Χημικό στοιχείο ρουβίδιο: χαρακτηριστικά, ιδιότητες, ενώσεις. Γιατί το χημικό στοιχείο ρουβίδιο είναι απαραίτητο στον ανθρώπινο οργανισμό (χαρακτηριστικό με φωτογραφία); Rubidium γιατί λέγεται έτσι και πού βρέθηκε

Ρουβίνιο- ένα αλκαλικό μέταλλο, ελαφρύ και απαλό, ασημί λευκό, αν και το όνομά του μιλάει για ένα εντελώς διαφορετικό χρώμα: στα λατινικά, "rubidus" σημαίνει "κόκκινο" ή ακόμα και "σκούρο κόκκινο" - αυτό λένε οι επιστήμονες Gustav Robert Kirchhoff και Robert Wilhelm Ο Μπούνσεν το ονόμασε το 1861. Ο πρώτος επιστήμονας ήταν σπουδαίος φυσικός και ο δεύτερος πειραματικός χημικός. εξέτασαν ορυκτά χρησιμοποιώντας ένα φασματοσκόπιο - ένα όργανο που εφευρέθηκε από τον Kirchoff - παρατήρησαν ειδικές κόκκινες γραμμές σε ένα από τα δείγματα ορυκτών συμπυκνωτή και αποφάσισαν ότι αυτό ήταν ένα άγνωστο στοιχείο. Έτσι αποδείχθηκε, αλλά αποδείχθηκε ότι ήταν δύσκολο να απομονωθεί ένα νέο ορυκτό: το Bunsen έπρεπε να κάνει πολλή δουλειά - ο χημικός εργάστηκε ακούραστα για 2 χρόνια - πριν καθαριστεί το ρουβίδιο και διαχωριστεί από άλλα στοιχεία - άλατα καλίου, καίσιο, και τα λοιπά.

Σήμερα, οι χημικοί αποκαλούν το ρουβίδιο ένα τυπικό ιχνοστοιχείο, καθώς υπάρχει πολύ στο φλοιό της γης, αλλά είναι σχεδόν πάντα ένα μείγμα άλλων ορυκτών. Βρίσκεται συχνά σε ηφαιστειακά πετρώματα. Τα άλατα ρουβιδίου βρίσκονται συχνά στο μεταλλικό νερό από διάφορες πηγές, στο νερό των θαλασσών και των λιμνών (συμπεριλαμβανομένων των υπόγειων υδάτων) και σε ορυκτά συμπυκνωτή - περιέχουν δεκάδες φορές περισσότερα διάφορα χημικά στοιχεία από ό,τι στο συνηθισμένο μετάλλευμα.

Το καθαρό ρουβίδιο είναι ένα μοναδικό στοιχείο από πολλές απόψεις. Μπορεί να αποθηκευτεί μόνο σε κενό, σε ειδικές σφραγισμένες γυάλινες φύσιγγες - στο ύπαιθρο αναφλέγεται αμέσως, μπαίνοντας σε μια στιγμιαία αντίδραση με το οξυγόνο. Η χημική δραστηριότητα του ρουβιδίου είναι γενικά πολύ υψηλή: αντιδρά γρήγορα με όλα σχεδόν τα γνωστά χημικά στοιχεία - με μέταλλα και αμέταλλα, και μερικές φορές ακόμη και εκρήγνυται ταυτόχρονα.

Η μοναδικότητα του ρουβιδίου μπορεί επίσης να κριθεί από τη θερμοκρασία τήξης του - λιώνει ήδη σε θερμοκρασία 39 ° C, οπότε αν κρατήσετε απλώς μια αμπούλα με αυτό το μέταλλο στα χέρια σας για λίγο, θα γίνει ημι-υγρό αμέσως "στο μπροστά στα μάτια σας» - άλλα μέταλλα δεν διαφέρουν σε αυτό, εκτός από τον υδράργυρο - όλοι γνωρίζουν ότι ακριβώς λόγω αυτής της ιδιότητας χρησιμοποιείται με επιτυχία στα ιατρικά θερμόμετρα.

Φυσικά, μας ενδιαφέρει περισσότερο ο ρόλος του ρουβιδίου σε ζωντανούς οργανισμούς, συμπεριλαμβανομένου του ανθρώπινου σώματος, ωστόσο, ακόμη και εδώ αυτό το στοιχείο μπορεί να θεωρηθεί ασυνήθιστο - ο ρόλος του από αυτή την άποψη δεν έχει διευκρινιστεί και συνήθως θεωρείται μαζί με το καίσιο , ενώ μελετά την επίδρασή τους στον οργανισμό .

Πηγές ρουβιδίου

Υπάρχει ρουβίδιο στους ιστούς των φυτών και των ζώων, αλλά υπάρχει πολύ λίγο: για παράδειγμα, στα φύλλα του καπνού, ένα φυτό που θεωρείται μία από τις πηγές του, το ρουβίδιο είναι 1000 φορές λιγότερο από το κάλιο. Στα θαλάσσια φυτά - φύκια, είναι ακόμη λιγότερο, αλλά στον ζωντανό ιστό μπορεί να συσσωρευτεί: συγκεκριμένα, βρίσκεται σε θαλάσσιες ανεμώνες, θαλάσσια σκουλήκια, καρκινοειδή, μαλάκια, εχινόδερμα και μερικά ψάρια. Σε ορισμένα χερσαία φυτά, το ρουβίδιο συσσωρεύεται επίσης - για παράδειγμα, σε ορισμένες ποικιλίες τεύτλων και σταφυλιών.

