1.金属钙

【英文名】calcium metallic

【结构式】Ca

【分子量】40.08

【物化性质】银白色金属。相对密度1.54，熔点（839±2)℃，沸点1484℃。溶于酸、液氨，微溶于醇，不溶于苯。其纯度越高，在空气中表面变暗越慢。在空气中遇强热时，燃烧生成氧化钙和氮化钙。在400℃以上和氢反应缓慢生成氢化钙。在常温下与水反应缓和，生成氢氧化钙保护膜，加热时与水激烈反应放出氢气。化学性质非常活泼，具有很强的还原能力，易与卤素、硫、氮等化合。加热时能还原几乎所有的金属氧化物，易燃。

【质量标准】国家标准《金属钙及其制品》GB/T 4854-2008

注：钙含量为100％减去表列杂质元素含量总和之差。

【用途】金属钙（含钙的中间合金）在钢铁工业中的主要用途是加工成金属钙粒，然后制成钙铁线或者纯钙线，最终用于钢铁的炉外精炼，其作用是脱硫、脱氧，增加钢水的流动性，促进钢水中夹杂物的快速上浮，一般用于优质钢的生产，用作合金的脱氧剂、高质量金属冶炼的还原剂、铁和铁合金的脱硫剂和脱碳剂、特殊钢结晶粒度调整剂，以及镁铸造表面的清洗剂。用于制造轴承合金、油类的脱水剂，制造无水酒精。是生产维生素A和氢化钙等的原料，也用于制备蓄电池、合金电极等。

【制法】

(1)电解法将于燥后的无水氯化钙投入电解槽内，用氧炔焰喷熔电解槽内阳极（石墨）旁的原料，即开冷却水，将阴极（圆钢）放下，接触料液表面，通入电流，使熔融的料液流向阴极接通电路。待原料大部分熔融后继续再加新料，直到离槽沿2～3cm,温度正常。

金属钙沉积在阴极上，电流为350～450A，电压为20～25V，在敲击阴极上沉积的金属钙以前，应将电流降低50～100A。待敲下的金属钙放入油中后，阴极再接触电解质液面，再使电流升高50～100A，为保持电解槽温度，应陆续加料。氯气由阳极逸出，回收利用。其反应式如下：

(2）还原法通常用石灰石为原料，经煅烧成氧化钙，以铝粉作还原剂，粉碎后按比例混合、压制成块，在0.01真空和1050～1200℃温度下反应，生成钙蒸气和铝酸钙，还原成结晶钙，经熔融铸锭，得到钙锭。其反应式如下：

【安全性】微细粉末在室温下遇潮湿空气能自燃，受高热或接触强氧化剂有发生燃烧爆炸的危险。能灼伤眼睛和皮肤。吸入粉尘会刺激呼吸道和肺，引起咳嗽、呼吸困难。对眼有刺激性，甚至引起灼伤，造成永久性损害。

接触或吸入时应立即脱离现场至空气新鲜处，并用大量流动清水冲洗至少15min，保持呼吸道通畅，如呼吸困难，给输氧，如呼吸停止，立即进行人工呼吸，就医。误服者用水漱口，给饮牛奶或蛋清，就医。

遇湿易燃烧物品。危规编号：GB4.3类。UN No.1401；1MDG CODE4335页，4.3类。产品装于金属桶或瓶中，采用充氩或其他密封包装。每桶净重25kg, 50kg, 100kg。外包装上标明“易燃品”、“防潮”等字样。

应贮存在阴凉、通风、干燥和无腐蚀气氛中的库房内，严禁露天存放。不得与水、酸接触，在运输过程中应防水、防火、防潮，不准倒放，装卸时要轻拿轻放，严禁铁桶碰撞，以免包装破损，发生意外。

失火时，可用干砂土、干粉灭火器扑救，严禁用水。

2.金属铯

【英文名】cesium, metal

【结构式】Cs

【分子量】132.91

【物化性质】银白色有延展性的金属。相对密度1.892 (18℃),熔点28.44℃，沸点671℃。在潮湿空气中迅速氧化，能自燃着火。莫氏硬度0.2。电阻率(0℃)19uΩ·cm,(30℃)36.6uΩ·cm。比热容（20℃) 0.217J/(g·K)。熔化热2.087kJ/mol；汽化热68.85kJ/mol。热导率：35.9W/(m·K)，在熔点时液体为18.4W/ (m·K )，在沸点时蒸气为0.0046W/(m·K)。与水或酸类反应释放出H2，剧烈反应时，有爆炸性。溶于液氨。

