Khác biệt giữa bản sửa đổi của “Caesi”
Nội dung được xóa Nội dung được thêm vào
Không có tóm lược sửa đổi |
Không có tóm lược sửa đổi |
||
Dòng 5:
Từ thập niên 1990, ứng dụng của nguyên tố này trên quy mô lớn nhất là [[xêsi format]] trong [[dung dịch khoan]]. Nó có nhiều ứng dụng trong điện, điện tử, và hóa học. Đồng vị phóng xạ xêsi-137 có [[chu kỳ bán rã]] khoảng 30 năm và được sử dụng trong y học, thiết bị đo công nghiệp và thủy văn. Mặc dù nguyên tố chỉ có độ độc tính trung bình, nó là vật liệu nguy hại ở dạng kim loại và các đồng vị phóng xạ của nó ảnh hưởng đến sức khỏe cao nếu nó được phóng thích ra môi trường.
== Lịch sử ==▼
Xêsi ([[latinh|tiếng Latinh]] ''caesius'' có nghĩa là "thiên thanh" hay "lam nhạt") được [[Robert Bunsen]] và [[Gustav Robert Kirchhoff|Gustav Kirchhoff]] phát hiện nhờ [[phổ học|quang phổ]] năm [[1860]] trong [[nước khoáng]] lấy từ Dürkheim, Đức.<ref group="ghi chú">Bunsen quotes [[Aulus Gellius]] [[Aulus Gellius|Noctes Atticae]] II, 26 by [[Nigidius Figulus]]: ''Nostris autem veteribus caesia dicts est quae Graecis, ut Nigidus ait, de colore coeli quasi coelia.''</ref><ref>[[Oxford English Dictionary]], 2nd Edition</ref><ref name="BuKi1861" /><ref name="Weeks">{{cite journal |title = The discovery of the elements. XIII. Some spectroscopic discoveries |pages = 1413–1434|last = Weeks|first = Mary Elvira |authorlink=Mary Elvira Weeks|doi=10.1021/ed009p1413|journal = [[Journal of Chemical Education]] |volume =9 |issue =8 |date = 1932|bibcode = 1932JChEd...9.1413W}}</ref> Việc xác định nó dựa trên các vạch màu lam nhạt trong quang phổ của nó và nó là nguyên tố đầu tiên được phát hiện nhờ phân tích quang phổ, chỉ một năm sau khi Bunsen và Kirchhoff phát minh ra [[kính quang phổ]].<ref name="autogenerated1">{{chú thích web|url=http://pubs.acs.org/cen/80th/print/cesium.html |title=C&EN: It's Elemental: The Periodic Table – Cesium |publisher=American Chemical Society|accessdate = ngày 25 tháng 2 năm 2010 |author=Kaner, Richard|date = 2003}}</ref>▼
Để thu được một mẫu xêsi tinh khiết, 44.000 lit nước khoáng đã được cho bốc hơi tạo ra {{convert|240|kg}} dung dịch muối. Các [[kim loại kiềm thổ]] được kết tủa ở dạng sulfat hoặc [[oxalat]], để lại các kim loại kiềm trong dung dịch. Sau khi chuyển thành các [[nitrat]] và tách ra bằng [[ethanol]] thì thu được một hỗn hợp không chứa natri. Từ hỗn hợp này, liti được kết tũa bằng [[ammoni cacbonat]]. Kali, rubidi và xêsi tạo thành các muối không tan với [[axit cloroplatinic]], nhưng các muối này có độ hòa tan hơi khác nhau trong nước nóng. Do đó, xêsi và rubidi hexacloroplatinat ((Cs,Rb)<sub>2</sub>PtCl<sub>6</sub>) ít tan hơn có thể thu được từ [[kết tinh phân đoạn (hóa học)|kết tinh phân đoạn]]. Sau khi khử hexachloroplatinat bằng [[hydro]], xêsi và rubidi có thể được tách ra dựa trên tính tan khác nhau của dạng cacbonat của chúng trong cồn. Quá trình này tạo ra {{convert|9,2|g}} [[rubidi clorua]] và {{convert|7,3|g}} xêsi clorua từ 44.000 lit nước khoáng ban đầu.<ref name="BuKi1861">{{cite journal |title = Chemische Analyse durch Spectralbeobachtungen |pages = 337–381 |first1 = G.|last1 = Kirchhoff |first2 = R.|last2 = Bunsen|authorlink1 = Gustav Kirchhoff|authorlink2 = Robert Bunsen|doi = 10.1002/andp.18611890702 |journal = [[Annalen der Physik|Annalen der Physik und Chemie]] |volume = 189 |issue = 7|date = 1861|bibcode = 1861AnP...189..337K}}</ref>▼
