Nous continuons de passer en revue certains des matériaux les plus importants du traitement thermique et de la métallurgie.

Césium (symbole chimique: Cs)

Césium (Fig. 1) est un métal alcalin rare, doré argenté, doux et ductile qui est le plus doux de tous les métaux de la table d’époque, avec une consistance semblable à de la cire à température ambiante. Le césium est également le plus réactif de tous les métaux et est pyrophorique, ce qui signifie qu’il s’enflamme spontanément lorsqu’il est exposé à l’eau, même dans les quantités d’humidité présentes dans l’air.

En raison de cette réactivité, le césium doit être maintenu sous gaz / liquide inerte ou dans un tube à vide pour le protéger de l’exposition à l’air et à l’eau. Au cours de cette réaction violente, il formera de l’hydroxyde de césium (CsOH), qui est la base la plus forte actuellement connue et corrodera rapidement le verre. Les composés contenant du césium les plus couramment créés sont le chlorure de césium (CsCl) et le nitrate de césium (CsNO3), qui sont tous deux utilisés dans la production d’autres produits chimiques.

Le césium a été découvert pour la première fois par les scientifiques allemands Robert Bunsen et Gustav Kirchhoff en 1860 lors de l’analyse spectroscopique de l’eau minérale d’une ville voisine. Le césium a été le premier élément à être découvert à l’aide du spectroscope (Fig. 2), qui a été inventé par Bunsen et Kirchhoff un an auparavant.

Sous le spectroscope, l’eau minérale présentait des raies bleues brillantes qui ne correspondaient à aucun autre élément connu à l’époque. Ils ont nommé l’élément inconnu d’après le mot latin « caesius », qui signifie bleu ciel. Après une utilisation ultérieure du spectroscope, Bunsen et Kirchhoff ont également découvert l’élément rubidium. Aujourd’hui, le césium pur est principalement obtenu en l’extrayant de la pollucite minérale (Fig. 3).

En raison du césium ayant le deuxième point de fusion le plus bas de tous les éléments métalliques, ses utilisations sont assez limitées. Sa plus grande utilisation dans les temps modernes est dans les fluides de forage au formiate de césium utilisés dans le forage de puits de pétrole. Puisque le césium se combine facilement avec l’oxygène, il a des utilisations comme matériau getter, qui se combine avec et élimine les gaz à l’état de traces des tubes à vide.

Le césium a également quelques utilisations dans les horloges atomiques extrêmement précises. Une horloge atomique à base de césium perdra une seconde par 100 millions d’années. Puisque le césium a des propriétés photoémissives, convertissant la lumière en flux d’électrons, il est utilisé dans les cellules photoélectriques pour convertir la lumière du soleil en électricité.

Voici quelques faits importants sur le césium.

• Numéro atomique: 55
• Poids atomique: 132,90545196
• Point de fusion: 301,59 K (28,44 ° C ou 83,19 ° F)
• Point d’ébullition: 944 K (671 ° C ou 1240 ° F)
• Densité: 1.93 grammes par centimètre cube
• Phase à température ambiante: Solide
• Classification des éléments: Métal
• Numéro de période: 6
• Numéro de groupe: 1
• Nom du groupe: Métal alcalin
• Configuration électronique: 6s1