Qu’est-ce que le chlorure de césium ?
Le chlorure de césium est un composé inorganique dont la formule chimique est CsCl.
En laboratoire, il est obtenu en traitant l’hydroxyde de césium, le carbonate de césium, le bicarbonate de césium et le sulfure de césium avec de l’acide chlorhydrique.
La toxicité du chlorure de césium pour l’homme et les animaux est faible et aucune des classifications du SGH ne s’applique.
Utilisations du chlorure de césium
Parmi les utilisations du chlorure de césium, on peut citer les phototubes, les films de dépôt photosensibles, les phosphores, les catalyseurs, les fibres optiques, les agents de chloration et les réactifs pour la centrifugation en gradient de densité. Il peut également servir de source d’ions césium lors de la synthèse d’autres composés de césium.
Les réactifs de séparation de l’ADN et les matériaux pour tubes à vide sont des utilisations caractéristiques du chlorure de césium. En tant qu’isotope radioactif, il est également utilisé en scintigraphie dans le traitement du cancer. La scintigraphie est une technique de diagnostic qui détecte et visualise les radiations provenant de l’administration d’isotopes radioactifs dans le corps.
Propriétés du chlorure de césium
Le point de fusion du chlorure de césium est de 645°C et son point d’ébullition est de 1 295°C. Il se présente sous la forme d’un cristal blanc ou d’une poudre cristalline.
Le chlorure de césium est déliquescent. Lorsqu’il est dissous dans l’eau, il se dissocie complètement et le Cs+ est solvaté par des solutions diluées.
Le chlorure de césium peut être transformé en sulfate de césium par chauffage dans de l’acide sulfurique concentré ou avec du sulfate d’hydrogène de césium à 550-700°C. Il forme alors divers sels complexes avec d’autres chlorures. Citons par exemple 2CsCl-BaCl2, CsCl-2CuCl, 2CsCl-CuCl2 et CsCl-LiCl.
Structure du chlorure de césium
Le poids de formule du chlorure de césium est de 168,36 g/mol et sa densité est de 3,99 g/cm3.
Le solide est un cristal ionique, un réseau cubique simple composé d’ions chlorure (Cl-) et d’ions césium (Cs+). Chaque ion chlorure est flanqué de huit ions césium. Les cristaux de sel ayant un rapport de composition de 1:1 adoptent une structure de type chlorure de césium lorsque les rayons des deux types d’ions sont à peu près égaux. Il s’agit de l’une des structures typiques des cristaux ioniques. Outre l’iodure de césium et le bromure de césium, d’autres composés connus pour former une structure de type chlorure de césium comprennent les alliages cuivre-zinc et fer-rhodium 1:1.
La constante de réseau du chlorure de césium est a = 0,411 nm et la distance interatomique Cs-Cl est de 0,345 nm. Au-dessus de 450 °C, il se transforme en une structure de type sel de roche.
Autres informations sur le chlorure de césium
1. Chlorure de césium naturel
Le chlorure de césium est présent à l’état naturel en tant qu’impureté dans les minéraux halogénés suivants : carnalite (KMgCl3∙6H2O contenant jusqu’à 0,002 % de CsCl), sel gemme de potasse (KCl), kainite (MgSO4∙KCl∙3H2O) et eau minérale. Par exemple, l’eau de la station thermale de Bad Durkheim utilisée pour la séparation du césium contenait environ 0,17 mg/L de chlorure de césium.
2. Méthode de synthèse du chlorure de césium
Industriellement, le chlorure de césium peut être purifié en dissolvant le carbonate de césium dans l’acide chlorhydrique, puis en le recristallisant. Il est produit à partir de la Pollucite. Ainsi, lorsque l’extrait est traité avec du chlorure d’antimoine, du monochlorure d’iode et du chlorure de cérium (IV), il se présente sous la forme d’un sel double insoluble. Le sulfure d’hydrogène donne également du chlorure de césium. La recristallisation de Cs[ICl2] ou de Cs[ICl4] pyrolysés peut produire du chlorure de césium très pur.
3. Dangers du chlorure de césium
La dose létale médiane (DL50) du chlorure de césium chez la souris est de 2 300 mg par kg de poids corporel par voie orale et de 910 mg/kg par injection intraveineuse. Le chlorure de césium remplace partiellement le potassium, réduisant ainsi les niveaux de celui-ci dans l’organisme. De fortes doses de chlorure de césium peuvent provoquer un déséquilibre potassique, entraînant une hypokaliémie, des arythmies et un arrêt cardiaque aigu.