Рубідій - Властивості хімічних елементів
Властивості дорогоцінних мінералів
Рубідій(лат. Rubidium), Rb, хімічний елемент I групи періодичної системи Менделєєва; атомний номер 37, атомна маса 85,4678; сріблясто-білий метал, відноситься до лужних металів. Природний Рубідій є сумішшю двох ізотопів: стабільного 85 Rb (72,15%) і слаборадіоактивного 87 Rb (період напіврозпаду Т½4,8·10 10 років). При розпаді 87 Rb утворюється стабільний 87 Sr. Визначення змісту 87 Sr та Рубідія у гірських породах та мінералах (стронцієвий метод) дає можливість надійно встановити їх геологічний вік. Штучно отримано близько 20 радіоактивних ізотопів Рубідія. Рубідій відкрили у 1861 році Р. Бунзен та Г. Кірхгоф при спектральному дослідженні солей, виділених з мінеральних вод. Назва елементу дано за кольором найбільш характерних червоних ліній спектру (від латів. rubidus – червоний, темно-червоний). Металевий Рубідій отримав уперше 1863 року Бунзен.
Найбільш багаті на Рубідій так званих мінерали-концентратори: лепідоліт, циннвал'діт, поллуцит. Родовища літієвих та калієвих мінералів, що містять Рубідій, є в СРСР, Чехословаччині, Німеччині, Намібії, Зімбабве та інших країнах. Космічна поширеність Рубідія - 6,5 атомів на 10 6 атомів кремнію.
Фізичні властивості: Рубідія. Рубідій утворює сріблясто-білі м'які кристали, що мають на свіжому зрізі металевий блиск. Твердість по Брінеллю 0,2 Мн/м2 (0,02 кгс/мм2). Кристалічна решітка Рубідія об'ємно-центрована кубічна, а=5,70Å (0 °С). Атомний радіус 2,48 Å, радіус іона Rb + 1,49 Å. Щільність 1,525 г/см 3 (0 °С), tпл 38,9 °С, tкіп 703 °С. Питома теплоємність 335,2 дж/(кг·К) [0,08 кал/(г·°С)], термічний коефіцієнт лінійного розширення 9,0·10 -5град -1 (0-38 °С), модуль пружності 2,4 Гн/м 2 (240 кгс/мм 2 ), питомий об'ємний електричний опір 11,29 · 10 -6 ом · см (20 ° С); Рубідій парамагнітний.
Хімічні властивості: Рубідія. Атом Rb легко віддає єдиний електрон зовнішньої оболонки (конфігурація 5s 1 ). Електронегативність Рубідій 0,89, перший потенціал іонізації 4,176 ев. У всіх хімічних сполуках Рубідій одновалентний (ступінь окислення +1). Хімічна активність Рубідія дуже висока. З киснем з'єднується бурхливо, даючи пероксид Rb2O2 і надпероксид RbO2 (при нестачі кисню утворюється оксид Rb2O). З водою Рубідій реагує з вибухом, причому виділяється водень та утворюється розчин гідрооксиду Рубідію, RbOH. За властивостями RbOH нагадує гідрооксид калію КОН. З багатьма неметалами Рубідій з'єднується безпосередньо; бурхливо взаємодіє з більшістю кислот. Майже всі солі Рубідія добре розчиняються у воді. Мало розчинні перхлорат RbClO4, хлороплатинат Rb2[PtCl5] та деякі інші; вони використовуються для аналітичного визначення Rb поряд з методом полум'яної фотометрії, заснованим на властивості пари Rb та її сполук забарвлювати полум'я в яскраво-червоний колір.
Отримання Рубідія. Солі Rb одержують як побічний продукт у виробництві солей Li, Mg та К. Металевий Рубідій отримують відновленням у вакуумі RbCl при 700-800 °З кальцієм. Внаслідок високої реакційної здатності Рубідій зберігають у металевих судинах під шаром парафінової олії або у запаяних скляних ампулах в інертній атмосфері.
Застосування Рубідія. Застосовують Рубідій головним чином виробництві катодів для фотоелементів; додають також газорозрядні аргонові і неонові трубки для посилення інтенсивності світіння. Іноді Рубідій вводять у спеціальні сплави (гетери). Солі Рубідіявикористовують як каталізатори в органічному синтезі.
Рубідій в організмі. Рубідій постійно присутній у тканинах рослин та тварин. У наземних рослинах міститься близько 0,00064% Рубідію, у водних – у 2 рази менше. Рубідій накопичується в рослинах, а також у м'язах та м'яких тканинах актіній, черв'яків, молюсків, ракоподібних, голкошкірих та риб (коефіцієнт накопичення 8-26). Найбільший коефіцієнт накопичення (2600) штучного радіоактивного ізотопу 86 Rb у ряски Lemna polyrrhiza, а серед прісноводних безхребетних у молюска Galba palustris - 370. У золі грудних м'язів птахів міститься 0,0112-0,0135%. Обмін Рубідія в організмі вивчений слабо.