Cézium

Cézium je mäkký, ľahký a striebrolesklý kov, ktorý mimoriadne rýchlo reaguje s kyslíkom i vodou a v prírode sa s ním preto stretávame len vo forme zlúčenín. Elementárne kovové cézium je možné dlhodobo uchovávať pod vrstvou alifatických uhľovodíkov ako petrolej nebo nafta, s ktorými nereaguje.

Spolu s franciom a gáliom je cézium jedným z mála kovov, ktoré sa nachádzajú v tekutom stave takmer pri izbovej teplote. Cézium reaguje explozívne v studenej vode a reaguje aj s ľadom pri teplotách nad −116 °C. Hydroxid cézia (CsOH) je silne zásaditý a rýchlo leptá povrch skla.

Soli cézia farbia plameň do fialova.

Cézium bolo objavené v roku 1860 nemeckým chemikom Robertom W. Bunsenom a nemeckým fyzikom Gustavom R. Kirchhoffom použitím nimi objavenej spektrálnej analýzy. Cézium bol prvý prvok objavený pomocou spektrálnej analýzy. Kovové cézium bolo prvý raz vyrobené v roku 1861.

Vďaka svojej veľkej reaktivite sa v prírode stretávame iba so zlúčeninami cézia a to len s oxidačným číslom Cs⁺.

Cézium sa na Zemi i vo vesmíre vyskytuje len vzácne. Predpokladá sa, že zemská kôra obsahuje 1 – 7 mg Cs/kg. Priemerný obsah v morskej vode je približne 0,5 μg/l. Vo vesmíre sa predpokladá výskyt jedného atómu cézia na približne 100 miliárd atómov vodíka.

V mineráloch cézium zvyčajne sprevádza ostatné alkalické kovy. Pravdepodobne najvýznamnejší výskyt je v minerále lepidolitu, čo je pomerne značne komplikovaný hlinito-kremičitan lítio-draselný.

Elementárne cézium sa vyrába elektrolýzou roztaveného chloridu cézneho na železnej katóde. Na grafitovej anóde pritom vzniká plynný chlór.

Vzhľadom na svoju mimoriadnu nestálosť a reaktivitu má kovové cézium len minimálne praktické využitie.

• Jeho nízky ionizačný potenciál dovoľuje uplatnenie vo fotočlánkoch, slúžiacich na priamu premenu svetelnej energie na elektrickú. Zároveň je preto perspektívnym médiom pre iónové motory, ako pohonné jednotky kozmických plavidiel.
• Pri výrobe katódových trubíc pracujúcich s nízkotlakovou náplňou inertného plynu sa cézium používa ako filter na zachytenie a odstránenie posledných zvyškov reaktívnych primiešaných plynov.
• Od roku 1967 je v sústave SI definovaná základná jednotka času, 1 sekunda, na základe frekvencie emitovaného svetelného žiarenia izotopu ¹³³Cs ako čas potrebný pre 9 192 631 770 prechodov zo základného do excitovaného stavu.

V chemických zlúčeninách sa cézium vyskytuje zásadne ako kladne jednomocné Cs⁺. Medzi známejšie zlúčeniny patria tieto chemické látky:

• Reakciou cézia s kyslíkom vzniká superoxid cézny (CsO₂).

Cs + O₂ → CsO₂

• Reakcia cézia s vodou vedie k vzniku silne zásaditej zlúčeniny, hydroxidu cézneho (CsOH), ktorý je na rozdiel od analogických zlúčenín sodíka a draslíka málo hygroskopický a málo rozpustný vo vode.

• Commons ponúka multimediálne súbory na tému cézium
• Wikislovník ponúka heslo cézium