В. И. Кузищин, Р. А. Савушкин (полководческое искусство).
Ю. Цезарь.
(обратно)Цезий
Це'зий (лат. Caesium), Cs, химический элемент I группы периодической системы Менделеева; атомный номер 55, атомная масса 132, 9054; серебристо-белый металл, относится к щелочным металлам . В природе встречается в виде стабильного изотопа 133 Cs. Из искусственно полученных радиоактивных изотопов с массовыми числами от 123 до 142 наиболее устойчив 137 Cs с периодом полураспада T1 /2 = 33 г.
Историческая справка. Ц. открыт в 1860 Р. В. Бунзеном и Г. Р. Кирхгофом в водах Дюркхеймского минерального источника (Германия) методом спектрального анализа. Назван Ц. (от лат. caesius — небесно-голубой) по двум ярким линиям в синей части спектра. Металлический Ц. впервые выделил шведский химик К. Сеттерберг в 1882 при электролизе расплавленной смеси CsCN и Ba.
Распространение в природе. Ц. — типичный редкий и рассеянный элемент (см. Рассеянные элементы , Редкие металлы ). Среднее содержание Ц. в земной коре (кларк) 3,7×10-4 % по массе. В ультраосновных горных породах содержится 1×10-5 % Ц., в основных — 1×10-4 %. Ц. геохимически тесно связан с гранитной магмой, образуя концентрации в пегматитах вместе с Li, Be, Ta, Nb; в особенности в пегматитах, богатых Na (альбитом) и Li (лепидолитом). Известно 2 крайне редких минерала Ц. — поллуцит и авогадрит (К, Cs) (BF)4 ; наибольшая концентрация Ц. в поллуците (26—32% Cs2 O). Большая часть атомов Ц. изоморфно замещает К и Rb в полевых шпатах и слюдах. Примесь Ц. встречается в берилле , карналлите , вулканическом стекле. Слабое обогащение Ц. установлено в некоторых термальных водах. В целом Ц. — слабый водный мигрант. Основное значение в истории Ц. имеют процессы изоморфизма и сорбции крупных катионов Ц. В геохимическом отношении Ц. близок к Rb и К, отчасти к Ba.
Физические и химические свойства. Ц. — очень мягкий металл; плотность 1,90 г/см3
(20 °С); tпл
28,5 °С; tкип
686 °С. При обычной температуре кристаллизуется в кубической объёмноцентрированной решётке (а
= 6,045
Ц. обладает очень высокой реакционной способностью. На воздухе мгновенно воспламеняется с образованием пероксида Cs2 O2 и надпероксида CsO2 ; при недостатке воздуха получается оксид Cs2 O; известен также озонид CsO3 . С водой, галогенами, углекислым газом, серой, четырёххлористым углеродом Ц. реагирует со взрывом, давая соответственно гидроксид CsOH, галогениды, оксиды, сульфиды, CsCI. С водородом взаимодействует при 200—350 °С и давлении 5—10 Мн/м2 (50—100 кгс/см2 ), образуя гидрид. Выше 300 °С Ц. разрушает стекло, кварц и др. материалы, а также вызывает коррозию металлов. Ц. при нагревании соединяется с фосфором (Cs2 P5 ), кремнием (CsSi), графитом (C8 Cs и C24 Cs). При взаимодействии Ц. со щелочными и щёлочноземельными металлами, а также с Hg, Au, Bi и Sb образуются сплавы; с ацетиленом — ацетиленид Cs2 C2 . Большинство простых солей Ц., особенно CsF, CsCI, Cs2 CO3 , Cs2 SO4 , CsH2 PO4 , хорошо растворимы в воде; малорастворимы CsMnO4 , CsClO4 и Cs2 Cr2 O7 . Ц. не принадлежит к числу комплексообразующих элементов, но он входит в состав многих комплексных соединений в качестве катиона внешней среды.
Получение. Ц. получают непосредственно из поллуцита методом вакуумтермического восстановления. В качестве восстановителей используют Ca, Mg, Al и др. металлы.
Различные соединения Ц. также получают путём переработки поллуцита. Сначала руду обогащают (флотацией, ручной рудоразработкой и т.п.), а затем выделенный концентрат разлагают либо кислотами H2 SO4 , HNO3 и др.), либо спеканием с оксидно-солевыми смесями (например, CaO с CaCI2 ). Из продуктов разложения поллуцита Ц. осаждают в виде CsAI (SO4 )2 ×12H2 O, Cs3 [Sb2 Cl9 ] и др. малорастворимых соединений. Далее осадки переводят в растворимые соли (сульфат, хлорид, иодид и др.). Завершающим этапом технологического цикла является получение особо чистых соединений Ц., для чего применяют методы кристаллизации из растворов Cs [l (l)2 ], Cs3 [Bi2 l9 ], Cs2 (TeI6 ] и сорбцию примесей на окисленных активированных углях. Глубокую очистку металлического Ц. производят методом ректификации. Перспективно получение Ц. из отходов от переработки нефелина , некоторых слюд, а также подземных вод при добыче нефти; Ц. извлекают экстракционными и сорбционными методами.