Sesium klorida, juga dikenali sebagai cesium chloride dalam bahasa Cina, ialah serbuk kristal putih atau kuning sedikit dengan berat molekul 168.359 dan formula molekul ClCs. Ia adalah kristal padu tidak berwarna dan lutsinar dengan ketulenan lebih 99.5%. Pada suhu bilik, ketumpatan sesium klorida ialah 3.983g/mL, dan ia mudah larut dalam air dengan keterlarutan sehingga 1860g/L. Di samping itu, sesium klorida juga mempunyai takat didih yang tinggi 1290 darjah, dan keterlarutannya dalam air berkurangan dengan peningkatan suhu. Cesium klorida ialah sebatian ionik, dengan kationnya ialah ion cesium (Cs+) dan anion ialah ion klorida (Cl -). Oleh kerana keterlarutan yang tinggi dan sifat ionik, sesium klorida mempunyai kekonduksian yang sangat baik dalam air. Di samping itu, kerana jejari kationnya yang agak besar, sesium klorida terdedah untuk membentuk kristal bercampur apabila dicampur dengan ion logam lain. Indeks biasan cesium klorida ialah 1.6418, yang menjadikannya aktif secara optikal dan boleh digunakan untuk penyelidikan optik. Di samping itu, sesium klorida perlu disimpan dalam persekitaran yang lembap dan bersuhu tinggi untuk mengelakkan deliquescence dan penguraiannya.
(Pautan produk: https://www.bloomtechz.com/chemical-reagent/laboratory-reagent/cesium-chloride-powder-cas-7647-17-8.html)
Kaedah pertama adalah untuk melarutkan cesium karbonat dalam sedikit air, perlahan-lahan menambah asid hidroklorik dengan ketumpatan relatif 1.18 di bawah kacau berterusan, dan panaskan tindak balas. Apabila pH=3, rebus selama setengah jam dan tambah cesium hidroksida untuk menjadikan pH larutan menjadi neutral. Tapis, sejat dan pekatkan turasan sehingga sejumlah besar hablur mendakan, sejuk ke suhu bilik, asingkan minuman keras ibu, bersihkan dan keringkan pada 100 darjah untuk mendapatkan produk siap.
Langkah-langkahnya adalah seperti berikut:
(1) Larutkan cesium karbonat dalam air: Perlahan-lahan tambahkan sejumlah serbuk cesium karbonat kepada sejumlah kecil air, kacau untuk melarutkannya sepenuhnya. Proses ini akan menghasilkan sejumlah besar haba, dan keselamatan perlu diambil kira.
(2) Tambah asid hidroklorik: Perlahan-lahan tambahkan sejumlah asid hidroklorik kepada larutan di atas sambil dikacau. Sebilangan besar gas akan dijana semasa proses ini, dan langkah perlindungan perlu diambil.
(3) Tindak balas pemanasan: Panaskan campuran di atas hingga mendidih dan teruskan kacau untuk bertindak balas sepenuhnya.
(4) Larutan peneutralan: Apabila nilai pH larutan tindak balas mencapai sekitar 3, hentikan pemanasan dan tambah larutan peneutralan cesium hidroksida untuk menjadikan nilai pH larutan neutral.
(5) Penapisan: Tapis larutan di atas untuk mengeluarkan pepejal dan bendasing yang tidak bertindak balas.
(7) Penghabluran penyejatan: Letakkan turasan dalam bekas penyejat, panaskan dan sejat, sambil kacau sehingga sejumlah besar hablur mendakan.
Penyejukan dan Pengasingan: Sejukkan campuran di atas ke suhu bilik, asingkan minuman keras ibu dan kristal, dan dapatkan produk sesium klorida.
Persamaan tindak balas kimia utama kaedah ini ialah:
Cs2CO3+2HCl → 2CsCl+CO2 ↑+H2O
Tindak balas ini ialah tindak balas pertukaran ion yang dijalankan dalam larutan akueus, di mana Cs2CO3 dan HCl mewakili bentuk ion sesium karbonat dan asid hidroklorik, masing-masing. Tindak balas menghasilkan sesium klorida, karbon dioksida, dan air.
