En aktif metaller, periyodik tablonun sol tarafında bulunan I ve II gruplarının elementleridir. Bir metal, diğer elementlerle güçlü ve hızlı bir şekilde reaksiyona girdiğinde aktif kabul edilir Periyodik tablonun tepesinden altına doğru hareket ettiğimizde bir metalin reaktivitesi artar.
Bunun bir istisnası, metal olarak kabul edilmeyen ve Mendeleev'in periyodik kimyasal elementler tablosunun sol üst köşesinde bulunan hidrojendir.
Dünyanın en aktif metalleri
Kimyasal elementlerin periyodik tablosunda listelenen metal elementlerin reaktivitesine göre üç gruba ayrılırlar:
- Aktif metaller.
- Orta aktivite metalleri.
- Düşük aktif metaller.
Dünyadaki en aktif metaller lityum, sezyum ve fransiyumdur.
Sezyum, radyoaktif olmayan elementlerin en aktif olanıdır. Atom numarası (çekirdekteki proton sayısı) 55 olan nadir gümüş-sarı parlak bir metaldir. Elinizde eriyecek çok yumuşak bir elementtir - eğer daha erken patlamazsa, neme kuvvetli tepki verir.
Ayrıca, sezyumdan daha aktif olabilen oldukça radyoaktif bir element olan fransiyum da vardır. Ya da olmayabilir, muhtemelen asla bilemeyeceğiz, çünkü fransiyum sadece aşırı derecede radyoaktif değil, aynı zamanda son derece nadir bir metaldir.
En aktif üç metalin sonuncusu - lityum - ilginç bir özelliğe sahiptir. Alevlere kızıl renk verir.
İşte lityum, sodyum, potasyum, rubidyum ve sezyumun aktivitesinin bir video gösterimi.
Sezyum nedir
Sezyum, alkali metallere aittir. Oldukça reaktiftirler ve doğada serbestçe oluşmazlar. Bu metaller ayrıca çok sünektir ve iyi termal ve elektrik iletkenleridir.
Sezyum, bir spektroskopla tespit edilebilen ilk elementti. 1860 yılında Alman kimyagerler Robert Bunsen ve Gustav Kirchhoff tarafından Bad Dürkheim kaynağından gelen maden suyu spektrumunu analiz ettiklerinde keşfedildi.
Sezyum doğal olarak pollucite ve lepidolit minerallerinde bulunur. Beril, petalit ve karnalit gibi birçok alüminosilikatta da bulunur. Bilinen en zengin sezyum yatağı Kanada'da, Bernick Gölü kıyısında yer almaktadır. Tüm dünya rezervlerinin yaklaşık% 70'i burada yoğunlaşmıştır. İlginçtir ki, bu göl, karda tonlarca bu maddenin yandığı ve başka bir sezyum çılgınlığının hüküm sürdüğü yıllık Sezyum Festivali'nin (24 Şubat) yapıldığı yerdir.
Sezyum ayrıca reaktörlerdeki nükleer fisyonun bir yan ürünüdür.
Sezyum özellikleri
Sezyum olsun ve olmasın dünyanın en ağır metali, ancak en aktif olanıdır ve bir dizi benzersiz özelliğe sahiptir:
- Havada kendiliğinden yanar ve -116 C'ye kadar buzla bile herhangi bir biçimde su veya nem ile temas ettiğinde anında patlar.
- Parlak mavi bir alevle yanar. Deneyimsizler için alev mavi yerine mor görünür, ancak yeterince meditasyondan, kimya çalışmalarını inceledikten ve sezyum yanığına hayranlıkla harcanan keyifli saatler sonra alevinin gerçek mavi doğası ortaya çıkar.
- "Sezyum" adı, emisyon spektrumundaki iki parlak mavi çizgiden gelmektedir. Latince'den çevrilen "caesius", "gök mavisi" anlamına gelir.
- Hidroksiti (sıvı erimiş hal) et, cam ve diğer birçok maddeyi yiyebilir. Yalnızca metal rodyum ve bir dizi alaşımları sezyum hidroksitin erimesine dayanabilir.
- Sezyum iyodür ve bromür, dürbünler, gözlükler ve gece görüş dürbünleri dahil olmak üzere yüksek hassasiyetli optiklerin üretiminde merkezi bileşenler olarak kullanılır. Sezyum, düşük iyonlaşma potansiyeli nedeniyle uzay araçları için iyon tahrik sistemlerinde deneysel olarak da kullanılmıştır.
- Sezyum, en doğru atom saatlerini oluşturmak için kullanılır. Hatta dünyanın en iyi kol saati birkaç saniye hatta bir dakika geride olabilir. Ancak sezyuma dayalı atomik saatler, beş milyar yılda yalnızca bir saniye kaybediyor.
- Doğal sezyum bir kararlı izotop, Cs 133'den oluşur. Cs 114 ila Cs 145 aralığını doldurduğu bilinen 30 başka radyoaktif izotop vardır. Sezyum-137 (diğer adıyla radyosezyum), radyoaktif atık ve nükleer serpintinin biyolojik olarak en tehlikeli bileşenlerinden biridir. Canlı organizmalarda ve hatta mantarlarda birikir ve en yüksek içeriği Kuzey Amerika'daki ren geyiği ve su kuşlarında bulunur.
İnsanlar ve hayvanlar, yiyerek, nefes alarak ve içerek sürekli olarak minimum miktarda sezyuma maruz kalırlar. Tek başına sezyumdan hastalanmamız pek olası olmasa da, uzun süreli maruz kalma mide bulantısı, kusma, kanama ve hücre hasarı gibi olumsuz sağlık etkilerine yol açabilir.
