อ่าน 11 นาที
ซีเซียมคลอไรด์
ซีเซียมคลอไรด์ หรือ ซีเซียมคลอไรด์ เป็น สารประกอบอนินทรีย์ ที่มีสูตร CsCl เกลือไร้สีนี้เป็นแหล่งสำคัญของ ไอออน ซีเซียม ใน การใช้งานเฉพาะทางต่างๆ...
ซีเซียมคลอไรด์
| ชื่อ | |
|---|---|
| ชื่อ IUPAC ซีเซียมคลอไรด์ | |
| ชื่ออื่นๆ ซีเซียมคลอไรด์ | |
| ตัวระบุ | |
โมเดล 3 มิติ ( JSmol ) |
|
| เคมสไปเดอร์ | |
| บัตรข้อมูล ECHA | 100.028.728 |
| หมายเลข EC |
|
PubChem CID |
|
| มหาวิทยาลัย | |
แดชบอร์ด CompTox ( EPA ) |
|
| |
| |
| คุณสมบัติ | |
| ซีเอสซีแอล | |
| มวลโมลาร์ | 168.36 กรัม/โมล |
| รูปร่าง | ของแข็งสีขาว ดูดความชื้น |
| ความหนาแน่น | 3.988 กรัม/ซม. ³ [ 1 ] |
| จุดหลอมเหลว | 646 °C (1,195 °F; 919 K) [ 1 ] |
| จุดเดือด | 1,297 °C (2,367 °F; 1,570 K) [ 1 ] |
| 1910 กรัม/ลิตร (25 °C) [ 1 ] | |
| ความสามารถในการละลาย | ละลายได้ในเอทานอล[ 1 ] |
| ช่องว่างพลังงาน | 8.35 eV (80 K) [ 2 ] |
| −56.7·10 −6 cm 3 /mol [ 3 ] | |
ดัชนีหักเห ( n D ) | 1.712 (0.3 ไมโครเมตร) 1.640 (0.59 ไมโครเมตร) 1.631 (0.75 ไมโครเมตร) 1.626 (1 ไมโครเมตร) 1.616 (5 ไมโครเมตร) 1.563 (20 ไมโครเมตร) [ 4 ] |
| โครงสร้าง | |
| ซีซีแอล, ซีพี2 | |
| Pm 3 m, หมายเลข 221 [ 5 ] | |
a = 0.4119 นาโนเมตร | |
ปริมาตรของโครงตาข่าย ( V ) | 0.0699 นาโนเมตร3 |
หน่วยสูตร ( Z ) | 1 |
| ลูกบาศก์ (Cs + ) ลูกบาศก์ (Cl − ) | |
| อันตราย | |
| การติดฉลากGHS : | |
| คำเตือน | |
| H302 , H341 , H361 , H373 | |
| P201 , P202 , P260 , P264 , P270 , P281 , P301+P312 , P308+P313 , P314 , P330 , P405 , P501 | |
| ปริมาณหรือความเข้มข้นที่ทำให้เสียชีวิต (LD, LC): | |
LD 50 ( ขนาดยาเฉลี่ย ) | 2600 มก./กก. (รับประทาน, หนู) [ 6 ] |
| สารประกอบที่เกี่ยวข้อง | |
แอนไอออนอื่นๆ | ซีเซียมฟลูออไรด์ซีเซียมโบรไมด์ซีเซียมไอโอไดด์ซีเซียมแอสตาไทด์ |
ไอออนบวกอื่นๆ | ลิเธียมคลอไรด์โซเดียมคลอไรด์ โพแทสเซียมคลอไรด์รูบิเดียมคลอไรด์แฟรนเซียมคลอไรด์ |
เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น ข้อมูลที่ให้ไว้เป็นข้อมูลสำหรับวัสดุในสภาวะมาตรฐาน (ที่อุณหภูมิ 25 °C [77 °F] ความดัน 100 kPa) ข้อมูลอ้างอิงในกล่องข้อมูล | |
ซีเซียมคลอไรด์หรือซีเซียมคลอไรด์เป็นสารประกอบอนินทรีย์ที่มีสูตรCsClเกลือไร้สีนี้เป็นแหล่งสำคัญของไอออนซีเซียมใน การใช้งานเฉพาะทางต่างๆ โครงสร้างผลึกของมันก่อให้เกิดโครงสร้างหลักประเภทหนึ่ง โดยที่ไอออนซีเซียมแต่ละตัวจะถูกล้อมรอบด้วยไอออนคลอไรด์ 8 ตัว ซีเซียมคลอไรด์ละลายในน้ำ CsCl จะเปลี่ยนเป็น โครงสร้าง NaClเมื่อได้รับความร้อน ซีเซียมคลอไรด์เกิดขึ้นตามธรรมชาติเป็นสิ่งเจือปนในคาร์นัลไลต์ (มากถึง 0.002%) ซิลไวต์และไคไนต์ มีการผลิต CsCl น้อยกว่า 20 ตัน ต่อปีทั่วโลก ส่วนใหญ่มาจาก แร่พอลลูไซต์ที่มีซีเซียมเป็นองค์ประกอบ[ 7 ]
