Xezi - Cs

2014-01-14 16:22

Ứng dụng

Có lẽ ứng dụng phổ biến nhất của xêzi hiện nay là trong các chất lỏng khoan dựa trên format xêzi (Cs(HCOO)) trong công nghiệp khai thác dầu mỏ. Tỷ trọng cao của format xêzi (tới 2,3 sg), cùng với relative benignity of Cs¹³³, làm giảm các yêu cầu đối với các chất rắn huyền phù tỷ trọng cao và có độc trong chất lỏng khoan, làm cho nó có một số ưu thế đáng kể về mặt công nghệ, môi trường và công trình.

Xêzi cũng đáng chú ý vì các sử dụng trong đồng hồ nguyên tử, với độ chính xác ở mức giây trong hàng nghìn năm. Kể từ năm 1967, đơn vị đo lường thời gian của Hệ đo lường quốc tế (SI), giây, là dựa trên các thuộc tính của nguyên tử xêzi. SI định nghĩa giây bằng 9.192.631.770 chu kỳ bức xạ, tương ứng với sự chuyển trạng thái của hai mức năng lượng spin điện tử trong trạng thái tĩnh của nguyên tử Cs¹³³.

Cs¹³⁴ được sử dụng trong thủy học như là phép đo lượng phát ra của xêzi bởi công nghiệp năng lượng nguyên tử. Đồng vị này được sử dụng là do mặc dù nó ít thịnh hành hơn Cs¹³³ hay Cs¹³⁷, nhưng Cs¹³⁴ có thể được sinh ra bằng các phản ứng hạt nhân. Cs¹³⁵ cũng đã được sử dụng vì mục đích này.
Giống như các nguyên tố nhóm 1 khác, xêzi có ái lực lớn với ôxy và vì thế được sử dụng như là "chất thu khí" trong các ống chân không.
Kim loại này cũng được sử dụng trong các tế bào quang điện do khả năng bức xạ điện tử cao của nó.
Xêzi cũng được sử dụng như là chất xúc tác trong quá trình hiđrô hóa của một vài hợp chất hữu cơ.
Các đồng vị phóng xạ của xêzi được sử dụng trong lĩnh vực y học để điều trị một vài dạng ung thư.
Florua xêzi được sử dụng rộng rãi trong hóa hữu cơ như là một bazơ và là nguồn của các ion florua khan.
Hơi xêzi được sử dụng trong nhiều loại từ kế phổ biến.
Do có tỷ trọng cao, dung dịch clorua xêzi nói chung hay được sử dụng trong sinh học phân tử để siêu ly tâm gradient tỷ trọng, chủ yếu để tách các phần tử virus, các cơ quan tử hay các phần cận tế bào, cũng như các axít nucleic từ các mẫu sinh học.
Nitrat xêzi được sử dụng như là chất ôxi hóa để đốt silic trong hồng ngoại như LUU-19, do nó bức xạ phần lớn phổ điện từ của nó trong phổ cận hồng ngoại.
Gần đây, kim loại này được sử dụng trong các hệ thống động cơ đẩy ion
Cs¹³⁷ là đồng vị phóng xạ, sử dụng như là nguồn bức xạ gamma trong các ứng dụng công nghiệp, như:
- Đo mật độ hơi ẩm
- Đo độ thăng bằng
- Đo độ dày
- Các thiết bị trong giếng khoan (được sử dụng để đo độ dày của các tầng đá)
Như một tiêu chuẩn quốc tế trong phổ trắc quang học

Cảnh báo

Tất cả các kim loại kiềm đều có độ hoạt động hóa học cao. Xêzi, một trong các kim loại kiềm nặng nhất, là một trong số các kim loại hoạt động hóa học mạnh nhất và gây nổ mạnh khi tiếp xúc với nước, do khí hiđrô được giải phóng ra từ phản ứng bị nung nóng bởi nhiệt giải phóng ra từ chính phản ứng này, gây ra đánh lửa và gây nổ mạnh (như các kim loại kiềm khác) – nhưng do xêzi là quá hoạt hóa nên phản ứng nổ này diễn ra ngay cả với nước lạnh hay nước đá. Hiđrôxít xêzi là một bazơ cực mạnh, có khả năng ăn mòn thủy tinh.

Các hợp chất của xêzi là tương đối hiếm, nhưng nói chung chúng nên được coi là tương đối độc hại do sự tương tự về mặt hóa học của chúng với kali. Một lượng lớn có thể gây ra kích thích quá mức hay co giật, nhưng những lượng lớn như vậy không thể có được một cách thông thường trong các nguồn tự nhiên, vì thế xêzi không bị coi là chất hóa học chính gây ô nhiễm môi trường. Trong thử nghiệm trên chuột được nuôi bằng khẩu phần ăn chứa xêzi thay vì kali thì chúng đều bị chết, vì thế nguyên tố này không thể thay thế cho kali về mặt chức năng sinh học.

Các đồng vị Cs¹³⁴ và Cs¹³⁷ (có trong sinh quyển ở mức một lượng rất nhỏ do rò rỉ phóng xạ) là gánh nặng phóng xạ, phụ thuộc vào vị trí của từng khu vực. Xêzi phóng xạ không tích lũy trong cơ thể như nhiều sản phẩm từ phân rã hạt nhân khác (chẳng hạn như iốt phóng xạ hay stronti phóng xạ).

Tổng hợp từ nhiều nguồn (tài liệu được thẩm định)

Trở lại