Seziy

Seziy – atom raqami 55 bo‘lgan, oltinchi davrning birinchi guruhiga mansub element. Formulasi Cs. Oddiy modda shaklidagi seziy sarg‘ish-kumush tusli, yumshoq ishqoriy metall.

Kashf qilinishi va atama etimologiyasi

Seziy spektral tahlil vositasida ochilgan eng birinchi elementdir. Uni nemis olimlari Robert Bunzen va Gustav Kirxgof tomonidan 1860-yilda, Germaniyadagi Bad-Dyurkxaym mineral suvidan optik spektroskopiya vositasida kashf qilingan. Element nomi uning emission spektrda ikkita yorqin moviy chiziq namoyon qilishiga ishora sifatida qo‘yilgan. Lotincha caesius so‘zi «havorang» degan ma’noni beradi.

 

Seziy metallini sof holda ajratib olishni birinchi bo‘lib 1882-yilda Shvetsiyalik kimyogar Setterberg uddalagan. U seziy sianid (CsCN) va bariy aralashmasini elektroliz usulda eritish orqali seziyni alohida ajratib olgan.

Tabiatda tarqalganligi

Yer qobig‘idagi seziy miqdori 3,7 gr/tonna deb baholangan. Seziy Yer sayyorasida asosan juda tarqoq holda tarqalgan bo‘lib, faqat ayrim seziyli minerallarda (asosan pollutsitda) oz miqdorda yig‘ilgan xolos. Shuningdek, kaliyli minerallarda ham seziy miqdori nisbatan sezilarli bo‘ladi. Rubidiy singari, seziy ham magmatik jinslar shakllanishining so‘nggi bosqichida to‘planish tendensiyasiga ega va pegmatitlarda seziy konsentratsiyasi eng maksimal darajaga yetadi. Granit pegmatitlarda seziyning o‘rtacha miqdori 0,01% ni tashkil qiladi, pollutsit mineraliga ega bo‘lgan ayrim alohida pegmatitlarda esa seziy miqdori 0,4% gacha yetishi mumkin. Dengiz suvidagi seziy miqdori taxminan 0,5 mkg/l atrofida bo‘ladi.

Tabiatda asosiy seziy minerallaridan pollutsit (Cs, Na)[AlSi₂O₆]·nH₂O mineralida 22-36 foiz  atrofida seziy oksidi jamlangan bo‘ladi; shuningdek, seziyli berill Be₂CsAl₂(Si₆O₁₈) – pettsotait mineralida, hamda, avogadrit (KCs)BF₄ minerallarida ham taxminan 7,5% miqdorida seziy oksidi mavjud bo‘ladi. Shuningdek, galaxit va margaritasit nomli seziyli minerallar ham ma’lum.

Izotoplari

Seziy monoizotop element bo‘lib, tabiatda uning yagona izotopi ¹³³Cs tarqalgan xolos. Shuningdek yadroviy reaksiyalarda seziyning o‘ta beqaror bo‘lgan radioaktiv izotoplari aniqlangan bo‘lib, ularning massa soni 112 dan 151 gacha bo‘lishi mumkin va bunda yadrodagi protonlar soni 55 ta, neytronlar soni esa 57 tadan 96 tagacha o‘zgarishi mumkin. Bundan tashqari seziy elementining 22 xil yadroviy izomeri ham aniqlangan.

Seziyning radioaktiv izotoplari orasida eng uzoq yashovchani bu ¹³⁵Cs bo‘lib, uning yarim yemirilish davri taxminan 2,3 million yilni tashkil qiladi. Undan keyingi nisbatan uzoq yarim yemirilish davriga ega radioaktiv seziy izotopi esa ¹³⁷Cs bo‘lib, u ≈30,17 yilda yarim parchalanadi.

Seziyning radioaktiv izotoplari eng ko‘p uchraydigan radioaktiv ifloslantiruvchi moddalar sirasiga kiradi. Birinchi navbatda, bu ¹³⁷Cs radioaktiv seziy izotopi bo‘lib, yadroviy sinovlarda va avariyalarda biosferaga tarqalishi, natijada esa, keyingi 30 yil mobaynida zarar keltirishi mumkin. Seziy-137 beta-yemirilish orqali parchalanadi va natijada barqaror bo‘lgan bariy-137 izotopi hosil bo‘ladi.

Fizik xossalari

Seziy yumshoq metall bo‘lib, erish harorati nisbatan past bo‘lgan uchun, odatda, xona haroratida erishga yaqin turgan yarim suyuq holda bo‘ladi (Seziyning erish harorati 28,6 ℃). Moos shkalasiga ko‘ra seziyning qattiqlik ko‘rsatkichi 0,2 ga teng.

Metall seziy tashqi ko‘rinishi oltinga o‘xshash, lekin yanada yarqiroq tusga ega bo‘ladi. Erigan holatda esa u kumush rangiga kiradi va bu juda harakatchan suyuqlikka aylanadi. Suyuq seziy yorug‘likni yaxshi akslantiradi. Seziy bug‘lari esa yashil-moviy rangda bo‘ladi. Bu element boshqa ishqoriy metallar bilan oson eruvchan qotishmalar hosil qiladi. Seziyning kaliy va natriy bilan qotishmalari −78℃ darajadayoq eriydi.

Kimyoviy xossalari

Seziy elementi metallar ichida kimyoviy jihatdan eng faoli hisoblanadi (metallar ichida seziydan ham barqarori bu – fransiy elementi bo‘lib, lekin u radioaktiv modda hisoblanadi va tabiatda uchramaydi). Seziy kuchli qaytaruvchi (tiklovchi) sanaladi. Havoda bu element darhol alanga oladi va oksidlanib, CsO₂ hosil qiladi. Agar muhitda kislorod miqdori kam bo‘lsa, yoki, harorat juda sovuq bo‘lsa, seziyning havoga chiqishidan oddiy oksidi Cs₂O hosil bo‘ladi:

4Cs+O₂→2Cs₂O

Seziyning suv bilan ta’sirlashuvidan esa seziy gidroksidi hosil bo‘ladi va jarayonda vodorod ajralib chiqadi. Reaksiyada portlash yuz beradi:

2Cs+2H₂O→2CsOH + H₂

Seziy muz bilan (hatto −120℃ haroratda ham), oddiy spirtlar bilan, galogenoorganik birikmalar bilan, og‘ir metallarning galogenidlari bilan, kislotalar va quruq muz bilan ham reaksiyaga kirishadi. Seziy elementning faolligi uning yuqori darajadagi manfiy elektrokimyoviy potensiali bilan birga, shuningdek, erish va qaynash haroratlarining ham ancha past ekani bilan ham uzviy bog‘liqdir.

Seziy tuzlari suvda va qator organik eritmalarda favqulodda oson eriydi va perxloratlarda nisbatan qiyin eriydi. Nisbatan faol metall bo‘lishiga qaramay, litiydan farqli o‘laroq, seziy oddiy sharoitlarda azot bilan reaksiyaga kirishmaydi va kuchli qizdirilganda ham seziy azotli birikmalar hosil qilmaydi.

O‘ta faol elementligi sababli, seziyni faqat maxsus, bardoshli materialdan tayyorlangan idishlarda va argon, yoki, vodorod atmosferasi ichidagi muhitda saqlanadi.

Olinishi

Seziy asosan pollutsit mineralidan xlorid yoki, sulfat vositasida ochish usuli bilan, turli birikmalar ko‘rinishida ajratib olinadi. Jarayonda, mineralga xlor kislotasi bilan ishlov beriladi va qaynoq suvda, yoki, ammiak eritmasida yuvib tashlanib, yakunda seziy xloridi CsCl olinadi. Sulfat bilan ishlov berilganda esa, yakuniy natijada seziyning alyuminiy bilan birikmasi ko‘rinishidagi achchiqtosh CsAl(SO₄)₂·12H₂O olinadi.

Sof seziy olish uchun uni vakuumda ko‘p marotaba rektifikatsiya qilinadi. Sof holdagi seziy olish masalasi metallurgiyadagi eng dolzarb masalalardan biri sanaladi. Chunki, seziy metalliga ehtiyoj mavjud sohalarda odatda uning 99,9 — 99,999 % darajadagi sof metalli zarur bo‘ladi. Bunday soflikka ega seziy olish esa o‘ta murakkab texnologik jarayonlarni talab qiladi. Jarayonda xom-ashyo mineralga xlor yoki, sulfat bilan ishlov berilgach, metallokeramik filtrlarda uni turli mexanik aralashmalardan tozalash, vodorod, azot va kislorod qoldiqlaridan xalos qilish uchun getterlarda qizdirish, hamda, ko‘p marotaba takror-takror bir necha bosqichli kristallashdan o‘tkaziladi. Amaldagi seziy olish usullarining barchasi murakkab va qiyin bo‘lib, juda qimmat jarayonlardir.

Asosiy konlari

Seziy elementning jahon zaxiralari taxminan 70000 tonna atrofida deb baholangan (2012-yilgi ma’lumot). Asosiy seziy konlari Kanadada joylashgan. Bu mamlakatning Tanko nomli kon hududida, dunyo seziy zahirasining taxminan 70% qismi markazlashgan. Shuningdek, seziyli minerallarni Zimbabve va Namibiyada ham qazib olinadi. Bundan tashqari, Qozog‘iston va Mo‘g‘ulistonda, hamda Italiyaning Elba orolida ham seziy minerallariga ega konlar aniqlangan. Lekin, bu konlarda seziy miqdori o‘ta kamligi tufayli, ularni qazib olishning iqtisodiy jihatdan foydasi yo‘q.

