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外観
白色, 結晶～結晶性粉末
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性質
ヨウ化セシウムは、高融点・高硬度の白色結晶です。非常に高い光透過性があり、紫外線から赤外線までの広い波長範囲にわたる光を透過します。また、放射線に対する高い吸収能力を持ち、光検出器材料として優れた性能を発揮します。
その高い屈折率 (589.3 nmの波長で1.79) により、レンズやプリズム、光ファイバーなどの光学的な用途に適した性質を有しています。水と極性溶媒に非常によく溶けますが、非極性溶媒にはほとんで溶解しません。
ヨウ化セシウムの融点は621 °Cと非常に高く、熱的に安定です。高温でも分解したり、結晶構造を失ったりすることがないため、熱ルミネッセンス線量測定などの高温で用いられる測定機器の素材として有用です。
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溶解性
水に溶けやすく、エタノールに溶ける。
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解説
ヨウ化セシウム,無色の等軸晶系結晶．融点621 ℃，沸点1280 ℃．密度4.51 g cm－3．水に易溶，エタノールに可溶．赤外吸収スペクトルのプリズム，シンチレーター(X線，γ線蛍光スクリーン)などに用いられる．
森北出版「化学辞典（第2版）
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用途
IR用プリズム材料、シンチレーションカウンタ用。
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構造
ヨウ化セシウムの化学式はCsIで、イオン結晶構造を持ちます。結晶構造は単純な立方格子構造をしており、格子定数は0.4563 nmです。セシウム陽イオン (Cs+) が立方体の角、ヨウ化物陰イオン (I-) が立方体の面の中央に位置しており、各イオンが8個の反対電荷のイオンに囲まれた配位数8の最密充填格子構造を形成しています。
ヨウ化セシウムのの結晶構造は、その物理的・化学的特性に大きく影響を与えています。例えば、589.3 nmで1.79という高い屈折率は、その単純なイオン結晶構造と高い充填密度によるものです。
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製造
ヨウ化セシウム,炭酸セシウムをヨウ化水素酸に溶かして濃縮すると得られる．
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使用上の注意
不活性ガス封入
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化学的特性
white crystalline powder
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使用
Cesium iodide (CsI) is a kind of ionic compound that has been widely used as scintillators in many areas such as X-ray image intensifier tubes, photocathodes, and display devices.
Cesium iodide is used in scintillation counters(Geiger counters) to measure levels of external radiation. It is also useful as a "getter" to remove air molecules remaining in vacuum tubes.
Cesium Iodide is a material with high γ-ray stopping power due to its relative high density and atomic number. For scintillation counting, it is used either in its un-doped form or doped with sodium or thallium.
CsI is resistant to thermal and mechanical shock. The physical characteristics of CsI are independent of the activator used. Compared to NaI(Tl), it is relatively soft and plastic, and does not cleave. Because it has no cleavage plane, it is quite rugged-which makes it well-suited for well logging, space research or other applications where severe shock conditions are encountered.
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一般的な説明
Cesium iodide is a simple ionic salt. It has the capacity to undergo second order transformation from cubic B2 structure to body-centered tetragonal structure at low pressures. It is mostly used as input screens of X-ray image intensifiers.
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使用用途
ヨウ化セシウムは、などの光電面材料として広く使用されています。シンチレータとは、荷電粒子が通過するときに発光する物質の総称です。シンチレータと光検出器を組み合わせたシンチレーション検出器は、素粒子物理䛾みならず、身の回りでもさまざまな用途で応用されています。
また、夜間のやほか、ナイトビジョンのように波長の長い赤外線を効率よく透過できる赤外線透過ガラスの原料も使用用途の1つです。
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安全性プロファイル
Moderately toxic by
ingestion and intraperitoneal routes. See also
CESIUM and IODIDES. When heated to
decomposition, it emits toxic fumes of I-.
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合成
The main method for preparing cesium iodide-based single crystals is Kyropoulos growth, which allows one to obtain cylindrical ingots weighing up to several tens of kilograms.
Cs2CO3+ 2HI→2CsI+H2O+CO2↑
Technically, pure CsI was prepared by dissolving cesium carbonate in hydriodic acid at room temperature in a vessel from niobium, which was nonreactive with cesium iodide at elevated temperatures. The solution was heated to boiling at pH 3 to completely dissolve the caesium carbonate because the niobium vessel was unstable in an acid medium.The hot solution was filtered and boiled down at a temperature near 393 K. After crystallization, the material was vacuum-dried in a quartz ampule[4].
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製造方法
ヨウ化セシウムは、直接反応、メタセシス反応、固体反応などの方法を用いて工業的に生産することができます。
1. 直接反応
金属セシウムとヨウ素を反応容器で加熱し、ヨウ化セシウムを得る方法です。高純度のヨウ化セシウムを得ることができますが、金属セシウムを使用するため危険性が高いです。
2. メタセシス反応
または水酸化セシウムを、ヨウ化水素酸またはなどのヨウ化物塩と反応させる方法です。この方法は直接反応法よりも危険性が低く、費用対効果も高いと言う特徴があります。
メタセシス反応法は、経済性と安全性の高さから、ヨウ化セシウムを製造する際に最も一般的な工業的方法です。
3. 固相反応
とヨウ素の粉末を、真空または不活性雰囲気中、高温で反応させる方法です。この方法では、特異的な結晶構造や形態を持つヨウ化セシウム結晶を合成するのに有効です。
参考文献
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純化方法
Crystallise it from warm water (1mL/g) by cooling to -5o.
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Structure and conformation
The space lattice of CsI belongs to the cubic system, and its cesium chloride structure has a lattice constant of a=0.8529 nm.
