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第20章 火眼金睛——铷和铯

一听铷和铯的名字,也许你会感到陌生。其实,每当你看电视时,电视机的光电管里便有着铷和铯。

纯净的铷和铯都是银白色的金属,含有杂质时则略带黄色。铷和铯都很软,富有可塑性,又很易熔化。铯是最软的金属,比石蜡还软。铯又是仅次于汞的易熔金属,熔点只有28℃。铷的熔点也只有38℃,比正常体温只高了1℃。铷的蒸气在180℃时看去是绛红色的,而温度高于250℃时,则是橙黄色。

铷和铯的化学性质非常活泼,在空气中会像黄磷一样自燃起来,放射出玫瑰般的紫色光芒。如果把它们投入水中,会猛烈地和水作用,放出氢气,燃烧以至爆炸。甚至把它们放在冰上,也会燃烧起来。正因为它们这般不“老实”,平时都被“关”在煤油里,以与空气、水隔绝。

铷和铯在大自然中很少,而且很分散,铷仅占地壳原子总数的千万分之九左右,铷比铯稍多。不过,在海水中要比陆地上多,据统计,海水中约有十万分之一的铷和铯,含量在4000亿吨以上。现在,人们大都是从铯榴石、绿柱石、金云母以及岩盐中提取铷和艳。“物以稀为贵”,铷和铯比黄金还贵。现在,世界铷、铯的年产量,都只不过几公斤而已。

铷和铯最可宝贵的性质,在于它们是长“眼睛”的金属——具有优异的光电性能。铷和铯一受光的照射,会被激发而释出电子。人们便利用它们的这一特性,把金属铯或金属铷喷镀在银片上,制成各种光电管。光电管受光线照射,便会产生光电流,光线越强,光电流越大,成了自动控制中的“眼睛”。例如,人们在炼钢炉中装了它,随着炉里火焰的明暗不同,光电管的光电流的大小也不同,从中可以算出温度的高低,进行自动控制。另外,在电影、电视、光度计以及许多通讯、自动控制设备中,都要用到光电管。

在制造真空管时,由于铷和铯能猛烈地和氧气化合,被用作吸氧剂。在医学上,铯的化合物被用来医治休克病、白喉。

铷和铯,几乎是同时被德国化学家本生用光谱仪发现的,铯在1860年,而铷是在1861年。现在,人们是用重结晶法从盐水中浓缩氯化铷和氯化铯。一般经过几十次重结晶,可得到较纯的氯化铷和氯化铯。然后,用金属钙为还原剂,与氯化铷或氯化铯在真空中一起加热到700℃~800℃,即可制取金属铷或金属铯。另外,我国有着丰富的铯榴石矿——这种铯矿在世界上是少有的。铯榴石是无色透明的矿物,具有玻璃光泽,很硬,一般含铯可达25%~30%。我国在工业上已采用铯榴石做原料,与氧化钙、氯化钙混合烧结,以盐酸酸化,制取氯化铯,然后以金属钙进行热还原,制取金属铯。

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