金属铯是什么

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铯色白质软 ,熔点低。在空气中容易氧化。是制造真空件器、光电管等的重要材料,化学上用做催化剂 。

元素简介

Cesium

化学元素铯的化学符号是Cs,原子序数是55 ,为第六周期ⅠA 族s区元素。

自然界中铯盐存在于矿物中 ,也有少量氯化铯存在于光卤石。由氯化铯用钙还原制取 。

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发现过程

1860年,德国的本生和基尔霍夫,在对矿泉的提取物进行光谱实验时 ,发现了铯 。

光谱分析比化学分析灵敏度高,在地壳中含量较少的铯 、铷、铊、铟,在逃过了分析化学家们的手之后 ,就被光谱分析的关卡逮捕住了。

1860年,本生和基尔霍夫创建光谱分析的这一年,他们用分光镜在浓缩的杜克海姆矿泉水中发现有一个新的碱金属存在。他们在一篇报告中叙述着:“蒸发掉40吨矿泉水 ,把石灰 、锶土和苦土沉淀后,用碳酸铵除去锂土,得到的滤液在分光镜中除显示出钠、钾和锂的谱线外 ,还有两条明亮的蓝线,在锶线附近 。现在并无已知的简单物质能在光谱的这一部分显现出这两条蓝线。经过研究可以得出结论,必有一未知的简单物质存在 ,属于碱金属族。我们建议把这一物质叫做Cesium(铯) ,符号为Cs 。命名来自拉丁文caesius,古代人们用它指晴朗天空的蓝色。…… ”

其实早在1846年,德国弗赖贝格(Freiberg)冶金学教授普拉特勒曾经分析了鳞云母(又称红云母)的矿石时 ,误将硫酸铯当成了硫酸钠和硫酸钾的混合物了。铯从他手中溜走了 。

金属铯一直到1882年才由德国化学家塞特贝格电解氰化铯和氰化钡的混合物获得。

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总体特性

周期:六

族:ⅠA

分区:s

太阳中含量:0.008 ppm

海水中含量:30000 ppm

地壳中含量:3ppm

原子量:132.9

原子半径:260 pm

共价半径:225 pm

氧化态:+1(主要)-1

电负性: 0.79(鲍林标度)

最稳定的同位素:133Cs

晶胞参数:

a = 614.1 pm

b = 614.1 pm

c = 614.1 pm

α = 90°

β = 90°

γ = 90°

电离能(kJ /mol)

M - M+ 375.7

M+ - M2+ 2420

M2+ - M3+ 3400

M3+ - M4+ 4400

M4+ - M5+ 6000

M5+ - M6+ 7100

M6+ - M7+ 8300

M7+ - M8+ 11300

M8+ - M9+ 12700

M9+ - M10+ 23700

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物理性质

颜色:银白色(略带金色光泽)密度:1.879g/cm^3 莫氏硬度:0.2 熔点:28.40℃ 沸点:678.4℃ 比热容:240 J/(kg·K) 电导率:4.89×106/(m·Ω) 热导率:35.9 W/(m·K) 汽化热:67.74 kJ/mol 熔化热:2.092 kJ/mol 蒸气压:2500 Pa(1112K)

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化学性质

摩尔体积:71.07cm^3/mol

晶体结构:体心立方晶格

铯在空气中生成一层灰蓝色的氧化铯,不到一分钟就可以燃烧起来,发出玫瑰色的火焰 ,生成过氧化铯和超氧化铯。

铯在碱金属中是最活泼的,能和氧发生剧烈反应,生成多种铯氧化物 。在潮湿空气中 ,氧化的热量足以使铯熔化并燃烧。铯不与氮反应,但在高温下能与氢反应,生成相当稳定的氢化物。铯能与水发生剧烈的反应 ,如果把铯放进盛有水的水槽中,马上就会爆炸,所以做反应时一定要小心 。甚至和温度低到-116℃的冰均可发生猛烈反应产生氢气、氢氧化铯 ,生成的氢氧化铯是氢氧化碱中碱性最强的 。与卤素也可生成稳定的卤化物 ,这是由于它的离子半径大所带来的特点。铯和有机物也会发生同其他碱金属相类似的反应,但它比较活泼。氯化铯是它的主要化合物 。

铯盐跟钾盐 、钠盐一样溶于所有盐溶液中。(高氯酸盐不溶)

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元素用途

在光的作用下,铯会放出电子 ,金属铯主要用于制造光电管 、摄谱仪、闪烁计数器、无线电电子管 、军用红外信号灯以及各种光学仪器和检测仪器中。它的化合物用于玻璃和陶瓷的生产,用作二氧化碳净化装置中的吸收剂、无线电电子管吸气剂和微量化学中 。在医药上铯盐还可用作服用含砷药物后的防休克剂。同位素铯-137可用以治疗癌症。