Η ανταλλαγή του ρουβιδίου στον οργανισμό είναι επίσης ελάχιστα μελετημένη, αλλά το λαμβάνουμε με φαγητό καθημερινά έως και 1,5-4 mg, και κυρίως με μαύρο τσάι και καφέ, καθώς και με πόσιμο νερό. Στο ανθρώπινο σώμα, θα πρέπει κανονικά να υπάρχει περίπου 1 g ρουβιδίου.

Ο ρόλος του ρουβιδίου στο σώμα

Το ρουβίδιο εισέρχεται στο αίμα πολύ γρήγορα, 1-1,5 ώρα μετά την είσοδό του στο στομάχι. Το ρουβίδιο συσσωρεύεται στον εγκέφαλο και στους σκελετικούς μύες, στα οστά, στους πνεύμονες και στους μαλακούς ιστούς.

Το ρουβίδιο έχει αντιισταμινικές ιδιότητες και σε παλαιότερες εποχές, τον 19ο αιώνα, χρησιμοποιήθηκε για τη θεραπεία ορισμένων ασθενειών του νευρικού συστήματος - ιδιαίτερα της επιληψίας. Διαφορετικά, ο φυσιολογικός ρόλος του ρουβιδίου έχει επίσης ελάχιστα μελετηθεί.

Το ρουβίδιο ανήκει στα τοξικά στοιχεία της 2ης κατηγορίας κινδύνου - ουσίες αυτής της κατηγορίας ορίζονται ως εξαιρετικά επικίνδυνες για τον άνθρωπο: για παράδειγμα, το θειικό οξύ και το αρσενικό ανήκουν στην ίδια κατηγορία.

Οι γιατροί γνωρίζουν επίσης λίγα για τα συμπτώματα της ανεπάρκειας ρουβιδίου, καθώς και για τις αιτίες τους - έγιναν πειράματα σε ορισμένα ζώα. Εάν δεν είχαν αρκετό ρουβίδιο στην τροφή, τότε αυτό αντικατοπτρίστηκε στην ικανότητά τους να αναπαράγονται: τα έμβρυα αναπτύχθηκαν ελάχιστα, παρατηρήθηκαν αποβολές και πρόωροι τοκετοί. Επίσης, στα ζώα, η ανάπτυξη και η ανάπτυξη στο σύνολό τους επιβραδύνθηκε, η όρεξη μειώθηκε και το προσδόκιμο ζωής μειώθηκε.

Με αυξημένη περιεκτικότητα σε ρουβίδιο, παρατηρούνται τα ίδια συμπτώματα - επιβράδυνση της ανάπτυξης και της ανάπτυξης και μείωση της ζωής, αλλά γι 'αυτό πρέπει να πάρετε πολύ - περίπου 1000 mg την ημέρα. Το ραδιενεργό ισότοπο του ρουβιδίου θεωρείται επικίνδυνο για την υγεία, αλλά από την άποψη των ειδικών επιστημών - ραδιοβιολογία, χημεία ακτινοβολίας κ.λπ. - αυτό το στοιχείο μπορεί να θεωρηθεί ασθενώς ραδιενεργό ή ακόμα και σταθερό, αφού ο χρόνος ημιζωής του είναι αφάνταστα τεράστιος σε σύγκριση με ο χρόνος μιας ανθρώπινης ζωής - είναι 4.923 × 1010 χρόνια. Αν προσπαθήσουμε να το μεταφράσουμε σε μια γλώσσα που μπορούμε να καταλάβουμε, τότε θα αποδειχθεί ότι είναι περίπου 50-60 δισεκατομμύρια χρόνια - ακόμη και ο πλανήτης μας δεν υπάρχει ακόμα για τόσο πολύ.

Ωστόσο, θεωρείται επικίνδυνο για την υγεία να εργάζεται συνεχώς σε ορισμένες βιομηχανίες: στις βιομηχανίες γυαλιού, χημικών και ηλεκτρονικών, και επιπλέον, το ρουβίδιο μπορεί να προσληφθεί σε μεγάλες ποσότητες με τρόφιμα και νερό - αυτό εξαρτάται από τα γεωλογικά χαρακτηριστικά της περιοχής. Με περίσσεια ρουβιδίου, πονοκεφάλους και διαταραχές ύπνου, αρρυθμία, χρόνιες φλεγμονώδεις ασθένειες της αναπνευστικής οδού, τοπικός ερεθισμός των βλεννογόνων και του δέρματος, καθώς και πρωτεϊνουρία, αυξημένη περιεκτικότητα σε πρωτεΐνη στα ούρα, μπορεί να εμφανιστεί.