Hai nhà khoa học đã sử dụng xêsi clorua này để tính toán [[khối lượng nguyên tử]] của nguyên tố mới là 123,35 (so với con số hiện tại được chấp nhận là 132,9).<ref name="BuKi1861" /> Họ đã cố gắng tạo ra xêsi nguyên tố bằng cách điện phân xêsi clorua nóng chảy, nhưng thay vì tạo ra kim loại, thì họ thu được một chất màu xanh đồng nhất "không thể nhìn bằng mắt thường cũng như bằng kính hiển vi" có thể thấy được kim loại ở dạng vết nhỏ nhất"; kết quả là họ đã gán cho nó tên là [[Non-stoichiometric compound|subclorua]] ({{chem|Cs|2|Cl}}). Trong thực tế, sản phẩm họ tạo ra có thể là một hỗn hợp [[colloid]] của xêsi kim loại và xêsi clorua.<ref>{{chú thích sách|last=Zsigmondy|first=Richard |title=Colloids and the Ultra Microscope|publisher=Read books|date=2007|isbn=978-1-4067-5938-9|page=69|url=http://books.google.com/books?id=Ac2mGhqjgUkC&pg=PAPA69}}</ref> Việc điện phân dung dịch clorua với anot thủy ngân tạo ra hỗn hống xêsi sẵn sàng phân hủy trong các điều kiện dung dịch.<ref name="BuKi1861" /> Kim loại tinh khiết cuối cùng cũng được nhà hóa học Đức [[Carl Setterberg]] tách ra khi nghiên cứu luận án tiến sĩ của ông với [[Friedrich August Kekulé von Stradonitz|Kekulé]] và Bunsen.<ref name="Weeks" /> Năm 1882, ông tạo ra kim loại xêsi bằng cách điện phân [[xêsi cyanua]], và điều này đã tránh các vấn đề như đã gặp khi sử dụng clorua.<ref name="Sett">{{cite journal |title =Ueber die Darstellung von Rubidium- und Cäsiumverbindungen und über die Gewinnung der Metalle selbst|doi =10.1002/jlac.18822110105 |date =1882 |last1 =Setterberg |first1 =Carl |journal =Justus Liebig's Annalen der Chemie |volume =211 |pages =100–116}}</ref>▼
Trong lịch sử, ứng dụng quan trọng nhất của xêsi là trong nghiên cứu và phát triển, chủ yếu là lĩnh vực điện và hóa. Rất ít ứng dụng phát triển trên xêsi mãi cho đến thập niên 1920, khi nó được sử dụng trong các [[ống chân không]] radio. Nó có hai chức năng; là một [[getter]], nó loại bỏ ôxy thừa sau khi chế tạo, và làm chất áo trên [[cathode]] được nung nóng, nó làm tăng [[độ dẫn điện]]. Xêsi không được công nhận là một kim loại trong công nghiệp hiệu suất cao mãi cho đến thập niên 1950.<ref>{{cite journal|last = Strod|first = A.J.|date = 1957|title = Cesium—A new industrial metal|journal = American Ceramic Bulletin|volume = 36|issue = 6| pages = 212–213}}</ref> Những ứng dụng của xêsi không phóng xạ như [[tế bào năng lượng]], ống [[photomultiplier]], các bộ phận quang học của [[kính hồng ngoại]], chất xúc tác cho một số phản ứng hữu cơ, các tinh thể dùng trong [[máy đếm nhấp nháy]], và trong [[máy phát điện MHD]].<ref name=USGS>{{chú thích web|url = http://web.archive.org/web/20070207015229/http://pubs.usgs.gov/of/2004/1432/2004-1432.pdf|format = PDF|publisher = United States Geological Survey|accessdate = ngày 27 tháng 12 năm 2009 |title = Mineral Commodity Profile: Cesium|first1 = William C.|last1 = Butterman|first2 = William E.|last2 = Brooks|first3 = Robert G.|last3 = Reese, Jr.|date=2004}}</ref> Xêsi cũng và vẫn được sử dụng làm nguồn cung cấp các ion dương trong [[quang phổ khối ion thứ cấp]] (''secondary ion mass spectrometry'').▼
Từ năm 1967, [[SI|Hệ thống đơn vị đo lường quốc tế]] xác định giây dựa trên tính chất của xêsi. Hệ SI định nghĩa một giây là 9.192.631.770 chu kỳ phân rã tương ứng với sự chuyển hai mức năng lượng từ trạng thái ổn định của nguyên tử xêsi-133.<ref name=USNO>The 13th General Conference on Weights and Measures of 1967 defined a second as: "the duration of 9,192,631,770 cycles of microwave light absorbed or emitted by the hyperfine transition of caesium-133 atoms in their ground state undisturbed by external fields" {{chú thích web|title = Cesium Atoms at Work|publisher=Time Service Department—U.S. Naval Observatory—Department of the Navy|url = http://tycho.usno.navy.mil/cesium.html|accessdate = 2016-10-27}}</ref>▼
