A legaktívabb fém a cézium

A legaktívabb fémek az I. és II. Csoport elemei, amelyek a periódusos rendszer bal oldalán találhatók. A fém akkor tekinthető aktívnak, ha erősen és gyorsan reagál más elemekkel. A fém reakcióképessége növekszik, amikor a periódusos rendszer tetejétől az aljáig haladunk.

Kivételt képez a hidrogén, amely nem tekinthető fémnek, és Mendelejev kémiai elemek periódusos rendszerének bal felső sarkában található.

A legaktívabb fémek a világon

A kémiai elemek periódusos rendszerében felsorolt ​​fém elemek reakcióképessége szerint három csoportra oszthatók:

1. Aktív fémek.
2. Közepes aktivitású fémek.
3. Alacsony aktivitású fémek.

A földön a legaktívabb fémek a lítium, a cézium és a francium.

A cézium a legaktívabb a nem radioaktív elemek közül. Ez egy ritka ezüstös sárga fényes fém, amelynek atomszáma (protonok száma a magban) 55. Ez egy nagyon puha elem, amely megolvad a kezedben - ha nem hamarabb felrobban, mivel erősen reagál a nedvességre.

Van egy nagyon radioaktív elem, a francium is, amely aktívabb lehet, mint a cézium. Vagy nem, valószínűleg soha nem fogjuk megtudni, mert a francium nemcsak rendkívül radioaktív, de rendkívül ritka is.

A három legaktívabb fém közül az utolsó, a lítium érdekes tulajdonsággal rendelkezik. Bíbor színt ad a lángoknak.

Itt van egy video bemutató lítium, nátrium, kálium, rubídium és cézium aktivitásáról.

Mi a cézium

A cézium az alkálifémek közé tartozik. Nagyon reaktívak, és a természetben nem fordulnak elő szabadon. Ezek a fémek szintén nagyon képlékenyek, és jó hő- és elektromos vezetők.

A cézium volt az első elem, amelyet spektroszkóppal lehetett kimutatni. 1860-ban Robert Bunsen és Gustav Kirchhoff német vegyészek fedezték fel, amikor elemezték a Bad Dürkheim-forrás ásványvíz-spektrumát.

A cézium természetesen előfordul a pollucit és a lepidolit ásványi anyagaiban. Számos alumínium-szilikátban is megtalálható, mint például a beril, a petalit és a karnallit. A leggazdagabb ismert cézium-lelőhely Kanadában, a Bernick-tó partján található. A föld összes készletének mintegy 70% -a koncentrálódik ott. Érdekesség, hogy ez a tó az éves Cézium Fesztivál helyszíne (február 24.), amikor rengeteg ilyen anyag ég a hóban, és újabb cézium-őrület uralkodik.

És a cézium a maghasadás mellékterméke a reaktorokban is.

Cézium tulajdonságok

Legyen cézium és ne a legnehezebb metal a világon, de ez a legaktívabb és számos egyedi tulajdonsággal rendelkezik:

• Spontán ég a levegőben, és bármilyen formában vízzel vagy nedvességgel érintkezve azonnal robban, akár -116 C-ig is.
• Ragyogó kék lánggal ég. Az avatatlanok számára a láng lila, nem kék színűnek tűnik, de elegendő meditáció után, tanulmányozva a kémia műveit és a cézium égése előtt rettegésben töltött boldog órákat, kiderül lángjának igazi kék természete.
• A "cézium" név két élénk kék vonalból származik emissziós spektrumában. Latinul fordítva a "caesius" jelentése "égkék".
• Hidroxidja (folyékony olvadt állapot) képes hús, üveg és sok más anyag elfogyasztására. Csak a fém ródium és számos ötvözete képes ellenállni a cézium-hidroxid olvadásának.
• A cézium-jodidot és a bromidot központi elemként használják a nagy pontosságú optika gyártásában, ideértve a hatóköröket, a szemüveget és az éjjellátó távcsövet. A céziumot kis ionizációs potenciálja miatt kísérletileg alkalmazták űrhajók ionhajtó rendszereiben is.
• A céziumot használják a legpontosabb atomórák létrehozására. Még a világ legjobb karórája néhány másodperc vagy akár egy perc lemaradás is lehet. De a céziumon alapuló atomórák ötmilliárd év alatt csak egy másodpercet veszítenek.
• A természetes cézium egy stabil izotópból áll, a Cs 133. További 30 radioaktív izotóp ismert, amelyek a Cs 114 és Cs 145 közötti tartományt töltik be. A cézium-137 (más néven radiocézium) a radioaktív hulladék és a nukleáris csapadék egyik biológiailag legveszélyesebb alkotóeleme. Felhalmozódik élő organizmusokban, sőt gombákban is, legmagasabb tartalma Észak-Amerikában található rénszarvasokban és vízimadarakban található.

Az embereket és az állatokat állandóan minimális mennyiségű céziumnak teszik ki evés, légzés és ivás által. Bár nem valószínű, hogy csak a céziumtól fogunk megbetegedni, a hosszú távú expozíció káros egészségügyi hatásokat okozhat, beleértve émelygést, hányást, vérzést és sejtkárosodást.

