Йодид цезия или йодида цезия ( химическая формула CsI ) представляет собой ионное соединение из цезия и йода . Он часто используется в качестве входного люминофора в трубке усилителя рентгеновского изображения во флюороскопическом оборудовании. Фотокатоды на основе йодида цезия очень эффективны при работе в крайнем ультрафиолетовом диапазоне длин волн. [7]
CsI кристалл | |
Сцинтиллирующий кристалл CsI | |
Кристальная структура | |
Имена | |
---|---|
Название ИЮПАК Йодид цезия | |
Другие названия Йодид цезия | |
Идентификаторы | |
3D модель ( JSmol ) | |
ChemSpider | |
ECHA InfoCard | 100.029.223 |
Номер ЕС |
|
PubChem CID | |
Номер RTECS |
|
UNII | |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| |
| |
Характеристики | |
CsI | |
Молярная масса | 259,809 г / моль [2] |
Появление | белое кристаллическое твердое вещество |
Плотность | 4,51 г / см 3 [2] |
Температура плавления | 632 ° С (1170 ° F, 905 К) [2] |
Точка кипения | 1280 ° С (2340 ° F, 1550 К) [2] |
848 г / л (25 ° C) [2] | |
-82,6 · 10 -6 см 3 / моль [3] | |
Показатель преломления ( n D ) | 1,9790 (0,3 мкм) 1,7873 (0,59 мкм) 1,7694 (0,75 мкм) 1,7576 (1 мкм) 1,7428 (5 мкм) 1,7280 (20 мкм) [4] |
Состав | |
CsCl , cP2 | |
PM 3 M, № 221 [5] | |
Постоянная решетки | а = 0,4503 нм |
Объем решетки ( В ) | 0,0913 нм 3 |
Формула единиц ( Z ) | 1 |
Координационная геометрия | Кубический (Cs + ) Кубический (I - ) |
Термохимия | |
Теплоемкость ( C ) | 52,8 Дж / моль · К [6] |
Стандартная мольная энтропия ( S | 123,1 Дж / моль · К [6] |
Std энтальпия формации (Δ F H ⦵ 298 ) | -346,6 кДж / моль [6] |
Свободная энергия Гиббса (Δ f G ˚) | -340,6 кДж / моль [6] |
Опасности | |
Пиктограммы GHS | |
Сигнальное слово GHS | Предупреждение |
Положения об опасности GHS | H315 , H317 , H319 , H335 |
Меры предосторожности GHS | Р201 , Р202 , Р261 , Р264 , Р270 , Р271 , P272 , P273 , P280 , P281 , P301 + 312 , P302 + 352 , Р304 + 340 , P305 + 351 + 338 , P308 + 313 , P312 , P321 , P330 , P332 + 313 , P333 + 313 , P337 + 313 , P362 , P363 , P391 , P403 + 233 |
точка возгорания | Не воспламеняется |
Смертельная доза или концентрация (LD, LC): | |
LD 50 ( средняя доза ) | 2386 мг / кг (перорально, крысы) [1] |
Родственные соединения | |
Другие анионы | Фторид цезия Хлорид цезия Бромид цезия Астатид цезия |
Другие катионы | Иодид лития Иодид натрия Иодид калия Иодид рубидия Иодид франция |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
проверить ( что есть ?) | |
Ссылки на инфобоксы | |
Синтез и структура
Объемные кристаллы иодида цезия имеют кубическую кристаллическую структуру CsCl, но тип структуры нанометровых пленок CsI зависит от материала подложки - это CsCl для слюды и NaCl для подложек LiF, NaBr и NaCl. [9]
Атомные цепочки иодида цезия можно выращивать внутри двойных углеродных нанотрубок . В таких цепочках атомы I кажутся ярче, чем атомы Cs на электронных микрофотографиях, несмотря на меньшую массу. Это различие было объяснено разностью зарядов между атомами Cs (положительными), внутренними стенками нанотрубок (отрицательными) и атомами I (отрицательными). В результате атомы Cs притягиваются к стенкам и колеблются сильнее, чем атомы I, которые толкаются к оси нанотрубки. [8]
Характеристики
Т (° С) | 0 | 10 | 20 | 25 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
S (мас.%) | 30,9 | 37,2 | 43,2 | 45,9 | 48,6 | 53,3 | 57,3 | 60,7 | 63,6 | 65,9 | 67,7 | 69,2 |
Приложения
Важным применением кристаллов иодида цезия , которые являются сцинтилляторами , является электромагнитная калориметрия в экспериментальной физике элементарных частиц . Чистый CsI - это быстрый и плотный сцинтиллирующий материал с относительно низким световыходом, который значительно увеличивается при охлаждении. [11] Он показывает два основных компонента излучения: один в ближней ультрафиолетовой области на длине волны 310 нм и один на 460 нм. Недостатки CsI - высокий температурный градиент и небольшая гигроскопичность .