ซีเซียมคลอไรด์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายใน การแยก ดีเอ็นเอชนิดต่างๆ โดยใช้การเหวี่ยงแยกแบบไอโซพิคนิกนอกจากนี้ยังเป็นสารเคมีที่ใช้ในเคมีวิเคราะห์โดยใช้ในการระบุไอออนจากสีและรูปร่างของตะกอน เมื่อเติมไอโซโทปรังสีเช่น137 CsCl หรือ131 CsCl ซีเซียมคลอไรด์จะถูกนำมาใช้ในเวชศาสตร์นิวเคลียร์เช่น การรักษามะเร็งและการวินิจฉัยโรคกล้ามเนื้อหัวใจตายมีการศึกษาการรักษามะเร็งอีกรูปแบบหนึ่งโดยใช้ซีเซียมคลอไรด์แบบธรรมดาที่ไม่ใช่กัมมันตรังสี ในขณะที่ซีเซียมคลอไรด์แบบธรรมดามีความเป็นพิษต่อมนุษย์และสัตว์ค่อนข้างต่ำ แต่ซีเซียมคลอไรด์แบบกัมมันตรังสีนั้นสามารถปนเปื้อนสิ่งแวดล้อมได้ง่ายเนื่องจากละลายน้ำได้สูง การรั่วไหลของ ผง 137 CsCl จากภาชนะบรรจุขนาด 93 กรัม ในปี 1987 ที่เมืองโกยาเนียประเทศบราซิล ส่งผลให้เกิดอุบัติเหตุการรั่วไหลของรังสีครั้งร้ายแรงที่สุดครั้งหนึ่ง ทำให้มีผู้เสียชีวิต 4 ราย รวมถึงเด็ก 1 ราย และมีผู้ได้รับผลกระทบโดยตรง 249 คน
โครงสร้างผลึก
โครงสร้างของซีเซียมคลอไรด์มีโครงสร้างแบบลูกบาศก์ดั้งเดิมที่มีฐานเป็นอะตอมสองตัว โดยที่อะตอมทั้งสองมีพันธะแปดพันธะ อะตอมคลอไรด์อยู่บนจุดแลตติซที่มุมของลูกบาศก์ ในขณะที่อะตอมซีเซียมอยู่ตรงช่องว่างตรงกลางของลูกบาศก์ อีกทางเลือกหนึ่งที่เทียบเท่ากันอย่างสมบูรณ์คือ ไอออนซีเซียมอยู่ที่มุมและไอออนคลอไรด์อยู่ตรงกลาง โครงสร้างนี้พบได้ในCsBrและCsIและโลหะผสม ไบนารีหลายชนิด ในทางตรงกันข้าม เฮไลด์อัลคาไลน์อื่นๆ มี โครงสร้าง แบบโซเดียมคลอไรด์ (ร็อคซอลต์) [ 8 ]เมื่อไอออนทั้งสองมีขนาดใกล้เคียงกัน ( รัศมีไอออน Cs + 174 pm สำหรับเลขโคออร์ดิเนชันนี้, Cl − 181 pm) จะสามารถใช้โครงสร้าง CsCl ได้ แต่เมื่อมีขนาดแตกต่างกัน ( รัศมีไอออน Na + 102 pm, Cl − 181 pm) จะใช้โครงสร้าง โซเดียมคลอไรด์เมื่อให้ความร้อนสูงกว่า 445 °C โครงสร้างซีเซียมคลอไรด์ปกติ (α-CsCl) จะเปลี่ยนเป็น β-CsCl ที่มีโครงสร้างแบบร็อคซอลต์ ( กลุ่มอวกาศFm 3 m ) [ 5 ]โครงสร้างแบบร็อคซอลต์ยังพบได้ในสภาวะแวดล้อมปกติในฟิล์ม CsCl บางระดับนาโนเมตรที่ปลูกบน พื้นผิว ไมกา , LiF , KBrและ NaCl [ 9 ]
คุณสมบัติทางกายภาพ
ซีเซียมคลอไรด์ไม่มีสีเมื่ออยู่ในรูปผลึกขนาดใหญ่และมีสีขาวเมื่อเป็นผง ละลายน้ำได้ง่าย โดยความสามารถในการละลายสูงสุดเพิ่มขึ้นจาก 1865 กรัม/ลิตร ที่ 20 °C เป็น 2705 กรัม/ลิตร ที่ 100 °C [ 10 ]ผลึกมีความดูดความชื้น สูง และละลายได้ง่าย ผลึกซีเซียมคลอไรด์จะค่อยๆ สลายตัวภายใต้สภาวะแวดล้อม[ 11 ]ซีเซียมคลอไรด์ไม่เกิดไฮเดรต[ 12 ]
| Т (°C) | 0 | 10 | 20 | 25 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| กำมะถัน (ร้อยละโดยน้ำหนัก) | 61.83 | 63.48 | 64.96 | 65.64 | 66.29 | 67.50 | 68.60 | 69.61 | 70.54 | 71.40 | 72.21 | 72.96 |