Cézium és rákkezelés

Még Paracelsus is azzal érvelt, hogy minden méreg, és minden gyógyszer. Csak az adagolás. És amikor a céziumról van szó, Paracelsus szavai teljesen helyesek.

A céziumot jelenleg a rák számos formájának, köztük az agydaganatok kezelésére is vizsgálják. A cézium-131-et, a cézium radioaktív izotópját egy másik radioaktív izotóppal (jód-125) együtt egy brachiterápiás kapszulába ("mag") helyezzük.

Az American Brachytherapy Society szerint a brachyterápiás kapszula egy radioaktív "hüvely", amelyet közvetlenül a rákos szövetbe helyeznek. Ezek a magok hatékonyak a rák számos formájára, beleértve a prosztata, a méhnyak és az endometrium rákjait.

Egy tanulmányban 24 agyi daganatos betegből álló csoportba cézium-131 ​​brachioterápiás magokat ültettek be a tumorba. A mellékhatások minimálisak voltak, de a betegek általában jól tolerálták ezt a kezelési formát.

A cézium-131 ​​brachyterápiás magvak rákkezelésként való alkalmazásának ötlete az 1960-as évekig nyúlik vissza, és a Radiology folyóiratban megjelent tanulmány leírta. Az Medical Physics folyóiratban megjelent 2009-es tanulmány pozitív eredménnyel taglalta a cézium-131 ​​magvak prosztatarák kezelésére való alkalmazását.

További kutatásokra van szükség, mielőtt a cézium-kezelés elfoglalhatja a helyét az orvostudományban. Eddig azonban kutatások kimutatták, hogy ígéretes a cézium-131 ​​alkalmazása a rákos daganatok brachioterápiás kezelésére.

A cézium és a francia összehasonlítása

A céziumhoz hasonlóan a francium (Fr) az alkálifémekhez tartozik (csak radioaktív) és rendkívül magas kémiai aktivitással rendelkezik.

• A francia sűrűsége 1,87 gramm / köbcentiméter, ami összehasonlítható a cézium sűrűségével - 1,879 gramm / köbcentiméter.
• A cézium és a francium a négy fém közül kettő, amelyek szobahőmérsékleten folyékonyakká válnak. A higanynak és a galliumnak ugyanaz a tulajdonsága.
• A cézium és a víz kölcsönhatása nagyon hatékonyan következik be - robbanással a hidroxid CsOH és a hidrogén H2 képződik. A Francium és a víz szintén nem "szereti" egymást, és amikor kölcsönhatásba lépnek, a legerősebb alkáli képződik - a francium-hidroxid.
• A céziumhoz hasonlóan a francium is felhalmozódik az élő organizmusokban.Ezért ennek a fémnek az izotópjai megtalálhatók az orvostudományban, a rák diagnosztizálásában és különféle biológiai kutatásokban.
• De a gyakoriság szempontjából a cézium messze megelőzi a franciát. Évente mintegy 20 tonna koncentrált céziumércet bányásznak a világon. A PeriodicTable szerint a cézium az 50. leggyakoribb elem a földkéregben. Franciaország az egész földkéregben körülbelül 340 gramm.

Vagyis a két legaktívabb fém tulajdonságai a bolygón nagyon hasonlóak.

A cézium és a lítium összehasonlítása

A lítium az egyik legaktívabb fém a bolygón. Az okostelefonokat, laptopokat és elektromos járműveket tápláló akkumulátorok kulcsfontosságú eleme. A világ lítiumkészleteinek több mint a fele a "lítium háromszögből" származik - Bolíviából, Chiléből és Argentínából. A sóból származó legnagyobb lítiumforrás a chilei Atacama-sivatag.

• A céziumhoz hasonlóan a lítium is alkálifém. És a céziumhoz hasonlóan a természetben is csak vegyületek formájában fordul elő. Ezenkívül a lítium nyomai szinte az összes magmás kőzetekben és számos ásványi forrásban megtalálhatók. Ez egyike volt az ősrobbanás által létrehozott három elemnek, hidrogénnel és héliummal együtt.
• A földkéregben kevés a lítium és a cézium - 21 g / t, illetve 3,7 g / t.
• Ha a cézium meggyullad a levegőben, kölcsönhatásba lépve az oxigénnel, akkor a lítium még egy ideig a szabadban is tárolható. Ennek a "toleranciának" köszönhetően a lítium az egyetlen alkálifém, amely nem igényli a kerozinban történő tárolást. „Tüzes üdvözleteket” is közvetíthet oxigénnel való interakció során, de csak magas hőmérsékleten.
• A lítium a legkevésbé sűrű fém (0,533 g / cm3). A cézium sokkal nagyobb sűrűségű - 1,879 gramm / köbcentiméter. A lítium könnyedsége azt jelenti, hogy energiát képes tárolni anélkül, hogy gravitációt adna a különféle eszközökhöz.
• Alacsony olvadáspont szempontjából a lítium előnyt jelent a cézium számára. Olvadáspontja 180,5 Celsius fok. És a cézium már 28,4 Celsius fokon olvad.
• De a lítium gyorsan forr - 134 fokon, de a céziumot nem könnyű felforralni, 678 fokos hőmérsékletre van szükség.
• A lítiumot és a céziumot is könnyedén levágják egy közönséges késsel.