Қазақстан тарихы[היום-מחר
Цезий ашылды 1860 жылы неміс ғалымдары Р. В. Бунзеном және Ж. т. Кирхгофом суларында Бад-Дюркхаймского минералды көзінен Германияда әдісімен оптикалық спектроскопия, осылайша атанып, бірінші элементі, ашық кезінде көмек спектрлік талдау. Таза түрінде цезий алғаш рет бөлінген, 1882 жылы швед химик К. Сеттербергом электролизі кезінде балқыма қоспалар цианидінің цезий (CsCN) және барий.

Табиғатта таралуы. Өндіру[היום-מחר
Негізгі цезиевым минералом болып табылады поллуцит. Түріндегі қоспалардың цезий кіреді бірқатар алюмосиликаттар: лепидолит, флогопит, биотит, амазонит, петалит, берилл, циннвальдит, лейцит, карналлит. Сондай-ақ, бар сирек минерале авогадрите. Өнеркәсіптік шикізат ретінде пайдаланылады поллуцит және лепидолит.

Расталған әлемдік қоры цезий 2012 жылдың басындағы бағаланады 70 000 тонна[5].

Өндіру цезиевой кен (поллуцита) алда Канада — кен Танко (ағыл.)орыс. (оңтүстік-шығыс Манитоба, солтүстік-батыс жағалау көлдер Берник-Лейк) шоғырланған 70% – ға жуық әлемдік қорының цезий. Поллуцит, сондай-ақ өндіріледі ” Намибия және Зимбабве. Ресей кен поллуцита бар Кольском түбегінде, Шығыс Саяне және Жіберді. Кен поллуцита сондай-ақ Қазақстанда бар, Монғолия және Италия (о Эльба), бірақ олар ие шағын қорлары жоқ және айрықша экономикалық маңызы бар[5].

Әлемдік өндіру байытылған кенді цезий шамамен 20 тонна. Әлемдік өндіру көлемі металл (таза) цезий — шамамен 9 тонна[5].

Кейбір көздері[6] бекітеді, бұл қажеттілікті цезии астам 8,5 есе асады, оны өндіруге, бұл ереже металлургия цезий одан да үрейлі, қарағанда, мысалы, металлургия тантал немесе рений және өндірушілер қамтамасыз ете алмайды деген сұраныстың үнемі металл цезий.

Геохимия және минералогия[היום-מחר
Орташа мазмұны цезий жер қыртысында — 3,7 г/т артуы Байқалады мазмұны цезий жылғы ультраосновных жыныстарының (0,1 г/т), қышқыл (5 г/т). Оның негізгі массасы табиғатта орналасқан рассеянной нысанда және тек аздаған бөлігі мәміле жеке минералдар. Үнемі көтеріңкі санын цезий байқалады морганите (1-4 %), родиците (шамамен 5 %), авогадрите және лепидолите (0,85 %). Бойынша кристаллохимическим қасиеттері цезий ең жақын рубидию, калию және таллию. Қр жоғары мөлшерде цезий орналасқан калий минералдар. Цезий, рубидий, үрдісі бар жиналатын кеш сатыларында магмалық процестер, пегматитах оның концентрациясын жетеді ең жоғары мәндері. Орташа мазмұны цезий-да гранитті пегматитах шамамен 0,01 % – ға, ал жекелеген металды пегматитті жилах қамтитын поллуцит, тіпті жетеді 0,4 % – ға, шамамен 40 есеге артық гранитах. Ең жоғары концентрациясы цезий байқалады сирек металды замещенных микроклин-альбитовых пегматитах-бабына сподуменом. Кезінде пневматолито-гидротермальном процесінде жоғары санын цезий байланысты массивтермен жұмыс істеу грейзенезированных аляскитов және гранитов бастап кварц-берилл-вольфрамитовыми бар, ол бар негізінен мусковитах және далалық шпатах. Аймағында гипергенеза (жер үсті жағдайында) цезий аздаған мөлшерде жинақталады глинах, сазды жыныстарда және топырақтарда құрамында сазды минералдар, кейде гидроокислах марганец. Барынша мазмұны цезий-ын ғана құрайды 15 г/т. Рөлі сазды минералдар азайтатын сорбция, цезий вовлекается ” межпакетное кеңістік ретінде поглощенного негіздері. Белсенді көші-қон осы элементтің суларында өте шектелген. Негізгі саны цезий мигрирует “енжар”, балшықты частичках өзен суларының. Теңіз суындағы концентрациясы цезий құрайды шамамен 0,5 мкг/л. [7] Ішінен өзіндік цезиевых минералдардың кең тараған поллуцит (Cs, Na)[AlSi2O6]·nH2O (22 — 36 % Cs2O), цезиевый берилл (морганит) Be2CsAl2(Si6O18) және авогадрит (KCs)BF4. Соңғы екі минералдың құрамында 7,5% – ға дейін тотығы цезий.

