Cēzija hlorīds, ķīniešu valodā pazīstams arī kā cēzija hlorīds, ir balts vai viegli dzeltens kristālisks pulveris ar molekulmasu 168,359 un ClCs molekulāro formulu. Tas ir bezkrāsains un caurspīdīgs kubisks kristāls ar tīrību virs 99,5%. Istabas temperatūrā cēzija hlorīda blīvums ir 3,983 g/ml, un tas viegli šķīst ūdenī ar šķīdību līdz 1860 g/l. Turklāt cēzija hlorīdam ir arī augsta viršanas temperatūra 1290 grādi, un tā šķīdība ūdenī samazinās, palielinoties temperatūrai. Cēzija hlorīds ir jonu savienojums, kurā katjons ir cēzija jons (Cs+), bet anjons ir hlorīda jons (Cl -). Pateicoties tā augstajai šķīdībai un jonu īpašībām, cēzija hlorīdam ir lieliska vadītspēja ūdenī. Turklāt tā salīdzinoši lielā katjonu rādiusa dēļ cēzija hlorīds, sajaucoties ar citiem metālu joniem, var veidot jauktus kristālus. Cēzija hlorīda refrakcijas indekss ir 1,6418, kas padara to optiski aktīvu un var izmantot optiskai izpētei. Turklāt cēzija hlorīds ir jāuzglabā mitrā un augstas temperatūras vidē, lai novērstu tā izšķīšanu un sadalīšanos.
(Produkta saite: Skatīt šeit: https://www.bloomtechz.com/chemical-reagent/laboratory-reagent/cesium-chloride-powder-cas-7647-17-8.html)
Pirmā metode ir izšķīdināt cēzija karbonātu nelielā ūdens daudzumā, nepārtraukti maisot lēnām pievienot sālsskābi ar relatīvo blīvumu 1,18 un karsēt reakciju. Kad pH ir =3, vāriet pusstundu un pievienojiet cēzija hidroksīdu, lai šķīduma pH būtu neitrāls. Filtrējiet, iztvaicē un koncentrē filtrātu, līdz izgulsnējas liels daudzums kristālu, atdzesē līdz istabas temperatūrai, atdala mātes šķidrumu, notīra un žāvē 100 grādu temperatūrā, lai iegūtu gatavo produktu.
Darbības ir šādas:
(1) Izšķīdiniet cēzija karbonātu ūdenī: lēnām pievienojiet noteiktu daudzumu cēzija karbonāta pulvera nelielam daudzumam ūdens, samaisiet, lai tas pilnībā izšķīdinātu. Šis process radīs lielu siltuma daudzumu, un ir jāņem vērā drošība.
(2) Pievienojiet sālsskābi: maisot, lēnām pievienojiet iepriekšminētajam šķīdumam noteiktu daudzumu sālsskābes. Šī procesa laikā radīsies liels daudzums gāzes, un ir jāveic aizsardzības pasākumi.
(3) Karsēšanas reakcija: uzkarsē iepriekš minēto maisījumu līdz vārīšanās temperatūrai un turpina maisīt, lai pilnībā reaģētu.
(4) Neitralizācijas šķīdums: kad reakcijas šķīduma pH vērtība sasniedz aptuveni 3, pārtrauciet karsēšanu un pievienojiet cēzija hidroksīda neitralizācijas šķīdumu, lai šķīduma pH vērtība būtu neitrāla.
(5) Filtrēšana: filtrējiet iepriekš minēto šķīdumu, lai noņemtu nereaģējušas cietās vielas un piemaisījumus.
(7) Iztvaikošanas kristalizācija: filtrātu ievieto iztvaicēšanas traukā, karsē un iztvaicē, maisot, līdz izgulsnējas liels daudzums kristālu.
Atdzesēšana un atdalīšana: Atdzesējiet iepriekš minēto maisījumu līdz istabas temperatūrai, atdaliet mātes šķidrumu un kristālus un iegūstiet cēzija hlorīda produktu.
Šīs metodes galvenais ķīmiskās reakcijas vienādojums ir:
Cs2CO3+2HCl → 2CsCl+CO2 ↑+H2O
Šī reakcija ir jonu apmaiņas reakcija, ko veic ūdens šķīdumā, kur Cs2CO3 un HCl ir attiecīgi cēzija karbonāta un sālsskābes jonu formas. Reakcijā radās cēzija hlorīds, oglekļa dioksīds un ūdens.
