Rubid

rubid (symbol chemiczny Rb, liczba atomowa 37) jest miękkim, srebrzystobiałym metalicznym pierwiastkiem z grupy metali alkalicznych. Rb-87, naturalnie występujący izotop, jest (lekko) radioaktywny. Rubid jest bardzo miękki i wysoce reaktywny, o właściwościach podobnych do innych pierwiastków z grupy pierwszej, takich jak szybkie utlenianie w powietrzu.

występowanie

pierwiastek ten jest uważany za szesnasty najliczniejszy pierwiastek w skorupie ziemskiej. Występuje naturalnie w minerałach leucyt, pollucyt i zinnwaldyt, który zawiera śladowe ilości do jednego procent tlenku., Lepidolit zawiera 1,5% rubidu i jest to komercyjne źródło tego pierwiastka. Niektóre minerały potasowe i chlorki potasu zawierają również pierwiastek w znaczących ilościach handlowych. Jednym z ważnych źródeł jest również rozległe złoża pollucytu w Bernic Lake w Manitobie.

rubid metal może być wytwarzany m.in. poprzez redukcję chlorku rubidu za pomocą wapnia. Rubid tworzy co najmniej cztery tlenki: Rb2O, Rb2O2, Rb2O3, RbO2.,

Historia

rubid (l rubidus, najgłębsza czerwień) został odkryty w 1861 roku przez Roberta Bunsena i Gustava Kirchhoffa w minerale Lepidolit za pomocą spektroskopu. Jednak pierwiastek ten miał minimalne zastosowanie przemysłowe aż do lat 20. XX wieku. historycznie najważniejsze zastosowanie rubidu miało miejsce w badaniach i rozwoju, głównie w zastosowaniach chemicznych i elektronicznych.

godne uwagi cechy

rubid jest drugim najbardziej elektropozycyjnym ze stabilnych pierwiastków alkalicznych i skropla się w wysokiej temperaturze otoczenia (102,7 F = 39,3 C)., Podobnie jak inne elementy grupy one metal ten reaguje gwałtownie w wodzie. Podobnie jak w przypadku potasu i cezu reakcja ta jest zwykle wystarczająco energiczna, aby zapalić wyzwolony Wodór. Odnotowano również, że rubid spontanicznie zapala się w powietrzu. Podobnie jak inne metale alkaliczne, tworzy amalgamaty z rtęcią i może tworzyć stopy ze złotem, cezem, sodem i potasem. Element nadaje płomieniu czerwonawo-fioletowy kolor, stąd jego nazwa.

gdy metalowy rubid reaguje z tlenem, tak jak w procesie matowienia, wytwarza rb6o w kolorze brązu i rb9o2 w kolorze miedzi., Produktem końcowym jest głównie nadtlenek RbO2, który można następnie zredukować do Rb2O przy użyciu nadmiaru metalu rubidu.

izotopy

znane są 24 izotopy rubidu, z naturalnie występującym rubidem składającym się tylko z dwóch izotopów; Rb-85 (72,2 procent) i radioaktywnego RB-87 (27,8 procent). Normalne mieszanki rubidu są wystarczająco radioaktywne, aby zamglić film fotograficzny w ciągu około 30 do 60 dni.

RB-87 ma okres półtrwania 48,8×109 lat. Łatwo zastępuje potas w minerałach, dlatego jest dość rozpowszechniony., Rb jest szeroko stosowany w skałach datowniczych; RB-87 rozpada się do stabilnego strontu-87 przez emisję ujemnej cząstki beta. Podczas krystalizacji frakcyjnej Sr ma tendencję do koncentracji w plagioklazie, pozostawiając Rb w fazie ciekłej. W związku z tym stosunek Rb/Sr w magmie resztkowej może wzrastać w czasie, co powoduje, że skały o rosnącym stosunku Rb/Sr ze zwiększającym się zróżnicowaniem. Najwyższe wskaźniki (dziesięć lub wyższe) występują w pegmatytach. Jeżeli początkowa ilość Sr jest znana lub może być ekstrapolowana, wiek można określić poprzez pomiar stężeń Rb i Sr oraz stosunku SR-87/SR-86., Daty wskazują prawdziwy wiek minerałów tylko wtedy, gdy skały nie zostały później zmienione. Zobacz datowanie rubidu-strontu dla bardziej szczegółowej dyskusji.

związki

• chlorek rubidu (RbCl): w fazie gazowej sól ta występuje jako cząsteczki dwuatomowe, ale jako ciało stałe może przyjąć jeden z trzech układów (lub polimorfów) określonych za pomocą obrazowania holograficznego. Stały RbCl jest higroskopijny (pochłania wilgoć z powietrza), więc zwykle jest chroniony przed wilgocią atmosferyczną za pomocą osuszacza. Stosowany jest głównie w laboratoriach badawczych., Na przykład jest dobrym elektrolitem do eksperymentów elektrochemicznych. W badaniach biologicznych i biomedycznych jest używany do testowania transformacji genetycznej komórek i jako nieinwazyjny biomarker. Wlewanie do komórek nowotworowych chlorku rubidu zwiększa ich pH.

