Rubidium (Français)

le Rubidium (symbole chimique Rb, numéro atomique 37) est un élément métallique doux, blanc argenté du groupe des métaux alcalins. Rb-87, un isotope naturel, est (légèrement) radioactif. Le Rubidium est très doux et très réactif, avec des propriétés similaires aux autres éléments du groupe un, comme l’oxydation rapide dans l’air.

Occurrence

Cet élément est considéré comme le seizième élément le plus abondant de la croûte terrestre. Il se produit naturellement dans les minéraux leucite, pollucite, et zinnwaldite, qui contient des traces de jusqu’à un pour cent de son oxyde., Lépidolite contient 1,5% de rubidium et c’est la source commerciale de l’élément. Certains minéraux de potassium et chlorures de potassium contiennent également l’élément en quantités commercialement importantes. Une source notable se trouve également dans les vastes gisements de pollucite du Lac Bernic, au Manitoba.

le Rubidium métal peut être produit en réduisant le chlorure de rubidium avec du calcium, entre autres méthodes. Le Rubidium forme au moins quatre oxydes: Rb2O, Rb2O2, Rb2O3, RbO2.,

histoire

le Rubidium (l rubidus, rouge le plus profond) a été découvert en 1861 par Robert Bunsen et Gustav Kirchhoff dans la lépidolite minérale grâce à l’utilisation d’un spectroscope. Cependant, cet élément a eu une utilisation industrielle minimale jusqu’aux années 1920. historiquement, L’utilisation la plus importante du rubidium a été dans la recherche et le développement, principalement dans les applications chimiques et électroniques.

Caractéristiques notables

le Rubidium est le deuxième plus électropositif des éléments alcalins stables et se liquéfie à haute température ambiante (102,7 F = 39,3 C)., Comme les autres éléments du groupe Un, ce métal réagit violemment dans l’eau. En commun avec le potassium et le césium, cette réaction est généralement assez vigoureuse pour enflammer l’hydrogène libéré. Il a également été rapporté que le Rubidium s’enflamme spontanément dans l’air. Comme d’autres métaux alcalins, il forme des amalgames avec le mercure et peut former des alliages avec l’or, le césium, le sodium et le potassium. L’élément donne une couleur rouge-violet à une flamme, d’où son nom.

lorsque le rubidium métallique réagit avec l’oxygène, comme dans le processus de ternissement, il produit le rb6o de couleur bronze et le rb9o2 de couleur cuivre., Le produit final est principalement le superoxyde, RbO2, qui peut ensuite être réduit en Rb2O en utilisant un excès de rubidium métallique.

Isotopes

Il existe 24 isotopes du rubidium connus, le rubidium naturel n’étant composé que de deux isotopes: le Rb-85 (72,2%) et le radioactif Rb-87 (27,8%). Les mélanges normaux de rubidium sont suffisamment radioactifs pour brouiller le film photographique en environ 30 à 60 jours.

Rb-87 a une demi-vie de 48,8×109 ans. Il se substitue facilement au potassium dans les minéraux et est donc assez répandu., Rb a été largement utilisé dans Sortir ensemble roches; RB-87 se désintègre en strontium-87 stable par émission d  » une particule bêta négative. Pendant la cristallisation fractionnée, Sr tend à se concentrer dans le plagioclase, laissant Rb dans la phase liquide. Par conséquent, le rapport Rb/Sr dans le magma résiduel peut augmenter avec le temps, ce qui entraîne des roches avec des rapports RB/Sr croissants avec une différenciation croissante. Les rapports les plus élevés (dix ou plus) se produisent dans les pegmatites. Si la quantité initiale de Sr est connue ou peut être extrapolée, l’âge peut être déterminé par la mesure des concentrations de Rb et de Sr et du rapport Sr-87/Sr-86., Les dates indiquent l’âge réel des minéraux seulement si les roches n’ont pas été modifiées par la suite. Voir Rubidium-Strontium sortir ensemble pour une discussion plus détaillée.

composés

• chlorure de Rubidium (RbCl): dans sa phase gazeuse, ce sel existe sous forme de molécules diatomiques, mais en tant que solide, il peut prendre l’un des trois agencements (ou polymorphes) déterminés par imagerie holographique. Le RbCl solide est hygroscopique (absorbe l’humidité de l’air), il est donc généralement protégé de l’humidité atmosphérique à l’aide d’un dessiccateur. Il est principalement utilisé dans les laboratoires de recherche., Par exemple, c’est un bon électrolyte pour les expériences électrochimiques. Pour la recherche biologique et biomédicale, il est utilisé pour tester la transformation génétique des cellules et comme biomarqueur non invasif. Infuser des cellules tumorales avec du chlorure de rubidium augmente leur pH.

