Рубидий – польза, особенности металла и меры предосторожности

По характеристикам этот металл сходен с цезием. Но на планете его много, радиоактивность символическая. Поэтому рубидий используют как заменитель элитного, но токсичного металла.

Рубидий

Что представляет собой

  • Рубидий – это элемент таблицы Д. Менделеева №37.
  • Изначально это мягкое вещество белого с серебристостью цвета, относится к группе щелочных металлов.
  • Структура кристаллической решетки – центрированный по объему куб.

По составу это два природных изотопа: стабильный и радиоактивный – 85 и 87. Плюс три десятка синтезированных единиц.

Международное обозначение-символ – Rb (Rubidium).

Как был открыт

История открытия элемента типична:

  • Рубидий выявлен при спектральном анализе благодаря уникальной конфигурации линий.
  • Это заслуга Вильгельма Бунзена и Роберта Кирхгофа. Изучая в 1861 году алюмосиликаты, немецкие химики обнаружили в их спектре неизвестный науке элемент.
  • Через два года Бунзен получил рубидий как металл.
  • На заре ХХ века обнаружилась радиоактивность металла.

Латинизированное название рубидия отражает цвет красных (rubidus – насыщенно-красный, пурпурный) линий, доминирующих по интенсивности в спектре.

Как представлен в природе

Вещество не относится к редким:

  • Рубидия в литосфере столько же, сколько цинка, меди, никеля вместе взятых.
  • В шкале распространенности элемент занимает 23-ю строчку.

Тонна земной коры содержит до 8 г рубидия, литр морской воды – 0,1 мг.

  • Кратное превышение средней нормы зафиксировано в Каспийском, Черном морях, подземных источниках Бразилии.
  • Собственных месторождений, даже минералов, не образует, рассеявшись по литосфере.
  • Это примесь в минералах щелочных металлов, всегда «сопровождает» калий.
  • Рубидием богаты лепидолит, поллуцит, амазонит, биотит, другие минералы.
  • Им насыщенны пегматитовые жилы. Промышленные запасы концентрируют карналлиты, слюды, природные минеральные воды.

Рубидий обнаружен в Европе, России, Азии, на юге Африки.

А также в Космосе: его содержание зашкаливает в звездных системах «красный гигант/сверхгигант плюс нейтронная звезда внутри».

Физико-химические характеристики

Физические, химические свойства рубидия типичны для элементов щелочной группы:

  • Взаимодействует с неорганическими кислотами.
  • Во влажном воздухе воспламеняется.
  • Реакция с кислородом протекает бурно.
  • Большинство соединений без проблем растворяются водой.
Образец рубидия
Образец рубидия

Но взаимодействие активного металла с водой оканчивается взрывом. Образующийся гидроксид агрессивен: разрушает стекло, металлы (включая платину и золото).

Для нейтрализации этого недостатка создают особые условия хранения, транспортировки, утилизации рубидия:

  • Герметичные стальные емкости (под сухим вазелином либо парафином).
  • Ампулы из специального стекла, заполненные аргоном.

Для утилизации остатки металла обезвреживают пентанолом.

Свойства атома
Название, символ, номер Руби́дий / Rubidium (Rb), 37
Атомная масса
(молярная масса)
85,4678(3) а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация [Kr] 5s1
Радиус атома 248 пм
Химические свойства
Ковалентный радиус 216 пм
Радиус иона (+1e)147 пм
Электроотрицательность 0,82 (шкала Полинга)
Электродный потенциал −2,925
Степени окисления -1; 0; +1
Энергия ионизации
(первый электрон)
 402,8 (4,17) кДж/моль (эВ)
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.) 1,532 г/см³
Температура плавления 39,05 °C
Температура кипения 688 °C
Уд. теплота плавления 2,20 кДж/моль
Уд. теплота испарения 75,8 кДж/моль
Молярная теплоёмкость 31,1 Дж/(K·моль)
Молярный объём 55,9 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки кубическая объёмноцентрированая
Параметры решётки 5,710 Å
Температура Дебая 56 K
Прочие характеристики
Теплопроводность (300 K) 58,2 Вт/(м·К)
Номер CAS 7440-17-7

Рубидий – единственный из щелочных металлов – тонет в воде. По этой характеристике его легко отличить от других элементов щелочной группы.

Технология производства

Конечный продукт переработки материала – металл.

Способ получения стандартен:

  • Вначале извлекают соли – попутно при производстве литиевых, калиевых, магниевых солей.
  • До металла их восстанавливают термически, используя металлический кальций.
  • Для получения особо чистого продукта удаляют примеси, задействуя дистилляцию в вакууме либо ректификацию.

Основное сырье – карналлит. Это соединение сложного состава, что отражает формула – KCl·MgCl2·6H2O. Но металл извлекается легко, поэтому производство рентабельно.

Где используется

Материал востребован промышленностью, другими сферами:

  • Атомный сегмент.
  • Электроника.
  • Оптика специального назначения.
  • Катализатор в процессе синтеза (переработка нефти).
  • Медицина.

Применение нашлось чистому веществу, сплавам, соединениям рубидия:

  • Хлорид и гидроксид – электролиты топливных механизмов.
  • Без ацетата невозможно производство синтетического бензина, других видов жидкого топлива.
  • В сплавах применяется как смазка для техники, работающей в космосе, другом вакууме.
  • Медно-рубидиевый хлорид – наполнитель приборов для измерения высоких температур.
  • Пары вещества – основа атомных часов, лазеров.

Рубидий металл

Изотоп-86 востребован онкологами (гамма-дефектоскопия), как компонент измерительных приборов, стерилизатор пищевых и аптечных продуктов.

Ученые высчитали время полураспада изотопа-87 – 49 млрд. 230 млн. лет. Благодаря этому он, на пару со стронцием-87, используется как геохронометр (маркер возраста пород, «летописи» природных процессов).

Стоимость

На практике рубидий конкурирует с цезием. Победу обеспечивают главные достоинства: природная доступность и обусловленная этим стоимость.

На рынке за кг рубидия дают 20-60 тыс. руб. (по виду продукции). То есть цена на три порядка меньше цезиевой.

Проверить совместимость мужчины и женщины по Знаку Зодиака

Знак Зодиака мужчины

♈ Овен
♉ Телец
♊ Близнецы
♋ Рак
♌ Лев
♍ Дева
♎ Весы
♏ Скорпион
♐ Стрелец
♑ Козерог
♒ Водолей
♓ Рыбы

Знак Зодиака женщины

♈ Овен
♉ Телец
♊ Близнецы
♋ Рак
♌ Лев
♍ Дева
♎ Весы
♏ Скорпион
♐ Стрелец
♑ Козерог
♒ Водолей
♓ Рыбы


Рейтинг автора
Автор статьи
Петрова Вероника Александровна
Мне 36 и я специалист в области минералогии. Сейчас я в декрете и всё свободное время посвящаю самоцветам. В этом блоге я делюсь информацией про камни и их свойства — присоединяйтесь, задавайте вопросы и пишите комментарии!
Написано статей
471
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (1 оценок, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка...

Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: