A legaktívabb fémek az I. és II. Csoport elemei, amelyek a periódusos rendszer bal oldalán találhatók. A fém akkor tekinthető aktívnak, ha erősen és gyorsan reagál más elemekkel.A fém reaktivitása növekszik, amikor a periódusos rendszer tetejéről lefelé haladunk.
Kivételt képez a hidrogén, amelyet nem tekintünk fémnek, és a Mendelejev kémiai elemek periodikus rendszerének bal felső sarkában található.
A legaktívabb fémek a világon
A kémiai elemek periódusos táblázatában felsorolt fém elemek reaktivitása alapján ezeket három csoportra osztják:
- Aktív fémek.
- A fémek átlagos aktivitása.
- Inaktív fémek.
A Földön a legaktívabb fémek a lítium, a cézium és Franciaország.
A nem radioaktív elemek közül a cézium a legaktívabb. Ez egy ritka ezüstsárga fényes fém, atomszámmal (protonok száma a magban) 55. Ez egy nagyon puha elem, amely megolvad a kezedben - ha korábban nem robbant fel, mivel erősen reagál a nedvességre.
Van még egy nagyon radioaktív elem, Franciaország, amely aktívabb lehet, mint a cézium. Vagy talán nem, valószínűleg soha nem fogjuk tudni, mert Franciaország nemcsak rendkívül radioaktív, hanem rendkívül ritka fém is.
A három legaktívabb fémből az utolsó - a lítium - érdekes tulajdonsággal rendelkezik. Málna színt ad a lángoknak.
Itt egy videó bemutató a lítium, nátrium, kálium, rubidium és cézium aktivitásáról.
Mi a cézium?
A cézium az alkálifémekre utal. Nagyon reakcióképes, és a természetben nem fordulnak elő szabadon. Ezek a fémek szintén nagyon elasztikusak, jó hő- és elektromos vezetők.
A cézium volt az első elem, amelyet spektroszkóppal lehetett kimutatni. 1860-ban Robert Bunsen és Gustav Kirchhoff német vegyészek fedezték fel, amikor a Bad Dürkheim forrás ásványvíz-spektrumát elemezték.
A cézium természetesen megtalálható a pollucit és a lepidolit ásványokban. Számos alumínium-szilikátban, például berilben, petalitban és karnallitban található meg. A leggazdagabb cézium lerakódások Kanadában, a Bernick-tó partján találhatók. Az összes földkészlet kb. 70% -a oda koncentrálódik. Kíváncsi, hogy ez a tó az éves cézium fesztivál (február 24) helyszíne, amikor tonna anyagot égnek a hóban, és más cézium őrület uralkodik.
A cézium a reaktorokban a maghasadás mellékterméke.
Cézium tulajdonságai
Bár a cézium nem a világ legnehezebb féme, ez a legaktívabb, és számos egyedi tulajdonsággal rendelkezik:
- Spontosan ég a levegőben, és bármilyen formában, akár jéggel akár -116 С hőmérsékleten is azonnal felrobban.
- Ragyogó kék lánggal ég. A láng lilanak tűnik a nem kezeltnek, nem pedig a kéknek, de megfelelő meditáció után, a kémiával kapcsolatos munkák tanulmányozásával és a félelmetes órák félelmével töltött óráival a cézium égése előtt kiderül lángjának valódi kék jellege.
- A "cézium" név két fényes kék vonalból származik a kibocsátási spektrumában. Latinul fordítva a „caesius” jelentése: „kék ég”.
- Hidroxidja (folyékony olvadt állapot) húsot, üvegt és sok más anyagot képes enni. Csak a ródium-fém és számos ötvözete képes ellenállni a cézium-hidroxid olvadéknak.
- A cézium-jodidot és a bromidot központi alkatrészként használják a nagy pontosságú optika gyártásában, ideértve a látnivalókat, a szemüveget és az éjjellátó távcsövet. A céziumot kis ionizációs potenciáljuk miatt kísérletileg is használták az űrhajók ionerőműveiben.
- A céziumot használják a legpontosabb atomórák készítésére. Még a világ legjobb óráitól is elmaradhat néhány másodperc vagy akár egy perc. A cézium-alapú atomórák azonban öt milliárd év alatt csak egy másodperccel veszítenek.
- A természetes cézium egy stabil izotópból, a Cs 133-ból áll. 30 egyéb radioaktív izotóp ismert, amelyek a Cs 114-től a Cs-ig tartanak. A cézium-137 (más néven cézium) a radioaktív hulladék és a nukleáris szennyeződés egyik legveszélyesebb veszélyes alkotóeleme. Élő szervezetekben és akár gombákban is felhalmozódik, legmagasabb tartalmát az észak-amerikai rénszarvasok és vízimadarak tartalmazzák.
Az embereket és az állatokat állandóan minimális cézium-hatásnak teszik ki, amikor esznek, lélegeznek és iszik. Noha valószínűtlen, hogy csak a cézium miatt fogunk megbetegedni, a hosszan tartó expozíció káros egészségügyi hatásokhoz vezethet, beleértve émelygést, hányást, vérzést és sejtkárosodást.
