銫(Caesium，Cesium)是一種銀色的堿金屬，化學(xué)符號Cs。銫在空氣中容易氧化。它的同位素中，天然存在的銫-133是一種穩(wěn)定同位素，而其他銫同位素都有放射性。銫是制造真空件器、光電管等的重要材料，世界上最精確的時鐘就用銫制造。銫在化學(xué)上用做催化劑。近代以來銫在離子火箭、磁流體發(fā)電機和熱電換能器等方面也有新的作用。

銫 - 物理性質(zhì)

同位素

銫的同位素中，天然存在的銫-133是一種穩(wěn)定同位素，而其他銫同位素都屬于放射性元素。

銫-137是核彈、核武器試驗和核反應(yīng)堆內(nèi)核裂變的副產(chǎn)品之一，它會釋放伽瑪射線。 因為銫137的半衰期達(dá)30年，如果通過進食或呼吸攝入了銫-137，或受到沉降在地面上的銫-137照射，都會對身體有較持久的影響。

晶胞參數(shù)

a = 614.1 pm

b = 614.1 pm

c = 614.1 pm

α = 90°

β = 90°

γ = 90°

銫 - 化學(xué)性質(zhì)

銫的化學(xué)性質(zhì)極為活潑，在潮濕空氣中容易自燃，所以必須儲存在惰性氣體中，如氬和氮中。

與水反應(yīng)

銫和水的反應(yīng)是爆炸性的，反應(yīng)生成氫氣和氫氧化銫：2Cs+2H2O→2CsOH+H2↑

和溫度低到-116℃的冰也可發(fā)生猛烈反應(yīng)產(chǎn)生氫氣、氫氧化銫，生成的氫氧化銫是氫氧化堿中堿性最強的。

與氯氣反應(yīng)

銫可以在氯氣中自燃，生成氯化銫。

與氧氣反應(yīng)

銫能和氧發(fā)生劇烈反應(yīng)，生成多種銫氧化物。

銫在空氣中生成一層灰藍(lán)色的氧化銫，不到一分鐘就可以燃燒起來，發(fā)出玫瑰色的火焰，生成過氧化銫和超氧化銫。

在潮濕空氣中，氧化的熱量足以使銫熔化并燃燒。

其他化學(xué)性質(zhì)

銫不與氮反應(yīng)，但在高溫下能與氫反應(yīng)，生成相當(dāng)穩(wěn)定的氫化物。

與鹵素也可生成穩(wěn)定的鹵化物，這是由于它的離子半徑大所帶來的特點。

銫和有機物也會發(fā)生同其他堿金屬相類似的反應(yīng)，但它比較活潑。氯化銫是它的主要化合物。

銫鹽跟鉀鹽、鈉鹽一樣溶于所有鹽溶液中。(高氯酸鹽不溶)

主要化合物

銫化合物多數(shù)都含有Cs+離子，它能與很多種離子形成離子鍵。Cs+的鹽通常是無色的，除非陰離子有顏色。 許多簡單的鹽具有潮解性，但比更輕的其他堿金屬弱。銫的乙酸鹽、碳酸鹽、鹵化物、氧化物、硝酸鹽和硫酸鹽可溶于水。 復(fù)鹽通常溶解度較小，硫酸鋁銫溶解度較小的性質(zhì)常用來從礦石中提純銫。與銻(例如CsSbCl4)、鉍、鎘、銅、鐵和鉛形成的復(fù)鹽通常溶解度很小。

氫氧化銫(CsOH)是一種具有強烈吸水性的強堿。它能迅速腐蝕半導(dǎo)體材料(例如硅)的表面。

銫 - 天然來源

自然界中銫鹽存在于礦物中，有少量氯化銫存在于光鹵石。

銫 - 發(fā)現(xiàn)歷史

1846年，德國弗賴貝格(Freiberg)冶金學(xué)教授普拉特勒曾經(jīng)分析了鱗云母(又稱紅云母)的礦石時，誤將硫酸銫當(dāng)成了硫酸鈉和硫酸鉀的混合物了。

1860年，本生和基爾霍夫創(chuàng)建光譜分析，他們用分光鏡在濃縮的杜克海姆礦泉水中發(fā)現(xiàn)有一個新的堿金屬存在。他們在一篇報告中敘述：“蒸發(fā)掉40噸礦泉水，把石灰、鍶土和苦土沉淀后，用碳酸銨除去鋰土，得到的濾液在分光鏡中除顯示出鈉、鉀和鋰的譜線外，還有兩條明亮的藍(lán)線，在鍶線附近?，F(xiàn)在并無已知的簡單物質(zhì)能在光譜的這一部分顯現(xiàn)出這兩條藍(lán)線。經(jīng)過研究可以得出結(jié)論，必有一未知的簡單物質(zhì)存在，屬于堿金屬族。我們建議把這一物質(zhì)叫做caesium(銫)，符號為Cs。”

1882年，德國化學(xué)家塞特貝格電解氰化銫(CsCN)和氰化鋇(Ba(CN)2)的混合物時獲得銫。

銫 - 制備方法

銫可以由氯化銫用鈣還原制取。

銫的制取一般用電解法和熱還原法制備。但是由于對電極有強腐蝕性，工業(yè)上一般不用電解法。

銫 - 主要用途

工業(yè)用途

金屬銫主要用于制造光電管、攝譜儀、閃爍計數(shù)器、無線電電子管、軍用紅外信號燈以及各種光學(xué)儀器和檢測儀器中。它的化合物用于玻璃和陶瓷的生產(chǎn)，用作二氧化碳凈化裝置中的吸收劑、無線電電子管吸氣劑。有時候銫也用在微量化學(xué)中。

醫(yī)學(xué)用途

在醫(yī)藥上銫鹽可用作服用含砷藥物后的防休克劑。同位素銫-137可用以治療癌癥。 銫-137可作為γ輻射源，用于醫(yī)療器械的殺菌、癌癥的治療以及工業(yè)設(shè)備的γ探傷等。由于銫的半衰期較長及其易造成擴散的弱點，故近年來銫-137源已漸被鈷-60源所取代。

銫 - 相關(guān)事件

環(huán)保部在安徽等檢出放射性核素

2011年3月29日，在安徽省、廣東省、廣西壯族自治區(qū)和寧夏回族自治區(qū)的監(jiān)測點氣溶膠取樣中還檢測到了極微量的人工放射性核素銫-137和銫-134，其濃度均在10-5貝克/立方米量級及以下。環(huán)境中銫-137進入人體后易被吸收，均勻分布于全身;由于銫-137能釋放γ射線，很容易在體外測出。進入體內(nèi)的放射性銫主要滯留在全身軟組織中，尤其是肌肉中，在骨和脂肪中濃度較低;較大量放射性銫攝入體內(nèi)后可引起急、慢性損傷。

日本福島核電站周邊蚯蚓體內(nèi)檢測出放射性元素

2012年2月初，從森林綜合研究所(位于茨城縣筑波市)的主任研究員長谷川元洋(土壤動物學(xué))等的調(diào)查中得知，調(diào)查人員從因福島核事故而被部分劃入警戒區(qū)域的福島縣川內(nèi)村的蚯蚓體內(nèi)檢測出了活度為每千克約2萬貝克勒爾的放射性核素銫。