Caesium

Cäsium weist von allen stabilen Elementen des Periodensystems mit 0,274 nm den größten Atomradius auf.
Neben Gold und Kupfer ist es das dritte gelbe Metall.
Cäsium ist sehr weich (das weichste aller Elemente) und dehnbar. Nach Quecksilber hat Cäsium den niedrigsten Schmelzpunkt aller Metalle und liegt bei 28,45 °C, der Siedepunkt bei 705 °C.
Cäsium ist das unedelste, reaktionsfähigste stabile Element; es reagiert mit praktisch allen anderen Elementen. Bei der äußerst heftigen Reaktion (Explosionsgefahr) mit Wasser entsteht neben Wasserstoff Cäsiumhydroxid, CsOH, die absolut stärkste Base.
In Luft verbrennt Cäsium mit rotvioletter Flamme zu Cäsiumhyperoxid, CsO₂. Oberhalb 300 °C greift es auch Glas an.
Cäsium ist auch das Element mit dem größten thermischen Ausdehnungskoeffizient (9,4x10^-5 pro °C).

Isotope und radioaktive Eigenschaften

In der Natur kommt nur Cs¹³³ als stabiles Isotop vor. Die anderen radiokativen Cäsium-Isotope kommen nur als künstlich Spaltprodukt bei atomaren Spaltungen vor.

Isotop	n. Häufigkeit	Halbwertzeit	ZE MeV
¹²⁶CS	%
¹²⁷CS	%	6,20 h	2,10
¹²⁸CS	%
¹²⁹CS	%	32,0 h	1,10
¹³⁰CS	%
¹³¹CS	%	9,70 d	0,35
¹³²CS	%	6,20 d	2,09
¹³³CS	100 %	stabil
¹³⁴CS	%	2,05 a	2,06
¹³⁵CS	%	2,0 * 10⁶ a	2,10
¹³⁶CS	%	13,0 d	2,54
¹³⁷CS	%	30,17 a	1,17

Abbildungen

[1]

Anwendungen

Herstellung von Fotozellen (besonders für IR-Strahlung) und Fotomultipliern
Infrarotdurchlässige Fenster, Linsen und Prismen
Cäsium-Dampf-Lampen für Nachtsichtgeräte
Herstellung von cäsiumdotierten Katalysatoren
Atomuhren, Cäsiumuhren als Zeitnormale
Gettermetall für Vakuumröhren
Cs-137 als Strahlungsquelle für medizinische Anwendungen in der Krebstherapie
Stromquelle (thermoion. Batterien)
Treibstoff für Ionenstrahltriebwerke

Geschichte

Cäsium wurde erstmals 1860 zusammen mit Rubidium von dem deutschen Chemiker Robert Wilhelm Bunsen und dem deutschen Physiker Gustav Robert Kirchhoff, den Erfindern der Spektralanalyse, im Dürkheimer Mineralwasser nachgewiesen. Der Name Cäsium ist vom lateinischen caesius abgeleitet, was himmelblau bedeutet. Der Name nimmt Bezug auf die typischen Spektrallinien des Cäsiums, welche im blauen Bereich liegen und wurde 1861 von Bunsen/Kirchhoff vergeben.
1882 stellte Carl Setterberg metallisches Cäsium durch Schmelzelektrolyse des Cyanids her.

Vorkommen

Das Mineral Pollucit

Kommerziell nutzbar ist nur das Mineral Pollucit (auch Pollux genannt) aus Bernic Lake, Manitoba.

Die Herstellung des reinen Metalls erfolgt durch Reduktion von Cäsiumchlorid mit Calcium.

Verbindungen

Isotope

Natürlich kommt nur Cs-133 vor, es zählt somit zu den anisotopen Elementen beziehungsweise Reinelementen.
bedeutendstes künstliches Isotop: Cs-137, Halbwertszeit 30 Jahre, Beta- und Gammastrahler. Bekannt wurde es vor allem durch die radioaktive Belastung nach dem Reaktorunglück von Tschernobyl 1986. Besonders angereichert hat es sich in bestimmten Pilzen (beispielsweise Maronenröhrlinge in Süddeutschland und Österreich) und in Wildtieren (beispielsweise Elche in Skandinavien)

Gefahrenhinweise

An Luft entzündet sich Cäsium spontan, weshalb es unter reinem Stickstoff oder Paraffin aufbewahrt werden muss. In Wasser reagiert es wie die anderen Alkalimetalle exotherm unter Entwicklung gasförmigen Wasserstoffs.