Иодид цезия используется в качестве светоделителя в инфракрасных спектрометрах с преобразованием Фурье (FTIR). Он имеет более широкий диапазон передачи, чем более распространенные светоделители на основе бромида калия , рабочий диапазон в дальней инфракрасной области. Однако кристаллы CsI оптического качества очень мягкие и их трудно расколоть или полировать. Их также следует покрывать (обычно германием) и хранить в эксикаторе, чтобы свести к минимуму взаимодействие с парами воды из атмосферы. [12]
Помимо входных люминофоров усилителей изображения, йодид цезия также часто используется в медицине в качестве сцинтилляционного материала в плоских детекторах рентгеновского излучения . [13]
Рекомендации
- ^ a b Иодид цезия . Национальная медицинская библиотека США
- ^ a b c d e Хейнс, стр. 4,57
- ^ Хейнс, стр. 4,132
- ^ Хейнс, стр. 10,240
- ^ Huang, Tzuen-Лух; Руофф, Артур Л. (1984). «Уравнение состояния и фазовый переход высокого давления CsI». Physical Review B . 29 (2): 1112. Bibcode : 1984PhRvB..29.1112H . DOI : 10.1103 / PhysRevB.29.1112 .
- ^ а б в г Хейнс, стр. 5.10
- ^ Ковальский, депутат; Fritz, GG; Cruddace, RG; Unzicker, AE; Суонсон, Н. (1986). «Квантовая эффективность фотокатодов из иодида цезия в мягком рентгеновском и крайнем ультрафиолетовом диапазонах волн». Прикладная оптика . 25 (14): 2440. Bibcode : 1986ApOpt..25.2440K . DOI : 10,1364 / AO.25.002440 . PMID 18231513 .
- ^ а б Сенга, Рёске; Комса, Ханну-Пекка; Лю, Чжэн; Хиросе-Такай, Каори; Крашенинников, Аркадий В .; Суэнага, Кадзу (2014). «Атомная структура и динамическое поведение действительно одномерных ионных цепочек внутри углеродных нанотрубок». Материалы природы . 13 (11): 1050–4. Bibcode : 2014NatMa..13.1050S . DOI : 10.1038 / nmat4069 . PMID 25218060 .
- ^ Шульц, LG (1951). «Полиморфизм галогенидов цезия и таллия». Acta Crystallographica . 4 (6): 487–489. DOI : 10.1107 / S0365110X51001641 .
- ^ Хейнс, стр. 5,191
- ^ Михайлик, В .; Капустянык, В .; Цыбульский, В .; Рудык, В .; Краус, Х. (2015). «Люминесцентные и сцинтилляционные свойства CsI: потенциальный криогенный сцинтиллятор». Physica Status Solidi B . 252 (4): 804–810. arXiv : 1411,6246 . Bibcode : 2015PSSBR.252..804M . DOI : 10.1002 / pssb.201451464 . S2CID 118668972 .
- ^ Солнце, Да-Вэнь (2009). Инфракрасная спектроскопия для анализа и контроля качества пищевых продуктов . Академическая пресса. С. 158–. ISBN 978-0-08-092087-0.
- ^ Ланса, Луис; Сильва, Августо (2012). «Цифровые радиографические детекторы: технический обзор» (PDF) . Системы цифровой визуализации для простой рентгенографии . Springer. DOI : 10.1007 / 978-1-4614-5067-2_2 . hdl : 10400.21 / 1932 . ISBN 978-1-4614-5066-5.
Цитированные источники
- Хейнс, Уильям М., изд. (2011). CRC Справочник по химии и физике (92-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press . ISBN 1439855110.