Cæsium (eller cesium) er det kemiske grundstof med atomnummer 55 i det periodiske system. Dets symbol er Cs. Navnet kommer fra det latinske ord "caesius" (lyseblå) efter de blå spektrallinjer, som gjorde, at grundstoffet blev opdaget af Robert Bunsen og Gustav Kirchhoff i 1860.

Fysiske og kemiske egenskaber

Cæsium er et blødt, sølvhvidt metal, som nemt kan skæres med en kniv. Det har et usædvanligt lavt smeltepunkt for et metal (omkring 28–29 °C), hvilket betyder, at det ved rumtemperatur kan være flydende eller fast afhængigt af omgivelserne. Densiteten er relativt lav, og som andre alkalimetaller har cæsium en enkelt valenselektron, hvilket giver det en meget lav ioniseringsenergi og stor kemisk reaktivitet.

Metallet er meget reaktivt og opfører sig typisk for et alkalimetal. Det kan selvantænde ved kontakt med luft og eksplodere ved kontakt med vand, fordi reaktionen danner hydrogen samt store mængder varme. Cæsium reagerer generelt endnu mere voldsomt med vand end de fleste andre alkalimetaller og danner stærkt basiske hydroxider (fx CsOH). På grund af denne høje reaktivitet opbevares elementært cæsium ofte under mineralolie eller i en inert atmosfære (f.eks. argon).

Forekomst og fremstilling

Cæsium er et relativt sjældent grundstof i jordskorpen og findes hovedsageligt i mineraler som pollucit og i mindre mængder i nogle lerarter. Udvinding sker typisk fra disse mineraler ved kemiske processer, og fordi forekomsterne er begrænsede, kan cæsium være dyrere end mere almindelige metaller.

Anvendelser

Cæsium anvendes i en række specialiserede teknologier. Den mest kendte anvendelse er i atomure, hvor isotopen cæsium-133s hyperfine overgang bruges til definitionen af et sekund, hvilket giver ekstremt præcise tidssignaler. Andre anvendelser omfatter brug i vakuumrør, fotomultiplikatorer, forskning inden for spektroskopi og i særlige borevæsker (cæsium-formiat) til olieindustrien. Radioaktive isotoper som cæsium-137 har industrielle og medicinske anvendelser, men kræver strikse sikkerhedsforanstaltninger på grund af deres stråling.

Sikkerhed, toksicitet og miljø

På grund af sin høje reaktivitet er elementært cæsium et farligt stof. Kontakt med luft eller vand kan føre til brande og eksplosioner, så håndtering skal ske under kontrollerede forhold med passende værnemidler og brandslukningsudstyr til metalliske brande (klasse D). Cæsium opbevares typisk under mineralolie eller i en inert atmosfære for at forhindre reaktion med luft og fugt.

Menneskekroppen har ikke brug for cæsium. I store mængder er dets kemiske forbindelser svagt giftige, blandt andet fordi cæsium har kemiske egenskaber, der minder om kalium, som kroppen har brug for, og derfor kan forstyrre cellers ionbalance. Radioaktive cæsiumisotoper (især cæsium-137) er en betydelig radiologisk fare ved uheld eller udslip og kan spredes i miljøet, hvor de optages af planter og dyr.

Håndtering og nødhjælp

Håndtér kun elementært cæsium i egnede laboratoriefaciliteter. Personlig beskyttelse omfatter beskyttelsesdragt, øjenbeskyttelse og handsker, og der skal være procedurer for at forhindre kontakt med vand. Ved brand må man ikke bruge vand; anvend i stedet specialiserede slukningsmidler til metalliske brande. Ved eksponering for cæsiumforbindelser søg straks lægehjælp og følg lokale retningslinjer for kemikalieulykker.

Samlet set er cæsium et kemisk interessant og teknologisk vigtigt grundstof, men det kræver omhyggelig håndtering på grund af sin høje reaktivitet og, i form af visse isotoper, betydelige sundheds- og miljøfarer.