Visaktīvākais metāls ir cēzijs

Visaktīvākie metāli ir I un II grupas elementi, kas atrodas periodiskās tabulas kreisajā pusē. Metāls tiek uzskatīts par aktīvu, ja tas spēcīgi un ātri reaģē ar citiem elementiem.Metāla reaktivitāte palielinās, pārejot no periodiskās tabulas augšas uz leju.

Izņēmums ir ūdeņradis, kas netiek uzskatīts par metālu un atrodas Mendeļejeva ķīmisko elementu periodiskās tabulas augšējā kreisajā stūrī.

Visaktīvākie metāli pasaulē

Saskaņā ar ķīmisko elementu periodiskajā tabulā uzskaitīto metāla elementu reaktivitāti tie ir sadalīti trīs grupās:

1. Aktīvie metāli.
2. Vidējas aktivitātes metāli.
3. Zemi aktīvi metāli.

Visaktīvākie metāli uz zemes ir litijs, cēzijs un franks.

Cēzijs ir visaktīvākais no neradioaktīvajiem elementiem. Tas ir rets sudraba dzeltens spīdīgs metāls ar atomu skaitli (protonu skaits kodolā) 55. Tas ir ļoti mīksts elements, kas jūsu rokās izkusīs - ja tas ātrāk nesprāgs, jo spēcīgi reaģē uz mitrumu.

Ir arī ļoti radioaktīvs elements francijs, kas var būt aktīvāks par cēziju. Vai arī tā var nebūt, mēs to nekad nezināsim, jo ​​francijs ir ne tikai ārkārtīgi radioaktīvs, bet arī ārkārtīgi reti.

Pēdējam no trim aktīvākajiem metāliem - litijam - ir interesanta īpašība. Tas piešķir liesmām sārtīgu krāsu.

Šeit ir video demonstrācija par litija, nātrija, kālija, rubīdija un cēzija aktivitāti.

Kas ir cēzijs

Cēzijs pieder sārmu metāliem. Tie ir ļoti reaģējoši un dabā nerodas brīvi. Šie metāli ir arī ļoti plastiski, tie ir labi siltuma un elektrības vadītāji.

Cēzijs bija pirmais elements, ko varēja noteikt ar spektroskopu. 1860. gadā to atklāja vācu ķīmiķi Roberts Bunsens un Gustavs Kirhofs, analizējot minerālūdens spektru no Bad Dürkheim avota.

Cēzijs dabiski sastopams pollucīta un lepidolīta minerālos. Tas ir atrodams arī daudzos alumīnija silikātos, piemēram, berilā, petalītā un karnallītā. Bagātākais zināmais cēzija atradne atrodas Kanādā, Bernick ezera krastā. Apmēram 70% no visām zemes rezervēm ir koncentrētas tur. Interesanti, ka šajā ezerā notiek ikgadējie cēzija svētki (24. februāris), kad sniegā tiek sadedzinātas tonnas šīs vielas, un dominē vēl viens cēzija neprāts.

Cēzijs ir arī kodolskaldīšanas blakusprodukts reaktoros.

Cēzija īpašības

Ļaujiet cēzijam un nē smagākais metāls pasaulē, bet tas ir visaktīvākais un tam ir vairākas unikālas īpašības:

