氯化銫

用於製備其他銫化合物的無機鹽

氯化銫是一種無機鹽,化學式為CsCl,分子量為168.36。無色立方晶體,密封陰涼乾燥保存。熔點645℃,沸點1290℃,相對密度3.988;易溶於水、乙醇、甲醇,不溶於丙酮。在空氣中吸濕潮解。

特性


密度3.988;易溶於水,在0℃時每100克水能溶解161.4克。氯化銫易生成多鹵化物:
氯化銫結構圖
氯化銫結構圖
2CsCl+I2+Cl2─→2CsICl2
氯化銫
氯化銫

轉變


這種多鹵化物是橙黃色晶體,多次重結晶后經熱分解,可製得含量為99.99%的高純氯化銫:
氯化銫
氯化銫

作用


氯化銫可用來製備其他銫化合物。

詳細信息


晶體結構晶胞為簡單立方結構,每個晶胞含有1個銫離子和1個氯離子
說明:CsCl 無色立方晶體。密度3.988。熔點645℃,沸點1290℃,極易溶於水[100克H2O中162克(0℃),259克(90℃)]。易溶於乙醇、甲醇,不溶於丙酮。在空氣中吸濕潮解。氯化銫在原子能工業中和氯化鈈配對,熔鹽電解製備金屬鈈。氯化銫溶液在生物研究上廣泛用於離心分離病毒和其他分子。很稀的氯化銫能提高乙醯膽鹼酯酶的活性。也用於鋁釺焊用釺劑。在工業上主要由處理銫榴石和鋰雲母礦石獲得;實驗室中用碳酸銫鹽酸反應製取。
氯化銫在生物研究中的作用:密度一梯度離心是一種離心新技術,可以將質量差異微小的分子分開。用氯化銫濃鹽液,以105g以上的強大離心力的作用,鹽的分子被甩到離心管的底部。同時,擴散作用使溶液中Cs+和Cl-離子呈分散狀態,與離心力的方向相反,經過長時間的離心,溶液達到一種平衡狀態。反向擴散力與沉降力之間的平衡作用,產生了一個連續的CsCl濃度梯度。離心管底部溶液的密度最大,上部最小。DNA分子溶於CsCl溶液中,經過離心,將逐漸集中在一條狹窄的帶上。帶上的DNA分子密度與該處CsCl相等。

物理性質


密度3.988克每立方厘米。熔點645℃,沸點1290℃,極易溶於水,100克H2O中162克(0℃),259克(90℃)。微溶於甲醇、乙醇,不溶於丙酮。在空氣中吸濕潮解。晶格能659kJ/mol。

結構


低於445℃,氯化銫晶胞是素晶胞(可看成氯離子作簡單立方堆積,銫離子填充立方空隙)。採取這種晶體結構的化合物包括CsCl,CsBr,CsI,TlCl,TlBr和NH4Cl等。高於445℃,氯化銫也具有配位數8的面心立方結構(見三師大合編,潘道皚等編《物質結構》第二版,高教社,1989:545)。

用途


點滴分析三價鉻和鎵。無線電、電視機真空管最後的抽成真空。X射線熒光屏。無線電反襯介質。製造銫。氣相色譜固定液(最高使用溫度450℃,溶劑為水),用於高溫色譜分析二聯苯、三聯苯。用於顯微鏡分析,密度梯度離心。製取金屬銫和含銫單晶的原料;分析試劑;用於製備導電玻璃;用於通過密度梯度離心方法製備從DNA中分離RNA的溶液。

合成方法


1、將碳酸銫溶解於少量水中。在不斷攪拌下慢慢加入相對密度為1.18的鹽酸,加熱反應:
Cs2CO3+2HCl→2CsCl+2H2O+CO2
當pH=3時,煮沸半小時加入氫氧化銫使溶液pH值到中性。過濾,濾液蒸發濃縮至大量結晶析出,冷至室溫,分離母液,潔凈與100ºC烘乾,即為成品。
2、用碳酸銫溶於鹽酸,再濃縮其溶液以製取氯化銫。通常可得到純度為99.5%的氯化銫,可直接使用。對不夠純凈的氯化銫,可採用下列方法精製。
將15g的氯化銫,加熱溶於100mL的水中。將化學計量24.2g氯化汞溶於25mL4mol的鹽酸中。趁熱將此HgCl2/HCl溶液加到上述溶液中,攪拌混合,冷卻,即可析出CsHgCl3結晶。吸濾,收集結晶,棄去母液。將結晶溶於120mL的熱水中,冷卻后再次有結晶析出。為此反覆進行2~3次重結晶鹼金屬可降至0.01%以下,最後將結晶溶於熱水,通入H2S氣體使溶液達到飽和,就有HgS沉澱析出,濾去HgS,收集濾液,蒸發至干,即可得純凈的氯化銫。

貯藏運輸


庫房低溫通風乾燥。

安全術語


S36/37Wear suitable protective clothing and gloves。
穿戴適當的防護服和手套。

風險術語


R68Possible risk of irreversible effects。
可能有不可逆後果的危險,有毒物質。

計算化學數據


1、疏水參數計算參考值(XlogP):無
2、氫鍵供體數量:0
3、氫鍵受體數量:1
4、可旋轉化學鍵數量:0
5、互變異構體數量:無
6、拓撲分子極性表面積:0
7、重原子數量:2
8、表面電荷:0
9、複雜度:2
10、同位素原子數量:0
11、確定原子立構中心數量:0
12、不確定原子立構中心數量:0
13、確定化學鍵立構中心數量:0
14、不確定化學鍵立構中心數量:0
15、共價鍵單元數量:2