Σε περίπτωση δηλητηρίασης από ρουβίδιο, συνήθως συνταγογραφείται συμπτωματική θεραπεία, η οποία περιλαμβάνει την εξάλειψη μεμονωμένων συμπτωμάτων, καθώς και θεραπεία με παράγοντες συμπλοκοποίησης (συνήθως παρασκευάσματα νατρίου και καλίου), που σχηματίζουν υδατοδιαλυτές ενώσεις με τοξικές και ραδιενεργές ουσίες, οι οποίες στη συνέχεια εκκρίνεται μέσω των νεφρών.

Ωστόσο, αξίζει να αναφέρουμε ότι τόσο η σύγχρονη ιατρική όσο και η βιολογία συνεχίζουν να μελετούν τις δυνατότητες χρήσης του ρουβιδίου στη θεραπεία πολλών ασθενειών.

Κατά κανόνα, το ρουβίδιο μελετάται παράλληλα με το καίσιο: σήμερα έχει διαπιστωθεί ότι μπορούν να διεγείρουν την κυκλοφορία του αίματος και έχουν αγγειοσυσπαστική και υπερτασική δράση. Για τους σκοπούς αυτούς, χρησιμοποιήθηκαν τον 19ο αιώνα από τον διάσημο Ρώσο επιστήμονα και γιατρό S.S. Botkin: απέδειξε ότι τα άλατα καισίου και ρουβιδίου αυξάνουν την πίεση και τη διατηρούν για μεγάλο χρονικό διάστημα.

Σε σχέση με το ανοσοποιητικό σύστημα, αυτά τα στοιχεία είναι επίσης ενεργά: αυξάνουν την αντίσταση του οργανισμού στις ασθένειες, καθώς αυξάνουν τη δραστηριότητα των λευκοκυττάρων και της λυσοζύμης, ενός αντιβακτηριακού παράγοντα που καταστρέφει τα κυτταρικά τοιχώματα των παθογόνων βακτηρίων και ως εκ τούτου προκαλεί τον γρήγορο θάνατό τους.

Τα άλατα ρουβιδίου και καισίου βοηθούν επίσης το σώμα να αντέξει πιο εύκολα την υποξία - ανεπάρκεια οξυγόνου, και το ρουβίδιο χρησιμοποιείται επίσης στη σύγχρονη ιατρική: τα άλατα ιωδίου, βρωμίου και χλωριούχου έχουν ηρεμιστική και αναλγητική δράση.

Εφαρμογή ρουβιδίου

Το ρουβίδιο χρησιμοποιείται σε διάφορους τομείς, αλλά δεν μπορεί να ειπωθεί ότι χρησιμοποιείται ενεργά: παράγεται ελάχιστα από αυτό στον κόσμο - ο λογαριασμός πηγαίνει σε δεκάδες, όχι εκατοντάδες κιλά ετησίως και είναι αρκετά ακριβό. Οι ενώσεις του ρουβιδίου χρησιμοποιούνται στην αναλυτική χημεία, στην κατασκευή ειδικών οπτικών, οργάνων μέτρησης, στην ηλεκτρονική και πυρηνική βιομηχανία.

Το ρουβίδιο είναι μέρος των ειδικών αποτελεσματικών λιπαντικών που χρησιμοποιούνται στην πυραυλική και διαστημική τεχνολογία όταν εργάζονται σε συνθήκες κενού.

Στην ηλεκτρική μηχανική, χρησιμοποιούνται φωτεινοί σωλήνες, στην κατασκευή των οποίων χρησιμοποιείται ρουβίδιο. Οι ενώσεις ρουβιδίου χρησιμοποιούνται στην κατασκευή ειδικών γυαλιών και στην τεχνολογία ακτίνων Χ, καθώς και σε θερμοηλεκτρικές γεννήτριες και κινητήρες ιόντων.

Στη γεωχρονολογία, κατά τον προσδιορισμό της γεωλογικής ηλικίας των πετρωμάτων και των ορυκτών, χρησιμοποιείται η λεγόμενη μέθοδος στροντίου, η οποία καθιστά δυνατό τον προσδιορισμό αυτής της ηλικίας με μεγάλη ακρίβεια - οι ειδικοί καθορίζουν την περιεκτικότητα σε ρουβίδιο και 87Sr σε αυτά τα πετρώματα. Με τη βοήθεια αυτής της μεθόδου οι επιστήμονες κατάφεραν να προσδιορίσουν την ηλικία των παλαιότερων πετρωμάτων της αμερικανικής ηπείρου - είναι ηλικίας 2 δισεκατομμυρίων 100 εκατομμυρίων ετών.

Γαταουλίνα Γκαλίνα
για το site του γυναικείου περιοδικού

Κατά τη χρήση και την επανεκτύπωση του υλικού, απαιτείται ενεργός σύνδεσμος στο γυναικείο διαδικτυακό περιοδικό

ΟΡΙΣΜΟΣ

Ρουβίνιοπου βρίσκεται στην πέμπτη περίοδο της ομάδας Ι της κύριας (Α) υποομάδας του Περιοδικού Πίνακα. Ονομασία - Rb. Το ρουβίδιο με τη μορφή απλής ουσίας είναι ένα ασημί-λευκό μέταλλο με ένα κρυσταλλικό πλέγμα με κέντρο το σώμα.

