铯 (Cs)

原子序数55
原子质量132.905451966 u
类别碱金属
电子排布[Xe] 6s¹
外观银金色
密度(STP)1879 g/L
熔点301.7 K
沸点944 K
电负性0.79 (鲍林标度)
电离能375.7 kJ/mol
原子半径260 pm
晶体结构体心立方
发现者罗伯特·本生 (1860)

简介

铯(Cs)是一种柔软的银金色碱金属,在接近室温时即为液态,反应性极强。它是电正性和碱性最强的元素。以下是关于铯(Cs)的主要信息:

用途:用于原子钟(Cs-133定义了国际单位制中的秒)、光电管、催化剂、钻井液(用于高压井的甲酸铯),以及特种玻璃生产。放射性的Cs-137用于医疗设备和工业测量仪表。

生产/提取:通过酸浸和各种化学工艺从铯榴石矿石中提取。加拿大、津巴布韦和纳米比亚拥有主要矿藏。产量有限,主要服务于小众应用。

历史:1860年罗伯特·本生和古斯塔夫·基尔霍夫通过对德国矿泉水进行光谱分析发现。是第一种通过光谱发现的元素。由于其明亮的蓝色谱线,名称源自拉丁语“caesius”(天蓝色)。

健康影响与安全:与水和空气剧烈反应(会自燃并可能爆炸)。必须保存在惰性气氛中或密封的安瓿中。铯离子在生物系统中可模拟钾。放射性的Cs-137(来自核裂变/核事故)极其危险,因为它会模拟钾并扩散到全身。

价格/市场:由于产量有限、用途专门,价格昂贵。科研和原子钟应用带来小规模需求。商业市场有限。

性质:所有碱金属中熔点最低(28.5°C,在温暖的天气里可能呈液态),是最活泼的碱金属(在空气中自燃,与水发生爆炸性反应),呈金色,非常柔软,是所有元素中电离能最低的,只呈+1氧化态,焰色呈特征性的蓝色。

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元素周期表