovendien worden zouten van het element gebruikt als plaatselijke anti-shock na toediening van arseenbevattende medicijnen.
Wetenschap
In de wetenschappelijke sector wordt dit element gebruikt bij de ontwikkeling van atoomklokken, die verantwoordelijk zijn voor het meten van de tijd op basis van de energie van cesium-133-atomen. Bovendien wordt het gebruikt om de eenheden van het International System of SI te specificeren, bestaande uit 7 meetschalen. . .
Industrieel
In thermonische generatoren wordt de stoom van het element gebruikt bij de omzetting van warmte in elektrische energie met laag vermogen. Andere eigenschappen van cesium worden gebruikt bij de kalibratie van magnetometers die de sterkte van een magnetisch veld meten.
Waar wordt cesium gevonden?
Het wordt gemengd met mineralen in het milieu geëlimineerd in een verhouding van 7 ppm. Het komt in zijn metaalachtige vorm niet vaak voor in de aardkorst, maar kleine zuivere monsters zijn afkomstig van erosie en rotsen. Bovendien komt het element tijdens het delven en vermalen van mineralen vrij in de lucht, de bodem en het water. In zijn radioactieve vorm wordt het in de natuur aangetroffen via kerncentrales, wapenontploffingen en nucleaire ongelukken.
Hoe wordt cesium verkregen?
Het wordt verkregen uit de hoofdverbinding, namelijk pollucite, door vertering van dit mineraal in sterke zuren. De meest gebruikte zijn zoutzuur, broomwaterstof, fluorwaterstofzuur en zwavelzuur. Bij het proces worden alkalische ontleding en directe reductiemethoden gebruikt. Ten slotte wordt cesiumcyanide-elektrolyse toegepast om het zuivere metaal te verkrijgen.
Samenvattend onderscheidt dit alkalimetaal zich door zijn zware karakter en het meest reactieve van zijn groep. Het gebruik en de toepassingen van cesium strekken zich uit tot het medische en wetenschappelijke veld, vanwege het lage smeltpunt en de geleidbaarheid.