Πυκνότητα - 1,5 g / cm 3. Σημείο τήξεως 39,5 o C, σημείο βρασμού - 750 o C. Μαλακό, κόβεται εύκολα με μαχαίρι. Αυτοαναφλέγεται στον αέρα.

Η κατάσταση οξείδωσης του ρουβιδίου σε ενώσεις

Το ρουβίδιο είναι στοιχείο της ομάδας ΙΑ του Περιοδικού Πίνακα του Δ.Ι. Μεντελέεφ. Ανήκει στην ομάδα των αλκαλιμετάλλων, τα οποία στις ενώσεις τους εμφανίζουν σταθερή και θετική, τη μόνη δυνατή κατάσταση οξείδωσης ίση με (+1) , για παράδειγμα Rb +1 Cl -1, Rb +1 H -1, Rb +1 2 O -2, Rb +1 O -2 H +1, Rb +1 N +5 O -2 3, κ.λπ.

Το ρουβίδιο υπάρχει επίσης με τη μορφή μιας απλής ουσίας - ενός μετάλλου, και η κατάσταση οξείδωσης των μετάλλων στη στοιχειακή κατάσταση είναι μηδέν, αφού η κατανομή της πυκνότητας ηλεκτρονίων σε αυτά είναι ομοιόμορφη.

Παραδείγματα επίλυσης προβλημάτων

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 1

Ασκηση	Σε ποια σειρά μπορούν όλα τα στοιχεία να εμφανίζουν καταστάσεις οξείδωσης (-1) και (+5): Rb, Ca, Li; Η, Si, F; Cl, I, Br; As, N, Te.
Λύση	Για να βρούμε τη σωστή απάντηση στην ερώτηση που τέθηκε, θα ελέγξουμε κάθε μία από τις προτεινόμενες επιλογές με τη σειρά. α) Όλα αυτά τα χημικά στοιχεία έχουν μόνο μία κατάσταση οξείδωσης, η οποία ισούται με τον αριθμό της ομάδας του Περιοδικού Πίνακα του Δ.Ι. Mendeleev, στο οποίο βρίσκονται, με το σύμβολο "+". Εκείνοι. η κατάσταση οξείδωσης του ρουβιδίου και του λιθίου είναι (+1), και του ασβεστίου - (+2). Η απάντηση είναι λανθασμένη. β) Για το φθόριο, μόνο μία τιμή της κατάστασης οξείδωσης είναι χαρακτηριστική, ίση με (-1), επομένως αυτή η απάντηση είναι λανθασμένη και δεν έχει νόημα να ελέγξουμε τα υπόλοιπα χημικά στοιχεία. γ) Όλα αυτά τα στοιχεία ανήκουν στην ομάδα των αλογόνων, και χαρακτηρίζονται από καταστάσεις οξείδωσης (-1), 0, (+1), (+3), (+5) και (+7), δηλ. αυτή είναι η σωστή απάντηση.
Απάντηση	Επιλογή 3.

Το περιεχόμενο του άρθρου

ΡΟΥΒΙΝΙΟ(Ρουβίδιο) Rb, χημικό στοιχείο της 1ης (Ια) ομάδας του Περιοδικού συστήματος. Αλκαλικό στοιχείο. Ατομικός αριθμός 37, σχετική ατομική μάζα 85,4678. Εμφανίζεται φυσικά ως μείγμα του σταθερού ισοτόπου 85 Rb (72,15%) και του ραδιενεργού ισοτόπου 87 Rb (27,86%) με χρόνο ημιζωής 4,8 . 10 10 χρόνια. Έχουν ληφθεί τεχνητά άλλα 26 ραδιενεργά ισότοπα ρουβιδίου με μάζες από 75 έως 102 και χρόνο ημιζωής από 37 ms (ρουβίδιο-102) έως 86 ημέρες (ρουβίδιο-83).

+1 κατάσταση οξείδωσης.

Το ρουβίδιο ανακαλύφθηκε το 1861 από τους Γερμανούς επιστήμονες Robert Bunsen και Gustav Kirchhoff και ήταν ένα από τα πρώτα στοιχεία που ανακαλύφθηκαν με φασματοσκοπία, η οποία εφευρέθηκε από τους Bunsen και Kirchhoff το 1859. Το όνομα του στοιχείου αντανακλά το χρώμα της φωτεινότερης γραμμής στο φάσμα του (από το λατινικό rubidus βαθύ κόκκινο) .

