Cezijev klorid, također poznat kao cezijev klorid na kineskom, je bijeli ili blago žuti kristalni prah s molekularnom težinom od 168,359 i molekularnom formulom ClCs. To je bezbojni i prozirni kubični kristal čistoće preko 99,5%. Na sobnoj temperaturi gustoća cezijevog klorida je 3,983g/mL, a lako je topiv u vodi s topljivošću do 1860g/L. Osim toga, cezijev klorid također ima visoko vrelište od 1290 stupnjeva, a njegova topljivost u vodi opada s povećanjem temperature. Cezijev klorid je ionski spoj, s kationom koji je cezijev ion (Cs+), a anion je kloridni ion (Cl -). Zbog svoje visoke topljivosti i ionskih svojstava, cezijev klorid ima izvrsnu vodljivost u vodi. Osim toga, zbog relativno velikog radijusa kationa, cezijev klorid je sklon stvaranju miješanih kristala kada se pomiješa s drugim metalnim ionima. Indeks loma cezijevog klorida je 1,6418, što ga čini optički aktivnim i može se koristiti za optička istraživanja. Osim toga, cezijev klorid treba čuvati u vlažnom okruženju s visokom temperaturom kako bi se spriječilo njegovo taljenje i raspadanje.
(Veza proizvoda: https://www.bloomtechz.com/chemical-reagent/laboratory-reagent/cesium-chloride-powder-cas-7647-17-8.html)
Prva metoda je otapanje cezijevog karbonata u maloj količini vode, polagano dodavanje klorovodične kiseline relativne gustoće 1,18 uz stalno miješanje i zagrijavanje reakcije. Kada je pH =3, kuhajte pola sata i dodajte cezijev hidroksid da pH otopine bude neutralan. Filtrirati, ispariti i koncentrirati filtrat dok se ne istaloži velika količina kristala, ohladiti na sobnu temperaturu, odvojiti matičnu tekućinu, očistiti i osušiti na 100 stupnjeva kako bi se dobio gotov proizvod.
Koraci su sljedeći:
(1) Otopiti cezijev karbonat u vodi: Polako dodajte određenu količinu praha cezijevog karbonata u malu količinu vode, promiješajte da se potpuno otopi. Ovaj proces će generirati veliku količinu topline i potrebno je voditi računa o sigurnosti.
(2) Dodajte klorovodičnu kiselinu: Polako dodajte određenu količinu klorovodične kiseline u gornju otopinu uz miješanje. Tijekom ovog procesa stvarat će se velika količina plina i potrebno je poduzeti mjere zaštite.
(3) Reakcija zagrijavanja: Zagrijte gornju smjesu do vrenja i nastavite miješati da potpuno reagira.
(4) Otopina za neutralizaciju: Kada pH vrijednost reakcijske otopine dosegne oko 3, prestanite zagrijavati i dodajte otopinu za neutralizaciju cezijevog hidroksida kako bi pH vrijednost otopine bila neutralna.
(5) Filtriranje: Filtrirajte gornju otopinu kako biste uklonili neizreagirane krutine i nečistoće.
(7) Kristalizacija isparavanjem: Stavite filtrat u posudu za isparavanje, zagrijte i isparite uz miješanje dok se ne istaloži velika količina kristala.
Hlađenje i odvajanje: Ohladite gornju smjesu na sobnu temperaturu, odvojite matičnu tekućinu i kristale i dobijete produkt cezijev klorid.
Glavna jednadžba kemijske reakcije ove metode je:
Cs2CO3+2HCl → 2CsCl+CO2 ↑+H2O
Ova reakcija je reakcija ionske izmjene koja se provodi u vodenoj otopini, gdje Cs2CO3 i HCl predstavljaju ionske oblike cezijevog karbonata i klorovodične kiseline. Reakcija je stvorila cezijev klorid, ugljikov dioksid i vodu.
Metoda 2 uključuje reakciju žive i klorovodika: zagrijavanje 15 g cezijevog klorida i njegovo otapanje u 100 ml vode. Otopiti 24,2 g stehiometrijskog živinog klorida u 25 mL 4 mol solne kiseline. Dodajte ovu otopinu HgCl/HCl gornjoj otopini dok je vruća, promiješajte i pomiješajte te ohladite da se istalože kristali CsHgCl. Filtrirajte, skupite kristale i odbacite matičnu tekućinu. Otopite kristale u 120mL vruće vode, a nakon hlađenja kristali će se ponovno istaložiti.
Koraci za stvaranje cezijevog klorida reakcijom žive i klorovodika su sljedeći:
(1) Otopina za pripremu: Otopite određenu količinu cezijevog klorida u vodi kako biste pripremili zasićenu otopinu.
(2) Dodavanje žive: Dodajte određenu količinu žive u gornju otopinu i miješajte dok ne dođe u potpuni kontakt.
(3) Uvođenje klorovodika: Ubrizgajte klorovodik u gornju smjesu kroz cjevovod uz miješanje. Kada reakcija postigne ravnotežu, prestanite s uvođenjem klorovodika.
(4) Odvajanje i pročišćavanje: Odvojite gornju smjesu kako biste dobili kristale cezijevog klorida. Matična tekućina može se ponovno upotrijebiti.
Glavna jednadžba kemijske reakcije ove metode je:
Hg+HCl+CsCl → CsCl+HgCl2
Ova reakcija je tipična reakcija istiskivanja, u kojoj živa reagira s klorovodikom i proizvodi živin klorid (HgCl2), a također se istiskuje i cezijev klorid (CsCl).
Uz gornje dvije metode, još jedna uobičajena metoda je korištenje metalnog cezija za reakciju s plinovitim klorom za stvaranje cezijevog klorida. Slijede detaljni koraci i kemijske jednadžbe ove metode:
1. Pripremite sirovine
Metalni cezij: Metalni cezij je aktivni metalni element visoke gustoće i dobre vodljivosti. U ovoj reakciji metalni cezij djeluje kao redukcijsko sredstvo.
Klor: Klor je žutozeleni plin s jakim oksidirajućim svojstvima i treba ga koristiti u napi.
2, Radni koraci
(1) Priprema otopine: metalnom ceziju dodajte određenu količinu vode kako biste pripremili zasićenu otopinu.
(2) Ubrizgavanje plinovitog klora: Ubrizgajte plinoviti klor u gornju otopinu kroz cjevovod uz miješanje. Kada reakcija postigne ravnotežu, prestanite s uvođenjem plinovitog klora.
(3) Odvajanje i pročišćavanje: Odvojite gornju smjesu kako biste dobili kristale cezijevog klorida. Matična tekućina može se ponovno upotrijebiti.
3. Kemijska jednadžba
Glavna jednadžba kemijske reakcije ove metode je:
2Cs+Cl2 → 2CsCl
Ova reakcija je tipična reakcija istiskivanja, u kojoj metalni cezij reagira s plinovitim klorom i proizvodi cezijev klorid (CsCl).
Treba napomenuti da ova metoda koristi aktivni metalni plin cezij i klor s jakim oksidirajućim svojstvima i zahtijeva vodstvo stručnog osoblja kako bi se osigurala sigurnost. U isto vrijeme, proizvedeni produkt cezijevog klorida potrebno je dodatno pročistiti i osušiti kako bi se zadovoljile potrebe praktične primjene.