Jahon bo‘ylab yillik sof metall seziy olish miqdori taxminan 9 tonna atrofida. Tahlilchilarning fikriga ko‘ra, seziyga bo‘lgan talab va taklif orasidagi tafovut 8 barobarga farq qiladi va ishlab chiqaruvchilar bozor talablarini hech qachon qondira olmaydi.

Qo‘llanishi

Seziy faqat XX asr boshlaridan boshlab amalda qo‘llana boshlagan. Hozirda seziy va uning birikmalari elektronikada, yadro fizikasida, optikada, kimyo sanoatida, hamda, tibbiyotda qo‘llanadi. Asosan uning barqaror izotopi ¹³³Cs dan foydalaniladi va o‘ta kam miqdorlarda radioaktiv ¹³⁷Cs ham ishlatiladi.

Asbobsozlikda seziy va uning bariy, kalsiy, surma va alyuminiy, yoki, kumush bilan qotishmalaridan fotoelement ishlab chiqarishda foydalaniladi. Bunday fotoelementlar juda katta spektral diapazonda ishlay oladi va ular orqali, infraqizil nurlarni ham, qisqa to‘lqinli nurlarni va ultrabinafsha nurlarini ham qayd qilish mumkin.

Shuningdek, seziydan ionlanuvchi nurlanishlarni qayd qilish asboblarida foydalaniladi. Tungi ko‘rishga mo‘ljallangan optik asboblarda, nishonni mo‘ljalga olish linzalarida, hamda, boshqa ko‘plab infraqizil asboblarda seziyning yod yoki, brom bilan birikmalari qo‘llanadi.

Kimyo sanoatida esa seziy asosan katalizator sifatida ishlatiladi. Seziyli katalizatorlardan ammiak, xlor kislotasi, butil spirti, chumoli kislotasi singarilarni olish jarayonida foydalanish mumkin. Seziy-137 radioaktiv izotopi esa gamma-defektoskopiyada, o‘lchov texnikasida va tibbiy preparatlarni sterillashda ishlatiladi. Tibbiyotda ushbu radioizotopdan o‘sma kasalliklarini davolashda foydalaniladi.

Biologik ahamiyati

Tirik organizmlarda – o‘simlik va hayonlarda seziy doimiy mavjud bo‘ladigan mikroelement hisoblanadi. Masalan, dengiz suvo‘tlarida har bir gramm qurigan o‘t uchun 0,01-0,1 mkg seziy mavjud bo‘ladi; hayvonlar tanasiga seziy suv va ozuqa orqali tushadi. Bo‘g‘imoyoqlilar organizmda taxminan 0,067-0,5 mkg/gramm seziy bo‘ladi. Sudralib yuruvchilarda bu raqam 0,04 mkg/gramm, sut emizuvchilarda esa 0,05 mkg/gramm atrofida bo‘ladi.

Seziy elementi nisbatan past toksik modda bo‘lib, uning o‘simlik va hayvonlar organizmidagi biologik ahamiyati to‘liq o‘rganilmagan.

 

Umumiy ma’lumotlar
Nomi	Seziy;
Formulasi	Cs
Raqami	55;
Kashf etgan olimlar	Gustav Kirxgof, Robert Vilgelm Bunzen
Kashf etilgan sana	1860-yil,
Kashf etilgan davlat	Germaniya;
Atom xossalari
Atom raqami	132,9054519 m.a.b. (g/mol);
Elektron konfiguratsiyasi	[Xe]6s1
Atom radiusi	267 pm;
Kimyoviy xossalari
Elektrmanfiyligi	0,79 (Poling shkalasi bo‘yicha);
Kovalent radiusi	235 pm
Ion radiusi	137 (+1e) pm
Oksidlanish darajasi	0, +1;
Ionizatsiya energiyasi (birinchi elektron)	375,5 kJ/mol; (3,89 eV)
Elektrod potensiali	−2,923
Termodinamik xossalari
Zichligi	1,873 g/sm3;
Erish harorati	301,85 K; 28,7 ℃
Qaynash harorati	941 K; 667,6 ℃
Issiqlik o‘tkazuvchanligi	(300 K) 35,9 Vt/(m·K);
Solishtirma erish issiqligi	2,09 kJ/mol
Solishtirma bug‘lanish issiqligi	68,3  kJ/mol
Molyar issiqlik sig‘imi	32,21 J/(mol·K)
Molyar hajmi	70,0 sm3/mol
Struktura panjarasi shakli	Kubik, hajmiy markazlashgan
Panjara parametrlari	6,140 Å
Debay harorati	39,2 K

 

---