• hydroxyde de Rubidium (RbOH): c’est un alcali fort qui se forme en dissolvant l’oxyde de rubidium dans l’eau. C’est un composé hautement réactif et corrosif qui brûle la peau immédiatement au contact. Il doit donc être manipulé avec un soin extrême, en utilisant des vêtements de protection, des gants et une protection yeux-Visage., Il est principalement utilisé dans la recherche scientifique. La synthèse de presque tous les composés du rubidium implique l’hydroxyde de rubidium comme intermédiaire. L’oxyde de Rubidium est ajouté à l’eau, et les deux réagissent pour produire l’hydroxyde soluble.

• oxyde de Rubidium (Rb2O): ce solide de couleur jaune (STP) est l’oxyde le plus simple du rubidium. Comme les autres oxydes de métaux alcalins, c’est une base solide. Il réagit donc rapidement avec l’eau pour former de l’hydroxyde de rubidium (RbOH), libérant de la chaleur. L’oxyde de Rubidium est potentiellement dangereux car, comme d’autres composés fortement alcalins, le contact avec la peau peut provoquer des brûlures.,

Applications

Les utilisations potentielles ou actuelles du rubidium comprennent:

• un fluide de travail dans les turbines à vapeur.
• Un getter dans des tubes à vide.
• Un composant de cellule photoélectrique.
• l’élément résonnant dans les horloges atomiques. Cela est dû à la structure hyperfine des niveaux d’énergie du Rubidium.
• Un ingrédient dans des types de verre.
• La production de superoxyde par combustion dans l’oxygène.
• l’étude des canaux ioniques potassiques en biologie.,

le Rubidium est facilement ionisé, il a donc été envisagé pour une utilisation dans les moteurs ioniques des véhicules spatiaux (mais le césium et le xénon sont plus efficaces à cet effet).

Les Composés de Rubidium sont parfois utilisés dans les feux d’artifice pour leur donner une couleur Pourpre.

RbAg4I5 a la conductivité à température ambiante la plus élevée de tous les cristaux ioniques connus. Cette propriété pourrait être utile dans les batteries à couche mince et dans d’autres applications.,

le Rubidium a également été envisagé pour une utilisation dans un générateur thermoélectrique utilisant le principe magnétohydrodynamique, où les ions rubidium sont formés par la chaleur à haute température et passés à travers un champ magnétique. Ceux-ci conduisent l’électricité et agissent comme une armature d’un générateur générant ainsi un courant électrique.

Le Rubidium, En particulier le 87rb, sous forme de vapeur, est l’une des espèces atomiques les plus couramment utilisées pour le refroidissement laser et la condensation de Bose-Einstein., Ses caractéristiques souhaitables pour cette application incluent la disponibilité prête de la lumière laser peu coûteuse de diode à la longueur d’onde appropriée, et les températures modérées exigées pour obtenir des pressions substantielles de vapeur.

le Rubidium a été utilisé pour polariser le 3HE (c’est-à-dire pour produire des volumes de gaz 3HE magnétisé, les spins nucléaires étant alignés vers une direction particulière dans l’espace, plutôt que de manière aléatoire). La vapeur de Rubidium est pompée optiquement par un laser et le RB polarisé polarise 3He par l’interaction hyperfine., Les cellules 3HE polarisées par Spin deviennent populaires pour les mesures de polarisation neutronique et pour produire des faisceaux de neutrons polarisés à d’autres fins.

effets biologiques

le Rubidium, comme le sodium et le potassium, est presque toujours dans son état d’oxydation +1. Le corps humain a tendance à traiter les ions Rb+ comme s’il s’agissait d’ions potassium, et concentre donc le rubidium dans le liquide électrolytique du corps. Les ions ne sont pas particulièrement toxiques et sont relativement rapidement éliminés dans la sueur et l’urine. Cependant, pris en excès, il peut être dangereux.,

précautions

le Rubidium réagit violemment avec l’eau et peut provoquer des incendies. Pour assurer à la fois la sécurité et la pureté, cet élément doit être conservé sous une huile minérale sèche, sous vide ou dans une atmosphère inerte.

Voir aussi

• les métaux Alcalins,
• élément Chimique
• Métal
• tableau Périodique

Notes

• Greenwood, N. N. et A. Earnshaw. 1998. Chimie des éléments, 2ème édition. Il s’agit d’un ouvrage de référence sur L’histoire de la Science et de L’Histoire de la science. ISBN 0750633654
• Holleman, A. F. et E. Wiberg., « Chimie Inorganique ». La Presse Académique: San Diego, 2001.
• Meites, Louis. Manuel de chimie analytique. La Société De Livres McGraw-Hill, New York, 1963.
• Nechamkin H. La chimie des éléments. Il Est Le Fils De John McGraw-Hill, 1968.
• Laboratoire national de Rubidium Los Alamos. Récupéré Le 6 Janvier 2008.
• Rubidium oxyde à l’Ingénierie de Base de données Récupéré le 6 janvier 2008.
• oxyde de Rubidium chez WebElements récupéré le 6 janvier 2008.
• oxyde de Rubidium chez Fisher Scientific récupéré le 6 janvier 2008.
• hydroxyde de Rubidium chez ChemExper récupéré le 6 janvier 2008.,

tous les liens récupérés le 31 août 2019.

• WebElements.com – Rubidium