|
Do có bán kính ion lớn, caesi là một trong những nguyên tố không tương hợp trong việc thay thế với các nguyên tố khác trong ô mạng tinh thể.<ref>{{chú thích web|url=http://www.asi.org/adb/02/13/02/cesium-occurrence-uses.html|title=Cesium as a Raw Material: Occurrence and Uses|first=Simon|last=Rowland|publisher=Artemis Society International|date = ngày 4 tháng 7 năm 1998 |accessdate = ngày 15 tháng 2 năm 2010}}</ref> Trong sự kết tinh phân đoạn mácma, caesi được tập trung ở pha lỏng và kết tinh sau cùng. Do đó, các mỏ caesi lớn nhất là các thân quặng [[pecmatit]] được hình thành từ quá trình làm giàu quặng này. Do caesi không thể thay thế [[kali]] cũng như rubidi, các khoáng vật kiềm hình thành do quá trình bay hơi như [[sylvit]] (KCl) và [[carnallit]] ({{chem|KMgCl|3|·6H|2|O}}) chỉ có thể chứa 0,002% caesi. Từ đó, Cs được tìm thấy trong ít khoáng vật. Một phần caesi có thể được tìm thấy trong [[beryl]] ({{chem|Be|3|Al|2|(SiO|3|)|6}}) và [[avogadrit]] ({{chem|(K,Cs)BF|4}}), lên đến 15 wt% Cs<sub>2</sub>O trong khoáng [[pezzottait]] (Cs(Be<sub>2</sub>Li)Al<sub>2</sub>Si<sub>6</sub>O<sub>18</sub>), lên đến 8,4 wt% Cs<sub>2</sub>O trong [[londonit]] ({{chem|(Cs,K)Al|4|Be|4|(B,Be)|12|O|28}}), và ít phổ biến hơn trong [[rhodizit]].<ref name=USGS /> Nguồn khoáng sản duy nhất quan trọng có giá trị kinh tế của caesi là [[pollucit]] {{chem|Cs(AlSi|2|O|6|)}}, nó được tìm thấy ở một vài nơi trên thế giới trong các pecmatit, và đồng sinh với nguyên tố có giá trị hơn là [[liti]] trong [[lepidolit]] và [[petalit]]. Trong pecmatit, các hạt có kích thước lớn và các khoáng vật bị chia tách rõ tạo ra một loại quặng cao cấp trong khai thác mỏ.<ref name="Cerny">{{cite journal|title=The Tanco Pegmatite at Bernic Lake, Manitoba: X. Pollucite|first1=Petr|last1=Černý|authorlink1=Petr Černý|first2=F. M.|last2=Simpson|journal=Canadian Mineralogist|volume=16|pages=325–333|date=1978|url=http://rruff.info/doclib/cm/vol38/CM38_877.pdf|format=PDF|accessdate = ngày 26 tháng 9 năm 2010}}</ref>
Một trong những nguồn tài nguyên giàu caesixêsi và quan trọng nhất trên thế giới là [[mỏ Tanco]] ở [[Bernic Lake]], [[Manitoba]], Canada. Mỏ được ước tính chứa 350.000 tấn quặng pollucit, chiếm 2/3 trữ lượng trên thế giới.<ref name="Cerny" /><ref name="USGS-Cs2">{{chú thích web|title=Cesium|last=Polyak|first=Désirée E.|url=http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/cesium/mcs-2009-cesiu.pdf|format=PDF|publisher=U.S. Geological Survey|accessdate = ngày 17 tháng 10 năm 2009}}</ref> Mặc dù cân bằng hàm lượng caesiẽêsi trong pollucit là 42,6%, các mẫu pollucit tinh khiết từ mỏ này có thể chỉ chiếm khoảng 34% caesi, trong khi hàm lượng trung bình 24 wt%.<ref name="USGS-Cs2" /> Pollucit thương mại chứa hơn 19% caesi.<ref>{{chú thích sách|last=Norton|first=J. J.|date=1973|chapter=Lithium, cesium, and rubidium—The rare alkali metals|editor=Brobst, D. A.|editor2=Pratt, W. P.|title=United States mineral resources|publisher=U.S. Geological Survey Professional|volume=Paper 820|pages=365–378|url=https://pubs.er.usgs.gov/publication/pp820|accessdate = ngày 26 tháng 9 năm 2010}}</ref> Mỏ pecmatit [[Bikita]] ở [[Zimbabwe]] được khai thác để lấy [[petalit]], nhưng nó chỉ chứa một lượng đáng kể pollucit. Một lượng pollucit khá phong phú cũng được khai thác ở [[sa mạc Karibib]], [[Namibia]].<ref name="USGS-Cs2" /> Với tốc độ khai thác các mỏ trên thế giới hiện nay với sản lượng 5 đến 10 tấn mỗn năm, với trữ lượng hiện tại việc khai thác có thể kéo dài hàng ngàn năm.<ref name=USGS />
=== Đồng vị ===
