Cæsium

1 skal 2
2 skal 8
3 skal 18
4 skal 18
5 skal 8
6 skal 1
7 skal  
Navn på Engelsk
Caesium
Navn på Tysk
Caesium
Navn på Fransk
Césium
Navn
Caesium
Symbol
Cs
Atomnummer
55
Atommasse
132,91
Smeltepunkt
28,5°C
Kogepunkt
669°C
Massefylde
1,87 g/cm3
Elektronnegativitet
0,8
Oxidationstrin
+1
Isotopmasseområde
112 - 151
Klassifikation
Metal
 

Opdagelse
Caesium blev opdaget i 1860 af den tyske fysiker G. R. Kirchhoff og den tyske kemiker R. W. Bunsen. Påvisningen af grundstoffet udførte de spektralanalytisk på basis af et par tydelige blåfarvede linier i det optagne spektrum. Prøven, de undersøgte, var mineralvand fra Dürkheim. Før den egentlige analyse havde de oparbejdet ca. 44 tons mineralvand for at få nok caesiumsalt til undersøgelsen. Spektroskopet, de anvendte, havde de selv konstrueret i 1859, og med dette instrument var grundlaget lagt for spektralanalysen. Den dengang nye vigtige analysemetode bygger på en undersøgelse af det lys, som udsendes fra glødende legemer. Dette lys sendes igennem et glasprisme, og er der tale om et grundstof, vil man f.eks. igennem en kikkert kunne iagttage et spektrum bestående af nogle få stærkt farvede linier. Da to grundstoffer aldrig har nøjagtig det samme liniespektrum, vil det sige, at spektralanalysen er en hel entydig metode. Ved hjælp af denne metode opdagede Kirchhoff og Bunsen tillige grundstoffet rubidium i 1861, men også andre videnskabsmænd brugte spektralanalysen i identificeringen af nye grundstoffer. Det lykkedes ikke for Kirchhoff og Bunsen at isolere caesium; det skete først i 1882. Som så ofte før havde andre forskere tidligere været tæt på en opdagelse af et senere opdaget grundstof. I 1846 havde den tyske kemiker C. F. Plattner således analyseret det sjældne mineral 'pollux' også kaldet 'pollucit'. Mineralet har den kemiske sammensætning CsNaAlSi2O6 • H2O, men Plattner havde desværre for ham ikke bemærket tilstedeværelsen af et nyt grundstof heri og manglede i øvrigt at bestemme 7,25 % af mineralets indhold. Indholdet af caesium i pollux blev først fastslået i 1864 af den fransk-italienske kemiker F. Pisani, som viste, at Plattner fejlagtigt havde troet, at saltet caesiumsulfat var en blanding af kalium- og natriumsulfat, hvilket altså havde ledt ham på vildspor.

Navn
Kirchhoff og Bunsen gav det nye grundstof navnet 'caesium' efter det latinske ord 'caesius', som betyder himmelblå, og som således hentyder til de to blå linier, de havde observeret i grundstoffets spektrum.

Egenskaber
Caesium hører til 'alkalimetallerne' i Det Periodiske System (1. hovedgruppe). Disse metaller er bløde og alle stærkt reaktive letmetaller. Caesium reagerer eksplosivt med vand under udvikling af caesiumhydroxid og fri hydrogen:

2Cs + 2H
2O —> 2CsOH + H2

Af denne grund opbevares alkalimetallerne under petroleum. Også med oxygen og halogenerne reagerer caesium meget voldsomt.

Forekomst
Caesium hører til de sjældne grundstoffer. Det findes ikke frit i naturen, men som nævnt ovenfor bl.a. i mineralet pollux.

Udvinding
I isoleringen af caesium bruges en række metoder, hvor slutresultatet er et salt, som efter rensning reduceres med metal. Eksempelvis kan caesiumchlorid, CsCl reduceres til metallisk caesium med calcium:

2CsCl + Ca —> 2Cs + CaCl
2

Processen forløber i en smelte, hvorfra caesiummetallet koger bort for senere at fortættes til fast metal.

Anvendelse
Caesium bruges som katalysator i visse kemiske processer, og som 'getter' til at fjerne oxygen i elektronrør. Et af verdens mest præcise ure er caesiumuret, som der refereres til i definitionen af et sekund. Da et caesiumatom let afgiver sin yderste elektron (valenselektron) allerede ved bestråling med lys, har stoffet også fundet anvendelse i fotoceller, ensrettere, forstærkere og glødekatoder. Caesium anvendes tillige i den keramiske industri og i fremstillingen af specialglas (se også technetium).

Miljø og Helse
Den radioaktive caesiumisotop 13755CS optages let af planter i stedet for kalium, som caesium jo ligner (begge er alkalimetaller). Efter Tsjernobyl ulykken i 1986 spredtes denne isotop over store landområder i Skandinavien, hvilket man specielt i Norge og Sverige har været meget bekymret over. Ved at indgå i fødekæden vil isotopen i lang tid kunne forårsage sygdom og i værste fald død. Den omtalte caesiumisotop har en halveringstid på ca. 30 år. Når caesium ikke er radioaktivt, frembyder det ingen risiko for dyr eller planter.