其制作的原子钟准确度极高,每三百万年误差一秒 。在国际单位制(SI) ,一秒现在被制定为:在零磁场下,铯-133原子基态两个超精细能级间跃迁辐射9,192,631,770周所持续的时间。

最准确的计时仪器

用铯可以做成最准确的计时仪器——原子钟。 铯原子钟一说到钟,你们自然明白这是一种计量时间的工具 。人类的生活和生产活动离不开计时 ,想想看,如果有一天起床后,世界上所有的钟表都不翼而飞了 ,世界会变成什么样子呢?

过去,人们确定时间都拿地球的自转作为基准。地球是个天然的计时器,它每昼夜绕轴自转一周 ,寒来暑往 ,年年如此。人们把地球自转一周所需要的时间定为一天——二十四小时,它的八万六千四百分之一就是一秒,秒的时间单位就是这样来的 。

但是 ,后来人们发现,由于潮汐力等许多因素的影响,地球不是一个非常准确的“时钟” 。它的自转速度是不稳定的 ,时快时慢。虽然这种快慢的差别极小,但累计起来,误差就很大了。

有没有一种更准确的计时仪器呢?

人们开始打破旧的传统习惯 ,大的一头不行,往小的一头探索 。人们发现:铯原子的第六层——即最外层的电子绕着原子核旋转的速度,总是极其精确地在几十亿分之一秒的时间内转完一圈 ,稳定性比地球绕轴自转高得多。利用铯原子的这个特点,人们制成了一种新型的钟——铯原子钟,规定一秒就是铯原子“振动”9192631770次(即相当于铯原子的最外层电子旋转这么多圈)所需要的时间。这就是“秒 ”的最新定义 。

利用铯原子钟 ,人们可以十分精确地测量出十亿分之一秒的时间 ,精确度和稳定性远远地超过世界上以前有过的任何一种表,也超过了许多年来一直以地球自转作基准的天文时间。

人类创造性的劳动得到了收获。大家知道,在我们日常生活里 ,只要知道年、月 、日以至时、分、秒就可以了 。但是现代的科学技术却往往需要精确地计量更为短暂的时间,比如毫秒(千分之一秒) 、微秒(百万分之一秒)等等。有了像铯原子钟这样一类的钟表,人类就有可能从事更为精细的科学研究和生产实践 ,比如对原子弹和氢弹的爆炸、火箭和导弹的发射以及宇宙航行等等,实行高度精确的控制,当然也可以用于远程飞行和航海。

在太空中遨游

为了征服宇宙 ,必须有一种崭新的、飞行速度极快的交通工具 。一般的火箭 、飞船都达不到这样的速度,最多只能冲出地月系;只有每小时能飞行十几万公里的“离子火箭”才能满足要求。

前面我们已经说过,铯原子的最外层电子极不稳定 ,很容易被激发放射出来,变成为带正电的铯离子,所以是宇宙航行离子火箭发动机理想的“燃料”。

铯离子火箭的工作原理是这样的:发动机开动后 ,产生大量的铯蒸气 ,铯蒸气经过离化器的“加工 ”,变成了带正电的铯离子,接着在磁场的作用下加速到每秒一百五十公里 ,从喷管喷射出去,同时给离子火箭以强大的推动力,把火箭高度推向前进 。

计算表明 ,用这种铯离子作宇宙火箭的推进剂,单位重量产生的推力要比现在使用的液体或固体燃料高出上百倍 。这种铯离子火箭可以在宇宙太空遨游一二年甚至更久!

日本

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核泄漏中铯的危害

3月29日,在安徽省、广东省、广西壮族自治区和宁夏回族自治区的监测点气溶胶取样中还检测到了极微量的人工放射性核素铯-137和铯-134 ,其浓度均在10-5贝克/立方米量级及以下。环境中铯-137进入人体后易被吸收,均匀分布于全身;由于铯-137能释放γ射线,很容易在体外测出。进入体内的放射性铯主要滞留在全身软组织中 ,尤其是肌肉中,在骨和脂肪中浓度较低;较大量放射性铯摄入体内后可引起急 、慢性损伤 。

铯-137可作为γ辐射源,用于辐射育种 、辐照储存食品、医疗器械的杀菌、癌症的治疗以及工业设备的γ探伤等。由于铯源的半衰期较长及其易造成扩散的弱点 ,故近年来铯-137源已渐被钴-60源所取代

