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。  

基本信息

  
 
铯
      中文名称:铯
  英文名称:Cesium
  分子式 Cs
  分子量 132.91
  国标编号 43007
  CAS号 7440-46-2  

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)
  摩尔体积:71.07cm^3/mol
  晶体结构:体心立方晶格  

化学性质

  
       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)  

其他特性

  
       特点:自然界里最软的金属就是铯,它甚至比石蜡还软。
铯原子钟
    铯原子钟
  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  

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。
  铯原子钟
 
铯原子钟
    铯原子钟
  用铯可以做成最准确的计时仪器——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。
  火箭“燃料”
  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!  

健康危害

  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。铯共有38个同位素,除铯-133为稳定同位素外,其余均为放射性同位素。放射性铯是核爆料和反应堆运行产生的主要裂变产物。
  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性能易造成扩散的弱点,故近年来铯-137源已渐被钴-60源所取代。