Nhóm Nguyên Tố IA

Cs

Tên gọi: Xêzi

Nguyên tử khối: 132.90545190 ± 0.00000020

Nhiệt độ sôi: 671°C

Nhiệt độ nóng chảy: 22°C

1. Thăm dò dầu khí Có lẽ ứng dụng phổ biến nhất của xêsi hiện nay là trong các dung dịch khoan dựa trên xesi format (Cs(HCOO)) trong công nghiệp khai thác dầu mỏ.[9] Dung dịch gốc nước của xêsi format (HCOO−Cs+)—được tạo ra từ phản ứng của xêsi hydroxit với Axit formic—được phát triển giữa thập niên 1990 được sử dụng trong khoan giếng dầu và dung dịch hoàn thiện giếng. Chức năng của dung dịch khoan là bôi trơn mũi khoan, mang mùn khoan lên trên bề mặt, và duy trì áp suất thành hệ trong quá trình khoan giếng. Các dung dịch hoàn thiện hỗ trợ cho việc lắp đặt các thiết bị điều khiển (phần cứng) sau khi khoan nhưng phải trước khi khai thác để duy trì áp suất.[9] Tỷ trọng cao của format xêsi (tới 2,3 sg) cùng với tính tương đối lành tính của các hợp chất Cs, làm giảm các yêu cầu đối với các chất rắn huyền phù tỷ trọng cao và có độc trong dung dịch khoan, làm cho nó có một số ưu thế đáng kể về mặt công nghệ, môi trường và công trình,. Xêsi format có thể được trộn với kali và natri format để giảm tỉ trọng dung dịch xuống bằng với tỉ trọng của nước (1.0 g·cm−3). Hơn nữa, nó có thể tự phân hủy và tái sử dụng, và có thể được tái chế, đây là một điểm quan trọng vì chi phí cao của nó (khoảng $4.000 một Barrel năm 2001). Các format kiềm thì an toàn trong vận chuyển và không phá hỏng thành hệ hoặc các kim loại chìm xuống lỗ khoan như những muối tỉ trọng cao ăn mòn thay thế (như dung dịch kẽm bromua ZnBr2); chúng cũng ít cần làm sạch hơn và giảm chi phí đổ thải. 2. Đồng hồ nguyên tử Xêsi cũng đáng chú ý vì các sử dụng trong đồng hồ nguyên tử, với độ chính xác ở mức giây trong hàng nghìn năm. Kể từ năm 1967, đơn vị đo lường thời gian của Hệ đo lường quốc tế (SI), giây, là dựa trên các thuộc tính của nguyên tử xêsi. SI định nghĩa giây bằng 9.192.631.770 chu kỳ bức xạ, tương ứng với sự chuyển trạng thái của hai mức năng lượng spin điện tử trong trạng thái tĩnh của nguyên tử Cs133. Đồng hồ xêsi chính xác đầu tiên được Louis Essen tạo ra năm 1955 ở National Physical Laboratory ở UK. Các đồng hồ này được cải tiến theo định kỳ cứ mỗi nửa thế kỷ, và hình thành các tiêu chuẩn tuân thủ thời gian và đo đạc tần số, và được xem là "đơn vị chính xác nhất mà còn người từng đạt được." Các đồng hồ này đo đạc tần số với sai số 2 đến 3 phần 1014, tương ứng với độ chính xác thời gian là 2 nano giây mỗi ngày, hoặc 1 giây trong 1,4 triệu năm. Phiên bản mới nhất có độ chính xác hơn 1/1015, tức là chúng lệch 1 giây trong 20 triệu năm. Các đồng hồ xêsi cũng được dùng trong các mạng lưới quan sát thời gian trong truyền tín hiện điện thoại di động và truyền thông tin trên Internet. 3. Năng lượng điện và điện tử Các máy phát điện ion nhiệt bằng hơi xêsi là các thiết bị năng lượng thấp chuyển năng lượng nhiệt thành năng lượng điện. Trong bộ chuyển ống chân không hai điện cực, nó trung hòa điện tích trong khoảng không hình thành ở gần ca-tốt, và do vậy nó tăng cường dòng điện. Xêsi cũng có những đặc điểm quan trọng do tính quang điện của nó, theo đó năng lượng ánh sáng được chuyển thành dòng điện. Nó được dùng trong các tế bào quang điện do các ca-tốt gốc xêsi như hợp chất kim loại K2CsSb, có người điện thế thấp để phát ra electron.Các thiết bị quang điện sử dụng xêsi như các thiết bị nhận dạng ký tự quang học, các đèn nhân quang điện, và các ống video camera. Tuy nhiên, germani, rubidi, selen, silicon, telluri, và nhiều nguyên tố khác có thể thay thế xêsi trong các loại vật liệu cảm quang. 