Cézium- és rákkezelés
Paracelsus azt állította, hogy minden méreg, és minden gyógyszer. Csak az adagolás kérdése. És amikor a céziumról van szó, a Paracelsus szavai teljesen igazak.
A cézium hatékonyságát a rák több formájának kezelésében, ideértve az agydaganatokat is, jelenleg vizsgálják. A cézium-131-et, a cézium radioaktív izotópját és egy másik radioaktív izotópot (jód-125) együtt egy brachiterapiás kapszulába („mag”) helyezik.
Az Brachyterápiás Amerikai Társaság szerint a brachiterapiai kapszula radioaktív „hüvely”, amely közvetlenül illeszkedik a rákos szövetbe. Az ilyen magvak hatékonyak a rák több formájában, ideértve a prosztata, a méhnyak és az endometrium rákját is.
Az egyik vizsgálatban agydaganatokban szenvedő 24 betegből álló csoportba imádtak brazil-terápiás magokat cézium-131-vel. A minimális mellékhatásokat megfigyelték, de általában a betegek jól tolerálták ezt a kezelési formát.
Az ötlet, hogy rákkezelésként brazil-terápiás magvakat használják cézium-131-kel, az 1960-as években merült fel, és egy Radiology folyóiratban közzétett tanulmány ismerteti. A Medical Physics folyóiratban 2009-ben közzétett tanulmány pozitív eredményekkel tárgyalt a cézium-131 mag felhasználását a prosztata rák kezelésére.
További kutatásokra van szükség, mielőtt a céziumkezelés határozottan helyet kap az orvostudományban. A tanulmányok azonban eddig bebizonyították, hogy a cézium-131 rák brachioterápiás kezelésére való felhasználása bátorító.
A Cézium és Franciaország összehasonlítása
A céziumhoz hasonlóan Franciaország (Fr) az alkálifémekhez tartozik (csak radioaktív) és rendkívül magas kémiai aktivitással rendelkezik.
- Franciaország sűrűsége 1,87 gramm / köbcentiméter, ami összehasonlítható a cézium sűrűségével - 1,879 gramm / cm3.
- A cézium és Franciaország a négy fémből kettő, amelyek szobahőmérsékleten folyékonyvá válnak. A higanynak és a galliumnak ugyanaz a tulajdonsága.
- A cézium és a víz kölcsönhatása nagyon látványos - robbanással a CsOH hidroxid és a hidrogén H2 képződik. Franciaország és a víz szintén nem különösebben „szeretik” egymást, és amikor kölcsönhatásba lépnek, a legerősebb lúg képződik - Franciaország hidroxid.
- A céziumhoz hasonlóan Franciaország is felhalmozódik az élő szervezetekben. Ezért ennek a fémnek az izotópjai alkalmazhatók az orvostudományban, a rák diagnosztizálásában és különféle biológiai vizsgálatokban.
- A cézium gyakorisága azonban messze meghaladja Franciaországot. A világon évente körülbelül 20 tonna céziumban dúsított ércet bányásznak. A PeriodicTable szerint a cézium a földkéreg 50. leggyakoribb eleme. Franciaországban az egész földkéregben kb. 340 gramm van.
Vagyis tulajdonságaik alapján a bolygó két leghatékonyabb féme nagyon hasonló.
A cézium és a lítium összehasonlítása
A lítium a bolygó 3 legnépszerűbb féme között van. Ez az okostelefonok, laptopok és elektromos autók tápegységeinek kulcseleme. A világ lítiumszükségleteinek több mint fele a „lítium háromszögből” származik - Bolívia, Chile és Argentína. A sóból származó lítium legnagyobb forrása az Atacama chilei sivataga.
- A céziumhoz hasonlóan a lítium az alkálifémekhez is tartozik. És a céziumhoz hasonlóan a természetben csak vegyületek formájában található meg. Sőt, lítiumnyomok találhatók szinte minden idegen kőzetben és sok ásványforrásban. Ez volt a Big Bang által létrehozott három elem egyike, a hidrogénnel és a héliummal együtt.
- A földkéregben a lítium és a cézium kicsi - 21 g / t, illetve 3,7 g / t.
- Ha a cézium meggyullad a levegőben és kölcsönhatásba lép az oxigénnel, akkor a lítiumot egy ideig szabadban is tárolhatja. Ennek a „tolerancianak” köszönhetően a lítium az egyetlen alkálifémek képviselője, amely nem igényli a kerozinban való tárolást. Arra is képes "tüzes köszöntéseket" közvetíteni, amikor az oxigénnel kölcsönhatásba lép, de csak magas hőmérsékleten.
- A lítium a legkevésbé sűrű fém (0,533 g / cm3). A cézium sűrűsége sokkal nagyobb - 1,879 gramm / cm3. A lítium könnyűsége azt jelenti, hogy energiát képes tárolni anélkül, hogy a különféle eszközök gravitációját hozzáadná.
- Az alacsony olvadáspontú lítium azonban esélyeket ad a céziumra. Olvadáspontja 180,5 Celsius fok. A cézium már 28,4 Celsius fokon olvad.
- A lítium azonban gyorsan felforrósodik - 134 fokon, de a cézium forralásához nem könnyű, 678 fok hőmérséklete szükséges.
- A lítiumot és a céziumot egy egyszerű késsel könnyen meg lehet vágni.
