Caesium

rdf:langString Καίσιο

rdf:langString Το καίσιο (αγγλικά ΗΒ και IUPAC: caesium, αγγλικά ΗΠΑ cesium) είναι το χημικό στοιχείο με το σύμβολο Cs και ατομικό αριθμό 55 και ατομικό βάρος 132,9054 amu. Στις κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος, το χημικά καθαρό καίσιο, είναι μαλακό, αργυρόχρυσο στερεό αλκαλιμέταλλο, με κανονική θερμοκρασία τήξης 28,5 °C, οπότε είναι ένα από τα πέντε μέταλλα χημικά στοιχεία που είναι υγρά μέσα ή κοντά στη θερμοκρασία δωματίου (20°C). Τα υπόλοιπα τέσσερα (4) είναι το ρουβίδιο (σ.τ. 39°C), το γάλλιο (σ.τ. 30 °C ), το φράγκιο (σ.τ. 27°C ) και ο υδράργυρος (σ.τ. -39°C). Βέβαια είναι και το βρώμιο (με σ.τ. -7,2°C), αλλά αυτό είναι αμέταλλο. Επίσης, προκαταρκτική εργασία προτείνει ότι το κοπερνίκιο και το φλερόβιο είναι αέρια μέταλλα στη θερμοκρασία δωματίου. Είναι το πιο δραστικό από όλα τα μέταλλα, και αντιδρά με το νερό, ακόμη και στους -116°C. Είναι το πιο ηλεκτροθετικό από όλα τα χημικά στοιχεία, με ηλεκτραρνητικότητα 0,79 κατά . Το μόνο σταθερό ισότοπο του καισίου είναι το 133Cs. Το καίσιο εξορύσσεται κυρίως από τον , ενώ τα ραδιοϊσότοπά του, ιδιαίτερα το 137Cs που είναι προϊόν πυρηνικής σχάσης, εξάγονται από τα απόβλητα που παράγουν οι πυρηνικοί αντιδραστήρες. Ο γερμανός χημικός Ρόμπερτ Μπούνσεν (Robert Bunsen) και ο επίσης γερμανός φυσικός Γκούσταβ Κίρχοφ (Gustav Kirchhoff) το 1860, με την (τότε) πρόσφατα αναπτυγμένη μέθοδο της φασματοσκοπίας φλόγας. Οι πρώτες μικρής κλίμακας εφαρμογές του καισίου ήταν ως για λυχνίες κενού και σε φωτοηλεκτρικά κύτταρα. Το 1967, λειτουργώντας ως απόδειξη της θεωρίας του Αϊνστάϊν ότι η ταχύτητα του φωτός είναι η πιο σταθερή διάσταση στο σύμπαν, το Διεθνές Σύστημα Μονάδων (SI) χρησιμοποίησε δυο ειδικά μήκη κύματος από το φάσμα εκπομπής του 133Cs για να επανορίσει το δευτερόλεπτο και το μέτρο. Από τότε, το καίσιο χρησιμοποιήθηκε ευρύτατα σε πολύ ακριβή ατομικά ρολόγια. Από τη δεκαετία του 1990, η μεγαλύτερη εφαρμογή του στοιχείο είναι ως (CsCO2H) σε , αλλά έχει επίσης ένα εύρος εφαρμογών στην παραγωγή ηλεκτρισμού, στην ηλεκτρονική και στη χημεία. Το ραδιοϊσότοπο 137Cs έχει ημιζωή περίπου 30 χρόνια και χρησιμοποιήθηκε σε ιατρικές εφαρμογές, σε βιομηχανικές μετρήσεις και στην υδρολογία. Οι μη ραδιενεργές ενώσεις του καισίου είναι μόνο ήπια τοξικές, αλλά η τάση του καθαρού μετάλλου να αντιδρά εκρηκτικά με το νερό το καθιστά σημαντικά επικίνδυνο υλικό, ενώ τα ραδιοϊσότοπά του, παρουσιάζουν σημαντικό κίνδυνο τόσο για την υγεία, όσο και για το περιβάλλον. Ονομάστηκε έτσι (caesium) από αυτήν τη διπλή χαρακτηριστική κυανή γραμμή του φάσματος εκπομπής του, από τη λατινική λέξη "caesisus", που στα ελληνικά σημαίνει «ουρανί» (χρώμα), δηλαδή «κυανό του ουρανού». Το καίσιο εντοπίζεται μαζί με το κάλιο, σε πολλές ιαματικές πηγές, καθώς και σε κοιτάσματα αλάτων. Μέχρι 33% περιέχεται στο σπάνιο ορυκτό πολουσίτη ως αργιλοπυριτικό καίσιο, που απαντάται (για παράδειγμα) στη νήσο Έλβα. Επίσης απαντάται και στο (αργιλοπυριτικό λίθιο). Τα άλατα καισίου λαμβάνονται από τα αλμόλοιπα της κρυστάλλωσης των αλάτων του λιθίου. Δύσκολα όμως διαχωρίζονται από τα συνοδεύοντα αυτών άλατα του ρουβιδίου.Το μέταλλο καίσιο λαμβάνεται είτε με ηλεκτρόλυση μίγματος τετηγμένων κυανιδίων καισίου και βορίου, είτε ευκολότερα δι' αναγωγής του υδροξειδίου του καισίου και του ανθρακικού καισίου με τη βοήθεια μαγνησίου μέσα σε ρεύμα υδρογόνου. Επίσης παρασκευάζεται και με απόσταξη χλωριούχου καισίου μετά του ασβεστίου, είτε δι΄ αναγωγής του οξειδίου του καισίου δια κόνεως μαγνησίου.