Rubidium (Svenska)

Rubidium (kemisk symbol Rb, atomnummer 37) är ett mjukt, silvervitt metalliskt element i alkalimetallgruppen. Rb-87, en naturligt förekommande isotop, är (något) radioaktivt. Rubidium är mycket mjukt och mycket reaktivt, med egenskaper som liknar andra element i grupp ett, som snabb oxidation i luft.

förekomst

detta element anses vara det sextonde vanligaste elementet i jordskorpan. Det förekommer naturligt i mineralerna leucit, pollucit och zinnwaldite, som innehåller spår av upp till en procent av dess oxid., Lepidolit innehåller 1,5 procent rubidium och detta är den kommersiella källan till elementet. Vissa kaliummineraler och kaliumklorider innehåller också elementet i kommersiellt signifikanta mängder. En anmärkningsvärd källa är också i de omfattande fyndigheterna av pollucit vid Bernic Lake, Manitoba.

rubidiummetall kan framställas genom att bland annat minska rubidiumklorid med kalcium. Rubidium utgör minst fyra oxider: Rb2O, Rb2O2, Rb2O3, RbO2.,

historia

Rubidium (l rubidus, djupaste röda) upptäcktes 1861 av Robert Bunsen och Gustav Kirchhoff i minerallepidolit genom användning av ett spektroskop. Detta element hade emellertid minimal industriell användning fram till 1920-talet. historiskt sett har den viktigaste användningen för rubidium varit i forskning och utveckling, främst inom kemiska och elektroniska applikationer.

anmärkningsvärda egenskaper

Rubidium är den näst mest elektropositiva av de stabila alkaliska elementen och flytande vid hög omgivningstemperatur (102,7 f = 39,3 C)., Liksom andra grupp ett element denna metall reagerar våldsamt i vatten. Gemensamt med kalium och cesium är denna reaktion vanligtvis kraftfull nog för att antända det befriade vätet. Rubidium har också rapporterats antändas spontant i luften. Liksom andra alkalimetaller bildar den amalgamer med kvicksilver och det kan bilda legeringar med guld, cesium, natrium och kalium. Elementet ger en rödviolett färg till en flamma, därav dess namn.

När metalliskt rubidium reagerar med syre, som i tarnishing-processen, producerar det bronsfärgade Rb6O och kopparfärgade Rb9O2., Slutprodukten är huvudsakligen superoxiden, RbO2, som sedan kan reduceras till Rb2O med överskott av rubidiummetall.

isotoper

det finns 24 isotoper av rubidium kända med naturligt förekommande rubidium består av bara två isotoper; Rb-85 (72.2 procent) och den radioaktiva Rb-87 (27,8 procent). Normala blandningar av rubidium är radioaktiva nog att dimma fotografisk film på cirka 30 till 60 dagar.

Rb-87 har en halveringstid på 48,8×109 år. Det ersätter lätt kalium i mineraler och är därför ganska utbrett., Rb har använts i stor utsträckning i dejting stenar; Rb-87 sönderfaller till stabil strontium-87 genom utsläpp av en negativ betapartikel. Under fraktionerad kristallisering tenderar Sr att bli koncentrerad i plagioklas och lämnar Rb i vätskefasen. Därför kan Rb / Sr-förhållandet i resterande magma öka över tiden, vilket resulterar i stenar med ökande Rb/Sr-förhållanden med ökande differentiering. Högsta andelar (tio eller högre) förekommer i pegmatiter. Om den ursprungliga mängden Sr är känd eller kan extrapoleras kan åldern bestämmas genom mätning av Rb-och Sr-koncentrationerna och Sr-87/Sr-86-förhållandet., Datumen anger endast mineralernas sanna ålder om stenarna inte har ändrats senare. Se Rubidium-Strontium dejting för en mer detaljerad diskussion.

föreningar

• rubidiumklorid (RbCl): i sin gasfas finns detta salt som diatomiska molekyler, men som en fast substans kan det ta en av tre arrangemang (eller polymorfer) som bestäms med holografisk bildbehandling. Fast RbCl är hygroskopisk (absorberar fukt från luften), så det är vanligtvis skyddat mot atmosfärisk fukt med hjälp av en torkmaskin. Det används främst i forskningslaboratorier., Det är till exempel en bra elektrolyt för elektrokemiska experiment. För biologisk och biomedicinsk forskning används den för att testa den genetiska omvandlingen av celler och som en icke-invasiv biomarkör. Infusion av tumörceller med rubidiumklorid ökar deras pH.

