Цезий сверхактивный 1860 г

1.

Цезий
Сверхактивный
1860 г.

2.

Общее об элементе
01
Расположение
в системе
Элемент А подгруппы
первой группы шестого
периода ПСХЭ
Д.И.Менделеева
02
03
Объяснение
названия
Физические
особенности
Цезий получил свое
название из-за наличия
двух ярких синих линий
в эмиссионном спектре
(от лат. caesius –
небесно-голубой)
Мягкий щелочной металл серебристожелтого цвета
Tпл. 28.6 С
Tкип. 672 С
Твердость по шкале Мооса 0,2
Отражает свет, с водой взрывается
Пары зеленовато-синие

3.

Берилл
Нахождение Cs в природе
Ограниченность
• Cs входит в группу
элементов
ограниченного
количества.
• Общие мировые
запасы составляют
180 тыс.тонн
• Ежегодная добыча =
9 тонн. Потребности в
Cs более чем в 8,5
раз превышают ее.
Неполнота
добычи
• В процессе извлечения
металла из руд рассеивается.
Редкие минералы,
Алюмосиликаты
(поллуцит - (Cs,Na) [AlSi2O6]·
(петаллит – Li[AlSi4O10],
берилл - Al2[Be3(Si6O18)])
nH2O,
лепидолит - KLi2Al(Al,Si)4O10
(F,OH)2)
Поллуцит
Лепидолит
Петаллит

4.

История
открытия
Cs

5.

Германия, 1860 г.
Р.В.Бунзен и Г.Р.Кирхгоф
.
Где и как?
.
• Р.Бунзен и Г.Кирхгов
обнаружили Cs в водах
Бад-Дюркхаймского
минерального ист.
• Cs – первый элемент,
открытый методом
оптической спектропии.
.
Немецкий химик и физик

6.

Химические свойства Cs
• Характерные
степени
окисления:
-1(цезид
термически
нестабилен,
может
существовать
только при t<60), 0, 1
• Коорд. ч. = 8,
16 и др.
[((CH2CH2O)6)2Cs]Cs
ди(18-краун-6)
цезия цезид
Cs в роли аниона

7.

С водой (взрыв):
2Cs 2H 2O
2CsOH H 2
НЕМЕ -
С галогенами (при ком.t):
2Cs Cl2
2CsCl
С водородом(300 350 С )
t C
2Cs H 2
2CsH
8Cs 6 H 2 SO4 ( разб., хол.)
4Cs2 SO4 SO2 S 6 H 2O
t C
2Cs 5P
Cs2 P5
С P (в вакууме
t C
) t 400 C :
Cs Si
CsSi
С Si, Ge (в ат. Ar)
t C
t 600 C
Cs
Ge
CsGe
:
С серой(100 130 С) :
t C
2Cs S
Cs2 S
С кремнием(сплавление)
t C
4Cs Si
Cs4Si
С кислородом (холод)
21Cs 26 HNO3( разб.хол.)
21CsNO3 NO N 2O N 2 13H 2O
:
С кислотами:
2Cs 2HCl
2CsCl H 2
:
С углеродом
(графит ) :
2Cs2O
:4Cs O2
Cs O2
CsO2
ТАЛЛЫ
t C
Cs С
C8Cs
t C
Cs C
C24Cs
t C
Cs C
C36Cs
t C
Cs C
Cs2C2

8.

Cs-сильный восстановитель
• Восст-ет Si из стекла и из
кремнезема
• Со многими Me обра-ет интерметаллиды
• Растворим в жидком NH3, алкиламинах
и полиэфирах, образуя синие р-ры, облад
ающие электронной проводимостью
Получение Cs (в пром.)
• Металлотермия:
700 800 C , 0.1 10 Па
2CsCl Mg
2Сs MgCl2
• Извлечение из поллуцита:
1) Поллуцит разлагают HCl( конц.) или H 2 SO4
2) Из р ра ос ют Сs3[ Sb2Cl9 ] с помощью SbCl3
3)Обработка H 2O( гор.) или р ом NH 3 для образ. CsCl

9.

Получение Cs в лаборатории
Нагрев в вакууме смеси
CsCr2O7 или CsCrO4 с
цирконием
tC
2CsCrO4 Zr
Cs Zr (CrO4)2
Хромат цезия
Разложение азида цезия в
вакууме (высокочистый
металл)
t C
2CsN 3
2Сs 3N 2
Нагрев CsCl со спец.
подготов. литием или
кальцием
tC
2CsCl Ca
2Cs CaCl2
Слева
CsN3
Хлорид цезия

10.

Применение Cs
Как источник Е
В атомных электростанциях. – радиоактивный
изотоп цезий-137, сплав цезия с барием –
электроракетные установки
В медицине
Входит в состав препаратов для лечения язвенных
заболеваний, дифтерии, шоков, шизофрении.
Как атомные часы
Они настолько точны, что не потеряют ни секунды
за 20 миллионов лет.

11.

Оптика
Йодид и бромид цезия - оптические материалы в оптике — инфракрас
ные приборы, очки и бинокли ночного видения, прицелы, обнаружение
техники и живой силы противника (в том числе из космоса).
• Химические источники тока
• Источники света (метацирконаты и ортостаннаты цезия)
• Фотоэлементы, фотоумножители
• Катализаторы
• Металлургия (свойство резко повышать жаропрочность Mg и Al, т
ак например добавка 0,3 % цезия к магнию – в 3 раза)
• Производство лазеров
они использ. для сварки Al
• Производство электродов
• Термоэлектрические элементы
• Защита воздушных судов (спец. Лампы с электронным управ
лением для создания тепловых помех ракетам противника)

12.

Время фактов

13.

Борьба с раком и цезий
«Все есть яд, и все есть лекарство. Дело лишь в дозировке» - Парацельс
(XVI в.)
Радиоактивный изотоп Cs помещается в брахитерапевти
ческую капсулу, а она – в раковую ткань. Помогает справ
иться с некоторыми формами, например рак:
o простаты
o шейки матки
o эндометрия
o головного мозга

14.

Краматорская трагедия
Год за годом жильцы одного и того же дома начали умирать от лейкемии. Среди них было чет
веро несовершеннолетних.
Незадолго после гибели детей их мать заметила выжженное пятно на настенном ковре. Приех
авшие специалисты испугались показаний счетчика Гейгера. В доме был сильный радиоактив
ный фон.
Эксперты обнаружили в стене квартиры кап
сулу с сильнейшим радиоактивных Цезием137.
Позже выяснилось, что в Каранском карьере
Тельмановского р-на, поставлявшего строит
ельные материалы, в конце 1970-ых г. была
утеряна радиоактивная капсула.
Таким образом погибло шестеро жильцов зл
ополучного дома, а семеро получили инвали
дность.
Краматорск,
1981 год

15.

Задачи Cs в нефтегазовой промышленности
Нефтяники льют в скважины кубометры растворов солей цезия.
Зачем?
Во время бурения плотные растворы помогают выносить наружу ра
зрушенные породы и создавать в скважине противодавление, котор
ое препятствует ее разрушению жидкостями, находящимися в плас
те.
Алюминиевая деталь спокойно плавает в формиате цезия, плотность
которого может достигать 2,2 г/см^3
!!! Соли муравьиной кислоты безвредны=>
они используются при буровых работах.

16.

Спасибо!