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銫燃燒的產物是什麽?

銫是壹種低熔點金屬。純金屬銫為金黃色,密度為1.878,熔點為28.4℃,沸點為669.3℃。堿金屬中,銫的熔點和沸點最低,蒸氣壓最高,正電最強,電離勢和電子功函數最小。在常溫下,金屬銫在空氣中劇烈燃燒,在純氧中會爆炸產生過氧化銫。銫與水,甚至與冰在-116℃發生劇烈反應,生成氫氧化銫和氫氣。因此,銫必須在氣密隔離的條件下保存在液體石蠟中。銫與有限量的氧反應生成氧化銫,氧化銫也能與鹵素反應。銫與其他堿金屬可形成低熔點合金,如含12%鈉、47%鉀、41%銫的合金,熔點為-78℃;含Rb 13%和Cs 87%的合金熔點為-39℃;含5.5%鈉和94.5%銫的合金熔點為-29℃。

地殼中銫的含量相對較少,主要分散在鋰輝石、鋰雲母和鋅鋁榴石中,與鉀長石、天河石、鉀鹽、光鹵石中的鉀、鈉、鋰等呈類質同象存在。主要的銫礦物是銫石榴石(2Cs2O?2Al2O3?9SiO2?H2O),含Cs2O 34.6%%。還有硼銫銣礦,含CS2O 3.5%;銫綠柱石,含CS2O1.72 ~ 3.6%,較為罕見。

銫化合物的提取:從銫榴石中提取銫化合物有鹽酸法、氯化焙燒法、鹽溶法和硫酸法。鹽酸法是將銫榴石精選或浮選精礦(含CS2O 20-30%)磨礦,用濃鹽酸攪拌浸出,將精礦中的銫轉化為氯化銫,加水稀釋,加入三氯化銻鹽酸溶液,沈澱出氯化銻銫復鹽(3CsCl?2SbCl3).由於銻銫復鹽在鹽酸溶液中的溶解度小於銣鉀復鹽,銣鉀大部分留在母液中,與銫分離。在銻銫復鹽中加入10倍重量的水,煮沸水解生成白色堿式氯化銻沈澱,反應式為3CsCl?2scl3+2h2o → 3cscl+2sbocl ↓+4hcl,氯化銫重新進入溶液。向溶液中通入H2S氣體以除去殘留的銻和其它重金屬。將精制溶液煮沸,蒸發濃縮,冷卻結晶,幹燥,得到氯化銫。

氯化焙燒法是將銫榴石與碳酸鈣、氯化鈣混合,在800 ~ 900℃焙燒,然後用水浸泡出來。鹽溶法是將銫榴石與氯化鈉、碳酸鈉混合,在800 ~ 850℃熔融,然後用水浸出。兩種方法的浸出液凈化後,可用4-仲丁基-2(α-甲基芐基)苯酚(簡稱BAMBP)-脂肪族煤油萃取,再用鹽酸或二氧化碳和水反萃取,得到氯化銫或碳酸銫產品。

金屬銫的制備:氯化銫通常用金屬熱還原法用鈣還原。該方法在小於10-3托的真空下,於700 ~ 900℃進行還原反應,產生的銫蒸氣冷凝後以液態收集。熔鹽電解法是以液態鉛為陰極,石墨為陽極,在700℃下電解氯化銫,從陰極得到含8.5%銫的鉛銫合金。合金在600 ~ 700℃真空蒸餾除去鉛等雜質,制備純銫。

銫的主要工業用途是制造光電池、光電倍增管和電視攝像管,以及用作真空管的吸氣劑。由鈉和鉈激活的碘化銫可用於制造工業和醫學X射線圖像放大板或熒光屏。銫形成的人造銫離子雲可以傳播和反射電磁波。銫在許多有機和無機合成中用作助催化劑或催化劑。銫鹽還用於生產激光玻璃、低熔點玻璃和纖維透鏡玻璃。銫也可以用來制造銫原子鐘。銫用於銫離子熱電轉換器、銫離子發動機、磁流體發電系統、超臨界蒸汽發電系統等新能源研究。各種銫鹽用於微量分析和用作藥物。

銫金屬非常活躍。在空氣中燃燒時會飛濺,產生濃濃的堿性煙霧,對眼睛、呼吸系統、皮膚都有傷害。因此,在生產、儲存和運輸過程中,必須嚴格防止銫與空氣或水接觸。金屬銫轉移時,壹般是在熔融狀態(65℃)下進行。常用的方法包括註射器抽吸、虹吸、註入惰性氣體、壓力輸送或真空抽吸。

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