Цезий

Значение слова Цезий по Ефремовой:
Цезий - Химический элемент, мягкий металл серебристого цвета.

Цезий в Энциклопедическом словаре:
Цезий - (лат. Caesium) - Cs, химический элемент I группы периодическойсистемы Менделеева, атомный номер 55, атомная масса 132,9054. Назван отлатинского caesius - голубой (открыт по ярко-синим спектральным линиям).Серебристо-белый металл из группы щелочных; легкоплавкий, мягкий, каквоск; плотность 1,904 г/см3, tпл 28,4 .С. На воздухе воспламеняется, сводой реагирует со взрывом. Основной минерал - поллуцит. Применяют приизготовлении фотокатодов и как геттер; пары цезия - рабочее тело вМГД-генераторах, газовых лазерах.

Значение слова Цезий по словарю Ушакова:
ЦЕЗИЙ
цезия, мн. нет, м. (от латин. caesius - голубой) (хим.). Химический элемент, мягкий металл серебристого цвета.

Значение слова Цезий по словарю Брокгауза и Ефрона:
Цезий (хим. Caesium; Cs = 133 при O =16, среднее из определений Бунзена, Джонсона с Алленом и Годефруа, 1861—1876) — первый при содействии спектрального анализа открытый металл. Он получил это название от caesius — небесно-синий, лазоревый — за цвет двух резких линий своего спектра, который содержит и другие, слабые, линии. Бунзен и Кирхгоф открыли Ц. в маточных растворах Дюркгеймских соляных источников (1860). Это тяжелейший член семейства щелочных металлов, которое, кроме Ц., состоит — в порядке увеличения атомного веса — из Li, Nа, К и Rb (см. Литий, Натрий, Калий и Рубидий). Ц. принадлежит к числу очень редких элементов, подобно Rb, вместе с которым он обыкновенно и встречается в природе; находят их, по крайней мере, всегда почти в ничтожных количествах — обстоятельство, делающее вполне понятным открытие этих металлов именно при содействии изучения спектров в связи с прочими свойствами их. Существует, однако, редкий минерал поллукс — силикат, найденный в граните с о-ва Эльбы, который содержит окиси Ц., Cs ₂ O, около 34%. Так как Ц. по своим химическим отношениям трудноотличим от других щелочных металлов, то сначала полагали, что поллукс содержит К ₂ О (Платтнер, 1846) — мнение, противоречившее очевидности, ибо сумма процентных количеств всех составных частей минерала оказывалась тогда значительно меньшей 100% — ввиду гораздо большего эквивалентного веса окиси Ц. сравнительно с К ₂ О. Только после открытия Ц. удалось дать истинный состав поллукса [Состав поллукса таков (Пизани, 1864):

SiO2	44,03%	Fe2O3	0,68
Cs2O	34,07%	H2O	2,40
Al2 О 3	15,97	CaO	0,68
Na2O	3,88	всего	101,71%

