Цезий
Цезий (хим. Саеsiuм; Сs=133 при О=16, среднее из определений Бунзена,
Джонсона с Алленом и Годефруа, 1861-1876) - первый при содействии
спектрального анализа открытый металл. Он получил это название от
саеsius - 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 Rв. Ц.
принадлежит к числу очень редких элементов, подобно Rв, 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., Сs20, около 34%. Так как Ц. по своим химическим отношениям
трудно отличим от других щелочных металлов, то сначала полагали, что
поллукс содержит К20 (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 К20. Только после
открытия Ц. удалось дать истинный состав поллукса. Растениями соединения
Ц., если присутствуют в почве, не усваиваются, в отличие от К и Rв.
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 (Sеттевеrg, 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°). Н. Н. Бекетов для получения металла
воспользовался (1889) реакцией, описанной для Rв, а именно он приготовил
Ц., нагревая при красном калении гидрат его окиси с металлическим
алюминием в никелевой реторте, причем 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:
именно 2,36. Окись Ц., Сs20, которая была получена Бекетовым обычным
путем, оказалась способною реагировать с водородом даже при обыкновенной
температуре (1893), а именно, превращаясь в гидрат окиси СsОН при
выделении свободного металла, по уравн.:
образования из элементов для СsОН рассчитывается почти такая же, как и
для КОН, следует заключить о теплоте образования Сs2О, что она
значительно ниже таковой же для К2О и, вероятно, для Rв20, 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 СsОН; она такова же, как и для других
щелочей, а именно 13,8 больших калорий на граммовый частичный вес;
теплота растворения СsОН 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 Rв (49,0). Наблюдение Кл. Винклера (1890), что магний не
восстановляет Ц. из его карбоната, Сs2СО3 объясняется, если только самое
наблюдение верно, вероятно, не особой прочностью Сs2О, а прочностью, в
отсутствии воды, самой соли, которая должна быть образована из ангидрида
и основания при очень большом выделении тепла, так как Сs2О есть
наиболее сильное основание. В чистом виде СsОН лучше всего получается
аналогично RвОН, с которым эта щелочь очень сходна, а именно при
действии едкого барита на раствор сульфата. Соли Ц. изоморфны с
соответствующими солями К и Rв; они окрашивают бесцветное пламя в
несколько более красноватый цвет, чем соли последнего. Хлористый Ц.,
СsСl, легкоплавок и легче, чем КСl, летуч; он настолько гигроскопичен,
что расплывается на воздухе. Кроме СsСl и солей прочих галоидоводородных
кислот, известны многочисленные двойные соли с другими галоидными
металлами, а также и полигалоидные соединения, которые по большей части
кристаллизоваться способны - СsВr3, СsВr5, СsJ3, СsJ5, СsСl4J. Сульфат
Сs2SО4, легко растворимый в воде, не растворяется в спирте. Гидросульфат
СsНSО4 кристалличен. Нитрат СsNО3, маленькие блестящие призмы, обладает
холодящим вкусом обыкновенной селитры. Карбонат Сs2СО3 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 Сs2СО3 от Rв2СО3
которым пользуются для отделения Ц. от Rв. Кроме того, малой
растворимостью хлороплатинатов Rв и Ц. также пользуются при анализе: еще
недавно (1903) Н. А. Орлов определил этим путем содержание обоих
металлов в Старорусской минеральной воде, осадив Rв2РтСl6 - раствором
К2РтСI6, а Сs2РтСI6, раствором РЬ2РтСl6. Было найдено в этой воде на 1
литр (Царицынский источник): RвСl- 0,00393 и 0,00245 гр., а СsСl-
0,00358 в 0,00222 гр.