เมื่อเปรียบเทียบกับโซเดียมคลอไรด์และโพแทสเซียมคลอไรด์ซีเซียมคลอไรด์จะละลายได้ง่ายในกรดไฮโดรคลอริกเข้มข้น[ 14 ] [ 15 ]ซีเซียมคลอไรด์ยังมีความสามารถในการละลายค่อนข้างสูงในกรดฟอร์มิก (1077 กรัม/ลิตร ที่ 18 °C) และไฮดราซีน ความสามารถในการละลายปานกลางในเมทานอล (31.7 กรัม/ลิตร ที่ 25 °C) และความสามารถในการละลายต่ำในเอทานอล (7.6 กรัม/ลิตร ที่ 25 °C) [ 12 ] [ 15 ] [ 16 ] : ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ 97 ชนิด (2.95 กรัม/ลิตร ที่ 25 °C) แอมโมเนีย (3.8 กรัม/ลิตร ที่ 0 °C) อะซิโตน (0.004% ที่ 18 °C) อะซิโตไนไตรล์ (0.083 กรัม/ลิตร ที่ 18 °C) [ 15 ]เอทิลอะซิเตตและอีเทอร์ เชิงซ้อนอื่นๆ บิวทาโนน อะซิโตฟี โนน ไพริดีนและคลอโรเบนซีน[ 17 ]
แม้ว่าจะมีช่องว่างแถบ กว้าง ประมาณ 8.35 eV ที่ 80 K [ 2 ]ซีเซียมคลอไรด์ก็ยังนำไฟฟ้าได้น้อย และการนำไฟฟ้านั้นไม่ใช่แบบอิเล็กตรอนแต่เป็นแบบไอออนิกการนำไฟฟ้ามีค่าอยู่ในลำดับ 10 −7 S/cm ที่ 300 °C เกิดขึ้นผ่านการกระโดดของช่องว่างในโครงสร้างผลึกที่อยู่ใกล้เคียงกัน และความคล่องตัวจะสูงกว่ามากสำหรับช่องว่าง Cl −มากกว่าช่องว่าง Cs +การนำไฟฟ้าเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิจนถึงประมาณ 450 °C โดยมีพลังงานกระตุ้นเปลี่ยนจาก 0.6 เป็น 1.3 eV ที่ประมาณ 260 °C จากนั้นจะลดลงอย่างรวดเร็วถึงสองอันดับเนื่องจากการเปลี่ยนเฟสจากเฟส α-CsCl เป็นเฟส β-CsCl การนำไฟฟ้ายังถูกยับยั้งโดยการใช้แรงดัน (ลดลงประมาณ 10 เท่าที่ 0.4 GPa) ซึ่งช่วยลดความคล่องตัวของช่องว่างในโครงสร้างผลึก[ 18 ]
| ความเข้มข้น ( ร้อยละโดยน้ำหนัก) | ความหนาแน่นกก./ลิตร | ความเข้มข้นโมล/ลิตร | ดัชนีหักเห (ที่ 589 นาโนเมตร) | การลดลงของจุดเยือกแข็ง (°C เมื่อเทียบกับน้ำ) | ความหนืด 10 −3 Pa ·s |
|---|---|---|---|---|---|
| 0.5 | – | 0.030 | 1.3334 | 0.10 | 1.000 |
| 1.0 | 1.0059 | 0.060 | 1.3337 | 0.20 | 0.997 |
| 2.0 | 1.0137 | 0.120 | 1.3345 | 0.40 | 0.992 |
| 3.0 | 0.182 | 1.3353 | 0.61 | 0.988 | |
| 4.0 | 1.0296 | 0.245 | 1.3361 | 0.81 | 0.984 |
| 5.0 | 0.308 | 1.3369 | 1.02 | 0.980 | |
| 6.0 | 1.0461 | 0.373 | 1.3377 | 1.22 | 0.977 |
| 7.0 | 0.438 | 1.3386 | 1.43 | 0.974 | |
| 8.0 | 1.0629 | 0.505 | 1.3394 | 1.64 | 0.971 |
| 9.0 | 0.573 | 1.3403 | 1.85 | 0.969 | |
| 10.0 | 1.0804 | 0.641 | 1.3412 | 2.06 | 0.966 |
| 12.0 | 1.0983 | 0.782 | 1.3430 | 2.51 | 0.961 |
| 14.0 | 1.1168 | 0.928 | 1.3448 | 2.97 | 0.955 |
| 16.0 | 1.1358 | 1.079 | 1.3468 | 3.46 | 0.950 |
| 18.0 | 1.1555 | 1.235 | 1.3487 | 3.96 | 0.945 |
| 20.0 | 1.1758 | 1.397 | 1.3507 | 4.49 | 0.939 |
| 22.0 | 1.1968 | 1.564 | 1.3528 | – | 0.934 |