что в связи с исследованием Платтнера позволяет придать такую форму минералу: 10SiO ₂∙5(Cs₂O∙Na₂O∙CaO) ∙2(Al₂ О ₃∙Fe₂O₃)2Н ₂ О).] Растениями соединения Ц., если присутствуют в почве, не усваиваются в отличие от К и Rb. Химические отношения Ц. уже представлены, в сущности, при рубидии. Металлический Ц., этот наиболее электроположительный из щелочных, а следовательно, и из всех других металлов, был получен в сравнительно значительных количествах (Setteberg, 1882) путем электролиза расплавленной смеси цианистых Ц. и бария; имеет серебристо-белый цвет; при нагревании на воздухе легко загорается: плавится при 26,5° и имеет уд. вес 1,88 (при 15°). H. H. Бекетов для получения металла воспользовался (1889) реакцией, описанной для Rb, а именно он приготовил Ц., нагревая при красном калении гидрат его окиси с металлическим алюминием в никелевой реторте, при чем около половины металла должно было получиться в свободном виде и перегнаться в приемник в атмосфере развивающегося при реакции водорода. Почти теоретический выход был достигнут при восстановлении Ц. из его алюмината металлическим магнием (Бекетов и Щербачев, 1894), по уравнению: 2CsAlO₂ + Mg = 2Cs + Mg(AlO₂)₂. По Бекетову, уд. вес Ц. оказался более высоким, чем по Зеттебергу, а именно 2,36. Окись Ц. Cs ₂ O, которая была получена Бекетовым обычным путем, оказалась способной реагировать с водородом даже при обыкновенной температуре (1893), а именно превращаясь в гидрат окиси CsOH при выделении свободного металла, по уравн.: 2Cs₂O + Н ₂ = 2CsOH + 2Cs. На основании легкости течения этой реакции и ввиду того, что теплота образования из элементов для CsOH рассчитывается почти такая же, как и для КОН, следует заключить о теплоте образования Cs ₂ O, что она значительно ниже таковой же для К ₂ O и, вероятно, для Rb ₂ O, как следует ожидать из рассмотрения соответствующих отношений для других щелочных металлов. Эта теплота, однако, пока еще не определена. Пока известны только (Бекетов, 1890) теплота нейтрализации в слабых водных растворах соляной кислоты посредством CsOH; она такова же, как и для других щелочей, а именно 13,8 больших калорий на граммовый частичный вес; теплота растворения CsOH в избытке воды 15,8 бол. кал. — гораздо большая, чем для КОН, и, приблизительно, теплота растворения в воде самого металла, именно 50—52 бол. кал., во всяком случае большая, чем для К (48,5) и Rb (49,0). Наблюдение Кл. Винклера (1890), что магний не восстановляет Ц. из его карбоната Cs ₂CO₃ объясняется, если только самое наблюдение верно, вероятно, не особой прочностью Cs ₂ O, а прочностью в отсутствие воды самой соли, которая должна быть образована из ангидрида и основания при очень большом выделении тепла, так как Cs ₂ O есть наиболее сильное основание. В чистом виде CsOH лучше всего получается аналогично RbOH, с которым эта щелочь очень сходна, а именно при действии едкого барита на раствор сульфата. Соли Ц. изоморфны с соответствующими солями К и Rb; они окрашивают бесцветное пламя в несколько более красноватый цвет, чем соли последнего. Хлористый Ц. CsCl легкоплавок и легче, чем КСl, летуч; он настолько гигроскопичен, что расплывается на воздухе. Кроме CsCl и солей прочих галоидоводородных кислот, известны многочисленные двойные соли с другими галоидными металлами, а также и полигалоидные соединения, которые по большей части кристаллизоваться способны — CsBr ₃, CsBr₅, CsJ₃, CsJ₅, CsCl₄J. Сульфат Cs₂SO₄, легко растворимый в воде, не растворяется в спирте. Гидросульфат CsHSO₄ кристалличен. Нитрат CsNO₃, маленькие блестящие призмы, обладает холодящим вкусом обыкновенной селитры. Карбонат Cs₂CO₃ из очень крепкого, сиропообразного раствора кристаллизуется в виде непрочного гидрата, расплывчатого на воздухе; при нагревании плавится и, потеряв воду, остается в форме песчанистого порошка, довольно хорошо растворимого в абсолютном спирте, — свойство, отличающее Cs ₂CO₃ от Rb₂CO₃, которым пользуются для отделения Ц. от Rb (см. Рубидий). Кроме того, малой растворимостью хлороплатинатов Rb и Ц. (см. Рубидий) также пользуются при анализе: еще недавно (1903) H. А. Орлов определил этим путем содержание обоих металлов в старорусской минеральной воде, осадив Rb ₂PtCl₆ — раствором K ₂PtCl₆, a Cs₂PtCl₆, раствором Rb ₂PtCl₆. Было найдено в этой воде на 1 литр (Царицынский источник): RbCl — 0,00393 и 0,00245 гр., а СsСl — 0,00358 и 0,00222 гр. С. С. Колотов. Δ.