== Đặc trưng ==
Hàng 89 ⟶ 78:
Giá xêsi 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" />
▲== Lịch sử ==
[[Tập tin:Kirchhoff Bunsen Roscoe.jpg|nhỏ|Gustav Kirchhoff (trái) and Robert Bunsen (giữa)]]
▲Xêsi ([[latinh|tiếng Latinh]] ''caesius'' có nghĩa là "thiên thanh" hay "lam nhạt") được [[Robert Bunsen]] và [[Gustav Robert Kirchhoff|Gustav Kirchhoff]] phát hiện nhờ [[phổ học|quang phổ]] năm [[1860]] trong [[nước khoáng]] lấy từ Dürkheim, Đức.<ref group="ghi chú">Bunsen quotes [[Aulus Gellius]] [[Aulus Gellius|Noctes Atticae]] II, 26 by [[Nigidius Figulus]]: ''Nostris autem veteribus caesia dicts est quae Graecis, ut Nigidus ait, de colore coeli quasi coelia.''</ref><ref>[[Oxford English Dictionary]], 2nd Edition</ref><ref name="BuKi1861" /><ref name="Weeks">{{cite journal |title = The discovery of the elements. XIII. Some spectroscopic discoveries |pages = 1413–1434|last = Weeks|first = Mary Elvira |authorlink=Mary Elvira Weeks|doi=10.1021/ed009p1413|journal = [[Journal of Chemical Education]] |volume =9 |issue =8 |date = 1932|bibcode = 1932JChEd...9.1413W}}</ref> Việc xác định nó dựa trên các vạch màu lam nhạt trong quang phổ của nó và nó là nguyên tố đầu tiên được phát hiện nhờ phân tích quang phổ, chỉ một năm sau khi Bunsen và Kirchhoff phát minh ra [[kính quang phổ]].<ref name="autogenerated1">{{chú thích web|url=http://pubs.acs.org/cen/80th/print/cesium.html |title=C&EN: It's Elemental: The Periodic Table – Cesium |publisher=American Chemical Society|accessdate = ngày 25 tháng 2 năm 2010 |author=Kaner, Richard|date = 2003}}</ref>
▲Để thu được một mẫu xêsi tinh khiết, 44.000 lit nước khoáng đã được cho bốc hơi tạo ra {{convert|240|kg}} dung dịch muối. Các [[kim loại kiềm thổ]] được kết tủa ở dạng sulfat hoặc [[oxalat]], để lại các kim loại kiềm trong dung dịch. Sau khi chuyển thành các [[nitrat]] và tách ra bằng [[ethanol]] thì thu được một hỗn hợp không chứa natri. Từ hỗn hợp này, liti được kết tũa bằng [[ammoni cacbonat]]. Kali, rubidi và xêsi tạo thành các muối không tan với [[axit cloroplatinic]], nhưng các muối này có độ hòa tan hơi khác nhau trong nước nóng. Do đó, xêsi và rubidi hexacloroplatinat ((Cs,Rb)<sub>2</sub>PtCl<sub>6</sub>) ít tan hơn có thể thu được từ [[kết tinh phân đoạn (hóa học)|kết tinh phân đoạn]]. Sau khi khử hexachloroplatinat bằng [[hydro]], xêsi và rubidi có thể được tách ra dựa trên tính tan khác nhau của dạng cacbonat của chúng trong cồn. Quá trình này tạo ra {{convert|9,2|g}} [[rubidi clorua]] và {{convert|7,3|g}} xêsi clorua từ 44.000 lit nước khoáng ban đầu.<ref name="BuKi1861">{{cite journal |title = Chemische Analyse durch Spectralbeobachtungen |pages = 337–381 |first1 = G.|last1 = Kirchhoff |first2 = R.|last2 = Bunsen|authorlink1 = Gustav Kirchhoff|authorlink2 = Robert Bunsen|doi = 10.1002/andp.18611890702 |journal = [[Annalen der Physik|Annalen der Physik und Chemie]] |volume = 189 |issue = 7|date = 1861|bibcode = 1861AnP...189..337K}}</ref>
