Maden suyunda aslında "tavlanmış" süper değerli bir metal sezyum vardır.
Alkali metal elementler, oksitleri suda çözülerek güçlü alkaliler oluşturan elementler sınıfını ifade eder. Bu elementlerin kimyasal özellikleri genellikle çok aktiftir ve sadece doğal hallerinde tuz formunda bulunurlar. Bunların arasında bir alkali metal element vardır.Basit maddesi doğadaki en yumuşak metaldir.Erime noktası yalnızca 28 santigrat derecedir.Suya konulduğunda bile kendiliğinden tutuşur ve patlar. 21. yüzyılda büyük bir potansiyel uygulama değerine sahiptir.
Daha az bilinen ise, genellikle özel ekipmanlarda depolanan bu özellikle tehlikeli metalin, 100 yıldan daha uzun bir süre önce bilim adamları tarafından maden suyundan çıkarılmış olmasıdır.
1850'lerin ortasında, Alman bilim adamı Robert Wilhelm Bunsen, Bunsen brülörü olarak bilinen gazı yakıt olarak kullanan deneysel bir lamba icat etti. Alevinin rengi yoktur ve sıcaklığı 2000 dereceye kadar çıkmaktadır. Düşük fiyatı ve pratikliği nedeniyle, Bunsen brülörü bugün hala kullanılıyor.
Bunsen, farklı elementler içeren keşfedilen maddeleri Bunsen ocağının alevine koyar ve alev rengini gözlemler. Sodyum içeren madde konulduğunda alev sarıya döndü; potasyum içeren madde konulduğunda alev mora döndü ... Bu keşif onu biraz heyecanlandırdı çünkü bazı yeni kimyasal elementler üzerine spekülasyon yapma fırsatını yakalayabildi. Yeni elementlerin keşfi bilim camiasına büyük bir katkıdır ~
Bununla birlikte, sonraki şey Bensheng'i baş ağrısı yaptı çünkü iki fenomenle karşılaştı: Birincisi, çok dozlu öğenin renginin çok göz alıcı olması, ancak düşük doz öğesinin renginin kaybolması; diğeri farklı. Materyal yanar ve alev, çıplak gözün ayırt edemeyeceği rengi gösterir. "Gözlerden daha profesyonel bir şey olsaydı harika olurdu." Kendi kendine mırıldanmaktan kendini alamadı.
Kısa süre sonra, Bunsen'in yeni unsurlar üzerine araştırması, Hamburg'daki başka bir bilim adamı, Gustav Robert Kirchhoff tarafından keşfedildi. Kirchhoff fiziğe odaklandı ve spektroskop adı verilen yeni bir cihaz icat etti. Spektroskop aynı zamanda bir spektrum analizörü olarak da adlandırılır.Düz tüplü bir teleskop ile üçgen prizmayı birbirine bağlar ve ışığın yarıktan üçgen prizmaya girmesine izin vermeye çalışır. Beyaz güneş ışığını yedi renge bölebilir ve bunları bir spektrumda net bir şekilde görüntüleyebilir.
Kirchhoff, yeni unsurlar bulmak için araştırmada işbirliği yapmayı umarak Bensheng ile iletişime geçmek için inisiyatif aldı ve Bensheng doğal olarak kabul etti. Önce nesneyi buhara ısıtırlar ve ardından buharı, farklı maddelerden yayılan farklı ışık renklerini gözlemlemek için modifiye edilmiş bir spektroskoptan geçirirler. Örneğin potasyum buharı spektrumunda mor çizginin yanı sıra kırmızı çizgiler, sodyum buharı spektrumu çok yakın iki sarı çizgi ve bakır buharı spektrumunda turuncu çizginin yanı sıra başka çizgiler de var ...
Maddelerin bileşimini analiz etmenin ve yeni unsurları keşfetmenin bir yolunu buldukları için çok heyecanlılar. Spektroskopi . Bu yöntemin avantajı, hassasiyetin çok yüksek olması ve hatta bir gramın on milyonda birinin renginin analiz edilebilmesidir.
Bunsen ve Kirchhoff deneyde pratik bir spektroskopik analiz yöntemini tamamladıktan sonra, bıçağı alkali metal serisi elementlerle test etmeye karar verdiler. O zamanlar potasyum, sodyum, kalsiyum ve lityum gibi alkali metal elementler keşfedildiğinden, başka elementlerin olup olmadığını kimse bilmiyor.
Spektroskopik deney için hangi madde seçilmelidir? Bunsheng, birkaç gün önce İsveç'in Diukheim şehrinden bir arkadaşının kendisine bir şişe maden suyu verdiğini hatırladı. Arkadaşım bu tür suyun sıradan maden suyundan biraz farklı olduğunu hissetti, ancak tam olarak nerede farklı olduğunu bilmiyordum, bu yüzden araştırma için ona gönderdim.
Bunsen ve Kirchhoff, Diukheim maden suyunun konsantre sıvısını Bunsen brülörünün alevi üzerine koydular ve bunları bir spektroskopla gözlemlediler, potasyum, sodyum, kalsiyum, lityum ve diğer elementlerin spektral çizgilerini hızlı bir şekilde gördüler. Ve bilinmeyen elementlerin bazı spektral çizgileri. Bu nedenle, konsantre çözeltideki potasyum, sodyum, kalsiyum, lityum ve diğer elementleri çıkarmak için amonyum karbonat kullandılar, ardından kalan çözeltiyi Bunsen brülörünün alevine koydular ve bir spektroskopla gözlemlediler. Bu sırada spektroskopta çok yakın iki mavi ışın buldular.
