Най-активните метали са елементи от групи I и II, разположени в лявата част на периодичната таблица. Металът се счита за активен, когато реагира силно и бързо с други елементи. Реактивността на метала се увеличава, когато се движим от върха към дъното на периодичната таблица.
Изключение е водородът, който не се счита за метал и е разположен в горния ляв ъгъл на периодичната система от химически елементи на Менделеев.
Най-активните метали в света
Според реактивността на металните елементи, изброени в периодичната таблица на химичните елементи, те се разделят на три групи:
- Активни метали.
- Средната активност на металите.
- Неактивни метали.
Най-активните метали на Земята са литий, цезий и Франция.
Цезият е най-активният от нерадиоактивните елементи. Това е рядък сребристо-жълт лъскав метал с атомен номер (брой протони в ядрото) 55. Това е много мек елемент, който ще се стопи в ръцете ви - ако не избухне по-рано, тъй като реагира силно на влага.
Има и много радиоактивен елемент, Франция, който може да е по-активен от цезия. Или може би не, вероятно никога няма да разберем, защото Франция е не само изключително радиоактивен, но и изключително рядък метал.
Последният от трите най-активни метала - литий - има интересно свойство. Придава малинов цвят на пламъците.
Ето видео демонстрация на активността на литий, натрий, калий, рубидий и цезий.
Какво е цезий
Цезият се отнася до алкални метали. Те са много реактивни и не се срещат свободно в природата. Тези метали също са много пластични, те са добри топлинни и електрически проводници.
Цезият е първият елемент, който може да бъде открит със спектроскоп. През 1860 г. е открит от немските химици Робърт Бунсен и Густав Кирххоф, когато анализирали спектъра на минералната вода от извора Бад Дюркхайм.
Цезият се намира естествено в минералите на полюцит и лепидолит. Той се намира и в много алумосиликати като берил, петалит и карналит. Най-богатите известни находища на цезий се намират в Канада, на брега на езерото Бернишко езеро. Около 70% от всички запаси на земя са концентрирани там. Любопитно е, че това езеро е мястото на ежегодния фестивал на цезия (24 февруари), когато тоните на това вещество се изгарят в снега и преобладава друга цезиева лудост.
Цезият също е страничен продукт на ядрения делене в реакторите.
Цезиеви свойства
Въпреки че цезият не е най-тежкият метал в света, той е най-активният и има редица уникални свойства:
- Спонтанно изгаря във въздуха и мигновено избухва при контакт с вода или влага под каквато и да е форма, дори и с лед до -116 С.
- Изгаря с блестящ син пламък. Пламъкът изглежда пурпурен за непосветения, а не син, но след достатъчна медитация, изучаване на произведенията по химия и блажени часове, прекарани в страхопочитание, преди цезият да изгори, истинската синя природа на неговия пламък се разкрива
- Името "цезий" идва от две ярко сини линии в емисионния му спектър. В превод от латински "кезий" означава "небесно синьо".
- Неговият хидроксид (течно разтопено състояние) е в състояние да яде плът, стъкло и много други вещества. Само родиевият метал и редица негови сплави са в състояние да издържат на стопилката на цезиев хидроксид.
- Цезиев йодид и бромид се използват като централни компоненти при производството на високо прецизна оптика, включително мерници, очила и бинокли за нощно виждане. Цезият е експериментално използван и в йонни електроцентрали за космически кораби, поради ниския йонизационен потенциал.
- Цезият се използва за създаване на най-точните атомни часовници. Дори и най-добрите часовници в света могат да изостанат за няколко секунди или дори минута. Но атомните часовници на базата на цезий губят само една секунда за пет милиарда години.
- Естественият цезий се състои от един стабилен изотоп, Cs 133. 30 други радиоактивни изотопи са известни, които запълват диапазона от Cs 114 до Cs 145. Цезий-137 (известен още като радиоказий) е един от най-опасните биологични компоненти на радиоактивни отпадъци и ядрен изпад. Натрупва се в живи организми и дори в гъбички, а най-високото му съдържание се намира в елени и водоплаващи птици в Северна Америка.
Хората и животните са постоянно изложени на минимални количества цезий при хранене, дишане и пиене. Въпреки че е малко вероятно да се разболееме само поради цезия, продължителното излагане може да доведе до неблагоприятни последици за здравето, включително гадене, повръщане, кървене и увреждане на клетките.