| 24.0 | 1.2185 | 1.737 | 1.3550 | – | 0.930 |
| 26.0 | 1.917 | 1.3572 | – | 0.926 | |
| 28.0 | 2.103 | 1.3594 | – | 0.924 | |
| 30.0 | 1.2882 | 2.296 | 1.3617 | – | 0.922 |
| 32.0 | 2.497 | 1.3641 | – | 0.922 | |
| 34.0 | 2.705 | 1.3666 | – | 0.924 | |
| 36.0 | 2.921 | 1.3691 | – | 0.926 | |
| 38.0 | 3.146 | 1.3717 | – | 0.930 | |
| 40.0 | 1.4225 | 3.380 | 1.3744 | – | 0.934 |
| 42.0 | 3.624 | 1.3771 | – | 0.940 | |
| 44.0 | 3.877 | 1.3800 | – | 0.947 | |
| 46.0 | 4.142 | 1.3829 | – | 0.956 | |
| 48.0 | 4.418 | 1.3860 | – | 0.967 | |
| 50.0 | 1.5858 | 4.706 | 1.3892 | – | 0.981 |
| 60.0 | 1.7886 | 6.368 | 1.4076 | – | 1.120 |
| 64.0 | 7.163 | 1.4167 | – | 1.238 |
ปฏิกิริยา
ซีเซียมคลอไรด์จะแตกตัวอย่างสมบูรณ์เมื่อละลายในน้ำ และแคตไอออน Cs + จะถูกละลายในสารละลายเจือจาง CsCl จะเปลี่ยนเป็นซีเซียมซัลเฟตเมื่อถูกให้ความร้อนในกรดซัลฟิวริกเข้มข้นหรือให้ความร้อนกับซีเซียมไฮโดรเจนซัลเฟตที่อุณหภูมิ 550–700 °C: [ 21 ]
- 2 CsCl + H₂SO₄ → Cs₂SO₄ + 2 HCl
- CsCl + CsHSO 4 → Cs 2 SO 4 + HCl
ซีเซียมคลอไรด์สร้างเกลือคู่หลายชนิดกับคลอไรด์อื่นๆ ตัวอย่างเช่น 2CsCl·BaCl 2 , [ 22 ] 2CsCl·CuCl 2 , CsCl·2CuCl และ CsCl·LiCl, [ 23 ]และกับ สารประกอบ อินเตอร์ฮาโลเจน : [ 24 ]
- CsCl + ICl 3 → Cs[ICl 4 ]
การเกิดขึ้นและการผลิต

ซีเซียมคลอไรด์เกิดขึ้นตามธรรมชาติเป็นสิ่งเจือปนในแร่เฮไลด์คาร์นัลไลต์ (KMgCl 3 ·6H 2 O ที่มี CsCl สูงถึง 0.002%) [ 26 ]ซิลไวต์ (KCl) และไคนิต (MgSO 4 ·KCl·3H 2 O) [ 16 ] : 210–211 และในน้ำแร่ ตัวอย่างเช่น น้ำจาก สปา Bad Dürkheimซึ่งใช้ในการแยกซีเซียม มี CsCl ประมาณ 0.17 มก./ลิตร[ 16 ] : 206 แร่ธาตุเหล่านี้ไม่มีความสำคัญในเชิงพาณิชย์
ในระดับอุตสาหกรรม CsCl ผลิตจากแร่พอลลูไซต์ซึ่งถูกบดเป็นผงและบำบัดด้วยกรดไฮโดรคลอริกที่อุณหภูมิสูง สารสกัดจะถูกบำบัดด้วยแอนติโมนีคลอไรด์ไอโอดีนโมโนคลอไรด์หรือซีเรียม(IV) คลอไรด์ เพื่อให้ได้เกลือคู่ที่ละลายน้ำได้น้อย เช่น[ 27 ]
- CsCl + SbCl 3 → CsSbCl 4
การบำบัดเกลือคู่ด้วยไฮโดรเจนซัลไฟด์จะให้ CsCl: [ 27 ]
- 2 CsSbCl 4 + 3 H 2 S → 2 CsCl + Sb 2 S 3 + 8 HCl
CsCl ที่มีความบริสุทธิ์สูงยังผลิตได้จากCs[ICl 2 ] (และCs[ICl 4 ] ) ที่ตกผลึกใหม่โดยการสลายตัวด้วยความร้อน: [ 28 ]
- Cs[ICl 2 ] → CsCl + ICl
ในช่วงทศวรรษ 1970 [ 29 ]และ 2000 ทั่วโลกมีการผลิตสารประกอบซีเซียมเพียงประมาณ 20 ตัน ต่อปี [ 30 ]ซีเซียมคลอไรด์ที่เสริมด้วยซีเซียม-137 สำหรับ การใช้งานใน การบำบัดด้วยรังสีนั้นผลิตขึ้นที่โรงงานMayak แห่งเดียว ในภูมิภาคอูราลของรัสเซีย[ 31 ]และจำหน่ายในระดับนานาชาติผ่านตัวแทนจำหน่ายในสหราชอาณาจักร เกลือนี้ถูกสังเคราะห์ที่อุณหภูมิ 200 °C เนื่องจากมีคุณสมบัติในการดูดความชื้น และถูกปิดผนึกในภาชนะเหล็กรูปทรงปลอกนิ้ว จากนั้นจึงบรรจุลงในปลอกเหล็กอีกชั้นหนึ่ง การปิดผนึกนี้จำเป็นเพื่อป้องกันเกลือจากความชื้น[ 32 ]