"Tayfın bu konumunda bilinen hiçbir maddenin iki mavi çizgi göstermeyeceğini söylemeye cesaret ediyorum, asla." Bunsen birçok deney yaptı ve tam bir güvenle söyledi.
Güvenli tarafta olmak için ikisi deneyi birkaç kez tekrarladı. Bilinmeyen bir alkali metal element bulduklarını doğruladıktan sonra, raporu resmi olarak yazdılar ve 10 Mayıs 1860'da Berlin Bilimler Akademisi'ne sundular.
Raporu göndermeden önce, yeni keşfedilen element için uygun bir isim seçtiğinizden emin olun. İkisi arasındaki tartışmadan sonra, nihayet Latince "Caesius" u "gök mavisi" kelimesinden ödünç almaya ve yeni elementi "Sezyum" olarak Cs element sembolüyle adlandırmaya karar verdiler. Birkaç yıl sonra, Batı öğrenimi doğuya yayıldı. Qing Hanedanlığının sonlarında bilim adamları Batı kimyasal element tablosunu tanıttı ve Cs'yi "" olarak tercüme etti. Daha sonra basitlikten başlayarak, bugün hala kullanılan "sezyum" olarak çevrildi.
Ne Bunsen ne de Kirchhoff, aslında, 14 yıl kadar erken bir tarihte, bir bilim adamının geriye dönük teknoloji nedeniyle sezyumla "omuzlarını dizginlediğini" beklemiyordu. 1846'da, Alman metalurji ve mineral analizi profesörü Plattner, yanlışlıkla Erba Adası'nı üreten bir parça pollucite cevheri elde etti. Deneyde tekrarlanan analizlerden sonra, bilinen elementlerin toplam kütlesinin% 100 olmadığını buldu. Cevherde yeni elementlerin varlığının asıl sebebini hissetti. Ancak teknolojiye ulaşılamadığı için yeni unsurun ne olduğunu belirlemek imkansızdır. 1864 yılına kadar Bisani adlı bir Alman bilim adamının, Bunsen ve Kirchhoff'un sezyum keşfi üzerine yazdığı makalenin yardımıyla pollusiti yeniden analiz etmesi ve ardından saf olmayan sezyumu ayırması mümkün değildi.
Sezyumun saflaştırılmasına giden yol daha yeni başladı. 1882'de Alman kimyager Setterberg, sonunda bir baryum siyanür ve sezyum siyanür karışımını elektroliz ederek daha saf sezyum elde etti. 100 yıldan fazla bir süre sonra,% 99,99 saflıkta sezyum nihayet modern bilimsel deneylerde kullanıldı.
Sezyum, oda sıcaklığında sıvı halde bulunan beş metal elementten biridir ve fiziksel ve kimyasal özellikleri potasyuma çok benzer. Erime noktası saklaması çok zor olan sadece 28.44 'dur. Bilim adamları tarafından keşfedildikten sonra, öfkesi nedeniyle uzun süre üretimde kullanılmadı. Örneğin, kimyasal yapısı nedeniyle sezyum metali çok aktiftir, suya konulduğunda çok fazla beyaz duman üretmeye başlayacak ve bir çatırtı sesi çıkaracaktır. Bu nedenle, altın bir sezyum bloğu görürseniz, mümkün olduğu kadar uzağa koşmanız en iyisidir.
Geçen yüzyılın ortalarında, sezyumun yarı ömrü 30 yıl olan radyoaktif izotopu sezyum-137, endüstriyel ölçüm cihazları, tıp ve hidrolojide kullanılmaya başlandı. 1980'lerden başlayarak sezyum yeteneklerini havacılık alanında göstermeye başladı. Yıldızlararası uzay uçuşu için roket motorları çok büyük bir itici güç gerektirir. Sıradan kimyasal yakıtların roket motorlarının önemli görevi olarak hizmet vermesi zordur ve sezyum yardımı ile yapılmalıdır. Sezyum metali buhar haline gelmek için 1650 santigrat dereceye kadar ısıtılır ve ardından sezyum atomları iyonize etmek için elektron ışınlarıyla bombardımana tutulur. Sezyum iyonları, roketin kuyruğundan atılan saniyede 15 kilometre hızla bir parçacık akışı oluşturmak için yüksek voltaj ve güçlü manyetik alanın birleşik kuvvetiyle hızlandırılır. Saatte yüz binlerce kilometre uçan iyon roketlerinin prensibi budur. Sezyum tarafından üretilen itme kuvveti, sonunda iyon roketini uzaya iten sıradan yakıtın ürettiği itme kuvvetinin onlarca katıdır.
Sezyum esas olarak daha fazla mineral içeren suda dağılır. Bilim adamlarının sezyum çıkarması için ana hammadde, Plattner tarafından analiz edilen polüsittir. Yeryüzündeki sezyum içeriği, nadir bir metal olan on milyonda bir paçadır. Özellikle nadiren değerlidir Sezyum metalinin piyasa fiyatı, gram başına yaklaşık 700 RMB değerinde altından çok daha pahalıdır. Altından daha değerli olan maden suyundan sezyum ekstraksiyonu Bunsen ve Kirchhoff'a asla gerçekleşmemiş olmalıydı.
Referans Materyalleri
1, Tez "Rubidyum ve Sezyum Kaynaklarının Geliştirilmesi ve Kullanımı Üzerine Analiz", yazar Wang Chenxue, "Xinjiang Nonferrous Metals" 2017-06.
2. Tez "Gök Mavisi" ve "Derin Kırmızı" -Sezyum ve Rubidyum ", yazar Ye Rui," Kimya Mühendisi "Sayı 05, 1997'den.
