Энциклопедический Словарь Ф.А.Брокгауза и И.А.Ефрона
ЦЕЗИЙ
(хим. Caesium; Cs = 133 при O =16, среднее из определений Бунзена, Джонсона с Алленом и Годефруа, 1861≈1876) ≈ первый при содействии спектрального анализа открытый металл. Он получил это название от caesius ≈ небесно-синий, лазоревый ≈ за цвет двух резких линий своего спектра, который содержит и другие, слабые, линии. Бунзен и Кирхгоф открыли Ц. в маточных растворах Дюркгеймских соляных источников (1860). Это тяжелейший член семейства щелочных металлов, которое, кроме Ц., состоит ≈ в порядке увеличения атомного веса ≈ из Li, Nа, К и Rb (см. Литий, Натрий, Калий и Рубидий). Ц. принадлежит к числу очень редких элементов, подобно Rb, вместе с которым он обыкновенно и встречается в природе; находят их, по крайней мере, всегда почти в ничтожных количествах ≈ обстоятельство, делающее вполне понятным открытие этих металлов именно при содействии изучения спектров в связи с прочими свойствами их. Существует, однако, редкий минерал поллукс ≈ силикат, найденный в граните с о-ва Эльбы, который содержит окиси Ц., Cs 2 O, около 34%. Так как Ц. по своим химическим отношениям трудноотличим от других щелочных металлов, то сначала полагали, что поллукс содержит К 2 О (Платтнер, 1846) ≈ мнение, противоречившее очевидности, ибо сумма процентных количеств всех составных частей минерала оказывалась тогда значительно меньшей 100% ≈ ввиду гораздо большего эквивалентного веса окиси Ц. сравнительно с К 2 О. Только после открытия Ц. удалось дать истинный состав поллукса [Состав поллукса таков (Пизани, 1864): SiO 2 44,03% Fe 2 O 3 0,68 Cs 2 O 34,07% H 2 O 2 , 40 Al 2 О 3 15,97 CaO 0,68 Na 2 O 3,88 всего 101,71% что в связи с исследованием Платтнера позволяет придать такую форму минералу: 10SiO 2 ∙5(Cs 2 O∙Na 2 O∙CaO) ∙2(Al 2 О 3 ∙Fe 2 O 3 )2Н 2 О).] Растениями соединения Ц., если присутствуют в почве, не усваиваются в отличие от К и Rb. Химические отношения Ц. уже представлены, в сущности, при рубидии. Металлический Ц., этот наиболее электроположительный из щелочных, а следовательно, и из всех других металлов, был получен в сравнительно значительных количествах (Setteberg, 1882) путем электролиза расплавленной смеси цианистых Ц. и бария; имеет серебристо-белый цвет; при нагревании на воздухе легко загорается: плавится при 26,5╟ и имеет уд. вес 1,88 (при 15╟). H. H. Бекетов для получения металла воспользовался (1889) реакцией, описанной для Rb, а именно он приготовил Ц., нагревая при красном калении гидрат его окиси с металлическим алюминием в никелевой реторте, при чем около половины металла должно было получиться в свободном виде и перегнаться в приемник в атмосфере развивающегося при реакции водорода. Почти теоретический выход был достигнут при восстановлении Ц. из его алюмината металлическим магнием (Бекетов и Щербачев, 1894), по уравнению: 2CsAlO 2 + Mg = 2Cs + Mg(AlO 2 ) 2 . По Бекетову, уд. вес Ц. оказался более высоким, чем по Зеттебергу, а именно 2,36. Окись Ц. Cs 2 O, которая была получена Бекетовым обычным путем, оказалась способной реагировать с водородом даже при обыкновенной температуре (1893), а именно превращаясь в гидрат окиси CsOH при выделении свободного металла, по уравн.: 2Cs 2 O + Н 2 = 2CsOH + 2Cs. На основании легкости течения этой реакции и ввиду того, что теплота образования из элементов для CsOH рассчитывается почти такая же, как и для КОН, следует заключить о теплоте образования Cs 2 O, что она значительно ниже таковой же для К 2 O и, вероятно, для Rb 2 O, как следует ожидать из рассмотрения соответствующих отношений для других щелочных металлов. Эта теплота, однако, пока еще не определена. Пока известны только (Бекетов, 1890) теплота нейтрализации в слабых водных растворах соляной кислоты посредством CsOH; она такова же, как и для других щелочей, а именно 13,8 больших калорий на граммовый частичный вес; теплота растворения CsOH в избытке воды 15,8 бол. кал. ≈ гораздо большая, чем для КОН, и, приблизительно, теплота растворения в воде самого металла, именно 50≈52 бол. кал., во всяком случае большая, чем для К (48,5) и Rb (49,0). Наблюдение Кл. Винклера (1890), что магний не восстановляет Ц. из его карбоната Cs 2 CO 3 объясняется, если только самое наблюдение верно, вероятно, не особой прочностью Cs 2 O, а прочностью в отсутствие воды самой соли, которая должна быть образована из ангидрида и основания при очень большом выделении тепла, так как Cs 2 O есть наиболее сильное основание. В чистом виде CsOH лучше всего получается аналогично RbOH, с которым эта щелочь очень сходна, а именно при действии едкого барита на раствор сульфата. Соли Ц. изоморфны с соответствующими солями К и Rb; они окрашивают бесцветное пламя в несколько более красноватый цвет, чем соли последнего. Хлористый Ц. CsCl легкоплавок и легче, чем КСl, летуч; он настолько гигроскопичен, что расплывается на воздухе. Кроме CsCl и солей прочих галоидоводородных кислот, известны многочисленные двойные соли с другими галоидными металлами, а также и полигалоидные соединения, которые по большей части кристаллизоваться способны ≈ CsBr 3 , CsBr 5 , CsJ 3 , CsJ 5 , CsCl 4 J. Сульфат Cs 2 SO 4 , легко растворимый в воде, не растворяется в спирте. Гидросульфат CsHSO 4 кристалличен. Нитрат CsNO 3 , маленькие блестящие призмы, обладает холодящим вкусом обыкновенной селитры. Карбонат Cs 2 CO 3 из очень крепкого, сиропообразного раствора кристаллизуется в виде непрочного гидрата, расплывчатого на воздухе; при нагревании плавится и, потеряв воду, остается в форме песчанистого порошка, довольно хорошо растворимого в абсолютном спирте, ≈ свойство, отличающее Cs 2 CO 3 от Rb 2 CO 3 , которым пользуются для отделения Ц. от Rb (см. Рубидий). Кроме того, малой растворимостью хлороплатинатов Rb и Ц. (см. Рубидий) также пользуются при анализе: еще недавно (1903) H. А. Орлов определил этим путем содержание обоих металлов в старорусской минеральной воде, осадив Rb 2 PtCl 6 ≈ раствором K 2 PtCl 6 , a Cs 2 PtCl 6 , раствором Rb 2 PtCl 6 . Было найдено в этой воде на 1 литр (Царицынский источник): RbCl ≈ 0,00393 и 0,00245 гр., а СsСl ≈ 0,00358 и 0,00222 гр. С. С. Колотов. Δ.