أكثر المعادن نشاطا هو السيزيوم

أكثر المعادن نشاطًا هي عناصر المجموعتين الأولى والثانية ، وتقع على الجانب الأيسر من الجدول الدوري. يعتبر المعدن نشطًا عندما يتفاعل بقوة وسرعة مع العناصر الأخرى ، وتزداد تفاعلية المعدن كلما انتقلنا من أعلى الجدول الدوري إلى أسفله.

الاستثناء هو الهيدروجين ، الذي لا يعتبر معدنًا ويقع في الزاوية اليسرى العليا من الجدول الدوري للعناصر الكيميائية لمندليف.

أكثر المعادن نشاطا في العالم

وفقًا لتفاعلية العناصر المعدنية المدرجة في الجدول الدوري للعناصر الكيميائية ، يتم تقسيمها إلى ثلاث مجموعات:

1. المعادن النشطة.
2. معادن ذات نشاط متوسط.
3. معادن منخفضة النشاط.

أكثر المعادن نشاطا على وجه الأرض هي الليثيوم والسيزيوم والفرانسيوم.

السيزيوم هو أكثر العناصر غير المشعة نشاطًا. إنه معدن لامع نادر أصفر فضي برقم ذري (عدد البروتونات في النواة) يبلغ 55. وهو عنصر ناعم للغاية سيذوب في يديك - إذا لم ينفجر عاجلاً ، لأنه يتفاعل بقوة مع الرطوبة.

يوجد أيضًا عنصر مشع للغاية ، وهو الفرانسيوم ، والذي قد يكون أكثر نشاطًا من السيزيوم. أو قد لا يكون كذلك ، ربما لن نعرف أبدًا ، لأن الفرانسيوم ليس فقط مشعًا للغاية ، ولكنه نادر للغاية أيضًا

آخر المعادن الثلاثة الأكثر نشاطًا - الليثيوم - له خاصية مثيرة للاهتمام. يعطي لون قرمزي للنيران.

فيما يلي عرض فيديو يوضح نشاط الليثيوم والصوديوم والبوتاسيوم والروبيديوم والسيزيوم.

ما هو السيزيوم

السيزيوم ينتمي إلى الفلزات القلوية. فهي شديدة التفاعل ولا تحدث بحرية في الطبيعة. هذه المعادن أيضًا مطيلة جدًا وهي موصلات حرارية وكهربائية جيدة.

كان السيزيوم هو العنصر الأول الذي يمكن اكتشافه باستخدام مطياف. في عام 1860 ، اكتشفه الكيميائيون الألمان روبرت بنسن وجوستاف كيرشوف عندما قاموا بتحليل طيف المياه المعدنية من نبع باد دوركهايم.

يتواجد السيزيوم بشكل طبيعي في المعادن و lepidolite. يوجد أيضًا في العديد من الألومينو سيليكات مثل البريل والبتلايت والكرناليت. توجد أغنى رواسب السيزيوم المعروفة في كندا ، على ضفاف بحيرة بيرنيك. هناك حوالي 70٪ من احتياطيات الأرض تتركز هناك. من الغريب أن هذه البحيرة هي موقع مهرجان السيزيوم السنوي (24 فبراير) ، عندما يتم حرق أطنان من هذه المادة في الثلج ، ويسود جنون آخر للسيزيوم.

السيزيوم هو أيضًا منتج ثانوي للانشطار النووي في المفاعلات.

خصائص السيزيوم

دع السيزيوم وليس أثقل معدن في العالم، لكنها الأكثر نشاطًا ولها عدد من الخصائص الفريدة:

• يحترق تلقائيًا في الهواء وينفجر فورًا عند ملامسته للماء أو الرطوبة بأي شكل ، حتى مع انخفاض الجليد إلى -116 درجة مئوية.
• يحترق بلهب أزرق لامع. بالنسبة للمبتدئين ، يبدو اللهب أرجوانيًا وليس أزرقًا ، ولكن بعد تأمل كافٍ ، ودراسة أعمال الكيمياء ، وساعات سعيدة قضاها في رهبة حرق السيزيوم ، يتم الكشف عن الطبيعة الزرقاء الحقيقية لهيبها.
• يأتي اسم "السيزيوم" من خطين باللون الأزرق الساطع في طيف الانبعاث الخاص به. ترجمت من اللاتينية "caesius" وتعني "السماء الزرقاء".
• هيدروكسيده (الحالة السائلة المنصهرة) قادر على أكل اللحم والزجاج والعديد من المواد الأخرى. فقط معدن الروديوم وعدد من سبائكه قادرون على تحمل ذوبان هيدروكسيد السيزيوم.
• يتم استخدام يوديد السيزيوم والبروميد كمكونات مركزية في إنتاج البصريات عالية الدقة ، بما في ذلك المناظير والنظارات ومناظير الرؤية الليلية. تم استخدام السيزيوم أيضًا تجريبيًا في أنظمة الدفع الأيوني للمركبات الفضائية نظرًا لإمكانية التأين المنخفضة.
• يستخدم السيزيوم لإنشاء أكثر الساعات الذرية دقة. حتى في أفضل ساعة يد في العالم قد يكون متأخرا بضع ثوان أو حتى دقيقة. لكن الساعات الذرية القائمة على السيزيوم تفقد ثانية واحدة فقط في خمسة مليارات سنة.
• يتكون السيزيوم الطبيعي من نظير ثابت واحد ، Cs 133. هناك 30 نظيرًا مشعًا آخر معروف أنها تملأ النطاق من Cs 114 إلى Cs 145. السيزيوم -137 (المعروف أيضًا باسم الراديوكيزيوم) هو أحد أكثر المكونات خطورة من الناحية البيولوجية للنفايات المشعة والتساقط النووي. يتراكم في الكائنات الحية وحتى في الفطريات ، ويوجد أعلى محتوى له في الرنة والطيور المائية في أمريكا الشمالية.

يتعرض البشر والحيوانات باستمرار لكميات قليلة من السيزيوم عن طريق الأكل والتنفس والشرب. على الرغم من أنه من غير المحتمل أن نمرض من السيزيوم وحده ، إلا أن التعرض طويل المدى يمكن أن يؤدي إلى آثار صحية ضارة ، بما في ذلك الغثيان والقيء والنزيف وتلف الخلايا.

علاج السيزيوم والسرطان

حتى باراسيلسوس جادل في أن كل شيء سم ، وكل شيء دواء. إنها فقط الجرعة. وعندما يتعلق الأمر بالسيزيوم ، فإن كلمات باراسيلسوس صحيحة تمامًا.

يتم حاليًا فحص السيزيوم لعلاج عدة أشكال من السرطان ، بما في ذلك أورام المخ. يتم وضع السيزيوم 131 ، وهو نظير مشع للسيزيوم ، مع نظير مشع آخر (اليود -125) في كبسولة المعالجة الكثبية ("البذور").

وفقًا لجمعية المعالجة الكثبية الأمريكية ، فإن كبسولة المعالجة الكثبية عبارة عن "جراب" مشع يتم وضعه مباشرة في الأنسجة السرطانية. هذه البذور فعالة في العديد من أنواع السرطان ، بما في ذلك سرطان البروستاتا وعنق الرحم وسرطان بطانة الرحم.

في إحدى الدراسات ، تم زرع مجموعة من 24 مريضًا يعانون من أورام الدماغ ببذور المعالجة الكثبية للسيزيوم 131 في الورم. كانت هناك آثار جانبية قليلة ، لكن المرضى بشكل عام تحملوا هذا النوع من العلاج جيدًا

تعود فكرة استخدام بذور المعالجة الكثبية للسيزيوم -131 كعلاج للسرطان إلى الستينيات ، وقد تم وصفها في دراسة نُشرت في مجلة Radiology. ناقشت دراسة نشرت عام 2009 في مجلة Medical Physics استخدام بذور السيزيوم 131 لعلاج سرطان البروستاتا بنتائج إيجابية.

هناك حاجة إلى مزيد من البحث قبل أن يأخذ علاج السيزيوم مكانه في الطب. ومع ذلك ، أظهرت الدراسات حتى الآن أن استخدام السيزيوم 131 لعلاج الأورام السرطانية بالعلاج العضدي أمر مشجع.