4. Dung dịch ly tâm Do có tỉ trọng lớn, các dung dịch xêsi clorua, xêsi sulfat, và xêxi trifluoroacetat (Cs(O2CCF3)) được sử dụng phổ biến trong sinh học phân tử để tách lọc ly tâm. Công nghệ này được ứng dụng chủ yếu trong tách các hạt virus, bào quan và các phần phân đoạn của tế bào, và các axit nucleic từ các mẫu sinh học. 5. Hóa học và y học Các ứng dụng về hóa của xêsi tương đối ít. Doping với các hợp chất Xêsi được dùng để nâng cao hiệu quả một số chất xúc tác trong sản xuất chất hóa học như các monome axit acrylic, anthraquinone, etylen oxit, metanol, phthalic anhydrua, styren, metyl methacrylat, và nhiều olefin khác nhau. Nó cũng được sử dụng trong chuyển đổi xúc tác sulfur đioxit thành sulfur trioxit trong sản xuất axit sulfuric. 6. Hạt nhân và đồng vị của nó Xêsi-137 là một đồng vị phóng xạ rất phổ biến được sử dụng như nguồn phát tia gamma trong các ứng dụng công nghiệp. Ưu điểm của nó là có chu kỳ bán rã gần 30 năm, nó có trong chu trình nhiên liệu hạt nhân, và có 137Ba đồng vị bền cuối. Khả năng hòa tan lớn trong nước là một bất lợi làm cho nó không thích hợp với large pool irradiators trong việc cung ứng cho thực phẩm và dược phẩm.Nó được dùng trong nông nghiệp, điều trị ung thư, và khử trùng vi sinh trong thực phẩm, bùn cống, và thiết bị phẫu thuật.Các đồng vị phóng xạ của xêsi trong các thiết bị xạ trị được dùng trong lĩnh vực y học để trị các loại ung thư nhất định,[90] nhưng những thay thế tốt hơn trong trường hợp khẩn cấp và sử dụng xêsi clorua tan trong nước trong các nguồn có thể tạo ra sự ô nhiễm trên diện rộng, từ từ làm cho các xêsi này không thể sử dụng được nữa. Xêsi-137 đã được sử dụng trong nhiều thiết bị đo đạc công nghiệp, như đo độ ẩm, tỉ trọng, thủy chuẩn, và đo bề dày.] Nó cũng được sử dụng trong các thiết bị đo địa vật lý giếng khoan để đo mật độ electron của các thành hệ đá, giá trị này tương tự như mật độ khối của thành hệ. Đồng vị 137 cũng được sử dụng trong các nghiên cứu thủy văn tương tự như sử dụng triti.Xêsi-137 là đồng vị con trong phản ứng phân hạch hạt nhân. Với việc bắt đầu thử nghiệm hạt nhân khoảng năm 1945, và tiếp tục những vụ thử sau đó trong suốt giữa thập niên 1980, xêsi-137 đã được giải phóng vào không khí và nó dễ dàng được hấp thụ trong các dung dịch. Việc biết sự thay đổi theo năm trong khoảng thời gian đó cho phép thiết lập mối quan hệ giữa đất và các lớp trầm tích. Xêsi-134, và các đồng vị ít phổ biến hơn là xêsi-135, cũng được sử dụng trong thủy văn bằng cách đo lượng xêsi đầu ra của công nghiệp hạt nhân. Trong khi chúng ít phổ biến hơn cả xêsi-133 hay xêsi-137, các đồng vị này có ưu điểm là được tạo ra độc lập từ các nguồn nhân tạo. 7. Ứng dụng khác Xêsi và thủy ngân từng được dùng làm nhiên liệu trong động cơ đẩy của các động cơ ion thời kỳ đầu trên tàu không gian với các chuyến hành trình rất dài. Phương pháp ion hóa là việc tách các electron lớp ngoài cùng từ nhiên liệu khi tiếp xúc với điện cực wolfram có điện thế.