วิธีการทางห้องปฏิบัติการ
ในห้องปฏิบัติการ สามารถผลิต CsCl ได้โดยการนำซีเซียมไฮดรอกไซด์ ซีเซียมคาร์บอเนตซีเซียมไบคาร์บอเนต หรือซีเซียมซัลไฟด์ มาทำปฏิกิริยากับกรดไฮโดรคลอริก:
- CsOH + HCl → CsCl + H₂O
- ซีเอส2 CO 3 + 2 HCl → 2 CsCl + 2 H 2 O + CO 2
การใช้งาน
สารตั้งต้นของโลหะซีเซียม
ซีเซียมคลอไรด์เป็นสารตั้งต้นหลักของโลหะซีเซียมโดยการลดที่อุณหภูมิสูง: [ 29 ]
- 2 CsCl (l) + Mg (l) → MgCl 2 (s) + 2 Cs (g)
- CsCl (l) + Li (l) → LiCl (l) + Cs (g)
ปฏิกิริยาที่คล้ายกัน – การให้ความร้อน CsCl กับแคลเซียมในสุญญากาศโดยมีฟอสฟอรัส อยู่ด้วย – ได้รับการรายงานครั้งแรกในปี พ.ศ. 2448 โดยนักเคมีชาวฝรั่งเศส ML Hackspill [ 33 ]และยังคงใช้ในอุตสาหกรรม[ 29 ]
ซีเซียมไฮดรอกไซด์ได้มาจากการอิเล็กโทรไลซิสของสารละลายซีเซียมคลอไรด์ในน้ำ: [ 16 ] : 90
- 2 CsCl + 2 H₂O → 2 CsOH + Cl₂ + H₂
สารละลายสำหรับอัลตราเซนตริฟิวจ์
ซีเซียมคลอไรด์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการปั่นเหวี่ยงในเทคนิคที่เรียกว่าการปั่นเหวี่ยงแบบไอโซพิคนิกแรงสู่ศูนย์กลางและแรงแพร่กระจายสร้างการไล่ระดับความหนาแน่นที่ช่วยให้สามารถแยกส่วนผสมตามความหนาแน่นของโมเลกุลได้ เทคนิคนี้ช่วยให้สามารถแยก DNA ที่มีความหนาแน่นต่างกันได้ (เช่น ชิ้นส่วน DNA ที่มีปริมาณ AT หรือ GC ต่างกัน) [ 29 ]การใช้งานนี้ต้องการสารละลายที่มีความหนาแน่นสูงแต่มีความหนืดค่อนข้างต่ำ และ CsCl เหมาะสมเนื่องจากมีความละลายในน้ำสูง มีความหนาแน่นสูงเนื่องจากมวลของ Cs มาก รวมถึงมีความหนืดต่ำและมีความเสถียรสูงของสารละลาย CsCl [ 27 ]
เคมีอินทรีย์
ซีเซียมคลอไรด์ไม่ค่อยได้ใช้ในเคมีอินทรีย์ แต่สามารถทำหน้าที่เป็น ตัวเร่งปฏิกิริยา การถ่ายโอนเฟสในปฏิกิริยาบางชนิด หนึ่งในปฏิกิริยาเหล่านั้นคือการสังเคราะห์อนุพันธ์ ของ กรดกลูตามิก
โดยที่ TBAB คือเตตระบิวทิลแอมโมเนียมโบรไมด์ (ตัวเร่งปฏิกิริยาระหว่างเฟส) และ CPME คือไซโคลเพนทิลเมทิลอีเทอร์ (ตัวทำละลาย) [ 34 ]
ปฏิกิริยาอีกอย่างหนึ่งคือการแทนที่เตตระไนโตรมีเทน[ 35 ]
โดยที่ DMF คือไดเมทิลฟอร์มาไมด์ (ตัวทำละลาย)
เคมีวิเคราะห์
ซีเซียมคลอไรด์เป็นรีเอเจนต์ในเคมีวิเคราะห์ แบบดั้งเดิม ที่ใช้ตรวจจับไอออนอนินทรีย์ผ่านสีและสัณฐานวิทยาของตะกอน การวัดความเข้มข้นเชิงปริมาณของไอออนเหล่านี้บางชนิด เช่น Mg 2+ด้วยสเปกโทรเมตรีมวลพลาสมาแบบเหนี่ยวนำ ใช้ในการประเมินความกระด้างของน้ำ[ 36 ]
| ไอออน | สารเคมีที่ใช้ร่วมด้วย | เศษเหลือ | สัณฐานวิทยา | ขีดจำกัดการตรวจจับ (ไมโครกรัม) |
|---|---|---|---|---|