• wodorotlenek rubidu (RbOH): jest silnym alkaliem, który powstaje przez rozpuszczenie tlenku rubidu w wodzie. Jest to wysoce reaktywny i żrący związek, który spala skórę natychmiast po kontakcie. Dlatego należy obchodzić się z nim z najwyższą ostrożnością, używając odzieży ochronnej, rękawic i ochrony oczu i twarzy., Jest stosowany głównie w badaniach naukowych. Synteza prawie wszystkich związków rubidu obejmuje wodorotlenek rubidu jako półprodukt. Tlenek rubidu dodaje się do wody, a oba reagują w celu wytworzenia rozpuszczalnego wodorotlenku.

• tlenek rubidu (Rb2O): to żółte ciało stałe (STP) jest najprostszym tlenkiem rubidu. Podobnie jak inne tlenki metali alkalicznych, jest mocną podstawą. W ten sposób szybko reaguje z wodą, tworząc wodorotlenek rubidu( RbOH), uwalniając ciepło. Tlenek rubidu jest potencjalnie niebezpieczny, ponieważ, podobnie jak inne Silnie zasadowe związki, kontakt ze skórą może powodować oparzenia.,

zastosowania

potencjalne lub obecne zastosowania rubidu obejmują:

• płyn roboczy w turbinach parowych.
• a getter in vacuum tubes.
• element fotokomórki.
• element rezonansowy w zegarach atomowych. Wynika to z hiperfinalnej struktury poziomów energetycznych rubidu.
• Składnik specjalnych rodzajów szkła.
• produkcja ponadtlenku poprzez spalanie w tlen.
• badanie kanałów jonowych potasu w biologii.,

rubid jest łatwo zjonizowany, dlatego rozważano jego zastosowanie w silnikach jonowych do pojazdów kosmicznych (ale CEZ i ksenon są w tym celu bardziej wydajne).

związki rubidu są czasami używane w fajerwerkach, aby nadać im fioletowy kolor.

RbAg4I5 ma najwyższą przewodność w temperaturze pokojowej spośród wszystkich znanych kryształów jonowych. Ta właściwość może być przydatna w bateriach cienkowarstwowych i w innych zastosowaniach.,

rubid został również rozważony do zastosowania w generatorze termoelektrycznym wykorzystującym zasadę magnetohydrodynamiczną, gdzie jony rubidu są formowane przez ciepło w wysokiej temperaturze i przepuszczane przez pole magnetyczne. Przewodzą one elektryczność i działają jak twornik generatora, wytwarzając w ten sposób prąd elektryczny.

rubid, szczególnie 87Rb, w postaci pary, jest jednym z najczęściej stosowanych gatunków atomowych stosowanych do chłodzenia laserem i kondensacji Bose-Einsteina., Jego pożądane cechy dla tego zastosowania obejmują gotową dostępność niedrogiego światła lasera diodowego o odpowiedniej długości fali i umiarkowanych temperaturach wymaganych do uzyskania znacznych ciśnień pary.

rubid został użyty do polaryzacji 3HE (czyli wytwarzania objętości namagnesowanego gazu 3He, z spinami jądrowymi ustawionymi w określonym kierunku w przestrzeni, a nie losowo). Rubidium vapor jest optycznie pompowane przez laser, a spolaryzowany Rb polaryzuje 3He przez interakcję hyperfine., Spolaryzowane ogniwa 3HE stają się popularne do pomiarów polaryzacji neutronów i do produkcji spolaryzowanych wiązek neutronów do innych celów.

efekty biologiczne

rubid, podobnie jak sód i potas, prawie zawsze znajduje się w stanie utleniania +1. Organizm ludzki ma tendencję do traktowania jonów RB+ tak, jakby były jonami potasu, dlatego koncentruje rubid w płynie elektrolitycznym organizmu. Jony nie są szczególnie toksyczne i są stosunkowo szybko usuwane w pocie i moczu. Jednak, podjęte w nadmiarze może być niebezpieczne.,

rubid reaguje gwałtownie z wodą i może powodować pożary. Aby zapewnić zarówno bezpieczeństwo, jak i czystość, element ten musi być przechowywany w suchym oleju mineralnym, w próżni lub w atmosferze obojętnej.

patrz również

• metal alkaliczny
• pierwiastek chemiczny
• Metal
• układ okresowy

uwagi

• Greenwood, N. N. and A. Earnshaw. 1998. Chemia pierwiastków. wydanie II. Oxford, Wielka Brytania; Burlington, Massachusetts: Butterworth-Heinemann, Elsevier Science. ISBN 0750633654
• Holleman, A. F. and E. Wiberg., „Chemia Nieorganiczna”.
• Meites, Louis. Podręcznik Chemii Analitycznej. Nowy Jork: McGraw-Hill Book Company, 1963.
• Nechamkin H. Chemia pierwiastków. Nowy Jork: McGraw-Hill, 1968.
• Rubidium Los Alamos National Laboratory. 06.01.2008.
• rubidium oxide at Engineering Database Retrieved January 6, 2008.
• rubidium oxide at WebElements Retrieved January 6, 2008.
• rubidium oxide at Fisher Scientific Retrieved January 6, 2008.
• rubidium hydroxide at ChemExper Retrieved January 6, 2008.,

wszystkie linki pobrano 31 sierpnia 2019.

• WebElements.com -rubid