سيزيوم
تاريخ

في عام 1860، اكتشف روبرت بنسن وجوستاف كيرشوف السيزيوم في المياه المعدنية من دوركهايم بألمانيا. بسبب الخطوط الزرقاء الساطعة في طيف الانبعاث، اشتقوا الاسم من الكلمة اللاتينية (caesius)، والتي تعني السماء الزرقاء. كان السيزيوم أول عنصر يتم اكتشافه باستخدام مطياف، والذي اخترعه بنسن وكيرتشوف قبل عام واحد فقط.
للحصول على عينة نقية من السيزيوم 44,000 لتر (9,700 غالون إمب؛ 12,000 غال-أمريكي) من المياه المعدنية لابد من تبخيرها لإنتاج 240 كيلوغرام (530 رطل) من محلول ملح مركز. ترسبت معادن الأرض القلوية إما على شكل كبريتات أو أكسالات، تاركة المعدن القلوي في المحلول. بعد التحويل إلى النترات والاستخلاص بالإيثانول، يتم الحصول على خليط خالٍ من الصوديوم. من هذا الخليط، تم ترسيب الليثيوم بواسطة كربونات الأمونيوم. يتكون البوتاسيوم والروبيديوم والسيزيوم من أملاح غير قابلة للذوبان مع حمض الكلوروبلاتينيك، ولكن هذه الأملاح تظهر اختلافًا طفيفًا في قابلية الذوبان في الماء الساخن، وتم الحصول على سداسي كلورو بلاتينات السيزيوم والروبيديوم الأقل قابلية للذوبان ((Cs، Rb) 2 PtCl 6) عن طريق التبلور الجزئي. بعد اختزال سداسي كلورو بلاتينات الهيدروجين، تم فصل السيزيوم والروبيديوم عن طريق الاختلاف في قابلية ذوبان كربوناتهم في الكحول. أسفرت العملية عن 9.2 غرام (0.32 أونصة) من كلوريد الروبيديوم و7.3 غرام (0.26 أونصة) من كلوريد السيزيوم من 44000 الأولي لترات من المياه المعدنية.
من كلوريد السيزيوم، قدر العالمان الوزن الذري للعنصر الجديد بـ 123.35 (مقارنةً بالوزن المقبول حاليًا وهو 132.9). لقد حاولوا توليد عنصر السيزيوم عن طريق التحليل الكهربائي لكلوريد السيزيوم المصهور، ولكن بدلاً من المعدن، حصلوا على مادة زرقاء متجانسة «لا تظهر تحت العين المجردة ولا تحت المجهر أدنى أثر للمادة المعدنية»؛ نتيجة لذلك، قاموا بتعيينه على أنه كلوريد فرعي (Cs2Cl). في الواقع، ربما كان المنتج عبارة عن خليط غرواني من المعدن وكلوريد السيزيوم. أدى التحليل الكهربائي للمحلول المائي للكلوريد باستخدام كاثود الزئبق إلى إنتاج ملغم سيزيوم يتحلل بسهولة تحت الظروف المائية. تم عزل المعدن النقي في النهاية من قبل الكيميائي الألماني كارل ستيربيرج أثناء عمله على الدكتوراه مع كيكولي وبونسن. في عام 1882، أنتج معدن السيزيوم عن طريق التحليل الكهربائي للسيانيد، متجنبًا مشاكل الكلوريد.
تاريخيا، كان أهم استخدام للسيزيوم في البحث والتطوير، في المقام الأول في المجالات الكيميائية والكهربائية. كان هناك عدد قليل جدًا من التطبيقات للسيزيوم حتى عشرينيات القرن الماضي، عندما بدأ استخدامه في الأنابيب الفراغية الراديوية، حيث كان له وظيفتان ؛ كجالب، أزال الأكسجين الزائد بعد التصنيع، وكطلاء على الكاثود الساخن، زاد التوصيل الكهربائي. لم يتم التعرف على السيزيوم كمعدن صناعي عالي الأداء حتى الخمسينيات من القرن الماضي. وتضمنت طلبات السيزيوم امشع الخلايا الكهروضوئية، مضخم الأنابيب، والمكونات البصرية ل طيفي الأشعة تحت الحمراء، ومحفزات لعدة التفاعلات العضوية، بلورات ل عدادات التلألؤ، ومولدات الكهرباء المغنطيسية والهيدروديناميكية. يستخدم السيزيوم أيضًا كمصدر للأيونات الموجبة في مقياس الطيف الكتلي الأيوني الثانوي (SIMS).
منذ عام 1967، أسس النظام الدولي للقياسات الوحدة الأولية للوقت، الثانية، على خصائص السيزيوم. يعرّف النظام الدولي للوحدات (SI) الثانية بأنها مدة 9192.631.770 دورة عند تردد الموجات الصغرية للخط الطيفي المقابل للانتقال بين مستويين من الطاقة فائقة الدقة للحالة الأرضية للسيزيوم -133. حدد المؤتمر العام الثالث عشر للأوزان والمقاييس لعام 1967 الثانية على أنها: «مدة 9192.631.770 دورة من ضوء الميكروويف الممتص أو المنبعث من الانتقال فائق الدقة لذرات السيزيوم -133 في حالتها الأرضية دون أن تزعجها الحقول الخارجية».