تاریخ کشف سزیوم

سرنوشت سزیوم، که یک فلز قلیایی کمیاب است، این بود که اولین عنصر شیمیایی کشف شده به روش طیف‌سنجی باشد؛ اگرچه سرنوشت دیگری نیز می‌توانست داشته باشد. پیشتر، در سال 1846، معدن‌شناسی به نام برایتهاوپت (1)، در حین مطالعه‌ی کانیها و سنگ معدنهای جزیره‌ی الب (2)، متوجه گونه‌ی رنگینی از کوارتز شد که آن را پولوکس (3) (یا پویسیت) نامید. بعدها نمونه‌ی پولوکس به دست شیمیدان آلمانی، پلاتنر (4)، استاد فلزشناسی آکادمی فرایبورگ، افتاد. وی مقدار کمی از پولوکس، که تنها کافی برای آزمایش تجزیه‌ای بود، در اختیار داشت. پلاتنر، پس از جدا کردن اجرای سنگ معدن، چیز جدیدی نیافت ولی، با تعجب، متوجه شد که جمع کل اجزای مزبور فقط 92/75 درصد است. دلیل این امر مشخص نشد، چرا که پلاتنر تمام نمونه‌ی سنگ معدن را در تجزیه به کار برده بود. به هر حال، این دانشمند نتیجه گرفت که: پولوکس بیشترین مقدار قلیا را در بین تمام سیلیکاتها دربردارد. امروزه روشن شده است که در تجزیه‌ی انجام گرفته توسط پلاتنر، سزیوم زیرکانه در پشت مقادیر معتنابهی از سودیوم و پتاسیوم پنهان شده بود و این دانشمند قادر به استخراج آن از میان مواد دیگر نشد.
بونزن و کیرشهوف، در سال 1860، ترکیب شیمیایی چشمه‌های آب معدنی گوناگون را به روش طیف سنجی مطالعه کردند. پس از جدا کردن کلسیوم، استرونسیوم، منیزیوم، ولیتیوم از یک نمونه‌ی آب معدنی دورکهایم، قطره‌ای از محلول تبخیر شده را به روش طیف‌سنجی مورد آزمایش قرار دادند. این دانشمندان دو خط آبی مشخص نزدیک به هم راه مشاهده کردند. یکی از آنها تقریباً منطبق با خط استرونسیوم بود. بونزن و کیرشهوف با قاطعیت اظهار کردند که تاکنون ماده‌ای با چنین خطوط طیفی شناخته نشده است، و بر این اساس، این طیف مربوط به ماده‌ای ناشناخته و متعلق به گروه فلزات قلیایی است. آنان نام منیزیوم را برای این فلز پیشنهاد کردند. این نام از کلمه‌ی لاتین «کایسیوس» (5) مشتق شده است که در عهد باستان به رنگ آبی ژرفای آسمان اطلاق می‌شد. بخار آبی و خوش رنگ سزیوم کمک کرد تا وجود مقدار بسیار ناچیزی (حدود چند میلیونیم میلی‌گرم) از این ماده در حالت اختلاط با سودیوم، لیتیوم، و استرونسیوم اثبات شود.
بونزن در 11 آوریل 1860، نامه‌ای به روسکو (همکارش در مطالعه‌ی پدیده‌ی فتوشیمی) درباره‌ی تحقیقات خود راجع به فلز قلیایی جدید ارسال داشت. وی در دهم ماه مه همان سال کشف سزیوم را به آکادمی علوم برلین گزارش کرد. شش ماه بعد،‌ بونزن، در حدود 50 گرم از کلروپلاتینات سزیوم نسبتاً خالص در اختیار داشت. برای تهیه‌ی چنین مقداری مجبور شده بود 300 تن آب معدنی را تجزیه کند. در طی این کاوش، وی توانست تقریباً یک کیلوگرم کلریدلیتیوم را به صورت محصول فرعی به دست آورد. این ارقام ناچیز نشان دهنده‌ی جزئی بودن مقدار سزیوم موجود در آب چشمه‌های معدنی بود.
چهار سال بعد، شیمیدانی ایتالیایی، به نام پیتسانی (6)، تصمیم گرفت پولوکس را، که قبلاً توسط پلاتنر آزمایش شده بود، مورد مطالعه قرار دهد. این دانشمند ایتالیایی موفق شد سزیوم را در این سنگ معدن کشف کند. وی سپس اعلام کرد که شیمیدان آلمانی، به اشتباه، سولفات سزیوم را مخلوطی از سولفاتهای سودیوم و پتاسیوم پنداشته است. به هر حال سزیوم خالص تنها در سال 1882، توسط شیمیدان آلمانی، زاتربرگ (7)، تهیه شد. وی این کار را با الکترولیز مخلوط سیاتید سزیوم (CsCN) و سیانید باریوم (Ba(CN)2) به انجام رساند. بکیتوف (8) روسی نیز تقریباً در همان زمان و مستقل از زاتربرگ، سزیوم را از طریق احیاء آلومینات سزیوم (GsALO2) به وسیله‌ی منیزیوم در زیر جریان ئیدروژن تهیه کرد.

پی‌نوشت‌:

1. Breithaupt.
2. Elba.
3. Pollux.
4. Plattnar.
5. Caesius.
6. Pizani.
7. Satterberg.
8. Beketov.

منبع مقاله :
تریفونوف، دیمیتری نیکولایویچ؛ تریفونوف، ولادیمیر؛ (1390)، تاریخچه‌ی کشف عناصر شیمیایی، برگردان: عبدالله زرافشان، تهران: شرکت انتشارات علمی و فرهنگی، چاپ چهارم