セシウム (Cs)
| 原子番号 | 55 |
|---|---|
| 原子量 | 132.905451966 u |
| 分類 | アルカリ金属 |
| 電子配置 | [Xe] 6s¹ |
| 外観 | 銀金色 |
| 密度(STP) | 1879 g/L |
| 融点 | 301.7 K |
| 沸点 | 944 K |
| 電気陰性度 | 0.79 (ポーリング) |
| イオン化エネルギー | 375.7 kJ/mol |
| 原子半径 | 260 pm |
| 結晶構造 | 体心立方 |
| 発見者 | ロベルト・ブンゼン (1860) |
概要
セシウム(Cs)は軟らかい金色がかった銀色のアルカリ金属で、室温付近で液体になり、極めて反応性が高い元素です。最も電気的に陽性でアルカリ性の強い元素です。セシウム(Cs)の主な特徴は以下のとおりです。
用途:原子時計(Cs-133は国際単位系における秒を定義している)、光電セル、触媒、掘削流体(高圧井戸用のギ酸セシウム)、特殊ガラスの製造に使われます。放射性のCs-137は医療機器や工業用計器に使われます。
製造/抽出:ポルックス石の鉱石から、酸分解やさまざまな化学プロセスによって抽出されます。カナダ、ジンバブエ、ナミビアに主要な鉱床があります。生産量は限られており、主にニッチな用途を満たしています。
歴史:1860年、ロベルト・ブンゼンとグスタフ・キルヒホフがドイツの鉱泉水の分光分析によって発見しました。分光法で発見された最初の元素です。鮮やかな青いスペクトル線から、ラテン語の「caesius」(空色)にちなんで命名されました。
健康への影響と安全性:水や空気と激しく反応します(自然発火し、爆発することがある)。不活性雰囲気下または密封したアンプル内で保管する必要があります。セシウムイオンは生体内でカリウムに似た振る舞いをすることがあります。放射性のCs-137(核分裂や原子力事故に由来)はカリウムに似た振る舞いで全身に広がるため、極めて危険です。
価格/市場:生産量が限られ用途も特殊なため高価です。研究や原子時計の用途が小規模な需要を生み出しています。商業市場は限られています。
性質:アルカリ金属の中で融点が最も低く(28.5°C。暑い日には液体になることがある)、最も反応性の高いアルカリ金属で(空気中で自然発火し、水と爆発的に反応する)、金色を帯び、非常に軟らかく、全元素の中でイオン化エネルギーが最も低く、+1の酸化数のみをとり、特徴的な青色の炎色反応を示します。