Kaedah 2 melibatkan tindak balas merkuri dan hidrogen klorida: memanaskan 15g sesium klorida dan melarutkannya dalam 100mL air. Larutkan 24.2g stoikiometri merkuri klorida dalam 25mL asid hidroklorik 4mol. Tambahkan larutan HgCl/HCl ini kepada larutan di atas semasa ia panas, kacau dan gaul, dan sejukkan untuk memendakan hablur CsHgCl. Tapis, kumpulkan kristal, dan buang arak ibu. Larutkan hablur dalam 120mL air panas, dan selepas sejuk, hablur akan mendakan semula.
Langkah-langkah untuk menghasilkan cesium klorida melalui tindak balas merkuri dan hidrogen klorida adalah seperti berikut:
(1) Penyediaan larutan: Larutkan sejumlah cesium klorida dalam air untuk menyediakan larutan tepu.
(2) Menambah merkuri: Tambahkan sejumlah merkuri ke dalam larutan di atas dan kacau sehingga ia bersentuhan penuh.
(3) Memperkenalkan hidrogen klorida: Suntikan hidrogen klorida ke dalam campuran di atas melalui saluran paip sambil dikacau. Apabila tindak balas mencapai keseimbangan, hentikan memperkenalkan hidrogen klorida.
(4) Pengasingan dan penulenan: Asingkan campuran di atas untuk mendapatkan kristal sesium klorida. Minuman keras ibu boleh digunakan semula.
Persamaan tindak balas kimia utama kaedah ini ialah:
Hg+HCl+CsCl → CsCl+HgCl2
Tindak balas ini adalah tindak balas anjakan biasa, di mana merkuri bertindak balas dengan hidrogen klorida untuk menghasilkan merkuri klorida (HgCl2) dan sesium klorida (CsCl) juga disesarkan.
Sebagai tambahan kepada dua kaedah di atas, satu lagi kaedah biasa ialah menggunakan logam cesium untuk bertindak balas dengan gas klorin untuk menghasilkan cesium klorida. Berikut adalah langkah terperinci dan persamaan kimia kaedah ini:
1. Sediakan bahan mentah
Cesium logam: Cesium logam ialah unsur logam aktif dengan ketumpatan tinggi dan kekonduksian yang baik. Dalam tindak balas ini, logam sesium bertindak sebagai agen penurunan.
Klorin: Klorin ialah gas hijau kuning dengan sifat pengoksidaan yang kuat dan perlu dikendalikan dalam hud wasap.
2, langkah-langkah operasi
(1) Penyediaan larutan: Tambahkan sejumlah air kepada logam cesium untuk menyediakan larutan tepu.
(2) Menyuntik gas klorin: Suntikan gas klorin ke dalam larutan di atas melalui saluran paip sambil dikacau. Apabila tindak balas mencapai keseimbangan, hentikan memasukkan gas klorin.
(3) Pengasingan dan penulenan: Asingkan campuran di atas untuk mendapatkan kristal sesium klorida. Minuman keras ibu boleh digunakan semula.
3. Persamaan kimia
Persamaan tindak balas kimia utama kaedah ini ialah:
2Cs+Cl2 → 2CsCl
Tindak balas ini adalah tindak balas anjakan tipikal, di mana logam sesium bertindak balas dengan gas klorin untuk menghasilkan sesium klorida (CsCl).
Perlu diingatkan bahawa kaedah ini menggunakan cesium logam aktif dan gas klorin dengan sifat pengoksidaan yang kuat, dan memerlukan bimbingan kakitangan profesional untuk memastikan keselamatan. Pada masa yang sama, produk cesium klorida yang dihasilkan perlu ditulenkan dan dikeringkan untuk memenuhi keperluan aplikasi praktikal.