Das aktivste Metall ist Cäsium

Die aktivsten Metalle sind die Elemente der Gruppen I und II, die sich auf der linken Seite des Periodensystems befinden. Ein Metall gilt als aktiv, wenn es stark und schnell mit anderen Elementen reagiert. Die Reaktivität eines Metalls nimmt zu, wenn wir uns vom oberen zum unteren Rand des Periodensystems bewegen.

Eine Ausnahme bildet Wasserstoff, der nicht als Metall betrachtet wird und sich in der oberen linken Ecke von Mendeleevs Periodensystem chemischer Elemente befindet.

Die aktivsten Metalle der Welt

Entsprechend der Reaktivität der im Periodensystem der chemischen Elemente aufgeführten Metallelemente werden sie in drei Gruppen eingeteilt:

1. Aktive Metalle.
2. Metalle mittlerer Aktivität.
3. Niedrig aktive Metalle.

Die aktivsten Metalle der Erde sind Lithium, Cäsium und Francium.

Cäsium ist das aktivste der nicht radioaktiven Elemente. Es ist ein seltenes silbergelb glänzendes Metall mit einer Ordnungszahl (Anzahl der Protonen im Kern) von 55. Es ist ein sehr weiches Element, das in Ihren Händen schmilzt - wenn es nicht früher explodiert, da es stark auf Feuchtigkeit reagiert.

Es gibt auch ein hochradioaktives Element, Francium, das aktiver sein kann als Cäsium. Oder vielleicht auch nicht, wir werden es wahrscheinlich nie erfahren, denn Francium ist nicht nur extrem radioaktiv, sondern auch extrem selten.

Das letzte der drei aktivsten Metalle - Lithium - hat eine interessante Eigenschaft. Es gibt den Flammen eine purpurrote Farbe.

Hier ist eine Videodemonstration der Aktivität von Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium und Cäsium.

Was ist Cäsium?

Cäsium gehört zu Alkalimetallen. Sie sind hochreaktiv und kommen in der Natur nicht frei vor. Diese Metalle sind auch sehr duktil und sind gute thermische und elektrische Leiter.

Cäsium war das erste Element, das mit einem Spektroskop nachgewiesen werden konnte. Es wurde 1860 von den deutschen Chemikern Robert Bunsen und Gustav Kirchhoff entdeckt, als sie das Mineralwasserspektrum der Bad Dürkheim-Quelle analysierten.

Cäsium kommt natürlich in den Mineralien Pollucit und Lepidolit vor. Es ist auch in vielen Aluminosilikaten wie Beryll, Petalit und Carnallit enthalten. Die reichste bekannte Cäsiumlagerstätte befindet sich in Kanada am Ufer des Lake Bernick Lake. Etwa 70% aller Erdreserven sind dort konzentriert. Seltsamerweise ist dieser See Schauplatz des jährlichen Cäsiumfestivals (24. Februar), bei dem Tonnen dieser Substanz im Schnee verbrannt werden und ein weiterer Cäsiumrausch herrscht.

Cäsium ist auch ein Nebenprodukt der Kernspaltung in Reaktoren.

Cäsium-Eigenschaften

Lass Cäsium und nicht das schwerste Metall der Welt, aber es ist am aktivsten und hat eine Reihe von einzigartigen Eigenschaften:

• Es brennt spontan an der Luft und explodiert sofort bei Kontakt mit Wasser oder Feuchtigkeit in jeglicher Form, selbst bei Eis bis zu -116 ° C.
• Es brennt mit einer strahlend blauen Flamme. Für den Uneingeweihten erscheint die Flamme lila, nicht blau, aber nach ausreichender Meditation, dem Studium der chemischen Arbeiten und den glückseligen Stunden, die in Ehrfurcht verbracht wurden, bevor das Cäsium brennt, wird die wahre blaue Natur ihrer Flamme offenbart.
• Der Name "Cäsium" kommt von zwei hellblauen Linien in seinem Emissionsspektrum. Aus dem Lateinischen übersetzt bedeutet "Caesius" "Himmelblau".
• Sein Hydroxid (flüssiger geschmolzener Zustand) kann durch Fleisch, Glas und viele andere Substanzen fressen. Nur das Metall Rhodium und einige seiner Legierungen können der Schmelze von Cäsiumhydroxid standhalten.
• Cäsiumiodid und Bromid werden als zentrale Komponenten bei der Herstellung hochpräziser Optiken verwendet, darunter Zielfernrohre, Schutzbrillen und Nachtsichtferngläser. Cäsium wurde aufgrund seines geringen Ionisationspotentials auch experimentell in Ionenantriebssystemen für Raumfahrzeuge verwendet.
• Cäsium wird verwendet, um die genauesten Atomuhren herzustellen. Sogar die beste Armbanduhr der Welt kann einige Sekunden oder sogar eine Minute zurückliegen. Atomuhren auf Cäsiumbasis verlieren jedoch in fünf Milliarden Jahren nur eine Sekunde.
• Natürliches Cäsium besteht aus einem stabilen Isotop, Cs 133. Es sind 30 weitere radioaktive Isotope bekannt, die den Bereich von Cs 114 bis Cs 145 ausfüllen. Cäsium-137 (auch bekannt als Radiocaesium) ist einer der biologisch gefährlichsten Bestandteile von radioaktivem Abfall und nuklearem Niederschlag. Es reichert sich in lebenden Organismen und sogar in Pilzen an und sein höchster Gehalt findet sich in Nordamerika bei Rentieren und Wasservögeln.

Menschen und Tiere sind durch Essen, Atmen und Trinken ständig minimalen Mengen an Cäsium ausgesetzt. Obwohl es unwahrscheinlich ist, dass wir allein an Cäsium erkranken, kann eine langfristige Exposition zu gesundheitsschädlichen Auswirkungen führen, einschließlich Übelkeit, Erbrechen, Blutungen und Zellschäden.

Cäsium- und Krebsbehandlung

Sogar Paracelsus argumentierte, dass alles Gift und alles eine Medizin ist. Es ist nur eine Frage der Dosierung. Und wenn es um Cäsium geht, sind die Worte von Paracelsus absolut richtig.

Cäsium wird derzeit zur Behandlung verschiedener Krebsarten, einschließlich Hirntumoren, untersucht. Cäsium-131, ein radioaktives Cäsiumisotop, wird zusammen mit einem anderen radioaktiven Isotop (Iod-125) in eine Brachytherapiekapsel ("Samen") gegeben.

Laut der American Brachytherapy Society ist eine Brachytherapie-Kapsel eine radioaktive "Hülse", die direkt in Krebsgewebe eingebracht wird. Diese Samen sind bei verschiedenen Krebsarten wirksam, einschließlich Prostata-, Gebärmutterhals- und Endometriumkrebs.

In einer Studie wurde einer Gruppe von 24 Patienten mit Hirntumoren Cäsium-131-Brachiotherapie-Samen in den Tumor implantiert. Es gab nur minimale Nebenwirkungen, aber die Patienten tolerierten diese Form der Behandlung im Allgemeinen gut.

Die Idee, Cäsium-131-Brachytherapie-Samen zur Krebsbehandlung zu verwenden, stammt aus den 1960er Jahren und wurde in einer in der Zeitschrift Radiology veröffentlichten Studie beschrieben. In einer 2009 in der Fachzeitschrift Medical Physics veröffentlichten Studie wurde die Verwendung von Cäsium-131-Samen zur Behandlung von Prostatakrebs mit positiven Ergebnissen erörtert.

Weitere Forschung ist erforderlich, bevor die Cäsiumbehandlung ihren Platz in der Medizin einnehmen kann. Bisher haben Studien jedoch gezeigt, dass die Verwendung von Cäsium-131 ​​zur Behandlung von Krebstumoren mit Brachiotherapie ermutigend ist.

