Химия цезия с кислородом уникальна: ни один другой металл не предлагает такого яркого изобилия бинарных соединений, благодаря чему простой оксид Cs всех вещей₂O особенно редко можно увидеть. Субоксиды [3] Cs₇O (бронзовый цвет), Cs₄О (красный металлик фиолетовый), Cs₁₁O₃ (металлический сине-фиолетовый) и «Cs₃О «(черные с сине-зеленым блеском) - гермафродиты из металлов и ионных кристаллов. Оранжевый оксид Cs₂О производится с использованием субоксида Cs₃O тепловой к Cs + Cs₂О разлагается и избыток цезия отгоняется. Бесцветный пероксид Cs₂O₂ может быть получен из гипероксида путем контролируемого термического разложения или путем реакции элементов в жидком аммиаке. Если металлический цезий реагирует с избытком кислорода, первоначально получается черная гетерогенная смесь продуктов. Длительный отжиг в атмосфере кислорода, наконец, дает гипероксид окиси канареечного цвета CsO₂.

В природе встречается только стабильный изотоп ¹³³C раньше. Однако после аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 году значительная часть населения обнаружила элемент цезий в форме радиоактивного продукта деления. ¹³⁷Cs стало известно, что в значительной степени пришло в окружающую среду. Период полураспада изотопа составляет 30,17 года, и, поскольку цезий легко растворяется в воде, он попадает в пищевую цепь из почвы, прежде всего, через грибы и растения и по-прежнему отвечает за большую долю фоновой радиоактивности. Редкий металл физиологически не имеет значения. В организме он похож на калий и может его заменить. Это означает, что когда он включен, он участвует в важных физиологических процессах, но также выводится из организма очень быстро.

Использование дорогого металла ограничено. В подавляющем большинстве случаев (восстановитель, охлаждающая жидкость ...) его можно заменить более дешевыми щелочными металлами. Большие количества хлорида цезия используются в качестве буровых смазок при добыче нефти, в противном случае небольшие количества используются в качестве геттерного металла в вакуумных трубках, в качестве ультрацентрифужной среды или в боеприпасах для маскировки дыма. Для самого известного применения атомных часов цезия достаточно нескольких атомов. ¹³⁷Cs нашел свою нишу в качестве индикаторного элемента в геофизике и лучевой терапии, и некоторые термоэлектронные батареи и системы облучения пищевых продуктов также основаны на этом изотопе. Энергия связи электрона 6s в цезии настолько мала, что инфракрасного света 910 нм достаточно для создания фотоэлектрического эффекта. [5] Рабочие функции еще ниже для богатых металлами соединений кислорода, субоксидов цезия. И это уникально для цезия. Поэтому первые приборы ночного видения имели в качестве фотокатода слой серебра, настолько тонкий, что он просвечивает синим. Он был покрыт цезием и оксидом цезия, что привело к образованию субоксидов цезия. Современные усилители остаточного света используют полупроводниковые материалы, цезий был полностью вытеснен из этой области.

Высокая цена на цезий является препятствием для многих химиков в большей степени использовать этот элемент в синтезе. Цена на цезий в настоящее время составляет около 40 евро за грамм, примерно на уровне цены на золото, причем в больших количествах цены значительно ниже, чем в небольших количествах. Фактическая цена зависит больше от размера ампулы, чем от чистоты. Если хочешь, можешь даже сделать изотопно-чистый ¹³³Приобретайте Cs по цене 1.000 евро за грамм, что особенно интересно, если учесть, что природный цезий по своей природе изотопно чистый. Однако самый простой способ - дешево купить цезий на таможне или в уголовной полиции. В течение некоторого времени идет постоянная контрабанда отлично подготовленных материалов из Восточной Европы и России. Материал был произведен в 1970-1980-х годах, вероятно, в связи с советскими проектами магнитогидродинамических (МГД) генераторов. Плазма проходит через него между двумя проводящими электродами. Магнитное поле прикладывается перпендикулярно к электродам, которое пространственно разделяет разно заряженные ионы. Из-за возникающей разницы напряжений кинетическая энергия может быть преобразована непосредственно в электрическую. Первый МГД-генератор мощностью 11,5 кВт был построен в США в 1959 году, опытная электростанция МГД мощностью 25 МВт была введена в эксплуатацию в Советском Союзе в 1971 году, электростанция мощностью 1985 МВт была запланирована в Рязани на 500 год, а дальнейшие крупномасштабные электростанции должны были использоваться по всей стране. последствия. В первых системах в качестве рабочей плазмы использовались горячие дымовые газы обычных электростанций, но плазменный контур можно было использовать в так называемых закрытых МГД-генераторах. [6] Цезий идеально подходит в качестве рабочей среды: он легко ионизируется, имеет высокое давление пара при умеренных температурах и, благодаря своему высокому атомному весу, переносит большое количество кинетической энергии. Кроме того, показатель преломления в газообразном цезии <1, что благоприятно для динамики плазмы. В ходе распада Восточного блока от масштабных проектов отказались, имеющийся цезий стал безработным и, наконец, двинулся на запад. Либо цезий конфискуют непосредственно во время транспортировки к границам внутри Европы, либо он хранится в «бункерных находках» [7]. Неудивительно, что после краткого изучения соответствующих данных о веществах и паспортов безопасности ответственные органы обычно рады найти компетентных покупателей для часто нескольких килограммов цезия. Поэтому ряд немецких исследовательских групп благодарны организованной контрабанде за постоянную и самоотверженную поддержку их работы.

Текст с небольшими изменениями взят из:

 https://faszinatio nchemie.de/wissen-und-ffekten/news/caesium-das-unedle-gold/

Источник:

Большое спасибо доктору Высокий.

Частным образом Преподаватель доктор Константин Хох

ЛМУ Мюнхен, химический факультет

constantin.hoch [в] cup.lmu.de