Rubidium (Suomi)

Rubidium (kemiallinen merkki Pb, atomi numero 37) on pehmeä, hopeanhohtoinen-valkoinen metallinen alkuaine alkali-metal ryhmä. Luonnossa esiintyvä isotooppi Rb-87 on (hieman) radioaktiivinen. Rubidium on hyvin pehmeää ja erittäin reaktiivista, ja sen ominaisuudet muistuttavat muita ykkösluokan alkuaineita, kuten nopea hapetus ilmassa.

Esiintyminen

Tämä elementti pidetään kuudennentoista yleisin alkuaine maankuoressa. Sitä esiintyy luontaisesti mineraaleissa leusiitti, pollusiitti ja zinnwaldiitti, joka sisältää jäämiä jopa yhdestä prosentista oksidiaan., Lepidoliitti sisältää 1,5 prosenttia rubidiumia ja tämä on alkuaineen kaupallinen lähde. Osa kaliummineraaleista ja kaliumklorideista sisältää alkuainetta myös kaupallisesti merkittäviä määriä. Yksi merkittävä lähde on myös laajoissa pollusiittiesiintymissä Bernic Lakessa Manitobassa.

Rubidiummetallia voidaan valmistaa pelkistämällä rubidiumkloridia muun muassa kalsiumilla. Rubidium muodostaa ainakin neljä oksidia: Rb2O, Rb2O2, Rb2O3, RbO2.,

Historia

Rubidium (L rubidus, syvin punainen) löydettiin vuonna 1861 Robert Bunsen ja Gustav Kirchhoff mineraali lepidolite avulla spektroskoopin. Kuitenkin, tämä osa oli minimaalinen teollisuuden käyttöön vasta 1920-luvulla. Historiallisesti tärkein käyttö rubidium on ollut tutkimus-ja kehitystyötä, ensisijaisesti kemiallisia ja sähköisiä sovelluksia.

Merkittäviä ominaisuudet

Rubidium on toiseksi eniten electropositive vakaa emäksinen elementtejä ja nesteeksi korkeassa ympäristön lämpötilassa (102.7 F = 39.3 C)., Kuten muutkin ryhmä yksi elementit tämä metalli reagoi rajusti vedessä. Yhteistä kalium ja cesium tämä reaktio on yleensä voimakas tarpeeksi sytyttää vapautunut vety. Rubidiumin on myös raportoitu syttyvän itsestään ilmassa. Myös muiden alkalimetallien, se muodostaa amalgaamin elohopea ja se voi muodostaa seokset, kultaa, cesium -, natrium-ja kalium. Alkuaine antaa liekkiin punertavanvioletin värin, mistä sen nimi johtuu.

Kun metalli rubidium reagoi hapen kanssa, kuten tahraa prosessi, se tuottaa pronssi-värillinen Rb6O ja kupari-värinen Rb9O2., Lopullinen tuote on pääasiassa superoksidi, RbO2, joka voidaan sitten pienentää Rb2O käyttää ylimääräinen metalli rubidium.

Isotooppeja

On olemassa 24 isotoopit rubidium tunnettu luonnostaan esiintyviä rubidium koostuu vain kaksi isotoopit; Rb-85 (72.2 prosenttia) ja radioaktiivisia Rb-87 (27,8%). Rubidiumin normaalit sekoitukset ovat tarpeeksi radioaktiivisia sumuttamaan valokuvausfilmiä noin 30-60 päivässä.

Rb-87: n puoliintumisaika on 48,8×109 vuotta. Se korvaa helposti kaliumia mineraaleissa, ja on siksi melko yleinen., Rb on käytetty laajasti dating kalliot, Rb-87 hajoaa vakaa strontium-87 päästöjen negatiivinen beta-hiukkanen. Aikana murto kiteytys, Sr tulee yleensä keskittynyt plagioklaasi, jolloin Rb nestefaasiin. Näin ollen jäännösmagman RB / Sr-suhde voi kasvaa ajan myötä, jolloin kalliot kasvavat RB / Sr-suhdeluvun kasvaessa ja eriytyminen lisääntyy. Suurimmat suhdeluvut (kymmenen tai korkeammat) esiintyvät pegmatiiteissa. Jos alkuperäinen määrä Sr tunnetaan tai voidaan päätellä, että ikä voidaan määrittää mittaamalla Rb-ja Sr-pitoisuudet ja Sr-87/Sr-86-suhde., Päivämäärät osoittavat mineraalien todellisen iän vain, jos kiviä ei ole myöhemmin muutettu. Katso Rubidium-Strontium dating tarkempaa keskustelua.

Yhdisteitä

• Rubidium kloridi (RbCl): sen kaasufaasissa, tämä suola on diatomic molekyylejä, mutta kiinteänä se voi kestää yksi-kolme järjestelyt (tai polymorfeja) määritettynä kanssa holografinen kuvantamisen. Kiinteä RbCl on hygroskooppinen (imee kosteutta ilmasta), joten se on yleensä suojattu ilmakehän kosteutta käyttämällä ssa. Sitä käytetään pääasiassa tutkimuslaboratorioissa., Se on esimerkiksi hyvä elektrolyytti sähkökemiallisissa kokeissa. Biologisessa ja biolääketieteellisessä tutkimuksessa sitä käytetään solujen geneettisen muuntumisen testaamiseen ja ei-varoittavana biomarkkerina. Infusing kasvain solujen rubidium kloridi lisää niiden pH-arvo.