| AsO 3 3− | เคไอ | Cs 2 [AsI 5 ] หรือ Cs 3 [AsI 6 ] | รูปหกเหลี่ยมสีแดง | 0.01 |
| Au 3+ | AgCl , HCl | Cs 2 Ag[AuCl 6 ] | กากบาทสีเทา-ดำ ดาวสี่แฉกและหกแฉก | 0.01 |
| Au 3+ | NH 4 SCN | Cs[Au(SCN) 4 ] | เข็มสีส้มเหลือง | 0.4 |
| ไบ3+ | KI , HCl | Cs 2 [BiI 5 ] หรือ 2.5H 2 O | รูปหกเหลี่ยมสีแดง | 0.13 |
| คิว2+ | (CH 3 COO) 2 Pb, CH 3 COOH, KNO 2 | Cs 2 Pb[Cu(NO 2 ) 6 ] | ลูกบาศก์สีดำขนาดเล็ก | 0.01 |
| ใน3+ | — | Cs 3 [InCl 6 ] | ทรงแปดเหลี่ยมขนาดเล็ก | 0.02 |
| [IrCl 6 ] 3− | — | Cs 2 [IrCl 6 ] | ทรงแปดเหลี่ยมสีแดงเข้มขนาดเล็ก | – |
| เอ็มจี2+ | Na 2 HPO 4 | CsMgPO 4หรือ 6H 2 O | เตตระเฮดราขนาดเล็ก | – |
| พีบี2+ | เคไอ | ซีส[พีบีไอ3 ] | เข็มสีเหลืองอมเขียว | 0.01 |
| Pd 2+ | นาบร | Cs 2 [PdBr 4 ] | เข็มและปริซึมสีแดงเข้ม | – |
| [ReCl 4 ] − | — | Cs[ReCl 4 ] | รูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนสีแดงเข้ม, พีระมิดคู่ | 0.2 |
| [ReCl 6 ] 2− | — | Cs 2 [ReCl 6 ] | ทรงแปดเหลี่ยมสีเหลืองเขียวขนาดเล็ก | 0.5 |
| รีโอ4 − | — | ซีเอสรีโอ4 | พีระมิดคู่สี่เหลี่ยมจัตุรัส | 0.13 |
| Rh 3+ | KNO 2 | Cs 3 [Rh(NO 2 ) 6 ] | ลูกบาศก์สีเหลือง | 0.1 |
| Ru 3+ | — | Cs 3 [RuCl 6 ] | เข็มสีชมพู | – |
| [RuCl 6 ] 2− | — | Cs 2 [RuCl 6 ] | ผลึกสีแดงเข้มขนาดเล็ก | 0.8 |
| Sb 3+ | — | Cs 2 [SbCl 5 ]· n H 2 O | หกเหลี่ยม | 0.16 |
| Sb 3+ | นาไอ | หรือ | รูปหกเหลี่ยมสีแดง | 0.1 |
| Sn 4+ | — | Cs 2 [SnCl 6 ] | ทรงแปดเหลี่ยมขนาดเล็ก | 0.2 |
| TeO 3 3− | ไฮโดรคลอไรด์ | Cs 2 [TeCl 6 ] | ทรงแปดเหลี่ยมสีเหลืองอ่อน | 0.3 |
| TL 3+ | นาไอ | รูปหกเหลี่ยมหรือสี่เหลี่ยมผืนผ้าสีส้มแดง | 0.06 |
นอกจากนี้ยังใช้สำหรับการตรวจจับไอออนต่อไปนี้:
| ไอออน | สารเคมีที่ใช้ร่วมด้วย | การตรวจจับ | ขีดจำกัดการตรวจจับ (μg/mL) |
|---|---|---|---|
| อัล3+ | K 2 SO 4 | ผลึกไร้สีจะก่อตัวขึ้นในตัวกลางที่เป็นกลางหลังจากการระเหย | 0.01 |
| กา3+ | KHSO 4 | เมื่อให้ความร้อนจะเกิดผลึกใสไม่มีสี | 0.5 |
| Cr 3+ | KHSO 4 | ผลึกสีม่วงอ่อนจะตกตะกอนในสภาวะที่เป็นกรดเล็กน้อย | 0.06 |
ยา
สมาคมมะเร็งแห่งอเมริการะบุว่า "หลักฐานทางวิทยาศาสตร์ที่มีอยู่ไม่สนับสนุนข้ออ้างที่ว่าอาหารเสริมซีเซียมคลอไรด์ที่ไม่เป็นกัมมันตรังสีมีผลใดๆ ต่อเนื้องอก" [ 37 ] สำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาได้เตือนเกี่ยวกับความเสี่ยงด้านความปลอดภัย รวมถึงความเป็นพิษต่อหัวใจอย่างรุนแรงและการเสียชีวิตที่เกี่ยวข้องกับการใช้ซีเซียมคลอไรด์ในการแพทย์แผนธรรมชาติ[ 38 ] [ 39 ]
เวชศาสตร์นิวเคลียร์และรังสีวิทยา