Алу[היום-מחר
Кезінде өнеркәсіптік алу цезий түрінде қосылыстар алынады минералдың поллуцита. Бұл хлоридным немесе сульфат ашумен. Бірінші қамтиды өңдеуді бастапқы минералдың подогретой тұз қышқылымен қосу сурьма хлориді SbCl3 үшін тұндыру қосылыстар Cs3[Sb2Cl9] және жууды ыстық сумен немесе аммиак ерітіндісімен білімі бар цезий хлориді CsCl. Екінші — минерал өңделеді подогретой күкірт қышқылымен білімі бар алюмоцезиевых квасцов CsAl(SO4)2 · 12H2O.

Алу үшін цезий жеткілікті дәрежеде тазалықты талап етіледі бірнеше рет ректификациялау вакуумда тазарту, механикалық қоспалардан металл-керамикалық сүзгілер, қыздыру бастап геттерами жою үшін іздерін сутегі, азот, оттегі және көп сатылы кристалдануы.

Күрделілігі алу цезий негіздейді тұрақты іздеу, оның минералдар: алу бұл металды кендерді толық пайдалану процесінде материалдың ол рассеивается сондықтан қайтарымсыз жоғалады, Өнеркәсіп мұқтаж айтқанда, өте таза материал (99,9—99,999 %), және бұл бірі болып табылады қиын міндеттерді металлургияда сирек кездесетін элементтер.

Ресейде қайта өңдеу және алу тұздар цезий бірі поллуцита жүргізіледі Новосибирск ЖАҚ Зауыты “сирек металдар”.

Бірнеше зертханалық әдістерін алу цезий[8]. Ол алынуы мүмкін:

қыздырып вакуумда қоспалар хромата немесе дихромата цезий с цирконием;
разложением азида цезий вакуумда;
қыздырып қоспалар цезий хлориді және арнайы дайындалған кальций.
Барлық әдістері болып табылады еңбекті аз қажет ететін. Екінші мүмкіндік береді высокочистый металл, бірақ жарылыс қауіпті болып табылады және талап етеді іске асыруға бірнеше тәулік.

Изотоптар[өңдеу | қайнарын қарау]
Толық мақаласы: цезий Изотоптар
Табиғи цезий — мононуклидный элементі тұратын жалғыз тұрақты нуклида 133Cs. Бүгінгі күні белгілі 39 жасанды радиоактивті изотоптарды цезий бастап жаппай сандармен 112-ге дейін 151[9] (көп бөлігі белгілі изотоптарды цезий кестеде келтіріледі нуклидов). Ең долгоживущим жасанды радиоактивті нуклидом цезий болып табылады 135Cs жартылай ыдырау кезеңі T1/2 шамамен 2,3 миллион жыл. Басқа қатысты долгоживущий изотоп 137Cs (T1/2=30,17 жыл). Бұл екеуі де ұзақ мерзімдік радионуклидтің өнімдері болып табылады ядролық ыдырау. Цезий-137 болып табылады кінәлілерді биосфераның радиоактивті ластану ретінде құрылады бөлу кезінде ядролардың.