• Rubidium natriumhydroksidi (RbOH): Se on vahva emäs, joka on muodostettu liuottamalla rubidium oksidi veteen. Se on erittäin reaktiivinen ja syövyttävä yhdiste, joka polttaa ihoa välittömästi yhteyttä. Siksi sitä on käsiteltävä äärimmäisen huolellisesti suojavaatteiden, käsineiden ja silmien suojauksen avulla., Sitä käytetään pääasiassa tieteellisessä tutkimuksessa. Lähes kaikkien rubidiumyhdisteiden synteesissä käytetään välituotteena rubidiumhydroksidia. Veteen lisätään rubidiumoksidia, ja kaksikko reagoi liukenevan hydroksidin tuottamiseen.

• Rubidiumoksidi (Rb2O): tämä keltainen värillinen kiinteä aine (STP) on rubidiumin yksinkertaisin oksidi. Muiden alkalimetallien oksidien tavoin se on vahva emäs. Näin se reagoi nopeasti veden kanssa muodostaen rubidiumhydroksidia (RbOH) vapauttaen lämpöä. Rubidiumoksidi on mahdollisesti vaarallinen, koska muiden voimakkaasti emäksisten yhdisteiden tavoin Ihokosketus voi aiheuttaa palovammoja.,

Sovellukset

Potentiaaliset tai nykyiset käyttötarkoitukset rubidium sisältää:

• työ nesteen höyry turbiinit.
• Imuri tyhjiöputkissa.
• valokennokomponentti.
• atomikellojen resonanssielementti. Tämä johtuu rubidiumin energiatasojen hyperfiinirakenteesta.
• erikoislasin ainesosa.
• superoksidin tuotanto palamalla hapessa.
• kaliumionikanavien tutkimus biologiassa.,

Rubidium on helposti ionisoitua, joten se on otettu huomioon käyttö-ioni moottorit avaruusalukset (mutta cesiumia ja ksenon ovat tehokkaampia tähän tarkoitukseen).

Rubidiumyhdisteitä käytetään joskus ilotulitteissa antamaan niille violettia väriä.

RbAg4I5 on korkein huoneen lämpötilan johtavuus tiedossa ionic crystal. Tämä ominaisuus voisi olla hyödyllinen ohutkalvopattereissa ja muissa sovelluksissa.,

Rubidium on myös harkittu käytettäväksi lämpösähkö generator käyttää magnetohydrodynamic periaate, jossa rubidium-ionit on muodostettu kuumentamalla korkeassa lämpötilassa ja läpi magneettikentän. Nämä sähköä ja toimii kuten ankkuri generator, jolloin syntyy sähkövirta.

Rubidium, erityisesti 87Rb, muodossa höyryn, on yksi yleisimmin käytetty atomi-lajeja käytetään laser-jäähdytys-ja Bosen-Einsteinin kondensaatio., Sen toivottavaa ominaisuuksia tämän hakemuksen ovat valmiina saatavuus edullinen diodi laser valoa asiaan aallonpituus, ja kohtuullisissa lämpötiloissa tarvitaan saada merkittäviä höyryn paineet.

Rubidium on käytetty polarisoivasta 3He (että on, tuottaa volyymit magnetisoitu 3He kaasu, ydinvoima pyörii linjassa kohti tiettyyn suuntaan, tilaa, pikemminkin kuin satunnaisesti). Rubidium höyry on pumpataan optisesti laserilla ja polarisoitunut Rb polarizes 3He, jonka hyperfine interaction., Spin-Polarisoidut 3HE-solut ovat yleistymässä neutronipolarisaatiomittauksissa ja polarisoitujen neutronisäteiden tuottamisessa muihin tarkoituksiin.

Biologiset Vaikutukset

Rubidium, kuten natrium ja kalium, on lähes aina sen +1 hapettumista. Ihmiskeho pyrkii hoitamaan Rb+ – ioneja ikään kuin ne olisivat kaliumioneja, minkä vuoksi se konsentroi rubidiumia elimistön elektrolyyttiseen nesteeseen. Ionit eivät ole erityisen myrkyllisiä, ja ne poistuvat suhteellisen nopeasti hiestä ja virtsasta. Kuitenkin ottaa liikaa se voi olla vaarallista.,

varotoimet

Rubidium reagoi rajusti veden kanssa ja voi aiheuttaa tulipaloja. Sekä turvallisuuden että puhtauden varmistamiseksi tämä elementti on säilytettävä kuivan mineraaliöljyn alla, tyhjiössä tai inertissä ilmakehässä.

Katso myös

• Alkali metalli
• Kemialliset elementti
• Metalli
• Jaksollisen

Huomautuksia

• Greenwood, N. N. ja A. Earnshaw. 1998. Kemia of the Elements, 2. Painos. Oxford, Yhdysvallat; Burlington, Massachusetts: Butterworth-Heinemann, Elsevier Science. ISBN 0750633654
• Holleman, A. F. ja E. Wiberg., Epäorgaaninen Kemia (Engl. Akateemiset Lehdet: San Diego, 2001.
• Meites, Louis. Analyyttisen kemian käsikirja. New York: McGraw-Hill Book Company, 1963.
• Nechamkin H. alkuaineiden kemia. New York: McGraw-Hill, 1968.
• Rubidium Los Alamos National Laboratory. Viitattu 6.1.2008.
• Rubidiumoksidi Engineering Databasessa Viitattu 6.1.2008.
• Rubidiumoksidi webelementeissä haettu 6. tammikuuta 2008.
• Rubidiumoksidi Fisher Scientific Retrieved 6.tammikuuta 2008.
• Rubidiumhydroksidi Chemexperissä Viitattu 6.1.2008.,

kaikki linkit haettu 31.elokuuta 2019.

• WebElements.com – Rubidium