ซีเซียมคลอไรด์ที่ประกอบด้วยไอโซโทปรังสีเช่น137 CsCl และ131 CsCl [ 40 ]ใช้ในเวชศาสตร์นิวเคลียร์รวมถึงการรักษาโรคมะเร็ง ( brachytherapy ) และการวินิจฉัยโรคกล้ามเนื้อหัวใจตาย [ 41 ] [ 42 ] ในการผลิต แหล่งกำเนิด รังสีมักจะเลือกรูปแบบทางเคมีของไอโซโทปรังสีที่ไม่กระจายตัวได้ง่ายในสิ่งแวดล้อมในกรณีที่เกิดอุบัติเหตุ ตัวอย่างเช่น เครื่องกำเนิดความร้อนจากรังสี (RTGs) มักใช้สตรอนเทียมไททาเนตซึ่งไม่ละลายในน้ำอย่างไรก็ตาม สำหรับแหล่งกำเนิดรังสีระยะไกล ความหนาแน่นของรังสี ( Ci ในปริมาตรที่กำหนด) จำเป็นต้องสูงมาก ซึ่งเป็นไปไม่ได้กับสารประกอบซีเซียมที่ไม่ละลายน้ำที่รู้จักกัน ภาชนะรูปทรงปลอกนิ้วของซีเซียมคลอไรด์กัมมันตรังสีเป็นแหล่งกำเนิด รังสีที่ใช้งานได้
การใช้งานอื่นๆ
ซีเซียมคลอไรด์ใช้ในการเตรียมแก้ว นำไฟฟ้า [ 40 ] [ 43 ]และหน้าจอของหลอดรังสีแคโทด[ 29 ]เมื่อใช้ร่วมกับก๊าซเฉื่อย CsCl จะถูกใช้ในหลอดไฟเอ็กไซเมอร์[ 44 ] [ 45 ]และเลเซอร์เอ็กไซเมอร์การใช้งานอื่นๆ ได้แก่ การกระตุ้นอิเล็กโทรดในการเชื่อม[ 46 ]การผลิตน้ำแร่ เบียร์[ 47 ]และโคลนเจาะ [ 48 ] และบัดกรีอุณหภูมิสูง[ 49 ]ผลึกเดี่ยว CsCl คุณภาพสูงมีช่วงความโปร่งใสกว้างตั้งแต่ UV ถึงอินฟราเรด ดังนั้นจึงถูกนำมาใช้สำหรับคิวเวตต์ ปริซึม และหน้าต่างในสเปกโทรเมตรแบบออปติคอล[ 29 ]การใช้งานนี้ถูกยกเลิกไปเมื่อมีการพัฒนาวัสดุที่ดูดความชื้นน้อยลง
CsCl เป็นตัวยับยั้งที่มีประสิทธิภาพของช่อง HCNซึ่งนำกระแส h ในเซลล์ที่กระตุ้นได้ เช่น เซลล์ประสาท[ 50 ]ดังนั้นจึงมีประโยชน์ใน การทดลองทาง สรีรวิทยาไฟฟ้าในประสาทวิทยาศาสตร์
ความเป็นพิษ
ซีเซียมคลอไรด์มีความเป็นพิษต่ำต่อมนุษย์และสัตว์[ 51 ] ปริมาณ ยา ที่ทำให้ หนูตายครึ่งหนึ่ง (LD 50 ) คือ 2300 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัมของน้ำหนักตัวสำหรับการรับประทาน และ 910 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัมสำหรับการฉีดเข้าเส้นเลือด [ 52 ]ความเป็นพิษเล็กน้อยของ CsCl เกี่ยวข้องกับความสามารถในการลดความเข้มข้นของโพแทสเซียมในร่างกายและแทนที่บางส่วนในกระบวนการทางชีวเคมี[ 53 ]อย่างไรก็ตาม เมื่อรับประทานในปริมาณมาก อาจทำให้เกิดความไม่สมดุลของโพแทสเซียมอย่างมากและนำไปสู่ภาวะโพแทสเซียมต่ำภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะและภาวะหัวใจหยุดเต้นเฉียบพลัน[ 54 ]อย่างไรก็ตาม ผงซีเซียมคลอไรด์อาจทำให้เยื่อเมือก เกิดการระคายเคือง และทำให้เกิดโรคหอบหืดได้[ 48 ]
เนื่องจากซีเซียมคลอไรด์มีความละลายในน้ำสูง จึงเคลื่อนที่ได้ง่ายมากและสามารถแพร่กระจายผ่านคอนกรีตได้ นี่เป็นข้อเสียของรูปแบบกัมมันตรังสี ซึ่งกระตุ้นให้มีการค้นหาวัสดุไอโซโทปกัมมันตรังสีที่เคลื่อนที่ได้ทางเคมีน้อยกว่า แหล่งกำเนิดซีเซียมคลอไรด์กัมมันตรังสีเชิงพาณิชย์นั้นถูกปิดผนึกอย่างดีในกล่องเหล็กสองชั้น[ 32 ]อย่างไรก็ตาม ในอุบัติเหตุที่โกยาเนียในบราซิลแหล่งกำเนิดดังกล่าวซึ่งมี137 CsCl ประมาณ 93 กรัม