A rubídium

rubídium (kémiai szimbólum Rb, atomszám 37) az alkálifémcsoport puha, ezüstfehér fémeleme. Az RB-87, a természetben előforduló izotóp (enyhén) radioaktív. A rubídium nagyon puha és nagyon reakcióképes, az első csoport más elemeihez hasonló tulajdonságokkal rendelkezik, mint például a gyors oxidáció a levegőben.

előfordulás

Ez az elem a földkéreg tizenhatodik leggyakoribb elemének tekinthető. Természetes módon fordul elő a leucit, a pollucit és a zinnwaldit ásványi anyagokban,amelyek oxidjának legfeljebb egy százalékát tartalmazzák., A lepidolit 1,5 százalékos rubídiumot tartalmaz, ez az elem kereskedelmi forrása. Egyes kálium-ásványi anyagok és kálium-kloridok szintén jelentős mennyiségben tartalmazzák az elemet. Az egyik figyelemre méltó forrás a Manitoba Bernic-tó pollucit kiterjedt lerakódásaiban is található.

a rubídium fém előállítható a rubídium-klorid kalciummal történő csökkentésével, többek között. A rubídium legalább négy oxidot képez: Rb2O, Rb2O2, Rb2O3, RbO2.,

History

rubídiumot (l rubidus, legmélyebb vörös) Robert Bunsen és Gustav Kirchhoff fedezte fel 1861-ben az ásványi lepidolitban spektroszkóp segítségével. Ez az elem azonban az 1920-as évekig minimális ipari felhasználású volt. történelmileg a rubídium legfontosabb felhasználása a kutatás-fejlesztés volt, elsősorban kémiai és elektronikus alkalmazásokban.

a rubídium a stabil Alkáli elemek közül a második legelektropozitív, magas környezeti hőmérsékleten cseppfolyósodik (102,7 F = 39,3 C)., Mint a többi csoport egyik eleme, ez a fém Hevesen reagál a vízben. A káliummal és a céziummal együtt ez a reakció általában elég erőteljes ahhoz, hogy meggyújtsa a felszabadult hidrogént. Arról is beszámoltak, hogy a rubídium spontán gyullad a levegőben. A többi alkálifémhez hasonlóan higanyos amalgámokat is képez, és arany, cézium, nátrium és kálium ötvözeteket képezhet. Az elem vöröses-lila színt ad a lángnak, innen a neve.

amikor a fémes rubídium oxigénnel reagál, mint a kátrányos folyamat során, a bronz színű rb6o-t és a réz színű Rb9O2-t állítja elő., A végtermék elsősorban a szuperoxid, az RbO2, amelyet ezután rb2o-ra lehet csökkenteni a felesleges rubídium fém felhasználásával.

izotópok

a rubídium 24 izotópja ismert, a természetben előforduló rubídium mindössze két izotópból áll; az Rb-85 (72,2 százalék) és a radioaktív RB-87 (27,8 százalék). Normál keverékek rubídium radioaktív ahhoz, hogy köd fényképészeti film körülbelül 30-60 nap.

Az Rb-87 felezési ideje 48,8×109 év. Könnyen helyettesíti a káliumot ásványi anyagokban, ezért meglehetősen elterjedt., Rb már széles körben használják társkereső sziklák; Rb-87 bomlik stabil stroncium-87 által kibocsátott negatív béta részecske. A frakcionált kristályosodás során az Sr általában plagioklázban koncentrálódik, így az RB a folyékony fázisban marad. Ezért a maradék magma RB/Sr aránya idővel növekedhet, ami az Rb / Sr arányok növekedésével növekvő differenciálódást eredményez. A legmagasabb arányok (tíz vagy annál magasabb) pegmatitokban fordulnak elő. Ha az Sr kezdeti mennyisége ismert vagy extrapolálható, az életkor meghatározható az Rb és Sr koncentráció, valamint az Sr-87/Sr-86 Arány mérésével., A dátumok csak akkor jelzik az ásványok valódi életkorát, ha a kőzeteket később nem változtatták meg. Lásd rubídium-stroncium társkereső részletesebb vita.

vegyületek

• rubídium-klorid( RbCl): gázfázisában ez a só diatomikus molekulákként létezik, de szilárd anyagként a holografikus képalkotással meghatározott három elrendezés (vagy polimorf) egyikét veheti igénybe. A szilárd rbcl higroszkópos (nedvességet szív fel a levegőből), ezért általában nedvszívó segítségével védi a légköri nedvességtől. Elsősorban kutatólaboratóriumokban használják., Például, ez egy jó elektrolit elektrokémiai kísérletek. A biológiai és orvosbiológiai kutatások során a sejtek genetikai átalakulásának vizsgálatára, illetve nem invazív biomarkerként alkalmazzák. Infúzió tumor sejtek rubídium-klorid növeli a pH-t.