مقارنة السيزيوم وفرنسا

مثل السيزيوم ، ينتمي الفرانسيوم (Fr) إلى الفلزات القلوية (المشعة فقط) وله نشاط كيميائي مرتفع للغاية.

• تبلغ كثافة فرنسا 1.87 جرامًا لكل سنتيمتر مكعب ، وهو ما يعادل كثافة السيزيوم - 1.879 جرامًا لكل سنتيمتر مكعب.
• السيزيوم والفرانسيوم هما من المعادن الأربعة التي تصبح سائلة في درجة حرارة الغرفة. الزئبق والغاليوم لهما نفس الخاصية.
• يحدث تفاعل السيزيوم مع الماء بشكل فعال للغاية - مع حدوث انفجار ، وتكوين هيدروكسيد CsOH والهيدروجين H2. كما أن الفرانسيوم والماء لا "يحبان" بعضهما البعض بشكل خاص ، وعندما يتفاعلان ، يتكون أقوى قلوي - هيدروكسيد الفرانسيوم.
• مثل السيزيوم ، يتراكم الفرانسيوم في الكائنات الحية.لذلك ، وجدت نظائر هذا المعدن تطبيقاتها في الطب لتشخيص السرطان والأبحاث البيولوجية المختلفة.
• ولكن من حيث الانتشار ، يتفوق السيزيوم على الفرانسيوم بفارق كبير. يتم استخراج حوالي 20 طناً من خام السيزيوم المركز في العالم كل عام. وفقًا لـ PeriodicTable ، فإن السيزيوم هو العنصر الخمسين الأكثر وفرة في قشرة الأرض. ومع ذلك ، يوجد في فرنسا حوالي 340 جرامًا في قشرة الأرض بأكملها.

أي أن خصائص أكثر المعادن نشاطًا على هذا الكوكب متشابهة جدًا.

مقارنات السيزيوم والليثيوم

الليثيوم هو واحد من أكثر 3 معادن نشاطًا على هذا الكوكب. إنه مكون رئيسي في البطاريات التي تشغل الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والمركبات الكهربائية. يأتي أكثر من نصف إمدادات الليثيوم في العالم من "مثلث الليثيوم" - بوليفيا وشيلي والأرجنتين. أكبر مصدر لليثيوم من الملح هو صحراء أتاكاما التشيلية.

• مثل السيزيوم ، الليثيوم معدن قلوي. ومثل السيزيوم ، فإنه يحدث في الطبيعة فقط في شكل مركبات. علاوة على ذلك ، توجد آثار الليثيوم في جميع الصخور النارية تقريبًا وفي العديد من الينابيع المعدنية. كان أحد العناصر الثلاثة التي أنشأها الانفجار العظيم ، إلى جانب الهيدروجين والهيليوم.
• يوجد القليل من الليثيوم والسيزيوم في قشرة الأرض - 21 جم / طن و 3.7 جم / طن على التوالي.
• إذا اشتعل السيزيوم في الهواء ، متفاعلًا مع الأكسجين ، فيمكن تخزين الليثيوم في الهواء لبعض الوقت. بسبب هذا "التسامح" ، الليثيوم هو المعدن القلوي الوحيد الذي لا يتطلب التخزين في الكيروسين. يمكن أن ينقل أيضًا "التحيات النارية" عند التفاعل مع الأكسجين ، ولكن فقط في درجات حرارة عالية.
• الليثيوم هو المعدن الأقل كثافة (0.533 جم / سم 3). يحتوي السيزيوم على كثافة أعلى بكثير - 1.879 جرام لكل سنتيمتر مكعب. تعني خفة الليثيوم أنه يمكنه تخزين الطاقة دون إضافة الجاذبية إلى الأجهزة المختلفة.
• ولكن من حيث نقطة الانصهار المنخفضة ، فإن الليثيوم يعطي السيزيوم السبق. درجة انصهارها 180.5 درجة مئوية. ويذوب السيزيوم بالفعل عند 28.4 درجة مئوية.
• لكن الليثيوم يغلي بسرعة - عند 134 درجة ، لكن ليس من السهل إحضار السيزيوم ليغلي ، مطلوب درجة حرارة 678 درجة.
• يتم قطع كل من الليثيوم والسيزيوم بسهولة بسكين عادي.