Рубідій

Рубідій (Rb)
Атомний номер	37
Зовнішній вигляд простої речовини	м'ягкий, сріблясто-білий, хімічно-активний метал Рубідій
Властивості атома
Атомна маса (молярна маса)	85,4678 а.о.м. (г/моль)
Радіус атома	248 пм
Енергія іонізації (перший електрон)	402,8(4,17) кДж/моль (еВ)
Електронна конфігурація	[Kr] 5s1
Хімічні властивості
Ковалентний радіус	216 пм
Радіус іона	(+1e)147 пм
Електронегативність (за Полінгом)	0,82
Електродний потенціал	0
Ступені окиснення	1
Термодинамічні властивості
Густина	1,532 г/см³
Питома теплоємність	0,360 Дж/(K моль)
Теплопровідність	58,2 Вт/(м К)
Температура плавлення	312,2 K
Теплота плавлення	2,20 кДж/моль
Температура кипіння	961 K
Теплота випаровування	75,8 кДж/моль
Молярний об'єм	55,9 см³/моль
Кристалічна ґратка
Структура ґратки	кубічна об'ємноцентрована
Період ґратки	5,590 Å
Відношення c/a	n/a
Температура Дебая	n/a K
Періодична система елементів H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv Uus Uuo * La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu ** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

Загальна характеристика

Рубідій (рос. рубидий, англ. rubidium, нім. Rubidium n) — хімічний елемент, відкритий нім. вченими Р.Бунзеном та Г.Кірхгофом шляхом спектрального аналізу у 1861 р. Символ Rb. Ат. н. 37; ат.м. 85,4678. Належить до лужних металів. Сріблясто-білий, легкоплавкий, хімічно дуже активний, на повітрі самозаймається, з водою реаґує з вибухом. Густина 1525 кг/м³; t_плав 39,47 °С; t_кип 685 °С. Належить до групи рідкісних металів. Вміст у земній корі порівняно високий — 1,5•10^—2, тобто більший, ніж міді, свинцю, цинку і ін. елементів, але Р. не утворює власних мінералів. Як ізоморфна домішка Р. входить у мінерали ін. лужних металів і передусім калію. До числа багатих на Р. мінералів належать мінерали-концентратори: полуцит, лепідоліт, цинвальдит, амазоніт, біотит. Осн. пром. запаси Р. сконцентровані в апатито-нефелінових породах, слюдах, карналіті і природних мінералізованих водах. При екзогенних процесах рубідій і цезій нагромаджуються спільно з калієм в соляних відкладах, рубідій входить до складу сильвіну і карналіту.

Історія

Відкритий нім. вченими Р.Бунзеном та Г. Кірхгофом шляхом спектрального аналізу у 1861 р.

Походження назви

Названий за кольором найхарактерніших червоних ліній спектру (від лат. Rubidus — червоний, темно-червоний).

Отримання

Рубідій

Рубідій отримують попутно при переробці калійних солей і лепідолітових концентратів. Солі Р. отримують як побічний продукт у виробництві солей літію, магнію і калію, металічний Р. — металотермічно відновлюючи його солі з подальшим очищенням від домішок ректифікацією і вакуумною дистиляцією.

Застосування

Застосовують також у виробництві фотоелементів, у лампах денного світла, як каталізатор. Прогнозна потреба в ньому до 2000 р. незначна — приблизно 3 т. Рубідій використовується в обмеженій кількості в медицині, аналітичній хімії. Рубідій використовується не тільки в чистому вигляді, але і у вигляді ряду сплавів і хімічних сполук. Рубідій має хорошу сировинну базу, більш сприятливу, ніж для цезію. Область застосування рубідію у зв'язку зі зростанням його доступності розширюється. Ізотоп рубідій-86 широко використовується в гамма-дефектоскопії, вимірювальної техніки, а також при стерилізації ліків і харчових продуктів. Рубідій і його сплави з цезієм - це дуже перспективний теплоносій і робоче середовище для високотемпературних турбоагрегатів (у цьому зв'язку рубідій і цезій в останні роки придбали важливе значення, і надзвичайна дорожнеча металів йде на другий план по відношенню до можливостей різко збільшити ККД турбоагрегатів, а значить і знизити витрати палива і забруднення навколишнього середовища). Застосовувані найбільш широко в якості теплоносіїв системи на основі рубідію - це потрійні сплави: натрій - калій -рубідій, і натрій-рубідій- цезій. В каталізі рубідій використовується як в органічному, так і неорганічний синтезі. Каталітична активність рубідію використовується в основному для переробки нафти на ряд важливих продуктів. Ацетат рубідію, наприклад, використовується для синтезу метанолу і цілого ряду вищих спиртів з водяного газу, що актуально у зв'язку з підземною газифікацією вугілля та у виробництві штучного рідкого палива для автомобілів і реактивного палива. Ряд сплавів рубідію з телуром володіють вищою чутливістю в ультрафіолетовій області спектра, ніж сполуки цезію, і в зв'язку з цим він здатний в цьому випадку скласти конкуренцію цезію як матеріал для фотоперетворювачів. У складі спеціальних мастильних композицій (сплавів), рубідій застосовується як високоефективна змазка у вакуумі (ракетна та космічна техніка). Гідроксид рубідію застосовується для приготування електроліту для низькотемпературних хімічних джерел струму, а також в якості добавки до розчину гідроксиду калію для поліпшення його працездатності при низьких температурах і підвищення електропровідності електроліту. У гідридних паливних елементах знаходить застосування металевий рубідій. Хлорид рубідію в сплаві з хлоридом міді знаходить застосування для вимірювання високих температур (до 400 C). Пари рубідію використовуються як робоче тіло в лазерах, зокрема, в рубідієвий атомних годинниках. Хлорид рубідію застосовується в паливних елементах в якості електроліту, те саме можна сказати і про гідроксиді рубідію, який дуже ефективний як електроліт в паливних елементах, що використовують пряме окислення вугілля.

Див. також

• Гідрид рубідію

Література

• Глосарій термінів з хімії // Й.Опейда, О.Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім.. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет — Донецьк: «Вебер», 2008. — 758 с. ISBN 978-966-335-206-0
• Мала гірнича енциклопедія. В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: Донбас, 2004. — ISBN 966-7804-14-3.