Ցեզիում

Ցեզիում (), քիմիական տարր է, որի նշանն է Cs, պարբերական համակարգի 6-րդ պարբերության, 1-ին խմբի քիմիական տարր, կարգահամարը՝ 55, ատոմական զանգվածը՝ 132,9054։ s-տարր է, պատկանում է ալկալիական մետաղների խմբին։

Ատոմի արտաքին էլեկտրոնային թաղանթների կառուցվածքն է 4s2 4p6 4d10 5s2 5p6 6s1։ К, L և M թաղանթները լրացված են։ Ցեզիումը փափուկ, թույլ ոսկեգույն երանգով, սպիտակ, արծաթափայլ մետաղ է։

Պատմություն 
Ցեզիումը հայտնաբերել են Ռ․ Բունզենը և Գ․ Կիրխհոֆը (1860), Դյուրկհեյմի (Գերմանիա) հանքային ջրում՝ սպեկտրոսկոպիական եղանակով։ Անվանումն ստացել է սպեկտրի կապույտ մարզում երկու պայծառ գծերի առկայության պատճառով ( - երկնագույն)։ Մետաղական ցեզիումը առաջինն անջատել է շվեդ քիմիկոս Կ․ Սետտերբերգը (1882)։

Բնության մեջ 

Հազվագյուտ ցրված տարր է։ Պարունակությունը երկրակեղևում՝ 6,5•10-4 % ըստ զանգվածի (տարածվածությամբ 45-րդ տարրն է)։ Ցեզիումի սեփական միներալները՝ 
պոլլուցիտ (մինչև 36% Cs2O) 
 ավոգադրիտ՝ (մինչև 7,5% Cs2O), 
չափազանց հազվադեպ են։ Ցեզիումը բուսական և կենդանական օրգանիզմներում մշտական պարունակվող միկրոտարր է։ Նրա կենսաբանական դերը պարզված է մասամբ։

Հանքավայրեր 
Ցեզիումի հանքաքարերը հիմնականում գտնվում են Կանադայում։ Բերնիկ Լեյկի հանքավայրում ցեզիումի համաշխարհային պաշարները կազմում են մոտ 70 %։ Պոլլուցիտ հանքավայրեր կան նաև Նամիբիայում և Զիմբաբվեում։ Պոլլուցիտի հանքավայրեր կան նաև Ղազախստանում, Մոնղոլիայում և Իտալիայում։

Տարեկան արտադրվում է մոտ 20 տոննա ցեզիում։

Ստացում 
Ցեզիումի և նրա միացությունների ստացման հիմնական աղբյուրը պոլլուցիտն է։

Մետաղական ցեզիումը ստանում են վակուումային ջերմային վերականգնմամբ (Ca, Mg, M և այլն) կամ էլեկտրոլիզով։

Ցեզիումը պահում են արգոնի մթնոլորտում ապակյա («պիրեքս») սրվակներում կամ ջրազրկված վազելինային, պարաֆինային յուղի տակ պողպատե հերմետիկ անոթներում։

Իզոտոպներ 
Բնական ցեզիումը բաղկացած է միայն 133Cs կայուն իզոտոպից։ Ստացվել են 123-142 զանգվածի թվերով 22 ռադիոակտիվ իզոտոպներ, որոնցից ամենաերկարակյացը 137Cs (T1/2 = 33 տարի) է։ Ցեզիումը հայտնաբերել են Ռ․ Բունզենը և Գ․ Կիրխհոֆը (1860), Դյուրկհեյմի (Գերմանիա) հանքային ջրում՝ սպեկտրոսկոպիական եղանակով։

Ֆիզիկական հատկություններ 

Ցեզիումը փափուկ, թույլ ոսկեգույն երանգով, սպիտակ, արծաթափայլ մետաղ է, հալման ջերմաստիճանը՝ 28,4 °C, եռմանը՝ 667,6 °C, խտությունը՝ 1903,9 կգ/մ3։

Չափազանց էլեկտրադրական տարր է․ իոնացման էներգիան՝ 3,893 էվ, ստանդարտ էլեկտրոդային պոտենցիալը՝ -2,923 վ։ Լուսազգայուն է։

Քիմիապես խիստ ակտիվ է, միացություններում ունի +1 օքսիդացման աստիճան։ Ուժեղ վերականգնիչ է։

