cesium

cesium, grunnstoff i gruppe 1 (alkalimetallene) i grunnstoffenes periodesystem, kjemisk symbol Cs, atomnummer 55. Det står som femte grunnstoff blant alkalimetallene. Elektronkonfigurasjon [Xe]6s¹. Cs⁺-ionet har samme elektronkonfigurasjon som xenon da det ene 5s-elektronet er spaltet av fra Cs-atomet.

Det er bare en stabil isotop av cesium som forekommer i jordskorpen: ¹³³Cs. I tillegg kjenner man 30 kunstig fremstilte, radioaktive isotoper. Isotopen ¹³⁷Cs, som er en betastråler, dannes ved fisjon av uran og er ved siden av ⁹⁰Sr et av de farligste fisjonsproduktene ved atomsprengninger. Den tas opp av plantene istedenfor kalium og blir fullstendig resorbert av mage- og tarmveggene. (Se radioaktivt nedfall.) Da cesium-37 har en halveringstid på 30,1 år, opprettholdes aktiviteten i lang tid.

Kjemiske egenskaper

Cesiummetall er et gullgult, meget uedelt metall (standard reduksjonspotensial E^o = -2,92 V). Cesium ligner de andre alkalimetallene, spesielt rubidium, i fysiske og kjemiske egenskaper og er enverdig (oksidasjonstall +I) i kjemiske forbindelser (salter). Metallet er mykt og kan lett skjæres med kniv. Det smelter nær romtemperatur, og densiteten er lavere enn for rubidium. Metallet reagerer eksplosivt i kaldt vann under hydrogenutvikling som antennes:

Cs(s) + 2H₂O(l) → Cs⁺(aq) + OH^-(aq) + H₂(g)

Metallet må derfor oppbevares i inert atmosfære, f.eks. argon eller i ikke-oksiderende væsker som petroleum.

Cesiummetall reagerer heftig med oksygengass og danner hyperoksidet CsO₂. Det danner også en rekke suboksider (Cs₁₁O₃, Cs₇O osv.). I fuktig luft er reaksjonen rask nok til at metallet smelter og antennes; det brenner med en rødfiolett flamme.

Cesiumsaltene er fargeløse, til dels hygroskopiske og som regel lett løselige i vann. Cesiumklorid er den viktigste cesiumforbindelsen. Metallet fremstilles ved reduksjon av kloridet.

Forekomst

Cesium utgjør bare ca. 2,0·ppm av jordskorpen. Sjøvann inneholder ca. 0,002 ppm. Av cesiummineraler er to kjent, cesiumaluminiumsilikatet pollusitt, som formelt inneholder opptil 35 % Cs₂O, og rhodizitt, et borat med opptil 3 % Cs₂O. Forekomster av pollusitt finnes i USA, Canada, det sørvestlige Afrika og på Elba.

Bruk

Cesium blir anvendt i fotoceller, scintillasjonstellere, likerettere, infrarøde signallamper etc. Pga. sin store tendens til å reagere med oksygen, ble cesium brukt som getter i radiorør. ¹³⁷Cs brukes som strålingskilde i behandlingen av kreft.

Historikk

Cesium ble oppdaget 1860 av Robert Wilhelm Bunsen og Gustav Robert Kirchhoff ved spektroskopisk undersøkelse av salter fra inndampning av store mengder mineralvann. Det fikk navn etter de karakteristiske blå spektrallinjene som ble iakttatt i spektroskopet. Selve metallet ble første gang fremstilt i 1882 ved elektrolyse av en cesiumcyanidsmelte av en student av Bunsen: Carl Setterberg.

Cesium

Kjemisk symbol	Cs
Atomnummer	55
Relativ atommasse	132,9054
Smeltepunkt	28,4 °C
Kokepunkt	671 °C
Densitet	1,90 g/cm3
Oksidasjonstall	I
Elektronkonfigurasjon	[Xe]6s1