• Rubídium-hidroxid (RbOH): Ez egy erős lúg képződik feloldásával rubídium-oxid vízben. Ez egy nagyon reaktív és korrozív vegyület, amely a bőrrel azonnal érintkezésbe kerül. Ezért rendkívül óvatosan kell kezelni, védőruházat, kesztyű és szem-arc védelem segítségével., Főleg tudományos kutatásokban használják. Szinte az összes rubídiumvegyület szintézise közbenső szerepet játszik a rubídium-hidroxidban. A vízhez rubídium-oxidot adnak, a kettő pedig reagál az oldható hidroxid előállítására.

• rubídium-oxid( Rb2O): ez a sárga színű szilárd anyag (STP) a rubídium legegyszerűbb oxidja. Mint más alkálifém-oxidok, ez egy erős alap. Így gyorsan reagál a vízzel, hogy rubídium-hidroxidot (RbOH) képezzen, hőt szabadítva fel. A rubídium-oxid potenciálisan veszélyes, mivel más erősen lúgos vegyületekhez hasonlóan a bőrrel való érintkezés égési sérülést okozhat.,

Alkalmazások

a rubídium potenciális vagy aktuális felhasználási területei a következők:

• gőzturbinákban működő munkafolyadék.
• a getter vákuumcsövekben.
• fotocellakomponens.
• az atomórák rezonáns eleme. Ennek oka a rubídium energiaszintjének hiperfinom szerkezete.
• egy összetevő speciális típusú üveg.
• a szuperoxid előállítása oxigén elégetésével.
• a kálium-ion csatornák vizsgálata biológiában.,

a rubídium könnyen ionizálható, ezért az űrjárművek ionmotorjaiban való alkalmazásnak tekintették (de a cézium és a xenon hatékonyabb erre a célra).

A Rubídiumvegyületeket néha tűzijátékokban használják, hogy lila színt adjanak nekik.

az RbAg4I5 rendelkezik az ismert Ionos kristály legmagasabb szobahőmérséklet-vezetőképességével. Ez a tulajdonság hasznos lehet vékony film elemekben vagy más alkalmazásokban.,

Rubídium is tekinthető használatra termoelektromos generátor segítségével a magnetohydrodynamic elv, ahol a rubídium-ionok képződnek, a hő magas hőmérsékleten, majd átment egy mágneses mező. Ezek áramot vezetnek, és úgy viselkednek, mint egy generátor armatúrája, ezáltal elektromos áramot generálnak.

a rubídium, különösen a 87rb, gőz formájában az egyik leggyakrabban használt atomfaj, amelyet lézerhűtésre és Bose-Einstein kondenzációra alkalmaznak., Ennek az alkalmazásnak a kívánatos jellemzői közé tartozik az olcsó dióda lézerfény kész elérhetősége a megfelelő hullámhosszon, valamint a mérsékelt hőmérséklet, amely jelentős gőznyomáshoz szükséges.

A rubídiumot a 3HE polarizálására használták (azaz mágnesezett 3HE gázmennyiségeket állítottak elő, a nukleáris pörgetések pedig egy adott irány felé igazodnak az űrben, nem pedig véletlenszerűen). A rubídiumgőzt optikailag egy lézer pumpálja, a polarizált Rb pedig a hiperfinom kölcsönhatás révén polarizálja a 3HE – t., A Spin-polarizált 3HE sejtek egyre népszerűbbek a neutron polarizációs méréseknél, valamint a polarizált neutronnyalábok más célokra történő előállításánál.

biológiai hatások

a rubídium, mint a nátrium és a kálium, szinte mindig + 1 oxidációs állapotban van. Az emberi test hajlamos az Rb+ ionok kezelésére, mintha káliumionok lennének, ezért a rubídiumot a test elektrolitikus folyadékába koncentrálja. Az ionok nem különösebben mérgezőek, és viszonylag gyorsan eltávolíthatók az izzadságban és a vizeletben. A feleslegben azonban veszélyes lehet.,

a rubídium vízzel Hevesen reagál és tüzet okozhat. Mind a biztonság, mind a tisztaság biztosítása érdekében ezt az elemet száraz ásványolaj alatt, vákuumban vagy inert légkörben kell tartani.

Lásd még:

• alkálifém
• kémiai elem
• fém
• Periódusos táblázat

Megjegyzések

• Greenwood, N. N. és A. Earnshaw. 1998. Az elemek kémiája, 2. kiadás. Oxford, Egyesült Királyság; Burlington, Massachusetts: Butterworth-Heinemann, Elsevier Science. ISBN 0750633654
• Holleman, A. F. and E. Wiberg., “Szervetlen Kémia”. Academic Press: San Diego, 2001.
• Meites, Louis. Az analitikai kémia kézikönyve. New York: McGraw-Hill Book Company, 1963.
• Nechamkin H. az elemek kémiája. New York: McGraw-Hill, 1968.
• Rubidium Los Alamos Nemzeti Laboratórium. 2008. Január 6.
• rubídium-oxid a mérnöki adatbázisban, 2008.január 6-án.
• rubídium-oxid a WebElements-nél 2008. január 6.
• rubídium-oxid a Fisher Scientificben 2008.január 6-án.
• rubídium-hidroxid a Chemexpernél, 2008. január 6.,

minden link 2019.augusztus 31-én.

• WebElements.com -rubídium