Vergleich von Cäsium und Frankreich

Francium (Fr) gehört wie Cäsium zu Alkalimetallen (nur radioaktiv) und weist eine extrem hohe chemische Aktivität auf.

• Die Dichte Frankreichs beträgt 1,87 Gramm pro Kubikzentimeter, was mit der Dichte von Cäsium vergleichbar ist - 1,879 Gramm pro Kubikzentimeter.
• Cäsium und Francium sind zwei der vier Metalle, die bei Raumtemperatur flüssig werden. Quecksilber und Gallium haben die gleiche Eigenschaft.
• Die Wechselwirkung von Cäsium mit Wasser erfolgt sehr effektiv - bei einer Explosion entsteht Hydroxid CsOH und Wasserstoff H2. Francium und Wasser "lieben" sich auch nicht besonders, und wenn sie interagieren, entsteht das stärkste Alkali - Franciumhydroxid.
• Francium reichert sich wie Cäsium in lebenden Organismen an.Daher haben die Isotope dieses Metalls ihre Anwendung in der Medizin, zur Diagnose von Krebs und für verschiedene biologische Forschungen gefunden.
• In Bezug auf die Prävalenz ist Cäsium dem Francium jedoch weit voraus. Jedes Jahr werden weltweit etwa 20 Tonnen konzentriertes Cäsiumerz abgebaut. Laut PeriodicTable ist Cäsium das 50. am häufigsten vorkommende Element in der Erdkruste. Frankreich jedoch gibt es in der gesamten Erdkruste etwa 340 Gramm.

Das heißt, die Eigenschaften der beiden aktivsten Metalle auf dem Planeten sind sehr ähnlich.

Vergleiche von Cäsium und Lithium

Lithium ist eines der drei aktivsten Metalle der Welt. Es ist eine Schlüsselkomponente in den Batterien, die Smartphones, Laptops und Elektrofahrzeuge antreiben. Mehr als die Hälfte der weltweiten Lithiumvorräte stammt aus dem "Lithiumdreieck" - Bolivien, Chile und Argentinien. Die größte Lithiumquelle aus Salz ist die chilenische Atacama-Wüste.

• Lithium ist wie Cäsium ein Alkalimetall. Und wie Cäsium kommt es in der Natur nur in Form von Verbindungen vor. Darüber hinaus finden sich in fast allen magmatischen Gesteinen und in vielen Mineralquellen Spuren von Lithium. Es war neben Wasserstoff und Helium eines von drei vom Urknall geschaffenen Elementen.
• In der Erdkruste befindet sich wenig Lithium und Cäsium - 21 g / t bzw. 3,7 g / t.
• Wenn sich Cäsium in der Luft unter Wechselwirkung mit Sauerstoff entzündet, kann Lithium sogar einige Zeit im Freien gelagert werden. Aufgrund dieser "Toleranz" ist Lithium das einzige Alkalimetall, das nicht in Kerosin gelagert werden muss. Es kann auch „feurige Grüße“ übermitteln, wenn es mit Sauerstoff interagiert, jedoch nur bei hohen Temperaturen.
• Lithium ist das am wenigsten dichte Metall (0,533 g / cm³). Cäsium hat eine viel höhere Dichte - 1,879 Gramm pro Kubikzentimeter. Die Leichtigkeit von Lithium bedeutet, dass es Energie speichern kann, ohne verschiedenen Geräten Schwerkraft zu verleihen.
• In Bezug auf den niedrigen Schmelzpunkt verschafft Lithium Cäsium einen Vorsprung. Sein Schmelzpunkt beträgt 180,5 Grad Celsius. Und Cäsium schmilzt bereits bei 28,4 Grad Celsius.
• Aber Lithium kocht schnell - bei 134 Grad, aber es ist nicht einfach, Cäsium zum Kochen zu bringen, ist eine Temperatur von 678 Grad erforderlich.
• Sowohl Lithium als auch Cäsium lassen sich leicht mit einem gewöhnlichen Messer schneiden.