Ενώ μελετούσαν διάφορα ορυκτά με ένα φασματοσκόπιο, οι Bunsen και Kirchhoff παρατήρησαν ότι ένα από τα δείγματα λεπιδολίτη που εστάλη από το Rosen (Σαξονία) δίνει γραμμές στην κόκκινη περιοχή του φάσματος. (Ο λεπιδολίτης είναι ένα ορυκτό καλίου και λιθίου που έχει κατά προσέγγιση σύνθεση K 2 Li 3 Al 4 Si 7 O 21 (OH,F) 3 .) Αυτές οι γραμμές δεν βρέθηκαν στα φάσματα καμίας από τις γνωστές ουσίες. Σύντομα, παρόμοιες σκούρες κόκκινες γραμμές βρέθηκαν στο φάσμα του ιζήματος που προέκυψε μετά την εξάτμιση του νερού από δείγματα που ελήφθησαν από τις μεταλλικές πηγές του Μέλανα Δρυμού. Ωστόσο, η περιεκτικότητα του νέου στοιχείου στα δείγματα που δοκιμάστηκαν ήταν αμελητέα και για να εξαχθούν περισσότερο ή λιγότερο απτές ποσότητες, το Bunsen έπρεπε να εξατμίσει πάνω από 40 m 3 μεταλλικού νερού. Από το απογυμνωμένο διάλυμα, καταβύθισε ένα μείγμα χλωρολευκοχρυσικού καλίου, ρουβιδίου και καισίου. Για να διαχωρίσει το ρουβίδιο από τους κοντινότερους συγγενείς του (και ειδικά από μια μεγάλη περίσσεια καλίου), ο Bunsen υπέβαλε το ίζημα σε πολλαπλή κλασματική κρυστάλλωση και έλαβε χλωριούχο ρουβίδιο και καίσιο από το λιγότερο διαλυτό κλάσμα και στη συνέχεια τα μετέτρεψε σε ανθρακικά και τρυγικά (άλατα τρυγικού οξέος ), το οποίο κατέστησε δυνατό τον περαιτέρω καθαρισμό του ρουβιδίου και την απελευθέρωσή του από την κύρια μάζα καισίου. Ο Bunsen κατάφερε να αποκτήσει όχι μόνο μεμονωμένα άλατα ρουβιδίου, αλλά και το ίδιο το μέταλλο. Το μέταλλο ρουβίδιο ελήφθη αρχικά με αναγωγή του όξινου άλατος του υδροτρυγικού ρουβιδίου με αιθάλη.

Ένα τέταρτο του αιώνα αργότερα, ο Ρώσος χημικός Nikolai Nikolaevich Beketov πρότεινε μια άλλη μέθοδο για τη λήψη μεταλλικού ρουβιδίου με αναγωγή του από υδροξείδιο με σκόνη αλουμινίου. Πραγματοποίησε αυτή τη διαδικασία σε έναν σιδερένιο κύλινδρο με σωλήνα εξαερισμού, ο οποίος ήταν συνδεδεμένος με μια γυάλινη δεξαμενή ψυγείου. Ο κύλινδρος θερμάνθηκε σε καυστήρα αερίου και άρχισε μια βίαιη αντίδραση σε αυτόν, συνοδευόμενη από την έκλυση υδρογόνου και την εξάχνωση του ρουβιδίου στο ψυγείο. Όπως έγραψε ο ίδιος ο Beketov, «το ρουβίδιο καταδιώκεται σταδιακά, ρέει προς τα κάτω σαν υδράργυρος, και μάλιστα διατηρεί τη μεταλλική του λάμψη λόγω του γεγονότος ότι το βλήμα είναι γεμάτο με υδρογόνο κατά τη διάρκεια της επιχείρησης».

Κατανομή του ρουβιδίου στη φύση και βιομηχανική εξόρυξή του. Η περιεκτικότητα σε ρουβίδιο στον φλοιό της γης είναι 7,8·10 3%. Αυτό είναι περίπου το ίδιο με το νικέλιο, τον χαλκό και τον ψευδάργυρο. Όσον αφορά τον επιπολασμό στον φλοιό της γης, το ρουβίδιο βρίσκεται περίπου στην 20η θέση, ωστόσο, στη φύση είναι σε διάσπαρτη κατάσταση, το ρουβίδιο είναι ένα τυπικό διασπαρμένο στοιχείο. Τα ορυκτά του ρουβιδίου είναι άγνωστα. Το ρουβίδιο βρίσκεται μαζί με άλλα αλκαλικά στοιχεία, συνοδεύει πάντα το κάλιο. Βρίσκεται σε μια μεγάλη ποικιλία πετρωμάτων και ορυκτών που βρίσκονται στη Βόρεια Αμερική, τη Νότια Αφρική και τη Ρωσία, μεταξύ άλλων, αλλά η συγκέντρωσή του εκεί είναι εξαιρετικά χαμηλή. Μόνο οι λεπιδόλιθοι περιέχουν κάπως περισσότερο ρουβίδιο, μερικές φορές 0,2% και περιστασιακά έως 13% (σε όρους Rb 2 O).

Τα άλατα του ρουβιδίου διαλύονται στο νερό των θαλασσών, των ωκεανών και των λιμνών. Η συγκέντρωσή τους εδώ είναι επίσης πολύ χαμηλή, κατά μέσο όρο περίπου 100 μg/L. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η περιεκτικότητα σε ρουβίδιο στο νερό είναι υψηλότερη: στις εκβολές της Οδησσού αποδείχθηκε ότι ήταν 670 μg/l και στην Κασπία Θάλασσα 5700 μg/l. Αυξημένη περιεκτικότητα σε ρουβίδιο βρέθηκε επίσης σε ορισμένες μεταλλικές πηγές στη Βραζιλία.