Определение слова «Цезий» по БСЭ:
Цезий (лат. Caesium)
Cs, химический элемент I группы периодической системы Менделеева; атомный номер 55, атомная масса 132, 9054; серебристо-белый металл, относится к щелочным металлам. В природе встречается в виде стабильного изотопа ¹³³Cs. Из искусственно полученных радиоактивных изотопов с массовыми числами от 123 до 142 наиболее устойчив ¹³⁷Cs с периодом полураспада T_1/2 = 33 г.
Историческая справка. Ц. открыт в 1860 Р. В. Бунзеном и Г. Р. Кирхгофом в водах Дюркхеймского минерального источника (Германия) методом спектрального анализа. Назван Ц. (от лат. caesius - небесно-голубой) по двум ярким линиям в синей части спектра. Металлический Ц. впервые выделил шведский химик К. Сеттерберг в 1882 при электролизе расплавленной смеси CsCN и Ba.
Распространение в природе. Ц. - типичный редкий и рассеянный элемент (см. Рассеянные элементы, Редкие металлы). Среднее содержание Ц. в земной коре (кларк) 3,7·10⁻⁴% по массе. В ультраосновных горных породах содержится 1·10⁻⁵% Ц., в основных - 1·10⁻⁴%.
Ц. геохимически тесно связан с гранитной магмой, образуя концентрации в пегматитах вместе с Li, Be, Ta, Nb; в особенности в пегматитах, богатых Na (альбитом) и Li (лепидолитом). Известно 2 крайне редких минерала Ц. - Поллуцит и авогадрит (К, Cs) (BF)₄; наибольшая концентрация Ц. в поллуците (26-32% Cs₂O). Большая часть атомов Ц. изоморфно замещает К и Rb в полевых шпатах и слюдах. Примесь Ц. встречается в Берилле, Карналлите, вулканическом стекле. Слабое обогащение Ц. установлено в некоторых термальных водах. В целом Ц. - слабый водный мигрант. Основное значение в истории Ц. имеют процессы Изоморфизма и сорбции крупных катионов Ц. В геохимическом отношении Ц. близок к Rb и К, отчасти к Ba.
Физические и химические свойства. Ц. - очень мягкий металл; плотность 1,90 г/смі (20°C); t_пл 28,5°C; t_кип 686°C. При обычной температуре кристаллизуется в кубической объёмноцентрированной решётке (а = 6,045 Е). Атомный радиус 2,60 Е, ионный радиус Cs⁺ 1,86 Е. Удельная теплоёмкость 0,218 кдж/(кг·К) [0,052 кал/(г·^оС)]; удельная теплота плавления 15,742 кдж/кг (3,766 кал/г); удельная теплота испарения 610,28 кдж/кг (146,0 кал/г); температурный коэффициент линейного расширения (0-26°C) 9,7·10⁻⁵; коэффициент теплопроводности (28,5°C) 18,42 вт/(м·К) [0,44 кал/(см·сек·°C)]; удельное электросопротивление (20°C) 0,2 мком·м; температурный коэффициент электросопротивления (0-30°C) 0,005.
Ц. диамагнитен, удельная магнитная восприимчивость (18°C) - 0,1·10⁻⁶.
Динамическая вязкость 0,6299 Мн·сек/мІ (43,4°C), 0,4065 Мн·сек/мІ (140,5°C). Поверхностное натяжение (62°C) 6,75·10⁻² н/м (67,5 дин/см); сжимаемость (20°C) 7,05 Мн/мІ (70,5 кгс/смІ). Энергия ионизации 3,893 эв; стандартный электродный потенциал - 2,923 в, работа выхода электронов 1,81 эв. Твёрдость по Бринеллю 0,15 Мн/мІ (0,015 кгс/смІ). Конфигурация внешних электронов атома Ц. 6s¹; в соединениях имеет степень окисления + 1.
Ц. обладает очень высокой реакционной способностью. На воздухе мгновенно воспламеняется с образованием пероксида Cs₂O₂ и надпероксида CsO₂; при недостатке воздуха получается оксид Cs₂O; известен также озонид CsO₃. С водой, галогенами, углекислым газом, серой, четырёххлористым углеродом Ц. реагирует со взрывом, давая соответственно гидроксид CsOH, галогениды, оксиды, сульфиды, CsCI. С водородом взаимодействует при 200-350°C и давлении 5-10 Мн/мІ (50-100 кгс/смІ), образуя гидрид. Выше 300°C Ц. разрушает стекло, кварц и др. материалы, а также вызывает коррозию металлов. Ц. при нагревании соединяется с фосфором (Cs₂P₅), кремнием (CsSi), графитом (C₈Cs и C₂₄Cs). При взаимодействии Ц. со щелочными и щёлочноземельными металлами, а также с Hg, Au, Bi и Sb образуются сплавы; с ацетиленом - ацетиленид Cs₂C₂. Большинство простых солей Ц., особенно CsF, CsCI, Cs₂CO₃, Cs₂SO₄, CsH₂PO₄, хорошо растворимы в воде; малорастворимы CsMnO₄, CsClO₄ и Cs₂Cr₂O₇. Ц. не принадлежит к числу комплексообразующих элементов, но он входит в состав многих комплексных соединений в качестве катиона внешней среды.