KBrO₃

Tên gọi: Kali bromat

Nguyên tử khối: 167.0005

Nhiệt độ sôi: 370°C

Nhiệt độ nóng chảy: 350°C

Sử dụng trong nướng bánh Mặc dù bị nhiều quốc gia cấm sử dụng trong công nghiệp thực phẩm,[cần dẫn nguồn] kali bromat thường được sử dụng ở Hoa Kỳ như là một chất hỗ trợ bột (E number E924). Nó hoạt động để tăng cường bột và cho phép nở nhiều hơn. Đây là một chất oxy hóa, và trong điều kiện thích hợp sẽ được sử dụng hết toàn bộ trong quá trình nướng bánh mì. Tuy nhiên, nếu quá nhiều chất này được thêm vào, hoặc nếu bánh mì không được nướng đủ lâu hoặc không ở nhiệt độ đủ cao, sau đó một lượng dư kali bromat sẽ vẫn còn, có thể gây hại nếu ăn vào.[3] Kali bromat cũng có thể được sử dụng trong sản xuất mạch nha, với Cục quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) đã quy định một số điều kiện an toàn nhất định, bao gồm các tiêu chuẩn ghi nhãn cho sản phẩm cuối cùng của mạch nha.[4] Nó là một chất oxy hóa rất mạnh (E° = 1.5 vôn, tương đương với kali pemanganat).

KF

Tên gọi: Potassium fluoride

Nguyên tử khối: 58.09670 ± 0.00010

Nhiệt độ sôi: 1.502°C

Nhiệt độ nóng chảy: 858°C

Kali florua là hợp chất hóa học có công thức KF. Sau hydro florua, KF là nguồn sơ cấp cung cấp ion florua cho các ứng dụng trong sản xuất và hóa học. Đó là một muối kiềm halogenua và tồn tại trong tự nhiên ở khoáng vật carobbiite hiếm. Dung dịch KF được dùng để khắc thủy tinh do sự hình thành florosilicat hoà tan, mặc dù axit HF hiệu quả hơn.

Na[Cr(OH)₄]

Tên gọi: Sodium tetrahydroxycromate(III)

Nguyên tử khối: 143.0152

KClO₄

Tên gọi: Kali perclorat

Nguyên tử khối: 138.5489

Nhiệt độ sôi: 600°C

Nhiệt độ nóng chảy: 525°C

Kali peclorat, là một muối peclorat với công thứ hóa học là KClO4, là một chất ôxi hóa trong môi trường axit. Nó là một chất dạng tinh thể hình thoi, không màu, trong suốt, nóng chảy ở nhiệt độ khoảng 610 °C. Nó là một trong những chất ôxi hóa được sử dụng trong pháo hoa, đạn dược và kíp nổ...Nó từng được dùng làm nhiên liệu đẩy cho tên lửa nhưng phần lớn đã được thay bằng chất có hiệu năng lớn hơn, là amoni peclorat. KClO4 có độ hòa tan thấp nhất trong các chất peclorat (1,5 g trong 100 g nước ở 25 °C), độ tan tăng theo nhiệt độ nước. Tính chất Là một chất ôxi hóa, KClO4 phản ứng với một loạt chất đốt. Một ví dụ là glucozơ, C6H12O6: 3KClO4 + C6H12O6 → 6H2O + 6CO2 + 3KCl Khi trộn chất này mới đường ăn, nó có thể được sử dụng như một chất nổ hạng thấp, nếu nó được đặt trong không không gian giới hạn cần thiết, nếu không thì hỗn hợp này chỉ bùng cháy với ngọn lửa màu tím đặc trưng của kali. Thành phần của pháo thường có bột nhôm trộn với kali peclorat. Chất kali peclorat có thể được sử dụng một cách an toàn nếu có sự hiện diện của lưu huỳnh, không giống như kali clorat. Kali peclorat bền hơn kali clorat ở chỗ kali clorat có thể tạo ra axit cloric không bền, cực kỳ dễ phát nổ.