Από το θαλασσινό νερό, το ρουβίδιο πέρασε σε κοιτάσματα άλατος ποτάσας, κυρίως σε καρναλλίτες. Στους καρναλλίτες Strassfurt και Solikamsk, η περιεκτικότητα σε ρουβίδιο κυμαίνεται από 0,037 έως 0,15%. Ο ορυκτός καρναλλίτης είναι μια σύνθετη χημική ένωση που σχηματίζεται από χλωριούχα κάλιο και μαγνήσιο με νερό. Ο τύπος του είναι KCl·MgCl 2 ·6H 2 O. Το ρουβίδιο δίνει ένα άλας παρόμοιας σύνθεσης RbCl·MgCl 2 ·6H 2 O, και τα δύο άλατα καλίου και ρουβιδίου έχουν την ίδια δομή και σχηματίζουν μια συνεχή σειρά στερεών διαλυμάτων, που κρυσταλλώνονται μαζί . Ο καρναλλίτης είναι εξαιρετικά διαλυτός στο νερό, επομένως το άνοιγμα του ορυκτού δεν είναι δύσκολο. Ορθολογικές και οικονομικές μέθοδοι για την εξαγωγή του ρουβιδίου από τον καρναλλίτη, μαζί με άλλα στοιχεία, έχουν πλέον αναπτυχθεί και περιγράφεται στη βιβλιογραφία.

Ωστόσο, το μεγαλύτερο μέρος του εξορυσσόμενου ρουβιδίου λαμβάνεται ως υποπροϊόν από την παραγωγή λιθίου από λεπιδολίτη. Αφού απομονωθεί το λίθιο με τη μορφή ανθρακικού ή υδροξειδίου, το ρουβίδιο κατακρημνίζεται από τα μητρικά υγρά με τη μορφή μίγματος ρουβιδίου αλουμίνας, καλίου αλουμίνας και καισίου στυπτηρίας MAl(SO 4) 2 12H 2 O (M = Rb, K, Cs). Το μίγμα διαχωρίζεται με επαναλαμβανόμενη ανακρυστάλλωση. Το ρουβίδιο απομονώνεται επίσης από τον χρησιμοποιημένο ηλεκτρολύτη, ο οποίος λαμβάνεται όταν το μαγνήσιο λαμβάνεται από τον καρναλλίτη. Το ρουβίδιο απομονώνεται από αυτό με ρόφηση κατά την καθίζηση σιδηροκυανιδίων σιδήρου ή νικελίου. Στη συνέχεια τα σιδηροκυανιούχα πυρώνονται και λαμβάνεται ανθρακικό ρουβίδιο με ακαθαρσίες καλίου και καισίου. Κατά τη λήψη καισίου από ρύπανση, το ρουβίδιο εξάγεται από τα μητρικά υγρά μετά την καθίζηση του Cs 3 . Είναι επίσης δυνατή η εξαγωγή ρουβιδίου από τεχνολογικά διαλύματα που σχηματίζονται κατά την παραγωγή αλουμίνας από νεφελίνη.

Για την εκχύλιση του ρουβιδίου, χρησιμοποιούνται μέθοδοι εκχύλισης και ιοντοανταλλακτική χρωματογραφία. Οι ενώσεις ρουβιδίου υψηλής καθαρότητας λαμβάνονται χρησιμοποιώντας πολυαλογονίδια.

Ένα σημαντικό μέρος του παραγόμενου ρουβιδίου απομονώνεται κατά την παραγωγή λιθίου, επομένως η εμφάνιση μεγάλου ενδιαφέροντος για το λίθιο για χρήση σε θερμοπυρηνικές διεργασίες στη δεκαετία του 1950 οδήγησε σε αύξηση της παραγωγής λιθίου και, κατά συνέπεια, ρουβιδίου και επομένως ρουβιδίου. οι ενώσεις έγιναν πιο προσιτές.

Το ρουβίδιο είναι ένα από τα λίγα χημικά στοιχεία του οποίου οι πόροι και οι δυνατότητες εξόρυξης είναι μεγαλύτερες από την τρέχουσα ζήτηση για αυτό. Δεν υπάρχουν επίσημα στατιστικά στοιχεία για την παραγωγή και τη χρήση του ρουβιδίου και των ενώσεων του. Πιστεύεται ότι η ετήσια παραγωγή ρουβιδίου είναι περίπου 5 τόνοι.

Η αγορά ρουβιδίου είναι πολύ μικρή. Το μέταλλο δεν διαπραγματεύεται ενεργά και δεν υπάρχει τιμή αγοράς για αυτό. Οι τιμές που καθορίζουν οι εταιρείες που εμπορεύονται το ρουβίδιο και τις ενώσεις του διαφέρουν δεκαπλάσιες.

Χαρακτηρισμός απλής ουσίας, βιομηχανική παραγωγή και χρήση μεταλλικού ρουβιδίου. Το ρουβίδιο είναι ένα μαλακό, ασημί-λευκό μέταλλο. Σε συνηθισμένες θερμοκρασίες, έχει σχεδόν κολλώδη υφή. Το ρουβίδιο τήκεται στους 39,32°C, βράζει στους 687,2°C. Οι ατμοί του ρουβιδίου είναι χρωματισμένοι πρασινωπό-μπλε.