【质量标准】参考标准

【用途】长寿命的铯137是铀235的裂变产物。半衰期30.17年，可辐射β射线和γ射线，用作β和γ辐射源，用于工农业和医疗。随着核燃料放射性废物贮放的时间，其辐射的了射线比例增加，是贮存的主要对象。

铯原子的最外层电子极不稳定，很容易被激发放射出来，变成为带正电的铯离子，所以是宇宙航行离子火箭发动机理想的“燃料”。

用铯做成的原子钟，可以精确地测出十亿分之一秒的一刹那，它连续走上三十万年，误差也不超过1s，精确度相当高。
铯具有优异的光电性能，它们的电子逸出功很小，受光照射时，会被激发而放出电子，因而用于制造夜间观察物体的夜视仪和侦察望远镜、红外探测器等。

铯是制造光电管的主要感光材料，使用光波范围广、灵敏度高、稳定。此外，在易熔合金、离子发动机、磁流发电机、热电换能器及超临界蒸气发电系统等方面都用到铯。

【制法】铯可以用电解法和热还原法制备。但是由于对电极有强腐蚀性，工业上一般不用电解法。所以工业上由氯化铯高温用金属钙还原制取金属铯。

Ca+CsC1₂→2Cs↑+CaCl₂

制备的金属Cs再利用真空蒸馏法进行提纯，首先用扩散泵把装置抽成真空，将整个装置从A至E加热至400～450℃,使其干燥数小时。然后把提纯的氩气充满整个装置，切开A处，将装有带挥发油的金属铯的容器送入管B中。待挥发油蒸发后，把管B再次封住，将装置抽成真空［≤10～6Torr(1Torr=133.322Pa]，用电炉在E附近进行加热至170～180℃，使铯在管D蒸馏析出。靠装置旋转，使熔融的铯从管D流到安瓿中，冷却后，装置充满氩气，将安瓶熔融物切断，制得高纯金属Cs。

【安全性】毒性比钠更强，但尚无因铯而引起中毒的病例报道。

铯是仅次于汞的易熔金属，性质与钾相似，但比钾的反应性更强（碱金属中最活泼者）。化学反应活性很高，在潮湿空气中能自燃，与空气中的氧气反应则生成超氧化物，如混有有机物等，产生爆炸性反应。与水和酸强烈反应，发热冒烟，甚至发生燃烧爆炸，极易引起火灾。与卤素、硫黄和氧化剂接触剧烈反应。

危规编号：遇湿易燃物品。GB 4.3类43007。UN No.1407（铯）；IMDG CODE 4334页，4.3类。1383（粉末状铯），IMDG CODE 4255页，4.2类。

铯主要对眼睛、皮肤和黏膜有强刺激性和腐蚀性。大鼠腹腔LD₅₀ 89mg/kg,小鼠腹腔LD₅₀ 1700mg/kg。

皮肤接触时要脱去被污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。眼睛接触后提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗，就医。吸入时迅速脱离现场至空气新鲜处，保持呼吸道通畅，如呼吸困难，给输氧；如呼吸停止，立即进行人工呼吸，就医。食入后饮足量温水，催吐，就医。

如发生泄漏，要隔离泄漏污染区，限制出入，切断火源。建议应急处理人员戴自给式呼吸器，穿消防防护服。不要直接接触泄漏物。小量泄漏可收入金属容器并保存在煤油或液体石蜡中；大量泄漏时与有关技术部门联系，确定清除方法。

建议特殊情况下，操作人员要佩戴自吸过滤式防毒面具（半面罩），戴化学安全防护眼镜，穿化学防护服，戴橡胶手套。工作现场严禁吸烟，注意个人清洁卫生。

用安瓿瓶包装，每瓶净重。5～1.0kg，再集中于木箱内衬垫料，包装上应有明显的“遇湿易燃物品”标志。

贮存于阴凉、干燥、通风的库房内，避免阳光直射，远离热源和火种。与有机物、易燃物和易氧化物隔离贮运。运输过程中要防雨淋和日晒。搬运时要轻装轻卸，防止容器破损。

失火时，不可用水、卤代烃（如1211灭火剂）、碳酸氢钠、碳酸氢钾作为灭火剂，即使用石墨干粉及干砂亦不适用。有效的灭火剂为：干燥氯化钠粉末、碳酸钠干粉、碳酸钙干粉。