Do phân rã beta của nó (thành <sup>137m</sup>Ba), <sup>137</sup>Cs là một nguồn phát phóng xạ gamma mạnh.<ref>{{chú thích web|url=http://web.archive.org/web/20110315034747/http://www.epa.gov/rpdweb00/radionuclides/cesium.html |title=Cesium | Radiation Protection |publisher=U.S. Environmental Protection Agency|date = ngày 28 tháng 6 năm 2006 |accessdate = ngày 15 tháng 2 năm 2010}}</ref> Chu kỳ bán rã của làm nó trở thành một sản phẩm phân hạch có thời gian tồn tại trung bình cùng với [[stronti-90|<sup>90</sup>Sr]]—cả hai góp phần phát ra phóng xạ của các nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng sau nhiều năm làm lạnh cho đến hàng trăm năm sau khi sử dụng.<ref>{{cite report|url=http://ieer.org/resource/reports/nuclear-alchemy-gamble/ |title=IEER Report: Transmutation – Nuclear Alchemy Gamble |publisher=Institute for Energy and Environmental Research |date = ngày 24 tháng 5 năm 2000 |accessdate = ngày 15 tháng 2 năm 2010 |first=Hisham|last=Zerriffi}}</ref> Ví dụ, <sup>137</sup>Cs cùng với <sup>90</sup>Sr hiện tạo ra một nguồn phóng xạ lớn nhất ở khu vực xung quanh [[thảm họa Chernobyl]].<ref>{{cite report|url=https://www.iaea.org/sites/default/files/chernobyl.pdf |title=Chernobyl's Legacy: Health, Environmental and Socia-Economic Impacts and Recommendations to the Governments of Belarus, Russian Federation and Ukraine |publisher=International Atomic Energy Agency|format=PDF |accessdate = ngày 18 tháng 2 năm 2010}}</ref> Không khả thi để xử lý <sup>137</sup>Cs bằng [[bắt neutron]] (do tỉ lệ bắt giữ thấp) và kết quả là nó phải được để cho phân rã.<ref>{{cite journal|doi=10.3327/jnst.30.911| title = Transmutation of Cesium-137 Using Proton Accelerator|first1 = Takeshi|last1= Kase|first2 = Kenji|last2= Konashi|first3 = Hiroshi|last3 = Takahashi|first4 = Yasuo|last4= Hirao|volume = 30|issue = 9|date = 1993|pages = 911–918|journal = Journal of Nuclear Science and Technology}}</ref>
Hầu như tất cả xê-sixêsi được tạo ra từ phân hạch hạt nhân đều từ phân rã beta của các sản phẩm phân hạch giàu neutron hơn, trải qua nhiều đồng vị iod và xenon khác nhau.<ref>{{chú thích sách|isbn = 978-1-56032-088-3|publisher = Taylor & Francis|date = 1992|first = Ronald Allen|last = Knief|url = http://books.google.com/?id=EpuaUEQaeoUC&pg=PA43|page= 42|chapter = Fission Fragments|title = Nuclear engineering: theory and technology of commercial nuclear power}}</ref> Do iod và xenon có bay hơi và có thể phân tán qua nhiên liệu hạt nhân hoặc không khí, xê-sixêsi phóng xạ thường được tạo ra rất xa nguồn phân hạch.<ref>{{cite journal|title = Release of xenon-137 and iodine-137 from UO2 pellet by pulse neutron irradiation at NSRR|last = Ishiwatari|first = N.|last2 = Nagai|first2 = H.|pages = 843–850|volume = 23|issue = 11|journal = Nippon Genshiryoku Gakkaishi|osti = 5714707}}</ref> Với vụ thử vũ khí hạt nhân khoảng năm 1945, <sup>137</sup>Cs đã được giải phóng vào khí quyển và sau đó vào bề mặt trái đất ở dạng bụi phóng xạ.<ref name="USGS" />
==Sản xuất==
Khai thác quặng pollucit là một phương án sản xuất xê-sixêsi và được tiến hành trên quy mô nhỏ so với hầu hết các mỏ kim loại khác. Quặng được nghiền, sàng, nhưng thường không tập trung, và sau đó nghiền mịn. Xê-siXêsi sau đó được chiết tác từ chủ yếu pollucit bởi ba phương pháp: hòa tan bằng axit, phân rã kềm, và khử trực tiếp.<ref name="USGS" /><ref name=Burt>{{chú thích sách|last = Burt|first = R. O.|date = 1993|chapter = Caesium and cesium compounds|title = Kirk-Othmer encyclopedia of chemical technology|edition = 4th|place = New York|publisher = John Wiley & Sons, Inc.|volume = 5|pages = 749–764|isbn = 978-0-471-48494-3}}</ref>