2. metode ietver dzīvsudraba un hlorūdeņraža reakciju: karsē 15 g cēzija hlorīda un izšķīdina to 100 ml ūdens. Izšķīdiniet 24,2 g stehiometriskā dzīvsudraba hlorīda 25 ml 4 molu sālsskābes. Pievienojiet šo HgCl/HCl šķīdumu iepriekšminētajam šķīdumam, kamēr tas ir karsts, samaisiet un samaisiet un atdzesējiet, lai izgulsnētu CsHgCl kristālus. Filtrējiet, savāciet kristālus un izmetiet mātes šķidrumu. Izšķīdiniet kristālus 120 ml karsta ūdens, un pēc atdzesēšanas kristāli atkal izgulsnēsies.
Darbības cēzija hlorīda iegūšanai dzīvsudraba un ūdeņraža hlorīda reakcijā ir šādas:
(1) Šķīduma pagatavošana: izšķīdiniet noteiktu daudzumu cēzija hlorīda ūdenī, lai pagatavotu piesātinātu šķīdumu.
(2) Dzīvsudraba pievienošana: pievienojiet noteiktu daudzumu dzīvsudraba iepriekšminētajam šķīdumam un samaisiet, līdz tas pilnībā saskaras.
(3) Ūdeņraža hlorīda ievadīšana: maisot, pa cauruļvadu ievadiet hlorūdeņradi iepriekš minētajā maisījumā. Kad reakcija sasniedz līdzsvaru, pārtrauciet ūdeņraža hlorīda ievadīšanu.
(4) Atdalīšana un attīrīšana: Atdaliet iepriekš minēto maisījumu, lai iegūtu cēzija hlorīda kristālus. Mātes šķidrumu var izmantot atkārtoti.
Šīs metodes galvenais ķīmiskās reakcijas vienādojums ir:
Hg+HCl+CsCl → CsCl+HgCl2
Šī reakcija ir tipiska pārvietošanas reakcija, kurā dzīvsudrabs reaģē ar hlorūdeņradi, veidojot dzīvsudraba hlorīdu (HgCl2), un tiek izspiests arī cēzija hlorīds (CsCl).
Papildus iepriekšminētajām divām metodēm cita izplatīta metode ir izmantot metāla cēziju, lai reaģētu ar hlora gāzi, lai iegūtu cēzija hlorīdu. Tālāk ir sniegtas šīs metodes detalizētas darbības un ķīmiskie vienādojumi.
1. Sagatavojiet izejvielas
Metāla cēzijs: Metāla cēzijs ir aktīvs metāla elements ar augstu blīvumu un labu vadītspēju. Šajā reakcijā metāls cēzijs darbojas kā reducētājs.
Hlors: Hlors ir dzeltenzaļa gāze ar spēcīgām oksidējošām īpašībām, un tā ir jādarbina velkmes pārsegā.
2, darbības soļi
(1) Šķīduma pagatavošana: metāla cēzijam pievieno noteiktu daudzumu ūdens, lai pagatavotu piesātinātu šķīdumu.
(2) Hlora gāzes injicēšana: maisot, ievadiet hlora gāzi iepriekš minētajā šķīdumā pa cauruļvadu. Kad reakcija sasniedz līdzsvaru, pārtrauciet hlora gāzes ievadīšanu.
(3) Atdalīšana un attīrīšana: Atdaliet iepriekš minēto maisījumu, lai iegūtu cēzija hlorīda kristālus. Mātes šķidrumu var izmantot atkārtoti.
3. Ķīmiskais vienādojums
Šīs metodes galvenais ķīmiskās reakcijas vienādojums ir:
2Cs+Cl2 → 2CsCl
Šī reakcija ir tipiska pārvietošanas reakcija, kurā metāla cēzijs reaģē ar hlora gāzi, veidojot cēzija hlorīdu (CsCl).
Jāņem vērā, ka šī metode izmanto aktīvo metālu cēziju un hlora gāzi ar spēcīgām oksidējošām īpašībām, un, lai nodrošinātu drošību, ir nepieciešama profesionāla personāla vadība. Tajā pašā laikā radītais cēzija hlorīda produkts ir jāturpina attīrīt un žāvēt, lai tas atbilstu praktiskā pielietojuma vajadzībām.