放射性铯及其简要特性

核素 化学

符号 原子

序数 主要放射性

同位素 半衰期 来源 毒性

铯 Cs 55 137Cs 30.0年 人工 中毒

粒子推进器有发明出来吗

铯是金属王国中最软的金属 ,柔软得像橡皮泥一般,可以用小刀任意切割, 铯是在1861年由德国化学家本生首先 制得的。它身披银白色的外衣 ,性质活泼,如果将它暴露在空气中,马上就会和氧气结合生成新的物质,铯的亮丽的外衣也会不翼而飞 。如果将它放到水中 ,它会在水面上四处游动燃烧,并缩成小球,严重时还可能发生爆炸 ,所得到的液体也具有强烈的腐蚀性,倘若铯燃烧起来,千万不要用水去灭火 ,否则火会越烧锇铱合金制成的钢笔尖越大。正因为铯的活泼性质,在工业上制取金属铯可不是一件容易的事,需要采取强制的手段才能将它和其他金属组成的化合物拆开。人为制得的金属铯 , 必须严加看管将它“禁闭 ”在无空气的 环境中 。铯原子中有一些非常活泼好动 的电子 ,人们把这些电子叫自由电子,当 让光线照射到铯金属的表面时,这些 “淘气”的自由电子就会获得能量从表 面逸出。人们利用它的这个特点 ,将金属铯喷镀在银片上,制成各种光电管。 光电管受光的照射,就会产生电流 ,光线越强,产生的电流越强 。这种光电管可 以用作报警装置,能够报告远处的火警 ,还能用来“看守”仓库,用铯光电管还可以制成灵敏度很高的天文仪器。随着人们对铯的研究的不断深人,铯的用途也将不断地被开发出来。

你好楼主:

你指的应该是离子发动机吧

离子发动机原理就是你说用电流电离推进剂介质 ,喷射出去产生推力的 。

离子发动机的能量来自电力,可以来自太阳能电池板,或者核电池 ,通过从发动机尾部喷射出阳离子来推动飞船前进 ,所以离子发动机的驱动方式也被叫做电力驱动方式 。

经过光电转换装置将太阳能变为电能,再通过结构设计使电能产生电磁场;工作介质在高温下被电离,电子从原子或分子中跑出 ,丢掉电子的原子或分子带正电,逸出的电子带负电,它们在总体上是呈中性的 ,这就形成了等离子体;呈中性的等离子体具有导电性,与磁场能相互作用,由电磁感应可以获得产生加速度的力。概括起来说 ,就是利用太阳能引发的电磁场对载流等离子体产生罗伦兹力的原理,使处于中性的等离子状态的工作介质加速以产生推力。

这种太阳能电火箭比通常使用的化学火箭效率要高10倍,所需推进剂即工作介质较少 ,可使航天器有更多的空间装载有效载荷 。由于它利用的是取之不竭的太阳能,故而能在太空无重力状态下连续运转几年时间。缺点是推力和加速度都很小,要使航天器达到预定的飞行速度 ,用时很长。如智慧1号的太阳能等离子体发动机提供的加速度只有0.2毫米/秒2 。它的重要意义在于 ,假若这次飞行试验成功,今后就会在更远距离航行的航天器上采用这种推进系统。

目前的离子发动机的最大缺点是推重比太小,其推力只相当于一张纸对于你的手的压力 ,显然这样的发动机无法让飞船和探测器脱离地球的重力场,也无法携带大的负载。但这个缺点却被这种发动机在太空中的表现弥补了,由于它优越的比冲量 ,它最终能把传统的化学火箭远远抛在身后 。换句话说,就是尽管传统的火箭发动机有更高的推重比,但是却以很低的比冲量把燃料在很短的时间内消耗光;而现在的离子发动机能持续运转几月甚至数年 ,这样,尽管推力小,但能通过长时间的积累达到更高的总冲量(impulse ,等于力的平均值与它的作用时间相乘的结果),并最终达到更高的速度。

(转自百度百科:离子发动机)

关于“金属铯是什么 ”这个话题的介绍,今天小编就给大家分享完了 ,如果对你有所帮助请保持对本站的关注!

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  • 百里秀云的头像
    百里秀云 2025年10月17日

    我是吾尔凌的签约作者“百里秀云”

  • 百里秀云
    百里秀云 2025年10月17日

    本文概览:网上有关“金属铯是什么”话题很是火热,小编也是针对金属铯是什么寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。铯色白质软,熔点低。在空气...

  • 百里秀云
    用户101709 2025年10月17日

    文章不错《金属铯是什么》内容很有帮助