今天,科学菌会给大家介绍地球上可用的最活泼,也是特殊的金属——铯。
活泼的“铯”
铯是一种活泼的碱金属,它的位置靠近元素周期表底端,只有钫比它更活泼。但钫具有放射性,并且纯钫数量过少,因此没法用来做实验。
“因为所以、科学道理”
金属铯非常活泼,因此保存在特制的安瓿中,瓶内充满惰性气体氩气或氢气。从外观上看,铯呈现淡黄色金属光泽,类似于黄金,但铯的价格却要高于黄金。
事实上,由于铯销售市场较小,且其化学性质极为活泼,铯的价格可达每克100欧元以上。
之所以说铯异乎寻常,是因为它具有较低的熔点,只有约29摄氏度如果你把装有安瓿握在手中,你可以明显观察到铯的快速熔化。
同时,随着铯逐渐凝固,它的体积也显著减小,可以清楚地看到安瓿中的铯凝固为漏斗状,现在,我们来进行最有趣的部分——用铯进行化学实验。
思维拓展
首先,我决定通过熔化铯,将其从安瓿中取出
液态铯接触到空气后迅速燃烧,将周围烧了个精光,这可能是因为安瓿中的铯是液态的,产生了水锤效应,击碎了容器顶部。
先打破安瓿的一端,然后在煤油中加热,液态铯从安瓿中缓缓流入煤油中,立即失去了黄色光泽,被一层由氧化物及过氧化物组成的薄膜覆盖,其原因是煤油中混杂有水和氧气。
铯固化后就非常容易切割,即便是一个小铲子也可以做到。
铯是世界上最活泼,同时也是最软的金属,其柔软度类似人类奶油
取出一块铯,放在一块木板上,氧化反应释放的热量使铯熔化,之后,铯将会自燃,因铯离子的存在,火焰将会变成淡紫色。
铯与沙子的反应会怎样呢?在沙子表面点燃铯,铯与沙的主要成分二氧化硅反应,这一反应较为温和,最终形成闪亮的表面以及非晶硅。
铯与硫酸锰反应并不算剧烈,但强于铯与沙子的反应,反应同时生成锰单质
目前为止最酷的反应莫过于铯硫反应,将铯放入熔融硫单质中,在这一反应中,生成硫化铯。
如果将一块铯放入盛有乙醇的烧杯中,即便是在乙醇中,铯也会自燃,铯离子使乙醇燃烧的火焰呈现美丽的紫色。
最后,我们决定将大约20克铯放入盛有冰水的容器,铯与冰水接触即爆炸,尽管没有其他视频所描述的那般剧烈。
铯具有广泛的应用,如今,铯被用于制造最为精准的原子钟,该原子钟一亿年的误差也只有一秒。
铯也被应用于轨道卫星的新式引擎中,在二十一世纪初微电子兴起之前,铯一直被广泛应用于光电池及运动传感器。
然而,当市场被廉价替代品晶体管挤占后,大规模生产铯的需求不复存在,铯的价格开始大幅上升。