銫(se),英文Cesium,化學(xué)元素符號Cs,原子序數(shù)為55,相對原子質(zhì)量為132.90543,屬于元素周期表第六周期第IA族。銫是銀白色略帶光澤的金屬,純凈的金屬銫呈金黃色,銫熔點(diǎn)很低,28.4℃,沸點(diǎn)669.3℃,密度1.8785g/cm3,化合價+1。銫在堿金屬中是最活潑的,能和氧發(fā)生劇烈反應(yīng),生成多種銫氧化物。在潮濕空氣中,氧化的熱量足以使銫熔化并燃燒。銫在自然界沒有單質(zhì)形態(tài),銫元素以鹽的形式分布于陸地和海洋中。銫也是制造真空件器、光電管等的重要材料。
銫的發(fā)現(xiàn)
銫元素,英文Cesium,來源于拉丁文“coesius”(意為天藍(lán)色)。1860年,德國的本生和基爾霍夫,在對礦泉水的提取物進(jìn)行光譜實(shí)驗時,發(fā)現(xiàn)了銫元素。第一個成功制出金屬銫歸功于賽特伯格教授。
銫資源分布
銫元素在地殼中的含量為百萬分之七,銫榴石是含銫礦物,也是提取銫的主要原料。銫元素一般分布在含礦物質(zhì)較多的水中。
銫的理化性質(zhì)
物理性質(zhì)
自然界里最軟的金屬就是銫,它甚至比石蠟還軟。銫熔點(diǎn)很低,28.4℃,沸點(diǎn)669.3℃,密度1.8785g/cm3,摩爾體積70.94×10-6m3/mol,汽化熱 67.74 kJ/mol,熔化熱 2.092 kJ/mol。
化學(xué)性質(zhì)
銫在堿金屬中是最活潑的,能和氧發(fā)生劇烈反應(yīng),生成多種銫氧化物。在潮濕空氣中,氧化的熱量足以使銫熔化并燃燒。銫不與氮反應(yīng),但在高溫下能與氫反應(yīng),生成相當(dāng)穩(wěn)定的氫化物。銫能與水發(fā)生劇烈的反應(yīng),如果把銫放進(jìn)盛有水的水槽中,馬上就會爆炸。甚至和溫度低到-116℃的冰均可發(fā)生猛烈反應(yīng)產(chǎn)生氫氣、氫氧化銫,生成的氫氧化銫是氫氧化堿中堿性最強(qiáng)的。與鹵素也可生成穩(wěn)定的鹵化物,這是由于它的離子半徑大所帶來的特點(diǎn)。銫和有機(jī)物也會發(fā)生與其他堿金屬相類似的反應(yīng),但它比較活潑。氯化銫是它的主要化合物。
銫的同位素
已發(fā)現(xiàn)銫的同位素有34種,銫–133是唯一存在于自然界的穩(wěn)定同位素,而其他銫同位素則屬于放射性。
銫的用途
在光的作用下,銫會放出電子,金屬銫主要用于制造光電管、攝譜儀、閃爍計數(shù)器、無線電電子管、軍用紅外信號燈以及各種光學(xué)儀器和檢測儀器中。它的化合物用于玻璃和陶瓷的生產(chǎn),用作二氧化碳凈化裝置中的吸收劑、無線電電子管吸氣劑和微量化學(xué)中。在醫(yī)藥上銫鹽還可用作服用含砷藥物后的防休克劑。銫的同位素銫137可作為γ輻射源,用于輻射育種、輻照儲存食品、醫(yī)療器械的殺菌、癌癥的治療以及工業(yè)設(shè)備的γ探傷等。
銫的制備
銫可以用電解法和熱還原法制備。但是由于對電極有強(qiáng)腐蝕性,工業(yè)上一般不用電解法。所以工業(yè)上是由氯化銫高溫用金屬鈣還原制取金屬銫。