Úvod
Cézium (Cs) je mimoriadne reaktívny a mäkký alkalický kov. Jeho protónové číslo je 55 a v periodickej tabuľke patrí do 1. skupiny. Vyznačuje sa unikátnym striebristo-zlatým sfarbením a extrémne nízkou teplotou topenia (28,5 °C), vďaka čomu sa môže roztopiť aj v teplejšej miestnosti. Pre svoju vysokú reaktivitu sa v prírode nikdy nenachádza v čistej forme. Komerčne sa získava najmä z minerálu polucit, ktorého najväčšie ložiská sa nachádzajú v Kanade, Zimbabwe a Namíbii. Je to najťažší stabilný alkalický kov.
Vlastnosti
Cézium je chemický prvok so značkou Cs a protónovým číslom 55, patriaci do skupiny alkalických kovov. Je to mimoriadne mäkký, striebristo-zlatistý kov s teplotou topenia len 28,5 °C, takže sa ľahko topí aj v ruke. Vyznačuje sa najnižšou elektronegativitou a najnižšou ionizačnou energiou, čo z neho robí najreaktívnejší stabilný prvok. Pri kontakte so vzduchom sa samovoľne vznieti a s vodou reaguje s explozívnou prudkosťou, pričom uvoľňuje vodík a tvorí extrémne silnú zásadu, hydroxid cézny. Jeho plameň horí charakteristickou modrofialovou farbou, ktorá je kľúčová pre jeho detekciu.
Pôvod názvu
Názov cézium pochádza z latinského slova „caesius“, čo v preklade znamená nebesky modrý. Prvok pomenovali jeho objavitelia, Robert Bunsen a Gustav Kirchhoff, v roku 1860. Pri analýze minerálnej vody pomocou spektroskopu objavili dve charakteristické jasne modré čiary v jeho emisnom spektre, ktoré dovtedy nepoznali.
Objav
Cézium objavili nemeckí vedci Robert Bunsen a Gustav Kirchhoff v roku 1860 v Heidelbergu. Počas spektroskopickej analýzy minerálnej vody z Dürkheimu si všimli dve jasné modré čiary v spektre, ktoré nepatrili žiadnemu známemu prvku. Na základe tejto charakteristickej farby ho pomenovali „cézium“ z latinského slova „caesius“, čo znamená nebesky modrý. Aj keď jeho existenciu potvrdili, izolovať ho v čistej kovovej podobe sa im nepodarilo. To sa podarilo až v roku 1882 švédskemu chemikovi Carlovi Setterbergovi, ktorý úspešne vykonal elektrolýzu roztaveného kyanidu cézneho.
Výskyt v prírode
Cézium sa v prírode nevyskytuje v čistej forme kvôli svojej extrémnej reaktivite. Je to pomerne vzácny prvok, ktorý sa nachádza predovšetkým v mineráli polucit. Najväčšie a komerčne najvýznamnejšie ložiská tohto minerálu sa nachádzajú v oblasti Bernic Lake v kanadskej provincii Manitoba, ktoré pokrývajú väčšinu svetovej potreby. Menšie množstvá cézia možno nájsť aj v iných mineráloch ako lepidolit. Získavanie kovového cézia je zložitý proces; ruda sa rozkladá kyselinami a z čistých zlúčenín sa kov získava termickou redukciou s vápnikom alebo sodíkom vo vákuu.
Využitie
Cézium je kľúčové pre konštrukciu najpresnejších atómových hodín, ktoré definujú základnú jednotku času, sekundu. Táto extrémna presnosť je nevyhnutná pre správne fungovanie globálnych navigačných systémov, ako je GPS, a pre synchronizáciu sietí. Vďaka svojej nízkej ionizačnej energii sa využíva vo fotonásobičoch a fotobunkách, premieňajúc svetlo na elektrický signál. V priemysle slúži ako katalyzátor a ako „geter“ na odstraňovanie plynov vo vákuových trubiciach. Jeho rádioizotop sa používa v medicíne. V prírode sa vyskytuje len v stopových množstvách a nemá biologickú úlohu, hoci ho rastliny môžu absorbovať.
Zlúčeniny
Ľudia syntetizujú viacero dôležitých zlúčenín cézia. Medzi najvýznamnejšie patrí formiát cézny, ekologická a hustá kvapalina používaná pri vysokoteplotných vrtoch na ťažbu ropy a plynu. Chlorid cézny je neoceniteľný v molekulárnej biológii na oddeľovanie molekúl DNA pomocou ultracentrifugácie. Jodid a fluorid cézny, často dopované, slúžia ako scintilátory v detektoroch radiácie. V organickej chémii sa uplatňuje uhličitan cézny. V prírode sa cézium nachádza najmä v mineráli polucit, hydratovanom hlinitokremičitane, ktorý je jeho jediným významným komerčným zdrojom. Inak sa vyskytuje len ako prímes v iných mineráloch.
Zaujímavosti
Cézium je najreaktívnejší a najviac elektropozitívny stabilný kov. Jeho reakcia s vodou je taká prudká, že spôsobuje okamžitú explóziu, a to dokonca aj pri kontakte s ľadom pri teplote -116 °C. Má extrémne nízky bod topenia, len 28,5 °C, takže by sa v teplej miestnosti alebo v ľudskej ruke roztopilo na kvapalinu. Spolu so zlatom je jedným z mála kovov, ktoré majú zreteľný zlatistý odtieň. Je extrémne mäkké, konzistenciou pripomína vosk. Kvôli svojej prudkej reaktivite so vzduchom a vlhkosťou sa musí skladovať v zatavených ampulkách vo vákuu.