• Tas spontāni sadedzina gaisā un uzreiz eksplodē, nonākot saskarē ar ūdeni vai mitrumu jebkurā formā, pat ar ledu līdz -116 C.
• Tas deg ar izcili zilu liesmu. Nezinātājam liesma šķiet violeta, nevis zila, bet pēc pietiekamas meditācijas, izpētot ķīmijas darbus un svētlaimīgās stundas, kas pavadītas bijībā pirms cēzija sadegšanas, atklājas tās liesmas patiesā zilā daba.
• Nosaukums "cēzijs" nāk no divām spilgti zilām līnijām tā emisijas spektrā. Tulkojumā no latīņu valodas "caesius" nozīmē "debeszils".
• Tās hidroksīds (šķidrs izkausēts stāvoklis) spēj ēst caur miesu, stiklu un daudzām citām vielām. Tikai metāla rodijs un vairāki tā sakausējumi spēj izturēt cēzija hidroksīda kušanu.
• Cēzija jodīds un bromīds tiek izmantoti kā centrālie komponenti augstas precizitātes optikas ražošanā, ieskaitot darbības sfēras, brilles un nakts redzamības binokļus. Cēzijs ir eksperimentāli izmantots arī kosmosa kuģu jonu vilces sistēmās, ņemot vērā tā zemo jonizācijas potenciālu.
• Cēziju izmanto, lai izveidotu visprecīzākos atomu pulksteņus. Pat labākais rokas pulkstenis pasaulē var atpalikt dažas sekundes vai pat minūti. Bet atomu pulksteņi, kuru pamatā ir cēzijs, piecu miljardu gadu laikā zaudē tikai vienu sekundi.
• Dabiskais cēzijs sastāv no viena stabilā izotopa Cs 133. Ir zināmi vēl 30 citi radioaktīvi izotopi, kas aizpilda diapazonu no Cs 114 līdz Cs 145. Cēzijs-137 (pazīstams arī kā radiocaezijs) ir viena no bioloģiski bīstamākajām radioaktīvo atkritumu un kodola nokrišņu sastāvdaļām. Tas uzkrājas dzīvajos organismos un pat sēnēs, un vislielākais saturs ir ziemeļbriežos un ūdensputnos Ziemeļamerikā.

Cilvēki un dzīvnieki pastāvīgi tiek pakļauti minimālam cēzija daudzumam, ēdot, elpojot un dzerot. Lai gan maz ticams, ka mēs saslimsim tikai no cēzija, ilgstoša iedarbība var izraisīt nelabvēlīgu ietekmi uz veselību, tostarp sliktu dūšu, vemšanu, asiņošanu un šūnu bojājumus.

Cēzija un vēža ārstēšana

Pat Paracelzs apgalvoja, ka viss ir inde, un viss ir zāles. Tas ir tikai devas. Un, kas attiecas uz cēziju, Paracelsa vārdi ir pilnīgi pareizi.

Cēzijs pašlaik tiek pētīts vairāku vēža formu, tostarp smadzeņu audzēju, ārstēšanai. Cēzijs-131, cēzija radioaktīvais izotops, kopā ar citu radioaktīvo izotopu (jods-125) tiek ievietots brahiterapijas kapsulā ("sēklas").

Saskaņā ar Amerikas Brahiterapijas biedrības datiem, brahiterapijas kapsula ir radioaktīva "pāksts", kas tiek ievietota tieši vēža audos. Šīs sēklas ir efektīvas vairāku vēža formu gadījumā, ieskaitot prostatas, dzemdes kakla un endometrija vēzi.

Vienā pētījumā 24 pacientu grupai ar smadzeņu audzējiem audzējā tika implantētas cēzija-131 brahioterapijas sēklas. Blakusparādības bija minimālas, taču pacienti parasti labi panesa šo ārstēšanas veidu.

Ideja par cēzija-131 brahiterapijas sēklu izmantošanu kā vēža ārstēšanu aizsākās pagājušā gadsimta sešdesmitajos gados un tika aprakstīta pētījumā, kas publicēts žurnālā Radiology. 2009. gada pētījumā, kas publicēts žurnālā Medical Physics, ar pozitīviem rezultātiem tika apspriesta cēzija-131 sēklu izmantošana prostatas vēža ārstēšanā.

Lai cēzija terapija varētu ieņemt vietu medicīnā, ir nepieciešami vairāk pētījumu. Tomēr līdz šim pētījumi ir parādījuši, ka cēzija-131 lietošana vēža audzēju ārstēšanai ar brahioterapiju ir daudzsološa.