▲Hai nhà khoa học đã sử dụng xêsi clorua này để tính toán [[khối lượng nguyên tử]] của nguyên tố mới là 123,35 (so với con số hiện tại được chấp nhận là 132,9).<ref name="BuKi1861" /> Họ đã cố gắng tạo ra xêsi nguyên tố bằng cách điện phân xêsi clorua nóng chảy, nhưng thay vì tạo ra kim loại, thì họ thu được một chất màu xanh đồng nhất "không thể nhìn bằng mắt thường cũng như bằng kính hiển vi" có thể thấy được kim loại ở dạng vết nhỏ nhất"; kết quả là họ đã gán cho nó tên là [[Non-stoichiometric compound|subclorua]] ({{chem|Cs|2|Cl}}). Trong thực tế, sản phẩm họ tạo ra có thể là một hỗn hợp [[colloid]] của xêsi kim loại và xêsi clorua.<ref>{{chú thích sách|last=Zsigmondy|first=Richard |title=Colloids and the Ultra Microscope|publisher=Read books|date=2007|isbn=978-1-4067-5938-9|page=69|url=http://books.google.com/books?id=Ac2mGhqjgUkC&pg=PAPA69}}</ref> Việc điện phân dung dịch clorua với anot thủy ngân tạo ra hỗn hống xêsi sẵn sàng phân hủy trong các điều kiện dung dịch.<ref name="BuKi1861" /> Kim loại tinh khiết cuối cùng cũng được nhà hóa học Đức [[Carl Setterberg]] tách ra khi nghiên cứu luận án tiến sĩ của ông với [[Friedrich August Kekulé von Stradonitz|Kekulé]] và Bunsen.<ref name="Weeks" /> Năm 1882, ông tạo ra kim loại xêsi bằng cách điện phân [[xêsi cyanua]], và điều này đã tránh các vấn đề như đã gặp khi sử dụng clorua.<ref name="Sett">{{cite journal |title =Ueber die Darstellung von Rubidium- und Cäsiumverbindungen und über die Gewinnung der Metalle selbst|doi =10.1002/jlac.18822110105 |date =1882 |last1 =Setterberg |first1 =Carl |journal =Justus Liebig's Annalen der Chemie |volume =211 |pages =100–116}}</ref>
▲Trong lịch sử, ứng dụng quan trọng nhất của xêsi là trong nghiên cứu và phát triển, chủ yếu là lĩnh vực điện và hóa. Rất ít ứng dụng phát triển trên xêsi mãi cho đến thập niên 1920, khi nó được sử dụng trong các [[ống chân không]] radio. Nó có hai chức năng; là một [[getter]], nó loại bỏ ôxy thừa sau khi chế tạo, và làm chất áo trên [[cathode]] được nung nóng, nó làm tăng [[độ dẫn điện]]. Xêsi không được công nhận là một kim loại trong công nghiệp hiệu suất cao mãi cho đến thập niên 1950.<ref>{{cite journal|last = Strod|first = A.J.|date = 1957|title = Cesium—A new industrial metal|journal = American Ceramic Bulletin|volume = 36|issue = 6| pages = 212–213}}</ref> Những ứng dụng của xêsi không phóng xạ như [[tế bào năng lượng]], ống [[photomultiplier]], các bộ phận quang học của [[kính hồng ngoại]], chất xúc tác cho một số phản ứng hữu cơ, các tinh thể dùng trong [[máy đếm nhấp nháy]], và trong [[máy phát điện MHD]].<ref name=USGS>{{chú thích web|url = http://web.archive.org/web/20070207015229/http://pubs.usgs.gov/of/2004/1432/2004-1432.pdf|format = PDF|publisher = United States Geological Survey|accessdate = ngày 27 tháng 12 năm 2009 |title = Mineral Commodity Profile: Cesium|first1 = William C.|last1 = Butterman|first2 = William E.|last2 = Brooks|first3 = Robert G.|last3 = Reese, Jr.|date=2004}}</ref> Xêsi cũng và vẫn được sử dụng làm nguồn cung cấp các ion dương trong [[quang phổ khối ion thứ cấp]] (''secondary ion mass spectrometry'').
▲Từ năm 1967, [[SI|Hệ thống đơn vị đo lường quốc tế]] xác định giây dựa trên tính chất của xêsi. Hệ SI định nghĩa một giây là 9.192.631.770 chu kỳ phân rã tương ứng với sự chuyển hai mức năng lượng từ trạng thái ổn định của nguyên tử xêsi-133.<ref name=USNO>The 13th General Conference on Weights and Measures of 1967 defined a second as: "the duration of 9,192,631,770 cycles of microwave light absorbed or emitted by the hyperfine transition of caesium-133 atoms in their ground state undisturbed by external fields" {{chú thích web|title = Cesium Atoms at Work|publisher=Time Service Department—U.S. Naval Observatory—Department of the Navy|url = http://tycho.usno.navy.mil/cesium.html|accessdate = 2016-10-27}}</ref>
== Ứng dụng ==
| |||