Το ρουβίδιο είναι εξαιρετικά αντιδραστικό. Στον αέρα, οξειδώνεται αμέσως και αναφλέγεται, σχηματίζοντας υπεροξείδιο RbO 2 (με ένα μείγμα υπεροξειδίου Rb 2 O 2 ):

Rb + O 2 \u003d RbO 2, 2Rb + O 2 \u003d Rb 2 O 2

Το ρουβίδιο αντιδρά με το νερό με έκρηξη με το σχηματισμό υδροξειδίου RbOH και την έκλυση υδρογόνου: 2Rb + 2H 2 O = 2RbOH + H 2.

Το ρουβίδιο συνδυάζεται άμεσα με τα περισσότερα αμέταλλα. Ωστόσο, δεν αλληλεπιδρά με το άζωτο υπό κανονικές συνθήκες. Το νιτρίδιο του ρουβιδίου Rb 3 N σχηματίζεται με τη διέλευση ηλεκτρικής εκκένωσης σε υγρό άζωτο μεταξύ ηλεκτροδίων από ρουβίδιο.

Το ρουβίδιο μειώνει τα οξείδια σε απλές ουσίες. Αντιδρά με όλα τα οξέα για να σχηματίσει τα αντίστοιχα άλατα και με τις αλκοόλες δίνει αλκοολικά:

2Rb + 2C 2 H 5 OH = 2C 2 H 5 ORb + H 2

Το ρουβίδιο διαλύεται σε υγρή αμμωνία, με αποτέλεσμα μπλε διαλύματα που περιέχουν διαλυτωμένα ηλεκτρόνια και έχουν ηλεκτρονική αγωγιμότητα.

Το ρουβίδιο σχηματίζει κράματα και διαμεταλλικές ενώσεις με πολλά μέταλλα. Η ένωση RbAu, στην οποία ο δεσμός μεταξύ των μετάλλων είναι μερικώς ιοντικός, είναι ημιαγωγός.

Το μέταλλο ρουβίδιο λαμβάνεται κυρίως με την αναγωγή ενώσεων ρουβιδίου (συνήθως αλογονιδίων), ασβεστίου ή μαγνησίου:

2RbCl + 2Ca = 2Rb + CaCl 2

Rb 2 CO 3 + 3Mg = 2Rb + 3MgO + C

Η αντίδραση αλογονιδίου του ρουβιδίου με μαγνήσιο ή ασβέστιο πραγματοποιείται στους 600800 ° C και 0,1 Pa. Το προϊόν καθαρίζεται από ακαθαρσίες με απόσταξη και απόσταξη υπό κενό.

Το ρουβίδιο μπορεί να ληφθεί ηλεκτροχημικά από τήγμα αλογονιδίου του ρουβιδίου σε υγρή κάθοδο μολύβδου. Από το κράμα μολύβδου-ρουβιδίου που προκύπτει, το ρουβίδιο απομονώνεται με απόσταξη υπό κενό.

Σε μικρές ποσότητες, το ρουβίδιο λαμβάνεται με την αναγωγή του χρωμικού ρουβιδίου Rb 2 CrO 4 με ζιρκόνιο ή σκόνη πυριτίου και το ρουβίδιο υψηλής καθαρότητας με αργή θερμική αποσύνθεση του αζιδίου του ρουβιδίου RbN 3 σε κενό στους 390395 ° C.

Το μέταλλο ρουβίδιο είναι συστατικό του υλικού καθόδου για φωτοκύτταρα και φωτοηλεκτρικούς πολλαπλασιαστές, αν και οι φωτοκάθοδοι ρουβιδίου είναι κατώτερες από κάποιες άλλες, ιδιαίτερα αυτές του καισίου, όσον αφορά την ευαισθησία και το εύρος δράσης. Αποτελεί μέρος των λιπαντικών συνθέσεων που χρησιμοποιούνται στην τεχνολογία αεριωθουμένων και διαστημικής τεχνολογίας. Οι ατμοί του ρουβιδίου χρησιμοποιούνται σε ηλεκτρικούς σωλήνες εκκένωσης.

Το μέταλλο ρουβίδιο είναι συστατικό καταλυτών (εφαρμόζεται σε ενεργή αλουμίνα, σιλικαζέλ, μεταλλουργική σκωρία) για την πρόσθετη οξείδωση οργανικών ακαθαρσιών κατά την παραγωγή φθαλικού ανυδρίτη, καθώς και τη διαδικασία λήψης κυκλοεξανίου από βενζόλιο. Παρουσία του, η αντίδραση προχωρά σε χαμηλότερες θερμοκρασίες και πιέσεις από ό,τι όταν οι καταλύτες ενεργοποιούνται με νάτριο ή κάλιο και σχεδόν δεν παρεμποδίζεται από δηλητήρια που είναι θανατηφόρα για τους συμβατικούς καταλύτες - ουσίες που περιέχουν θείο.