• Rubidiumhydroxid (RbOH): det är en stark alkali som bildas genom upplösning av rubidiumoxid i vatten. Det är en mycket reaktiv och frätande förening som bränner huden omedelbart vid kontakt. Den måste därför hanteras med yttersta försiktighet med skyddskläder, handskar och ögonskydd., Det används huvudsakligen i vetenskaplig forskning. Syntes av nästan alla rubidiumföreningar innefattar rubidiumhydroxid som en mellanliggande. Rubidiumoxid tillsätts till vatten, och de två reagerar för att producera den lösliga hydroxiden.

• Rubidiumoxid (Rb2O): denna gula färgade fasta (STP) är den enklaste oxiden av rubidium. Liksom andra alkalimetalloxider är det en stark bas. Det reagerar sålunda snabbt med vatten för att bilda rubidiumhydroxid (RbOH), vilket frigör värme. Rubidiumoxid är potentiellt farlig eftersom hudkontakt, liksom andra starkt alkaliska föreningar, kan orsaka brännskador.,

applikationer

potentiella eller nuvarande användningar av rubidium inkluderar:

• en arbetsvätska i ångturbiner.
• en getter i vakuumrör.
• en fotocell komponent.
• resonanselementet i atomur. Detta beror på hyperfinstrukturen hos rubidiums energinivåer.
• en ingrediens i speciella typer av glas.
• produktion av superoxid genom förbränning i syre.
• studien av kaliumjonkanaler i biologi.,

Rubidium är lätt joniserat, så det har övervägts för användning i jonmotorer för rymdfordon (men cesium och xenon är effektivare för detta ändamål).

rubidium föreningar används ibland i fyrverkerier för att ge dem en lila färg.

RbAg4I5 har den högsta rumstemperaturledningsförmågan hos någon känd jonisk kristall. Den här egenskapen kan vara användbar i tunna filmbatterier och i andra applikationer.,

Rubidium har också övervägts för användning i en termoelektrisk generator med magnetohydrodynamisk princip, där rubidiumjoner bildas av värme vid hög temperatur och passerar genom ett magnetfält. Dessa leder elektricitet och fungerar som en armatur av en generator och därigenom genererar en elektrisk ström.

Rubidium, särskilt 87Rb, i form av ånga, är en av de vanligaste atomarterna som används för laserkylning och Bose-Einstein kondensation., Dess önskvärda funktioner för denna applikation inkluderar den färdiga tillgången på billigt diodlaserljus vid relevant våglängd och de måttliga temperaturer som krävs för att erhålla betydande ångtryck.

Rubidium har använts för polarisering 3He (det vill säga att producera volymer av magnetiserad 3He-gas, med kärnspinn inriktade mot en viss riktning i rymden, snarare än slumpmässigt). Rubidium ånga optiskt pumpas av en laser och polariserade Rb polariserar 3He genom hyperfin interaktion., Spin-polariserade 3He-celler blir populära för neutronpolariseringsmätningar och för att producera polariserade neutronstrålar för andra ändamål.

biologiska effekter

Rubidium, som natrium och kalium, är nästan alltid i sitt +1 oxidationstillstånd. Människokroppen tenderar att behandla Rb + joner som om de var kaliumjoner och koncentrerar därför rubidium i kroppens elektrolytiska vätska. Jonerna är inte särskilt giftiga och avlägsnas relativt snabbt i svett och urin. Men tas i överskott kan det vara farligt.,

försiktighetsåtgärder

Rubidium reagerar våldsamt med vatten och kan orsaka bränder. För att säkerställa både säkerhet och renhet måste detta element hållas under en torr mineralolja, i vakuum eller i en inert atmosfär.

Se även

• alkalimetall
• kemiskt element
• metall
• periodiska systemet

anmärkningar

• Greenwood, N. N. Och A. Earnshaw. 1998. Kemi av elementen, 2: a upplagan. Oxford, STORBRITANNIEN, Burlington, Massachusetts: Butterworth-Heinemann, Elsevier Science. ISBN 0750633654
• Holleman, A. F. och E. Wiberg., ”Oorganisk Kemi”. Academic Press: San Diego, 2001.
• Meites, Louis. Handbok för Analytisk kemi. McGraw-Hill Book Company, 1963.
• Nechamkin H. elementets Kemi. McGraw-Hill, 1968.
• Rubidium Los Alamos National Laboratory. Hämtad 6 Januari 2008.
• Rubidium oxide at Engineering Database hämtade 6 januari 2008.
• Rubidiumoxid vid WebElements hämtad 6 januari 2008.
• Rubidium oxide at Fisher Scientific hämtade 6 januari 2008.
• Rubidiumhydroxid vid ChemExper hämtad 6 januari 2008.,

alla länkar hämtade 31 augusti 2019.

• WebElements.com -Rubidium