ถูกนำมาจากโรงพยาบาลร้างและถูกงัดเปิดโดยคนเก็บของเก่าสองคน แสงสีฟ้าที่เปล่งออกมาในความมืดจากซีเซียมคลอไรด์กัมมันตรังสีดึงดูดคนเก็บของเก่าและญาติของพวกเขาซึ่งไม่รู้ถึงอันตรายที่เกี่ยวข้องและกระจายผงออกไป ส่งผลให้เกิดอุบัติเหตุการรั่วไหลของรังสีที่ร้ายแรงที่สุดครั้งหนึ่ง โดยมีผู้เสียชีวิต 4 รายภายในหนึ่งเดือนจากการสัมผัสรังสี ผู้ป่วย 20 รายแสดงอาการเจ็บป่วยจากรังสีประชาชน 249 รายปนเปื้อนด้วยซีเซียมคลอไรด์กัมมันตรังสี และอีกประมาณหนึ่งพันคนได้รับปริมาณรังสีเกินปริมาณรังสีพื้นฐานประจำปี ประชาชนกว่า 110,000 คนต้องเข้ารับการรักษาในโรงพยาบาลในพื้นที่ และต้องรื้อถอนอาคารหลายหลังในปฏิบัติการทำความสะอาด ในช่วงแรกของการปนเปื้อน หลายคนมีอาการปวดท้องและคลื่นไส้เนื่องจากโรคจากรังสี แต่หลังจากนั้นไม่กี่วัน มีคนคนหนึ่งเชื่อมโยงอาการดังกล่าวกับผงและนำตัวอย่างไปให้เจ้าหน้าที่[ 55 ] [ 56 ]
ดูเพิ่มเติม
บรรณานุกรม
- เฮนส์, วิลเลียม เอ็ม., บรรณาธิการ (2011). คู่มือเคมีและฟิสิกส์ของ CRC (ฉบับที่ 92). โบคา ราตัน, ฟลอริดา: สำนักพิมพ์ CRC . ISBN 1-4398-5511-0.
- ลิดิน ร. เอ; แอนดรีวา, LL; โมโลชโก วี.เอ. (2006) Константы неорганических веществ: справочник (สารประกอบอนินทรีย์: หนังสือข้อมูล) . มอสโกไอเอสบีเอ็น 978-5-7107-8085-5.
{{cite book}}: CS1 maint: ไม่พบตำแหน่งผู้เผยแพร่ ( ลิงก์ ) - พลีชชอฟ, VE; สเตปิน, บี.ดี. (1970) химия и технология соединений лития, Рубидия и цезия[ เคมีและเทคโนโลยีของสารประกอบลิเธียม รูบิเดียม และซีเซียม ] (เป็นภาษารัสเซีย) มอสโก: คิมิยา
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ซีเซียมคลอไรด์
ซีเซียมคลอไรด์ หรือ ซีเซียมคลอไรด์ เป็น สารประกอบอนินทรีย์ ที่มีสูตร CsCl เกลือไร้สีนี้เป็นแหล่งสำคัญของ ไอออน ซีเซียม ใน การใช้งานเฉพาะทางต่างๆ...
โครงสร้างผลึก
โครงสร้างของซีเซียมคลอไรด์มีโครงสร้างแบบลูกบาศก์ดั้งเดิมที่มีฐานเป็นอะตอมสองตัว โดยที่อะตอมทั้งสองมีพันธะแปดพันธะ อะตอมคลอไรด์อยู่บนจุดแลตติซที่มุมของลูกบาศก์ ในขณะที่อะตอมซีเซียมอยู่ตรงช่องว่างตรงกลางของลูกบาศก์ อีกทางเลือกหนึ่งที่เทียบเท่ากันอย่างสมบูรณ์คือ...
คุณสมบัติทางกายภาพ
ซีเซียมคลอไรด์ไม่มีสีเมื่ออยู่ในรูปผลึกขนาดใหญ่และมีสีขาวเมื่อเป็นผง ละลายน้ำได้ง่าย โดยความสามารถในการละลายสูงสุดเพิ่มขึ้นจาก 1865 กรัม/ลิตร ที่ 20 °C เป็น 2705 กรัม/ลิตร ที่ 100 °C [ 10 ] ผลึกมี ความดูดความชื้น สูง และละลายได้ง่าย ผลึกซีเซียมคลอไรด์จะค่อยๆ...
ปฏิกิริยา
ซีเซียมคลอไรด์จะแตกตัวอย่างสมบูรณ์เมื่อละลายในน้ำ และแค ตไอออน Cs + จะถูก ละลาย ในสารละลายเจือจาง CsCl จะเปลี่ยนเป็น ซีเซียมซัลเฟต เมื่อถูกให้ความร้อนในกรดซัลฟิวริกเข้มข้นหรือให้ความร้อนกับ ซีเซียมไฮโดรเจนซัลเฟต ที่อุณหภูมิ 550–700 °C: [ 21 ]


