Коли люди чують слово «метал», то зазвичай воно асоціюється з холодним і твердим речовиною, проводять електричний струм. Однак метали і їх сплави можуть дуже сильно відрізнятися між собою. Є ті, які відносяться до групи важких, ці речовини мають саму високу щільність. А деякі, наприклад, літій, настільки легкі, що могли б плавати у воді, якщо б тільки не вступали з нею в активну реакцію.
Які метали активні найбільше?
Але який метал виявляє найбільш інтенсивні властивості? Найактивніший метал – це цезій. По активності серед всіх металів він займає перше місце. Також його «побратимами» вважаються францій, що знаходиться на другому місці, і унуненний. Але про властивості останнього вченим поки відомо мало.
Властивості цезію
Цезій – це елемент, який, подібно металу галлію, легко тане в руках. Зробити це, щоправда, можна лише за однієї умови: якщо цезій знаходиться у скляній ампулі. В іншому випадку метал може швидко вступити в реакцію з навколишнім повітрям – запалиться. А взаємодія цезію з водою супроводжується вибухом – такий в своєму прояві найактивніший метал. Це відповідь на питання про те, чому так складно поміщати в контейнери цезій. Для того щоб помістити всередину пробірки, необхідно, щоб вона була виготовлена із спеціального скла і наповнена аргоном або воднем. Температура плавлення цезію становить 287 про С. При кімнатній температурі метал знаходиться в напіврідкому стані. Цезій являє собою речовину золотисто-білого кольору. У рідкому стані метал добре відбиває світло. Пари цезію мають зеленувато-синій відтінок.
Яким способом був відкритий цезій?
Найактивніший метал був першим хімічним елементом, наявність якого на поверхні земної кори було виявлено за допомогою методу спектрального аналізу. Коли вчені отримали спектр металу, то в ньому вони побачили дві лінії небесно-блакитного кольору. Таким чином і отримав свою назву цей елемент. Слово caesius в перекладі з латинської мови означає «небесно-блакитний».
Історія відкриття
Його відкриття належить німецьким дослідникам Р. Бунзену і Р. Кирхгофу. Вже тоді вчені цікавилися, які метали активні, а які – ні. У 1860 році дослідники вивчали склад води з Дюркгеймского водосховища. Робили вони це за допомогою спектрального аналізу. У зразку води вчені виявили такі елементи, як стронцій, магній, літій, кальцій. Потім вони вирішили проаналізувати краплю води за допомогою спектроскопа. Тоді вони й побачили дві яскраво-блакитні лінії, знаходяться недалеко один від одного. Одна з них по своєму положенню практично збігалася з лінією металу стронцію. Вчені вирішили, що виявлене ними речовина є невідомим і віднесли його до групи лужних металів. У тому ж році Бунзен написав лист своєму колезі-фотохимику Р. Роско, в якому розповідав про це відкриття. А офіційно про цезій було повідомлено 10 травня 1860 року на засіданні вчених Берлінської академії. Через шість місяців Бунзен зміг виділити близько 50 грамів хлороплатинита цезію. Вчені переробили 300 тонн мінеральної води і виділили близько 1 кг хлориду літію в якості побічного продукту, щоб у кінцевому підсумку отримати найактивніший метал. Це говорить про те, що цезію в мінеральних водах міститься дуже мало.
Складність отримання цезію постійно штовхає вчених на пошук містять його мінералів, одним з яких є поллуцит. Але витяг цезію з руд завжди виявляється неповним, в процесі експлуатації цезій дуже швидко розсіюється. Це робить його одним з найбільш важкодоступних речовин в металургії. В земній корі, наприклад, міститься 37 грамів цезію на одну тонну. А в одному літрі морської води лише 05 мкг речовини являють собою самий активний метал. Це призводить до того, що витяг цезію є одним з найбільш трудомістких процесів.
Отримання в Росії
Як було зазначено, головним мінералом, з якого отримують цезій, є поллуцит. А також цей найбільш активний метал можна отримати з рідкісного авогадрита. У промисловості використовується саме поллуцит. Видобуток його після розпаду Радянського Союзу в Росії не велося, незважаючи на те, що ще в ті часи були виявлені гігантські запаси цезію в Воронячої тундрі під Мурманськом. До того моменту, коли вітчизняна промисловість змогла дозволити собі здобич цезію, ліцензія на розробку цього родовища була придбана компанією з Канади. Зараз витяг цезію виробляє новосибірська компанія ЗАТ «Завод рідкісних металів».
Використання цезію
Цей метал використовується для виготовлення різних фотоелементів. А також з'єднання цезію застосовуються у спеціальних галузях оптики – у виготовленні інфрачервоних приладів, біноклів нічного бачення. Цезій використовують у виготовленні прицілів, які дозволяють помітити техніку і живу силу ворога. Також його застосовують для виготовлення особливих металогалогенних ламп. Але цим не вичерпується коло його застосування. На основі цезію було створено також ряд медичних препаратів. Це ліки для лікування дифтерії, виразкових хвороб, шоків і шизофренії. Як і солі літію, солі цезію мають нормотимическими властивостями – або, просто, здатні стабілізувати емоційний фон.
Метал францій
Ще одним з металів з самими інтенсивними властивостями є францій. Він отримав свою назву на честь батьківщини первооткривательници металу. М. Пере, яка народилася у Франції, відкрила новий хімічний елемент у 1939 році. Він належить до числа таких елементів, про які навіть самі дослідники-хіміки важко робити які-небудь висновки. Францій є самим важким металом. При цьому і найактивніший метал – це францій, поряд з цезієм. Цим рідкісним поєднанням – високою хімічною активністю і низькою ядерної стійкість і володіє францій. У його самого долгоживущего ізотопу період напіврозпаду становить лише 22 хвилини. Францій використовується для виявлення іншого елемента – актинія. А також солі франція раніше пропонувалося застосовувати для виявлення ракових пухлин. Проте із-за високої вартості цю сіль невигідно виробляти.
Порівняння найбільш активних металів
Унуненний – це поки ще не відкритий метал. Він буде займати перше місце в восьмому рядку періодичної системи. Розробка і дослідження цього елемента проводяться в Росії в Об'єднаному інституті ядерних досліджень. Цей метал повинен мати також дуже високою активністю. Якщо ж порівнювати вже відомі францій і цезій, то найвищим потенціалом іонізації – 380 кДж/моль – буде володіти францій. У цезію цей показник становить 375 кДж/моль. Але реагує францій все ж не так швидко, як цезій. Таким чином, цезій – найактивніший метал. Це – відповідь (хімія найчастіше є тим предметом, у програмі якого можна зустріти подібне питання), який може бути корисним як на уроці в школі, так і в професійно-технічному училищі.