Физикалық қасиеттері[өңдеу | қайнарын қарау]

Кристалдар цезий
Цезий — жұмсақ металл, төмен балқу температурасынан (Тпл=28,6 °C) бөлме температурасында орналасқан полужидком жай-күйі. Металл цезий білдіреді зат сары-ақ түсті, сыртқы түрі ұқсас, алтын, бірақ өте. Еру ұсынады жылжымалы сұйықтық, бұл ретте оның түсі неғұрлым күміс түспен. Сұйық цезий жақсы көрсетеді жарық. Жұп цезий боялған жасыл-көк түс.

Кристалданады цезий-да объемноцентрированную кубическую торды (түрі α-темір), кеңістіктік тобы I m3m, a = 0,6141 нм, Z = 2. Қысым жоғары болғанда мүмкін өтуге басқа полиморфты түрлендіру[10]. Цезий — парамагнетик.

Цезий ериді сұйық аммиаке (қара-көк түсті ерітінділер) және балқытылған CsOH.

Химиялық қасиеттері[өңдеу | қайнарын қарау]
Цезий болып табылады химиялық белсенді металл. Болып табылады күшті восстановителем. Ауада цезий тез тотығады, с тұтанатын поршеньді құра отырып, надпероксид CsO2. Шектеулі қол жеткізу оттегінің тотығады дейін оксиді Cs2O. Өзара іс-қимыл сумен жүреді жарылыспен өніммен өзара іс-қимыл болып табылады гидроксиді CsOH және сутегі H2. Цезий енеді реакциясын мұзбен (тіпті кезінде -120 °C), қарапайым спиртами, галогеноорганическими қосылыстарымен галогенидами ауыр металдар, қышқылдар, құрғақ мұзбен (өзара іс-қимыл ағады күшті жарылыс). Жауап бензолмен. Белсенділігі цезий-жітім ғана емес жоғары теріс электрохимическим әлеуеті бар, бірақ және төмен балқу температурасы және қайнау (жылдам дамып келеді, өте үлкен байланыс бетін арттырады, ол реакция жылдамдығы).

Көптеген құратын цезием тұздары — нитраттар, хлоридтер, бромиды, фторидтер, иодиды, хроматы, манганаты, азиды, цианидтер, карбонаттар және т. б. — өте оңай растворимы суда және бірқатар органикалық еріткіштерді; аз растворимы перхлораты (бұл үшін маңызды болып табылады технология алу және тазалау цезий). Қарамастан цезий болып табылады өте белсенді металмен, ол айырмашылығы, литий, реакцияға түскенде азотпен әдеттегі жағдайында және айырмашылығы, барий, кальций, магний және басқа да бірқатар металдар, қабілетті емес құрылсын, азотпен қосылыстары тіпті сильнейшем қыздыру.

Цезий гидроксиді — күшті негіз отырып, жоғары электропроводностью су ерітіндісінде; сонымен, мысалы, жұмыс кезінде онымен ескеру қажет концентрацияланған ерітіндісі CsOH бұзады шыны тіпті қарапайым температурада, ал еру бұзады, темір, кобальт, никель, сондай-ақ платина, корунд және диоксиді цирконий, тіпті, бірте-бірте бұзады күміс және алтын (оттегі қатысуымен өте жылдам). Жалғыз тұрақты расплаве гидроксидін цезий металмен болып табылады родий және оның кейбір қорытпалар.

Цезий өте белсенді және агрессивті болса қатысы бойынша контейнерлік материалдары және талап сақтау, мысалы, қан тамырларында арнайы шыны аргон атмосферасында немесе сутегі (жай маркалы зертханалық шыны цезий бұзады).

Дайындау бөлімінің
Бірақ бұл ұзаққа барған жоқ.
Сіз жасаған жобасы, исправив және дополнив.
Қолдану[היום-מחר
Цезий тауып қолдану тек XX ғасырдың басында, қашан табылған соң минералдар және алу технологиясы әзірленді таза түрінде. Қазіргі уақытта, цезий және олардың қосындылары пайдаланылады электроника, радио-, электр-, рентгенотехнике, химия өнеркәсібі, оптика, медицина, ядролық энергетика. Негізінен қолданылады тұрақты табиғи цезий-133, және шектеулі — оның радиоактивті изотоп цезий-137, бөлінген сомасы сынықтарды бөлу уран, плутоний, торий реакторларда атом электр станциялары.