Cēzija un Francijas salīdzinājums

Tāpat kā cēzijs, franks (Fr) pieder sārmu metāliem (tikai radioaktīviem) un tam ir ārkārtīgi augsta ķīmiskā aktivitāte.

• Francijas blīvums ir 1,87 grami uz kubikcentimetru, kas ir salīdzināms ar cēzija blīvumu - 1,879 grami uz kubikcentimetru.
• Cēzijs un francijs ir divi no četriem metāliem, kas istabas temperatūrā kļūst šķidri. Dzīvsudrabam un gallijam ir viena un tā pati īpašība.
• Cēzija mijiedarbība ar ūdeni notiek ļoti efektīvi - ar sprādzienu veidojas hidroksīds CsOH un ūdeņradis H2. Francijs un ūdens arī īpaši "nemīl" viens otru, un, mijiedarbojoties, veidojas spēcīgākais sārms - franču hidroksīds.
• Tāpat kā cēzijs, franks uzkrājas dzīvajos organismos.Tādēļ šī metāla izotopi ir atraduši savu pielietojumu medicīnā, vēža diagnosticēšanai un dažādiem bioloģiskiem pētījumiem.
• Bet izplatības ziņā cēzijs ir tālu priekšā francijam. Katru gadu pasaulē tiek iegūtas apmēram 20 tonnas koncentrētas cēzija rūdas. Saskaņā ar PeriodicTable, cēzijs ir 50. visbiežāk sastopamais elements zemes garozā. Francijā visā zemes garozā ir aptuveni 340 grami.

Tas ir, divu aktīvāko metālu īpašības uz planētas ir ļoti līdzīgas.

Cēzija un litija salīdzinājumi

Litijs ir viens no 3 aktīvākajiem metāliem uz planētas. Tā ir galvenā bateriju sastāvdaļa, kas darbina viedtālruņus, klēpjdatorus un elektriskos transportlīdzekļus. Vairāk nekā puse pasaules litija krājumu nāk no "litija trīsstūra" - Bolīvijas, Čīles un Argentīnas. Lielākais litija avots no sāls ir Čīles Atakamas tuksnesis.

• Tāpat kā cēzijs, arī litijs ir sārmu metāls. Un, tāpat kā cēzijs, dabā tas notiek tikai savienojumu veidā. Turklāt litija pēdas ir sastopamas gandrīz visos magmatiskajos iežos un daudzos minerālu avotos. Tas bija viens no trim Lielā sprādziena radītajiem elementiem kopā ar ūdeņradi un hēliju.
• Zemes garozā ir maz litija un cēzija - attiecīgi 21 g / t un 3,7 g / t.
• Ja cēzijs aizdegas gaisā, mijiedarbojoties ar skābekli, tad litiju kādu laiku var uzglabāt pat brīvā dabā. Šīs "tolerances" dēļ litijs ir vienīgais sārmu metāls, kas nav jāuzglabā petrolejā. Tas var arī nodot “ugunīgus sveicienus”, mijiedarbojoties ar skābekli, bet tikai augstā temperatūrā.
• Litijs ir vismazāk blīvs metāls (0,533 g / cm3). Cēzijam ir daudz lielāks blīvums - 1,879 grami uz kubikcentimetru. Litija vieglums nozīmē, ka tas var uzkrāt enerģiju, nepievienojot gravitāciju dažādām ierīcēm.
• Bet attiecībā uz zemu kušanas temperatūru litijs dod priekšroku cēzijam. Tās kušanas temperatūra ir 180,5 grādi pēc Celsija. Un cēzijs kūst jau pie 28,4 grādiem pēc Celsija.
• Bet litijs ātri vārās - pie 134 grādiem, bet cēziju nav viegli uzvārīt, nepieciešama 678 grādu temperatūra.
• Gan litiju, gan cēziju viegli sagriež ar parasto nazi.