Քիմիական հատկություններ 
Օդում օքսիդանում է շաա արագ (ինքնաբոցավառվում է)՝ առաջացնելով գերօքսիդներ՝ Cs2Օ2 և CsՕ2։ Հայտնի են նաև ցեզիումի օքսիդը՝ Cs2O, և օզոնիդը՝ CsO3։ Օքսիդները խոնավածուծ են, լուծվում են ջրում։

Հիդրօքսիդը՝ CsOH, ուժեղ ալկալի է։

Ցեզիումը ջրածնի հետ առաջացնում է հիդրիդ՝ CsH։ Ցեզիումի հալոգենիդները (անգույն) և սուլֆիդը՝ Cs2S (մուգ կարմիր), լուծվում են ջրում։ Էլեկտրական պարպումների ազդեցությամբ ցեզիումը միանում է հեղուկ ազոտի հետ առաջացնում է նիտրիդ՝ Cs3N։

Ֆոսֆորի, ածխածնի և սիլիցիումի հետ ցեզիումը միանում է տաքացնելիս։ Ցեզիումի աղերը մեծ մասամբ ջրում լավ են լուծվում։ Քիչ լուծվող են CsMnO4-ը, CsClO4-ը և Cs2Cr2O7-ը ։

Տա քացնելիս (>300 °C) ցեզիումը քայքայում է ապակին, քվարցը և այլ նյութեր։ Ցեզիումի և նրա միացությունների ստացման հիմնական աղբյուրը պոլլուցիտն է։

Կիրառություն 

Ցեզիումը օգտագործում են ֆոտոկաթոդներ, ֆոտոէլեմենտներ, ֆոտոէլեկտրոնային բազմապատկիչներ, հաշվիչներ, տիեզերանավերը կողմնորոշող սարքեր, սպեկտրոսկոպներ և այլ սարքեր պատրաստելու համար։

133Cs-ն օգտագործվում է որպես հաճախականության քվանտային ստանդարտ, նրա էներգետիկ անցումների ռեզոնանսային հաճախականությունն ընկած է վրկ-ի ժամանակակից սահմանման հիմքում։

137Cs-ն օգտագործվում է ռադիոլոգիայում։ Ամենից շատ կուտակվում է քաղցրահամ ջրերի ջրիմուռներում և արկտիկական քարաքոսերում, նաև հյուսիսային եղջերուների և ջրային թռչունների օրգանիզմում։

Հետաքրքիր փաստեր 
Ցեզիումը Սենյակայնի ջերմաստիճանում ամնեափափուկ մետաղն է հանդիսանում։ Բացի այդ, ինչպես հելիումը, կարող է հալվել ջեռքի ափում։

Տես նաև 
 Պարբերական աղյուսակ

Ծանոթագրություններ

Գրականություն 
 Перельман Ф. М. Рубидий и цезий. М., Изд-во АН УССР, 1960. 140 стр. с илл.
 Кульварская Б. С., Соболева Н. А., Татаринова Н. В. Композиционные соединения щелочных металлов — новые эффективные источники ионов и электронов. Изв. АН СССР. Сер. физич.; 1988. Т.52. № 8. С.1509-1512.
 Плющев В. Е., Степин Б. Д. Химия и технология соединений лития, рубидия и цезия.- М.-Л.: Химия, 1970.- 407 с
 Солодов Н. А., Рубидий и цезий, М., 1971;
 Плющев В. Е., Степин Б. Д., Аналитическая химия рубидия и цезия, М., 1975
 Коган Б. И., Названова В. А., Солодов Н. А., Рубидий и цезий, М., 1971;
 Моисеев А. А., Рамзаев П. В., Цезий-137 в биосфере, М., 1975;
 Mattsson S., Radionuclides in lichen, reindeer and man, Lund, 1972.

Արտաքին հղումներ 
 Ցեզիումը Webelements-ում
 Ցեզիումը քիմիական տարրերի հայտնի գրադարանում
 Ռադիոակտիվ ցեզիումի կուտակումը սնկերում և նրա առավելագույն թույլատրելի արժեքները
 
 Caesium or Cesium at The Periodic Table of Videos (University of Nottingham)
 View the reaction of Caesium (most reactive metal in the periodic table) with Fluorine (most reactive non-metal)  courtesy of The Royal Institution.

Ալկալիական մետաղներ
Ցեզիում