NaBH₄

Tên gọi: Natri borohydrua

Nguyên tử khối: 37.8325

Nhiệt độ sôi: 500°C

Nhiệt độ nóng chảy: 400°C

Bohiđrua natri hay Natri bohiđrua, Tetrahiđroborat natri hoặc Natri tetrahiđroborat là một hợp chất hóa học vô cơ có công thức hóa học NaBH4. Ở nhiệt độ phòng, nó là chất rắn màu trắng, thường gặp dưới dạng bột, là tác nhân khử chuyên ngành được sử dụng trong sản xuất dược phẩm cũng như các hợp chất hữu cơ và vô cơ khác. Nó hòa tan trong metanol và nước, nhưng phản ứng với cả hai khi không có mặt bazơ Hợp chất này được H. I. Schlessinger phát hiện trong thập niên 1940, khi ông là người dẫn đầu nhóm phát triển các loại bohiđrua kim loại cho các ứng dụng thời chiến

KCN

Tên gọi: Kali Xyanua

Nguyên tử khối: 65.1157

Nhiệt độ sôi: 1625°C

Nhiệt độ nóng chảy: 634.5°C

Kali xyanua, xyanua kali là tên gọi của một loại hợp chất hóa học không màu của kali có công thức KCN. Nó có mùi giống như mùi quả hạnh nhân, có hình thức bề ngoài giống như đường và hòa tan nhiều trong nước. Là một trong số rất ít chất có khả năng tạo ra các phức chất của vàng (Au) hòa tan được trong nước, vì thế nó được sử dụng trong ngành kim hoàn để mạ hay đánh bóng bằng phương pháp hóa học. Đôi khi nó cũng được sử dụng trong ngành khai thác các mỏ vàng để tách vàng ra khỏi quặng vàng (mặc dù xyanua natri được sử dụng phổ biến hơn). Cho đến những năm thập niên 1970 nó còn được sử dụng trong thuốc diệt chuột.

NaF

Tên gọi: Natri florua

Nguyên tử khối: 41.98817248 ± 0.00000052

Nhiệt độ sôi: 1695°C

Nhiệt độ nóng chảy: 993°C

Muối florua được dùng để tăng độ bền chắc của răng bằng việc tạo floruapatit, thành phần tự nhiên của men răng[6][7]. Dù natri florua còn dùng để flo hoá nước (ngừa sâu răng) và là tiêu chuẩn để đo các hợp chất làm flo hoá nước khác, axit hexafluorosilicic (H2SiF6) và muối natri của nó natri hexafluorosilicat (Na2SiF6) cũng thường được dùng làm chất phụ gia ở Mỹ.[8] Kem đánh răng thường chứa natri florua để ngăn ngừa sâu răng.[9] Natri florua còn dùng làm chất lau chùi.[5] Sự đa dạng trong những ứng dụng còn có trong việc tổng hợp và khai khoáng. Florua còn là chất khử trong tổng hợp floruacacbon. Chất nền điển hình là các clorua có ái lực với điện như axyl clorua, clorua lưu huỳnh và clorua phôtpho.[10] Giống như các florua khác, natri florua còn có ứng dụng trong desilylation trong tổng hợp hữu cơ. Trong y khoa, natri florua chứa flo-18 được dùng trong chụp X-quang positron (positron emission tomography-PET). So với scintigraphy xương thông thường tiến hành với camera gamma hay hệ thống SPECT, PET nhạy cảm hơn và tiêu tốn nhiều không gian hơn. Một hạn chế nữa của natri florua flo-18 là ít phổ biến hơn thuốc chứa phóng xạ techneti-99m thông thường để chẩn đoán bệnh. Natri florua được dùng để bảo quản mẫu tế bào trong việc nghiên cứu thuốc và hoá sinh vì ion florua ngăn cản sự thuỷ phân glycogen bằng cách ức chế enzim enolaza. Natri florua còn dùng chung với axit iodoaxetic, nhằm ức chế enzim aldolaza. Nó còn dùng để giảm RIPA vì sự ức chế phosphataza khi dùng với Na3VO4.

