A legaktívabb fémek az I. és II. csoport elemei, amelyek a periódusos rendszer bal oldalán találhatók. Egy fém akkor tekinthető reaktívnak, ha erősen és gyorsan reagál más elemekkel.Egy fém reaktivitása növekszik, ahogy a periódusos rendszer tetejétől lefelé haladunk.
A kivétel a hidrogén, amely nem tekinthető fémnek, és a Mengyelejev-féle kémiai elemek periódusos rendszerének bal felső sarkában található.
A világ legaktívabb fémei
A kémiai elemek periódusos rendszerében felsorolt fémelemek reakcióképessége szerint három csoportra oszthatók:
- Aktív fémek.
- Közepes aktivitású fémek.
- Alacsony aktivitású fémek.
A Föld legaktívabb fémei a lítium, a cézium és a francium.
A cézium a legaktívabb a nem radioaktív elemek közül. Ez egy ritka ezüstös-sárga fényes fém, atomszáma (a protonok száma az atommagban) 55. Ez egy nagyon puha elem, amely megolvad a kezében - ha nem először felrobban, mivel erősen reagál a nedvességre.
Van még egy nagyon radioaktív elem, a francium, amely aktívabb lehet, mint a cézium. Vagy talán nem is, valószínűleg soha nem fogjuk megtudni, mert a francium nemcsak rendkívül radioaktív, hanem rendkívül ritka fém is.
A három legaktívabb fém közül az utolsónak, a lítiumnak van egy érdekes tulajdonsága. Bíbor színt ad a lángoknak.
Itt van egy videó bemutató a lítium, nátrium, kálium, rubídium és cézium aktivitásáról.
Mi az a cézium
A cézium egy alkálifém. Nagyon reaktívak és nem fordulnak elő szabadon a természetben. Ezek a fémek is nagyon képlékenyek és jó hő- és elektromos vezetők.
A cézium volt az első olyan elem, amelyet spektroszkóppal lehetett kimutatni. Robert Bunsen és Gustav Kirchhoff német kémikusok fedezték fel 1860-ban, amikor a Bad Dürkheim-forrásból származó ásványvíz spektrumát elemezték.
A cézium természetesen a pollucit és lepidolit ásványokban fordul elő. Számos alumínium-szilikátban is megtalálható, például berillben, petalitban és karnallitban. A cézium leggazdagabb ismert lelőhelye Kanadában, a Bernick-tó partján található. Az összes földi tartalék körülbelül 70%-ja koncentrálódik ott. Érdekes, hogy ez a tó ad otthont az éves Cézium Fesztiválnak (február 24.), amikor több tonna cucc ég el a hóban, és más céziumőrület veszi át az uralmat.
A cézium a reaktorok maghasadásának mellékterméke is.
A cézium tulajdonságai
Lehet, hogy a cézium nem a legnehezebb fém a világon, de a legaktívabb, és számos egyedi tulajdonsággal rendelkezik:
- Levegőn spontán ég, és bármilyen formában vízzel vagy nedvességgel érintkezve azonnal felrobban, még jéggel is -116 C-ig.
- Ragyogó kék lánggal ég. Az avatatlanok számára a láng inkább lilának tűnik, mint kéknek, de kellő meditációval, kémiatanulással és a céziumégetéstől való ámulattal eltöltött boldog órákkal feltárul lángjának valódi kék természete.
- A "cézium" elnevezés a kibocsátási spektrum két élénkkék vonalából származik. A „caesius” latinból fordítva „égkék”-t jelent.
- Hidroxidja (folyékony, olvadt állapota) a húson, üvegen és sok más anyagon keresztül is képes megemészteni. Csak a fém ródium és számos ötvözete képes ellenállni a cézium-hidroxid olvadékának.
- A cézium-jodidot és -bromidot központi alkotóelemként használják a precíziós optikák, köztük a puskatávcsövek, védőszemüvegek és éjjellátó távcsövek gyártásában. A céziumot kis ionizációs potenciálja miatt kísérletileg is használták űrhajók ionhajtási rendszereiben.
- A céziumot a legpontosabb atomórák készítésére használják. Még a világ legjobb karórái is késhetnek néhány másodpercet vagy akár egy percet is. De a cézium alapú atomórák mindössze egy másodpercet veszítenek minden ötmilliárd évben.
- A természetes cézium egy stabil izotópból áll, a Cs 133-ból. 30 további radioaktív izotóp ismeretes, amelyek a 114 és 145 Cs közötti tartományt ölelik fel. A cézium-137 (más néven radiocézium) a radioaktív hulladékok egyik biológiailag legveszélyesebb komponense. nukleáris csapadék. Felhalmozódik az élő szervezetekben, sőt a gombákban is, a legmagasabb szint pedig a rénszarvasokban és a vízimadarakban található Észak-Amerikában.
Az emberek és az állatok folyamatosan kis mennyiségű céziumnak vannak kitéve evés, légzés és ivás révén. Bár nem valószínű, hogy egyedül a céziumtól megbetegednénk, a hosszú távú expozíció káros egészségügyi hatásokhoz vezethet, beleértve az émelygést, hányást, vérzést és sejtkárosodást.
Cézium és rákkezelés
Paracelsus azzal is érvelt, hogy minden méreg és minden gyógyszer. Csak az adagolás kérdése. És ha a céziumról van szó, Paracelsus szavai teljesen igazak.
