Aktiivisimmat metallit ovat ryhmien I ja II elementtejä, jotka sijaitsevat jaksotaulukon vasemmalla puolella. Metallia pidetään aktiivisena, kun se reagoi voimakkaasti ja nopeasti muiden elementtien kanssa.Metallin reaktiivisuus kasvaa, kun siirrymme jaksollisen taulukon yläreunasta alareunaan.

Poikkeuksena on vety, jota ei pidetä metallina ja joka sijaitsee Mendelejevin kemiallisten elementtien jaksollisen järjestelmän vasemmassa yläkulmassa.

Aktiivisimmat metallit maailmassa

Kemiallisten alkuaineiden jaksollisessa taulukossa lueteltujen metalliosien reaktiivisuuden mukaan ne jaetaan kolmeen ryhmään:

1. Aktiiviset metallit.
2. Metallien keskimääräinen aktiivisuus.
3. Ei-aktiiviset metallit.

Maan aktiivisimmat metallit ovat litium, cesium ja Ranska.

Cesium on aktiivisin ei-radioaktiivisista alkuaineista. Tämä on harvinainen hopeankeltainen kiiltävä metalli, jonka atominumero (protonien lukumäärä ytimessä) 55. Se on erittäin pehmeä elementti, joka sulaa käsissäsi - jos se ei räjähtää aikaisemmin, koska se reagoi voimakkaasti kosteuteen.

On myös erittäin radioaktiivinen alkuaine, Ranska, joka voi olla aktiivisempi kuin cesium. Tai ehkä ei, emme todennäköisesti koskaan tiedä, koska Ranska ei ole vain erittäin radioaktiivinen, vaan myös erittäin harvinainen metalli.

Viimeisimmällä kolmesta aktiivisimmasta metallista - litiumilla - on mielenkiintoinen ominaisuus. Se antaa vadelmavärin liekkeille.

Tässä on videoesitys litiumin, natriumin, kaliumin, rubidiumin ja cesiumin aktiivisuudesta.

Mikä on cesium?

Cesium tarkoittaa alkalimetalleja. Ne ovat hyvin reaktiivisia, eikä niitä esiinny vapaasti luonnossa. Nämä metallit ovat myös erittäin taipuisia, ne ovat hyviä lämpö- ja sähköjohtimia.

Cesium oli ensimmäinen elementti, joka voitiin havaita spektroskoopilla. Saksalaiset kemistit Robert Bunsen ja Gustav Kirchhoff löysivät sen vuonna 1860, kun he analysoivat Bad Dürkheimin lähteen kivennäisvesispektriä.

Cesiumia esiintyy luonnossa pollukiitin ja lepidoliitin mineraaleissa. Sitä on myös monissa alumiinisilikaateissa, kuten beryylissä, petalitissa ja karnaliitissa. Rikkaimmat tunnetut cesiumiesiintymät sijaitsevat Kanadassa, Bernick-järven rannalla. Noin 70% kaikista maavarannoista on keskittynyt sinne. On uteliasta, että tämä järvi on paikka vuotuiselle cesium-festivaalille (24. helmikuuta), kun tonnia tätä ainetta poltetaan lumessa ja vallitsee muu cesium-hulluus.

Cesium on myös reaktorien ydinfission sivutuote.

Cesium-ominaisuudet

Vaikka cesium ei ole maailman raskain metalli, se on aktiivisin ja sillä on useita ainutlaatuisia ominaisuuksia:

• Se palaa spontaanisti ilmassa ja räjähtää heti kosketuksessa veden tai kosteuden kanssa missä tahansa muodossa, jopa jään ollessa -116 С.
• Se palaa loistavalla sinisellä liekillä. Liekki näyttää purppuraalta tahattomalta, ei siniseltä, mutta riittävän meditaation, kemiallisten töiden tutkimuksen ja kunnioitetun autuaan tunnin aikana ennen cesiumin palamista paljastuu liekin todellinen sininen luonne.
• Nimi "cesium" on peräisin kahdesta kirkkaan sinisestä linjasta sen emissiospektrissä. Latinaksi käännettynä "caesius" tarkoittaa "taivaansinistä".
• Sen hydroksidi (nestemäinen sulatila) kykenee syömään lihaa, lasia ja monia muita aineita. Vain rodiummetalli ja joukko sen seoksia kykenevät kestämään cesiumhydroksidisulan.
• Cesiumjodidia ja bromidia käytetään keskeisinä komponenteina tarkkuusoptiikan, mukaan lukien nähtävyydet, lasit ja yönäkökiikarit, valmistuksessa. Cesiumia on käytetty kokeellisesti myös avaruusalusten ionivoimalaitoksissa sen alhaisen ionisaatiopotentiaalin vuoksi.
• Cesiumia käytetään tarkimpien atomikellojen luomiseen. Jopa maailman parhaat kellot voivat olla jäljessä muutama sekunti tai jopa minuutti. Mutta cesiumpohjaiset atomikellot menettävät vain sekunnin viidestä miljardista vuodesta.
• Luonnollinen cesium koostuu yhdestä stabiilista isotoopista, Cs 133. Tunnetaan 30 muuta radioaktiivista isotooppia, jotka täyttävät alueen Cs 114 - Cs 145. Cesium-137 (tunnetaan myös nimellä radiokaesium) on yksi radioaktiivisen jätteen ja ydinlaskeuman biologisesti vaarallisimmista komponenteista. Se kertyy eläviin organismeihin ja jopa sieniin, ja suurin pitoisuus löytyy poroista ja vesilintuista Pohjois-Amerikassa.

Ihmiset ja eläimet altistuvat jatkuvasti minimaaliselle määrälle cesiumia syödessään, hengittäessä ja juodes. Vaikka on epätodennäköistä, että olemme sairaita vain cesiumin takia, pitkäaikainen altistuminen voi aiheuttaa haitallisia terveysvaikutuksia, kuten pahoinvointia, oksentelua, verenvuotoa ja soluvaurioita.

Cesium- ja syöpähoito

Paracelsus väitti, että kaikki on myrkkyä ja kaikki on lääkettä. Kyse on vain annostelusta. Ja kun kyse on cesiumista, Paracelsuksen sanat ovat täysin totta.

Cesiumin tehokkuutta useiden syöpämuotojen, mukaan lukien aivokasvaimet, hoidossa tutkitaan parhaillaan. Cesium-131, cesiumin radioaktiivinen isotooppi, yhdessä toisen radioaktiivisen isotoopin (jodi-125) kanssa, asetetaan brachiterapiakapseliin (”siemen”).

American Brachytherapy -yhdistyksen mukaan brachiterapiakapseli on radioaktiivinen "pod", joka sopii suoraan syöpäkudokseen. Tällaiset siemenet ovat tehokkaita useissa syöpämuodoissa, mukaan lukien eturauhasen, kohdunkaulan ja endometriumin syöpään.

Yhdessä tutkimuksessa 24 potilaan ryhmälle, jolla oli aivokasvaimia, istutettiin brasioterapeuttisia siemeniä cesium-131: llä. Havaittiin minimaaliset sivuvaikutukset, mutta yleensä potilaat sietivät tämän hoitomuodon hyvin.

Ajatus brachytherapy-siementen käytöstä cesium-131: n kanssa syövän hoidossa syntyi jo 1960-luvulla, ja sitä kuvailtiin Radiology-lehdessä julkaistussa tutkimuksessa. Medical Physics -lehdessä vuonna 2009 julkaistussa tutkimuksessa keskusteltiin cesium-131-siementen käytöstä eturauhassyövän hoidossa positiivisilla tuloksilla.

Tarvitaan lisää tutkimusta, ennen kuin cesiumhoito tulee tiukasti paikoilleen lääketieteessä. Tutkimukset ovat kuitenkin toistaiseksi osoittaneet, että cesium-131: n käyttö syövän hoidossa brachioterapiassa on rohkaisevaa.

Cesiumin ja Ranskan vertailu

Kuten cesium, myös Ranska (Fr) kuuluu alkalimetalleihin (vain radioaktiivisiin) ja sillä on erittäin korkea kemiallinen aktiivisuus.

• Ranskan tiheys on 1,87 grammaa kuutiometriä kohti, mikä on verrattavissa cesiumin tiheyteen - 1,879 grammaa kuutiometriä kohti.
• Cesium ja Ranska ovat kaksi neljästä metallista, jotka muuttuvat nestemäisiksi huoneenlämpötilassa. Elohopealla ja galliumilla on sama ominaisuus.
• Cesiumin ja veden vuorovaikutus on erittäin näyttävää - räjähdyksen myötä muodostuu hydroksidia CsOH ja vety H2. Ranska ja vesi eivät myöskään "erityisen" rakasta toisiaan, ja kun ne ovat vuorovaikutuksessa, muodostuu vahvin alkali - Ranskan hydroksidi.
• Kuten cesium, myös Ranska kertyy eläviin organismeihin. Siksi tämän metallin isotoopit ovat löytäneet sovellutuksensa lääketieteessä syövän diagnosointiin ja moniin biologisiin tutkimuksiin.
• Mutta cesiumin levinneisyys on selvästi edellä Ranskaa. Maailmassa louhitaan vuosittain noin 20 tonnia cesiumrikastettua malmia. PeriodicTable-taulukon mukaan cesium on maan kuoren 50. yleisin elementti. Ranskassa koko maankuoressa on noin 340 grammaa.

Toisin sanoen ominaisuuksiensa perusteella kaksi aktiivisinta metallia planeetalla ovat hyvin samankaltaisia.

Cesiumin ja litiumin vertailut

Litium on planeetan kolmen aktiivisimman metallin joukossa. Tämä on tärkeä osa älypuhelimia, kannettavia tietokoneita ja sähköautoja käyttävissä akkuissa. Yli puolet maailman litiumtarpeista on peräisin litiumkolmiosta - Bolivia, Chile ja Argentiina. Suurin suolaa sisältävä litiumin lähde on Chilen Atacama-autiomaa.

• Kuten cesium, litium kuuluu alkalimetallien joukkoon. Ja kuten cesium, se löytyy luonnosta vain yhdisteiden muodossa. Lisäksi litiumin jälkiä on löydetty melkein kaikista muista kivistä ja monista mineraalilähteistä. Se oli yksi kolmesta ison räjähdyksen luomasta elementistä, vedyn ja heliumin kanssa.
• Maankuoressa oleva litium ja cesium ovat pieniä - vastaavasti 21 g / t ja 3,7 g / t.
• Jos cesium syttyy ilmassa vuorovaikutuksessa hapen kanssa, litiumia voidaan varastoida jopa jonkin aikaa ulkona. Tämän "toleranssin" takia litium on ainoa alkalimetallien edustaja, jota ei vaadita varastointiin petroliin. Hän voi myös välittää "tulisia terveisiä" vuorovaikutuksessa hapen kanssa, mutta vain korkeissa lämpötiloissa.
• Litium on vähiten tiheä metalli (0,533 g / cm3). Cesiumin tiheys on paljon suurempi - 1 879 grammaa kuutiometriä kohti. Litiumin keveys tarkoittaa, että se voi varastoida energiaa lisäämättä painovoimaa erilaisiin laitteisiin.
• Mutta heikosti sulava litium antaa kertoimet keesialle. Sen sulamispiste on 180,5 celsiusastetta. Ja cesium sulaa jo 28,4 celsiusastetta.
• Litium kiehuu kuitenkin nopeasti - 134 asteessa, mutta cesiumin kiehuttaminen ei ole helppoa, 678 asteen lämpötila on tarpeen.
• Sekä litium että cesium leikataan helposti tavallisella veitsellä.

Katso video: Super Expensive Metals - Periodic Table of Videos (Joulukuu 2024).