Получение. Ц. получают непосредственно из поллуцита методом вакуумтермического восстановления. В качестве восстановителей используют Ca, Mg, Al и др. металлы.
Различные соединения Ц. также получают путём переработки поллуцита. Сначала руду обогащают (флотацией, ручной рудоразработкой и т.п.), а затем выделенный концентрат разлагают либо кислотами H₂SO₄, HNO₃ и др.), либо спеканием с оксидно-солевыми смесями (например, CaO с CaCI₂). Из продуктов разложения поллуцита Ц. осаждают в виде CsAI (SO₄)₂·12H₂O, Cs₃[Sb₂Cl₉] и др. малорастворимых соединений.
Далее осадки переводят в растворимые соли (сульфат, хлорид, иодид и др.). Завершающим этапом технологического цикла является получение особо чистых соединений Ц., для чего применяют методы кристаллизации из растворов Cs [l (l)₂], Cs₃[Bi₂l₉], Cs₂(TeI₆] и сорбцию примесей на окисленных активированных углях. Глубокую очистку металлического Ц. производят методом ректификации. Перспективно получение Ц. из отходов от переработки Нефелина, некоторых слюд, а также подземных вод при добыче нефти; Ц. извлекают экстракционными и сорбционными методами.
Хранят Ц. либо в ампулах из стекла «пирекс» в атмосфере аргона, либо в стальных герметичных сосудах под слоем обезвоженного вазелинового или парафинового масла.
Применение. Ц. идёт для изготовления Фотокатодов (сурьмяно-цезиевых, висмуто-цезиевых, кислородно-серебряно-цезиевых), Электровакуумных фотоэлементов, фотоэлектронных умножителей, электронно-оптических преобразователей (см. Электронные приборы, Фотоэлектронная эмиссия). Перспективно применение
«цезиевой плазмы» в ионных ракетных двигателях, Ц. - в магнитогидродинамических генераторах и в термоэмиссионных преобразователях энергии. Изотопы Ц. применяют: ¹³³Cs в квантовых стандартах частоты, ¹³⁷Cs в радиологии. Резонансная частота энергетического перехода между подуровнями основного состояния ¹³³Cs положена в основу современного определения секунды.
Б. Д. Стёпин.
Цезий в организме. Ц. - постоянный химический микрокомпонент организма растений и животных. Морские водоросли содержат 0,01-0,1 мкг Ц. в 1 г сухого вещества, наземные растения - 0,05-0,2. Животные получают Ц. с водой и пищей. В организме членистоногих около 0,067-0,503 мкг/г Ц., пресмыкающихся - 0,04, млекопитающих - 0,05. Главное депо Ц. в организме млекопитающих - мышцы, сердце, печень; в крови - до 2,8 мкг/л. Ц. относительно малотоксичен; его биологическая роль в организме растений и животных окончательно не раскрыта.
Цезий-137 (¹³⁷Cs) - бета-гамма-излучающий радиоизотоп Ц.; один из главных компонентов радиоактивного загрязнения биосферы. Содержится в радиоактивных выпадениях, радиоактивных отходах, сбросах заводов, перерабатывающих отходы атомных электростанций. Интенсивно сорбируется почвой и донными отложениями; в воде находится преимущественно в виде ионов. Содержится в растениях и организме животных и человека. Коэффициент накопления ¹³⁷Cs наиболее высок у пресноводных водорослей и арктических наземных растений, особенно лишайников. В организме животных ¹³⁷Cs накапливается главным образом в мышцах и печени. Наибольший коэффициент накопления его отмечен у северных оленей и северных американских водоплавающих птиц. В организме человека ¹³⁷Cs распределён относительно равномерно и не оказывает значительного вредного действия.
Г. Г. Поликарпов.
Лит.: Плющев В. Е., Степин Б. Д., Химия и технология соединений лития, рубидия и цезия, М., 1970; их же, Аналитическая химия рубидия и цезия, М., 1975; Коган Б. И., Названова В. А., Солодов Н. А., Рубидий и цезий, М., 1971; Моисеев А. А., Рамзаев П. В., Цезий-137 в биосфере, М., 1975; Mattsson S., Radionuclides in lichen, reindeer and man, Lund, 1972.

Цезиевый    Цезий    Цезские Языки