Tòa tan axit, đá pollucit [[silicat]] được hòa tan trong các a-xit mạnh như [[axit clohydric]] (HCl), [[axit sulfuric]] ({{chem|H|2|SO|4}}), [[axi bromhydric]] (HBr), hay [[axit flohydric]] (HF). Với axit clohydric sẽ tạo ra hỗn hợp clorua tan và vác muối kép clorua không tan của xê-sixêsi được kết tủa ở dạng xê-sixêsi antimon clorua ({{chem|Cs|4|SbCl|7}}), xê-sixêsi iod clorua ({{chem|Cs|2|ICl}}), hay xê-sixêsi hexaclorocerat ({{chem|Cs|2|(CeCl|6|)}}). sau khi tách, muối kép đã được kết tủa ở dạng tinh khiết được phân hủy, và thu được CsCl tinh khiết sau khi cho nước bốc hơi. Phương pháp sử dụng axit sulfuric cho ra muối kép không tan trực tiếp ở dạng [[phèn]] xê-sixêsi ({{chem|CsAl(SO|4|)|2|·12H|2|O}}). [[Nhôm sulfat]] trong dung dịch được chuyển thành [[nhomo6xxit]] không tan bằng cách nung phèn với [[cacbon]], và sản phẩm được thủy luyện với nước để tạo ra dung dịch {{chem|Cs|2|SO|4}}.<ref name="USGS" />
Nung pollucit với [[canxi cacbonat]] và [[canxi clorua]] tạo ra các canxi silicat không tan và xê-sixêsi clorua tan. Dùng nước hoặc [[ammoniac]] loãng ({{chem|NH|4|OH}}) tạo ra dung dịch clorua loãng (CsCl). Dung dịch này có thể cho bốc hơi tạo ra xê-sixêsi clora hoặc chuyển thành phèn xê-sixêsi hay xê-sixêsi cacbonat. Dù không có tính thương mại, việc khử trực tiếp quặng với kali, natri hay canxin trong chân không cũng tạo ra trực tiếp kim loại xê-sixêsi.<ref name="USGS" />
Hầu hết xê-sixêsi được khai thác (ở dạng muối) được chuyển trực tiếp thành [[format|xê-si format]] (HCOO<sup>−</sup>Cs<sup>+</sup>) cho các ứng dụng như khoan dầu. Để cung cấp cho sự phát triển của thị trường, [[Cabot Corporation]] đã xây dựng nhà máy năm 1997 ở mỏ Tanco gần Bernic Lake, Manitoba, với công suất {{convert|12000|oilbbl|m3}} mỗi năm ở dạng dung dịch xê-sixêsi format.<ref>{{cite journal|last1 = Benton|first1 = William|last2 = Turner| first2 = Jim|date = 2000|title = Cesium formate fluid succeeds in North Sea HPHT field trials|journal = Drilling Contractor|issue = May/June|pages = 38–41|url = http://www.iadc.org/dcpi/dc-mayjun00/m-cabot.pdf|format=PDF|accessdate = ngày 26 tháng 9 năm 2010}}</ref> Các hợp chất của xê-sixêsi được sản xuất ở quy mô nhỏ ban đầu là [[xêsi clorua]] và các [[xêsi nitrat|nitrat]] của nó.<ref name="CEC" />
Ngoài ra, kim loại xê-sixêsi có thể thu được từ các hợp chất được làm tinh khiết từ quặng. Xê-siXêsi clorua và các xê-sixêsi halua khác có thể được khử ở {{convert|700|đến|800|°C|°F}} với canxi hoặc [[bari]], sau đó chưng cất kim loại. Bằng cách tương tự, aluminat, carbonat, hay hydroxit có thể được khử bằng [[magiê]].<ref name="USGS" /> Kim loại cũng có thể được tách ra bằng [[điện phân]] dung dịch xê-sixêsi [[cyanua]] (CsCN). Ngoại lệ, xê-sixêsi dạng khí và tinh khiết có thể được tạo ra bằng cách nhiệt phân xê-sixêsi azua {{chem|CsN|3}} ở {{convert|390|°C}}, loại cyanua này được tạo ra từ dung dịch xê-sixêsi sulfat và bải[[bạc azua]].<ref name="Burt" /> Trong các ứng dụng chân không, xê-sixêsi [[dicromat]] có thể được phản ứng với [[zirconi]] tạo ra kim loại xê-si tinh khiết mà không tạo ra các sản phẩm khí khác.<ref name=CEC>{{chú thích sách|isbn = 978-3-11-011451-5|url = http://books.google.com/?id=Owuv-c9L_IMC&pg=PA198|page = 198|others = Eagleson, Mary |editor=Eagleson, Mary |year = 1994|publisher = de Gruyter|location = Berlin|title = Concise encyclopedia chemistry}}</ref>
:{{chem|Cs|2|Cr|2|O|7}} + 2 {{chem|Zr}} → 2 {{chem|Cs}} + 2 {{chem|ZrO|2}}+ {{chem|Cr|2|O|3}}
Giá xê-sixêsi kim loại tinh khiết 99,8% năm 2009 khoảng 10 USD một gram (280 USD một ounce), nhưng các hợp chất của nó rẻ hơn đáng kể.<ref name="USGS-Cs2" />
== Ứng dụng ==
|