Sezyum ve kanser tedavisi
Paracelsus bile her şeyin zehir olduğunu ve her şeyin bir ilaç olduğunu savundu. Bu sadece dozaj. Ve sezyum söz konusu olduğunda, Paracelsus'un sözleri kesinlikle doğrudur.
Sezyum şu anda beyin tümörleri de dahil olmak üzere çeşitli kanser türlerinin tedavisi için araştırılmaktadır. Bir radyoaktif sezyum izotopu olan sezyum-131, başka bir radyoaktif izotopla (iyot-125) bir brakiterapi kapsülüne ("tohum") yerleştirilir.
Amerikan Brakiterapi Derneği'ne göre, brakiterapi kapsülü, doğrudan kanserli dokuya yerleştirilen radyoaktif bir "kapsüldür". Bu tohumlar prostat, rahim ağzı ve endometriyal kanserler dahil olmak üzere çeşitli kanser türleri için etkilidir.
Bir çalışmada, beyin tümörü olan 24 hastadan oluşan bir gruba, tümöre sezyum-131 brakiterapi tohumları implante edildi. Minimal yan etkiler vardı, ancak hastalar genellikle bu tedavi şeklini iyi tolere etti.
Sezyum-131 brakiterapi tohumlarını kanser tedavisi olarak kullanma fikri 1960'lara dayanır ve Radiology dergisinde yayınlanan bir çalışmada açıklanmıştır. Medical Physics dergisinde yayınlanan bir 2009 araştırması, prostat kanserini olumlu sonuçlarla tedavi etmek için sezyum-131 tohumlarının kullanımını tartıştı.
Sezyum tedavisinin tıpta sağlam bir yer tutabilmesi için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır. Ancak şimdiye kadar yapılan araştırmalar, sezyum-131'in kanserli tümörleri brakiterapi ile tedavi etmek için kullanılmasının cesaret verici olduğunu göstermiştir.
Sezyum ve Fransa'nın karşılaştırılması
Sezyum gibi, fransiyum (Fr) da alkali metallere (sadece radyoaktif) aittir ve son derece yüksek kimyasal aktiviteye sahiptir.
- Fransa'nın yoğunluğu santimetre küp başına 1.87 gram olup, sezyum yoğunluğu ile karşılaştırılabilir - santimetre küp başına 1.879 gram.
- Sezyum ve fransiyum, oda sıcaklığında sıvı hale gelen dört metalden ikisidir. Cıva ve galyum aynı özelliğe sahiptir.
- Sezyumun suyla etkileşimi çok etkili bir şekilde gerçekleşir - bir patlama, hidroksit CsOH ve hidrojen H2 oluşumu. Fransiyum ve su da birbirlerini özellikle "sevmezler" ve etkileşime girdiklerinde en güçlü alkali oluşur - fransiyum hidroksit.
- Sezyum gibi, fransiyum da canlı organizmalarda birikir.Bu nedenle, bu metalin izotopları, kanser teşhisi ve çeşitli biyolojik araştırmalar için tıpta uygulamalarını bulmuşlardır.
- Ancak yaygınlık açısından sezyum, fransiyumun çok ilerisindedir. Dünyada her yıl yaklaşık 20 ton konsantre sezyum cevheri çıkarılmaktadır. PeriodicTable'a göre sezyum, yerkabuğunda en çok bulunan 50. elementtir. Fransa, ancak tüm yer kabuğunda yaklaşık 340 gram var.
Yani, gezegendeki en aktif iki metalin özellikleri çok benzer.
Sezyum ve lityum karşılaştırmaları
Lityum, gezegendeki en aktif 3 metalden biridir. Akıllı telefonlara, dizüstü bilgisayarlara ve elektrikli araçlara güç sağlayan pillerdeki önemli bir bileşendir. Dünyadaki lityum kaynaklarının yarısından fazlası "lityum üçgeni" - Bolivya, Şili ve Arjantin'den geliyor. Tuzdan elde edilen en büyük lityum kaynağı Şili Atacama Çölüdür.
- Sezyum gibi lityum da bir alkali metaldir. Ve sezyum gibi, doğada yalnızca bileşikler şeklinde bulunur. Dahası, hemen hemen tüm magmatik kayalarda ve birçok maden kaynağında lityum izleri bulunur. Hidrojen ve helyum ile birlikte Big Bang'in yarattığı üç elementten biriydi.
- Yerkabuğunda çok az lityum ve sezyum vardır - sırasıyla 21 g / t ve 3,7 g / t.
- Sezyum havada tutuşursa, oksijenle etkileşime girerse, o zaman lityum bir süre açık havada bile saklanabilir. Bu "tolerans" nedeniyle, lityum, gazyağı içinde depolanması gerekmeyen tek alkali metaldir. Ayrıca oksijenle etkileşime girdiğinde "ateşli selamlar" iletebilir, ancak yalnızca yüksek sıcaklıklarda.
- Lityum en az yoğun metaldir (0,533 g / cm3). Sezyumun yoğunluğu çok daha yüksektir - santimetre küp başına 1.879 gram. Lityumun hafifliği, çeşitli cihazlara yerçekimi eklemeden enerji depolayabileceği anlamına gelir.
- Ancak düşük erime noktası açısından lityum sezyuma bir avantaj sağlar. Erime noktası 180,5 santigrat derecedir. Ve sezyum zaten 28.4 santigrat derecede eriyor.
- Ancak lityum hızla kaynar - 134 derecede, ancak sezyumun kaynaması kolay değildir, 678 derecelik bir sıcaklık gereklidir.
- Hem lityum hem de sezyum sıradan bir bıçakla kolayca kesilebilir.