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科普知识 ——铯

发布时间:2016-09-13

发现小史

·铯的拉丁文意思是“天蓝色”。1860年德国化学家本生(R.W.Bunsen)和基尔霍夫(G.R.Kirchhoff),研究矿泉水的光谱时,发现有新元素谱线,并根据光谱线的颜色拉丁文caesins(天蓝色)而命名为cesium。1881年塞特贝格(setterberg)在电解氰化铯-氰化钡混合熔盐时,制取金属铯。

金属性质

·在碱金属中,铯的熔点和沸点最低,蒸气压最高,密度最大,正电性最强,电离势和电子逸出功最小。铯在空气中猛烈燃烧,遇纯氧则爆炸,生成橙色的超氧化铯;与水作用,生成氢氧化铯,放出氢气。铯和其他碱金属可形成低熔点合金。

资源

·目前已知铯的独立矿物有四种。常见的有铯榴石。铯绝大多数分散在锂辉石、锂云母、铁锂云母中。在钾长石、天河石、钾盐和光卤石等矿物中与钾、钠、锂呈类质同像。全世界铯的储量17万吨,铯的产量每年约30吨,美国70年代每年需10余吨。我国铯储量丰富,1993年度产铯较少。

制取

·铯化合物的提取方法传统的有盐酸法,除此还有氯化焙烧法、盐熔法和硫酸法。对于金属铯的制取,常用金属热还原法以钙还原氯化铯。

发现小史

·铯的主要工业用途是制造光电池、光电倍增管和电视摄像管以及用作真空管的吸气剂。由钠和铊激活的碘化铯可制作工业和医疗用的X射线图象放大板或荧光屏。用铯形成的人工铯离子云,可以进行电磁波的传播和反射。铯在多种有机、无机合成中用作助催化剂或催化剂。铯盐还用于生产激光用的玻璃、低熔点玻璃和纤维透镜玻璃。铯可用于制作铯原子钟,1976年国际度量衡局规定一原子秒相当于133铯原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9192631779个周期的持续时间。70年代铯原子钟的准确度已经达到500万年误差仅一秒的水平。在铯离子热电转换器、铯离子发动机、磁流体发电系统以及超临界蒸气发电系统等新能源研究中均用到铯。多种铯盐用于微量分析和用作药物。金属铯的活性很强,在空气中燃烧会喷溅,产生浓密的碱性烟雾,伤害眼睛、呼吸系统和皮肤。因此在生产、贮存及运输时必须严格防止金属铯同空气或水接触。金属铯转移时,一般在熔融状态进行。常用的方法有针筒抽吸,虹吸,惰性气体中倾注、压送,或真空抽吸等。铯的氯化物亦可作高能固体燃料,铯可制造人工铯离子云、铯离子加速器,以及反作用系统材料与烟火制造材料。用铯的化合物制成的红外辐射灯可发现夜间不易发现的讯号,铯还用于跟踪、阻截和摧毁飞行敌机的“瞄准”弹。



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