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CÉSIUM

Le césium est l'élément chimique de numéro atomique 55 et de symbole Cs ; il a été identifié pour la première fois en 1860 par Kirchhoff et Bunsen par analyse spectrale ; deux raies bleues à 456 et 459,7 nm sont à l'origine de son nom (caesium : bleu du ciel). C'est un métal jaune pâle très facilement fusible.

Si l'on excepte le francium, élément 87 qui ne possède pas d'isotope stable, le césium apparaît comme le dernier élément de la famille des métaux alcalins. Sa structure électronique fondamentale est caractérisée par un électron célibataire 6 s qui fait suite à une structure de gaz rare en s2p6 (xénon). De l'effet d'écran dû à cette configuration électronique particulière, il résulte que l'électron de valence n'est que faiblement lié et que cette propriété fondamentale des métaux alcalins est particulièrement marquée dans le cas du césium comme l'indique son faible potentiel d'ionisation : 3,90 eV.

Le césium, comme tous les métaux alcalins, possède dans ses combinaisons le degré d'oxydation + 1, et n'échange que des liaisons ioniques. C'est le plus électropositif de tous les métaux (EOH Cs/Cs+ = − 3,02 V).

État naturel et préparation

Le césium n'entre que pour un très faible pourcentage dans la composition de l'écorce terrestre (0,0007 p. 100). Il accompagne généralement, en très petite quantité, les autres alcalins dans leurs minerais (lépidolite). Il existe toutefois aux États-Unis, et en Suède un minerai très riche, appelé pollux ou pollucite, silicoaluminate de césium titrant jusqu'à 36 p. 100 en Cs2O et ne contenant que des traces de potassium et de rubidium.

Extraction à partir du pollux

Extraction à partir du pollux

L'extraction du césium à partir d'un minerai complexe (lépidolite), contenant les autres alcalins, constitue l'une des préparations les plus longues et les plus délicates de la chimie minérale. La séparation est effectuée par cristallisation fractionnée de sels dont la solubilité diminue fortement du sodium au césium : aluns (Al2(SO4)3, M2SO4, 24H2O) puis chlorures complexes (M3Sb2Cl9 ou M2PtCl2).

Le chlorure CsCl constitue le produit commercial le plus courant et le plus pur ; il est facilement réduit par le calcium en césium métallique, en opérant sous vide vers 700 0C. Le césium est purifié par distillation fractionnée sous vide moléculaire et conservé en ampoule scellée.

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Écrit par

  • : docteur ès sciences, ingénieur chimiste, professeur à l'université de Bordeaux-I

. In Encyclopædia Universalis []. Disponible sur : (consulté le )

Médias

Extraction à partir du pollux

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Césium : propriétés physiques

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Oxydes

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Autres références

  • DIAGRAPHIES, géophysique

    • Écrit par Oberto SERRA
    • 6 081 mots
    • 7 médias
    ...précédente, mais on soumet cette fois les formations à un bombardement continu de rayons gamma d'énergie égale à 662 kiloélectronvolts émis par une source de césium137Cs. Ces rayons gamma perdent de l'énergie par collision avec les électrons (effet Compton). Un détecteur à scintillation situé à une certaine...
  • MÉTAUX - Métaux alcalins

    • Écrit par Jean PERROTEY
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    Les métaux alcalins – lithium, sodium, potassium, rubidium, césium et francium – constituent les éléments de la première colonne du tableau de classification périodique. Ils doivent leur nom à la propriété qu'ils ont de donner avec l'eau des bases fortes, ou « alcalis ». Cette famille...

  • POLLUTION

    • Écrit par François RAMADE
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    ...d'irradier l'organisme qu'ils contaminent pendant une durée prolongée. Tel est par exemple le cas du strontium 90 (période de 28 ans), qui se fixe dans les os car il est chimiquement voisin du calcium, ou ducésium 137 (analogue du potassium), de période de trente-deux ans, qui se fixe dans les muscles.
  • SOLS - Dégradation des sols

    • Écrit par Mireille DOSSO
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    • 10 médias
    ...au développement durable (C.G.D.D.) du ministère de l'Écologie, du Développement durable, des Transports et du Logement, publiées en 2010, le césium 137 présent dans l'environnement a deux origines principales : les retombées des essais atmosphériques d'armes nucléaires effectués entre 1945 et...

Voir aussi