LiOH

Tên gọi: Liti hydroxit

Nguyên tử khối: 23.9483

Nhiệt độ sôi: 924°C

Nhiệt độ nóng chảy: 462°C

Hydroxit liti được sử dụng trong các thiết bị lọc điôxít cacbon để tinh chế các dạng khí hay không khí. Nó cũng được sử dụng như là môi trường truyền nhiệt hay chất điện giải trong pin/ắc quy, và như là chất xúc tác cho quá trình polyme hóa. Nó cũng được sử dụng trong công nghiệp gốm sứ, sản xuất các hợp chất khác của liti và trong este hóa, đặc biệt cho stearat liti (chất được sử dụng như là chất bôi trơn mục đích chung do nó hữu ích kể cả đối với nhiệt độ cao hay thấp và khả năng chống nước cao của nó). Hydroxit liti được sử dụng trong các hệ thống tinh lọc khí thở cho các tàu vũ trụ (Các hộp nhỏ chứa hydroxit liti trong các khối LM và CM (sau khi biến đổi) cho các nhà du hành vũ trụ của Apollo 13), các tàu ngầm và các thiết bị thở để loại bỏ điôxít cacbon từ khí thở ra bằng cách tạo ra cacbonat liti và nước:. Dạng hydroxit khan được ưa chuộng hơn do có khối lượng nhỏ hơn và sản sinh ít nước hơn trong các hệ thống cung cấp khí thở của tàu vũ trụ. 1 gam hydroxit liti khan có thể loại bỏ 450 cm3 khí điôxít cacbon. Dạng monohydrat mất nước ở nhiệt độ 100-110 °C.

KHCO₃

Tên gọi: Kali hidro cacbonat

Nguyên tử khối: 100.1151

Nhiệt độ nóng chảy: 292°C

Hợp chất muối này là một nguồn cacbon đioxit để lên men trong làm bánh, dùng trong bình chữa cháy, dùng làm thuốc thử, và chất đệm mạnh trong dược phẩm. Được sử dụng làm chất phụ gia trong sản xuất rượu vang và điều chỉnh độ pH. Kali hiđrocacbonat còn là một loại thuốc hiệu quả chống lại bệnh nấm mốc và vảy táo, cho phép sử dụng trong canh tác hữu cơ. Nó đã được sử dụng rộng rãi trong các loại cây trồng, đặc biệt là để trung hòa trung hòa đất axit

KHSO₄

Tên gọi: Kali hidro sunfat

Nguyên tử khối: 136.1688

Nhiệt độ sôi: 300°C

Nhiệt độ nóng chảy: 197°C

Kali bisulfat (hay còn gọi là bisulfat kali; kali hiđrosulfat; Kali sulfat axit; Sulfat hiđro kali; Sulfat axit kali) là một muối của kali với ion bisulfat, có công thức phân tử là KHSO4. Hợp chất này được sử dụng phổ biến trong chuyển hóa các muối tartrat thành bitartrat trong rượu vang. Kali bisulfat cũng được sử dụng như là tác nhân phân hủy trong hóa phân tích.

NaH

Tên gọi: Natri hydrua

Nguyên tử khối: 23.997709 ± 0.000070

Nhiệt độ nóng chảy: 800°C

Ba zơ mạnh NaH là một bazơ với ứng dụng rộng trong hóa hữu cơ[3]. Nó là một tác nhân khử proton thậm chí đối với cả các axít Brønsted yếu để tạo ra các dẫn xuất của natri. Các chất nền "dễ" chứa các liên kết O-H, N-H, S-H, bao gồm rượu, phenol, pyrazol, thiol. NaH đáng chú ý nhất ở chỗ nó tham gia vào khử proton của các axít cacbon như 1,3-dicacbonyl và các chất tương tự như malonic este. Các dẫn xuất của natri được tạo thành có thể được ankyl hóa. NaH được sử dụng rộng rãi để thúc đẩy các phản ứng ngưng tụ của các hợp chất cacbonyl thông qua ngưng tụ Dieckmann, ngưng tụ Stobbe, ngưng tụ Darzens, ngưng tụ Claisen. Các axít cacbon khác dễ bị NaH khử proton bao gồm các muối sulfoni và DMSO. NaH cũng được sử dụng để sản xuất các ylit lưu huỳnh, là các chất được dùng để chuyển hóa các xeton thành các epoxit. Chất khử NaH khử một số nhóm hợp chất vô cơ nhất định, nhưng phản ứng tương tự vẫn chưa rõ trong hóa hữu cơ. Đáng chú ý là triflorua bo phản ứng với nó để tạo ra diboran:[1] 6 NaH + 2 BF3 → B2H6 + 6 NaF Các liên kết Si-Si và S-S trong các disilan và disulfua cũng bị khử. Chất làm khô Do phản ứng nhanh và không thuận nghịch của nó với nước, NaH có thể được sử dụng để làm khô một số dung môi hữu cơ. Các chất làm khô dạng hiđrua khác cũng được sử dụng rộng rãi, chẳng hạn hiđrua canxi.