A céziumot jelenleg vizsgálják a rák számos formája, köztük az agydaganatok kezelésében való hatékonysága szempontjából. A cézium-131-et, a cézium radioaktív izotópját egy másik radioaktív izotóppal (jód-125) egy brachyterápiás kapszulába ("mag") helyezik.
Az American Brachytherapy Society szerint a brachyterápiás kapszula egy radioaktív „hüvely”, amelyet közvetlenül a rákos szövetbe helyeznek. Ezek a magvak a rák számos formája ellen hatékonyak, beleértve a prosztata-, méhnyak- és méhnyálkahártyarákot.
Egy vizsgálatban egy 24 agydaganatos betegből álló csoport cézium-131 brachyterápiás magvakat ültettek be a daganatba. Minimális mellékhatásokat észleltek, de a betegek általában jól tolerálták ezt a kezelési formát.
A cézium-131 brachyterápiás magvak rákkezelésként való alkalmazásának ötlete az 1960-as évekre nyúlik vissza, és a Radiology folyóiratban megjelent tanulmányban leírták. A Medical Physics folyóiratban 2009-ben megjelent tanulmány pozitív eredménnyel tárgyalta a cézium-131 magvak használatát a prosztatarák kezelésére.
További kutatásokra van szükség ahhoz, hogy a céziumkezelés szilárd helyet kapjon az orvostudományban. Az eddigi kutatások azonban azt mutatják, hogy a cézium-131 alkalmazása a rákos daganatok brachyterápiával történő kezelésére ígéretes.
A cézium és Franciaország összehasonlítása
A céziumhoz hasonlóan a francium (Fr) egy alkálifém (csak radioaktív), és rendkívül magas kémiai aktivitással rendelkezik.
- A francium sűrűsége 1,87 gramm per köbcentiméter, ami összevethető a cézium sűrűségével - 1,879 gramm per köbcentiméter.
- A cézium és a francium kettő a négy fém közül, amelyek szobahőmérsékleten folyékonyak lesznek. A higanynak és a galliumnak ugyanaz a tulajdonsága.
- A cézium és a víz kölcsönhatása nagyon hatékonyan megy végbe - robbanással, hidroxid CsOH és hidrogén H2 képződésével. A francium és a víz szintén nem „szeretik” egymást, és amikor kölcsönhatásba lépnek, a legerősebb lúg képződik - a francium-hidroxid.
- A céziumhoz hasonlóan a francium is felhalmozódik az élő szervezetekben. Ezért ennek a fémnek az izotópjait felhasználták az orvostudományban, rák diagnosztizálására és különféle biológiai vizsgálatokra.
- De az elterjedtség tekintetében a cézium messze megelőzi a franciumot. Évente körülbelül 20 tonna dúsított céziumércet bányásznak a világon. A periódusos táblázat szerint a cézium az 50. legnagyobb mennyiségben előforduló elem a földkéregben. Franciaországban a teljes földkéregben körülbelül 340 gramm található.
Vagyis a bolygó két legaktívabb féme tulajdonságaiban nagyon hasonló.
A cézium és a lítium összehasonlítása
A lítium a bolygó 3 legaktívabb fémje közé tartozik. Az okostelefonokat, laptopokat és elektromos járműveket tápláló akkumulátorok kulcseleme. A világ lítiumellátásának több mint fele a lítium-háromszögből – Bolíviából, Chiléből és Argentínából – származik. A lítium sóból történő előállításának legnagyobb forrása a chilei Atacama-sivatag.
- A céziumhoz hasonlóan a lítium is alkálifém. És a céziumhoz hasonlóan a természetben csak vegyületek formájában fordul elő. Sőt, lítium nyomai szinte minden magmás kőzetben és sok ásványforrásban megtalálhatók. Egyike volt annak a három elemnek, amelyet az Ősrobbanás hozta létre, a hidrogénnel és a héliummal együtt.
- A földkéregben kevés a lítium és a cézium – 21 g/t, illetve 3,7 g/t.
- Ha a cézium meggyullad a levegőben, amikor oxigénnel kölcsönhatásba lép, akkor a lítium egy ideig a szabadban is tárolható. Ennek a „toleranciának” köszönhetően a lítium az alkálifémek egyetlen képviselője, amely nem igényel kerozinban való tárolást. Ő is „tüzes üdvözletet” tud közvetíteni, amikor oxigénnel kölcsönhatásba lép, de csak magas hőmérsékleten.
- A lítium a legkevésbé sűrű fém (0,533 g/cm3). A cézium sűrűsége sokkal nagyobb - 1,879 gramm köbcentiméterenként. A lítium könnyűsége azt jelenti, hogy képes energiát tárolni anélkül, hogy az eszközöket nagy mennyiségben növelné.
- De ami az alacsony olvadáspontot illeti, a lítium előnyben részesíti a céziumot. Olvadáspontja 180,5 Celsius fok. A cézium pedig 28,4 Celsius-fokon olvad.
- De a lítium gyorsan felforr - 134 fokon, de a céziumot nem könnyű felforralni, 678 fokos hőmérséklet szükséges.
- A lítium és a cézium is könnyen vágható normál késsel.
Оставить Комментарий