Лечение на цезий и рак
Парацелс твърдял, че всичко е отрова и всичко е лекарство. Въпрос на дозировка е само. А що се отнася до цезия, думите на Парацелс са абсолютно верни.
Понастоящем се изследва ефикасността на цезия при лечение на няколко форми на рак, включително мозъчни тумори. Цезий-131, радиоактивният изотоп на цезий, заедно с друг радиоактивен изотоп (йод-125) се поставя в капсула за брахитерапия ("семе").
Според Американското дружество по брахитерапия капсулата за брахитерапия е радиоактивен „шушулка“, който се вписва директно в раковата тъкан. Такива семена са ефективни при няколко форми на рак, включително рак на простатата, шийката на матката и ендометриума.
В едно проучване, група от 24 пациенти с мозъчни тумори са имплантирани с брахиотерапевтични семена с цезий-131. Забелязани са минимални странични ефекти, но като цяло пациентите понасят добре тази форма на лечение.
Идеята за използване на брахитерапевтични семена с цезий-131 за лечение на рак възниква още през 60-те години и е описана в проучване, публикувано в списанието Radiology. Изследване, публикувано в списанието Medical Physics през 2009 г., обсъжда използването на цезий-131 семена за лечение на рак на простатата с положителни резултати.
Необходими са повече изследвания, преди лечението с цезий твърдо да заеме своето място в медицината. Досега обаче проучванията са доказали, че използването на цезий-131 за лечение на рак с брахиотерапия е окуражаващо.
Сравнение на цезий и Франция
Подобно на цезия, Франция (Fr) принадлежи към алкални метали (само радиоактивни) и има изключително висока химическа активност.
- Плътността на Франция е 1,87 грама на кубичен сантиметър, което е сравнимо с плътността на цезия - 1,879 грама на кубичен сантиметър.
- Цезият и Франция са два от четирите метала, които стават течни при стайна температура. Меркурий и галий притежават едно и също свойство.
- Взаимодействието на цезия с водата е много зрелищно - с експлозия, образуване на хидроксид CsOH и водород H2. Франция и водата също не се "обичат" особено помежду си и когато си взаимодействат, се образува най-силната алкала - Франция хидроксид.
- Подобно на цезия, Франция се натрупва в живи организми. Затова изотопите на този метал са намерили приложение в медицината, за диагностициране на рак и различни биологични изследвания.
- Но разпространението на цезия е много по-напред от Франция. В света се добиват около 20 тона руда, обогатена с цезий. Според PeriodicTable цезият е 50-ият най-често срещан елемент от земната кора. Франция в цялата земна кора има около 340 грама.
Тоест по свойствата си двата най-активни метала на планетата са много сходни.
Сравнения на цезий и литий
Литият е в топ 3 на най-активните метали на планетата. Това е ключов компонент в батериите, които захранват смартфони, лаптопи и електрически автомобили. Повече от половината доставки на литий в света идват от „литиевия триъгълник“ - Боливия, Чили и Аржентина. Най-големият източник на литий от сол е чилийската пустиня Атакама.
- Подобно на цезия, литият принадлежи към алкални метали. И подобно на цезия, той се среща в природата само под формата на съединения. Освен това следи от литий се намират в почти всички магматични скали и в много минерални извори. Това беше един от трите елемента, създадени от Големия взрив, заедно с водород и хелий.
- Литият и цезият в земната кора са малки - съответно 21 g / t и 3,7 g / t.
- Ако цезият се запали във въздуха, взаимодействайки с кислорода, тогава литият дори може да се съхранява на открито известно време. Поради тази „поносимост“, литият е единственият представител на алкални метали, който не се нуждае от съхранение в керосин. Той може да предаде и „огнени поздрави“ при взаимодействие с кислород, но само при високи температури.
- Литият е най-малко плътният метал (0,533 g / cm3). Цезият има много по-голяма плътност - 1879 грама на кубически сантиметър. Лекотата на лития означава, че той може да съхранява енергия, без да добавя гравитация към различни устройства.
- Но нискотопящият се литий дава шанс на цезия. Точката на топене му е 180,5 градуса по Целзий. А цезият се топи вече при 28,4 градуса по Целзий.
- Но литийът кипи бързо - при 134 градуса, но довеждането на цезия до кипене не е лесно, необходима е температура от 678 градуса.
- И литият, и цезият лесно се нарязват с обикновен нож.