Το ρουβίδιο είναι επικίνδυνο στον χειρισμό. Αποθηκεύεται σε ειδικές γυάλινες αμπούλες σε ατμόσφαιρα αργού ή σε σφραγισμένα χαλύβδινα δοχεία κάτω από ένα στρώμα αφυδατωμένου ορυκτελαίου.

ενώσεις ρουβιδίου. Το ρουβίδιο σχηματίζει ενώσεις με όλα τα κοινά ανιόντα. Σχεδόν όλα τα άλατα ρουβιδίου είναι πολύ διαλυτά στο νερό. Όπως το κάλιο, τα άλατα Rb 2 SiF 6 , Rb 2 PtCl 6 είναι ελαφρώς διαλυτά.

Ενώσεις ρουβιδίου με οξυγόνο.

Το ρουβίδιο σχηματίζει πολυάριθμες ενώσεις οξυγόνου, όπως το οξείδιο Rb 2 O, το υπεροξείδιο Rb 2 O 2, το υπεροξείδιο RbO 2 και το όζον RbO 3. Όλα είναι χρωματισμένα, για παράδειγμα, το Rb 2 O είναι έντονο κίτρινο και το RbO 2 είναι σκούρο καφέ. Το υπεροξείδιο του ρουβιδίου σχηματίζεται όταν το ρουβίδιο καίγεται στον αέρα. Το υπεροξείδιο του ρουβιδίου λαμβάνεται με οξείδωση του ρουβιδίου διαλυμένου σε άνυδρη αμμωνία με άνυδρο υπεροξείδιο του υδρογόνου και του οξειδίου του ρουβιδίου με θέρμανση ενός μείγματος μεταλλικού ρουβιδίου και του υπεροξειδίου του. Το οξείδιο, το υπεροξείδιο και το υπεροξείδιο είναι θερμικά σταθερά, λιώνουν στους 500°C περίπου.

Φάνηκε με ανάλυση περίθλασης ακτίνων Χ ότι η ένωση της σύνθεσης Rb 4 O 6 που λαμβάνεται σε στερεή κατάσταση με την αντίδραση του Rb 2 O 2 με RbO 2 σε αναλογία 1:2 έχει τη σύνθεση. Ταυτόχρονα, τα διατομικά ανιόντα οξυγόνου διαφορετικών τύπων (υπεροξείδιο και υπεροξείδιο) σε μια κυβική μονάδα κυψέλης δεν διακρίνονται ακόμη και στους 60 ° C. Αυτή η ένωση λιώνει στους 461 ° C.

Το οζονίδιο του ρουβιδίου RbO 3 σχηματίζεται από τη δράση του όζοντος σε άνυδρη σκόνη RbOH σε χαμηλή θερμοκρασία:

4RbOH + 4O 3 \u003d 4RbO 3 + 2H 2 O + O 2

Η μερική οξείδωση του ρουβιδίου σε χαμηλές θερμοκρασίες δίνει μια ένωση της σύνθεσης Rb 6 O, η οποία αποσυντίθεται πάνω από 7,3 ° C με το σχηματισμό λαμπερών κρυστάλλων χρώματος χαλκού που έχουν τη σύνθεση Rb 9 O 2 . Κάτω από τη δράση του νερού, η ένωση Rb 9 O 2 αναφλέγεται. Στους 40,2°C λιώνει με αποσύνθεση και σχηματισμό Rb 2 O και Rb σε αναλογία 2:5.

ανθρακικό ρουβίδιοΤο Rb 2 CO 3 λιώνει στους 873 ° C, είναι πολύ διαλυτό στο νερό: στους 20 ° C, 450 g ανθρακικού ρουβιδίου διαλύονται σε 100 g νερού.

Το 1921 οι Γερμανοί χημικοί Franz Fischer Franz (18771947) και Hans Tropsch (Tropsch Hans) (18891935) διαπίστωσαν ότι το ανθρακικό ρουβίδιο είναι ένα εξαιρετικό συστατικό καταλύτη για την παραγωγή συνθετικής συνθόλης ελαίων (ένα μείγμα αλκοολών, αλδεΰδων και κετόνων που σχηματίζεται από νερό. αέριο στους 410°C και πίεση 140150 atm παρουσία ειδικού καταλύτη).

Το ανθρακικό ρουβίδιο έχει θετική επίδραση στη διαδικασία πολυμερισμού των αμινοξέων· με τη βοήθειά του, έχουν ληφθεί συνθετικά πολυπεπτίδια με μοριακό βάρος έως και 40.000 και η αντίδραση προχωρά πολύ γρήγορα.

υδρίδιο του ρουβιδίουΤο RbH λαμβάνεται από την αλληλεπίδραση απλών ουσιών όταν θερμαίνεται υπό πίεση 510 MPa παρουσία καταλύτη:

2Rb + H 2 = 2RbH

Αυτή η ένωση τήκεται στους 585°C. αποσυντίθεται υπό την επίδραση του νερού.

αλογονίδια ρουβιδίουΤα RbF, RbCl, RbBr, RbI λαμβάνονται με αντίδραση υδροξειδίου ή ανθρακικού ρουβιδίου με τα αντίστοιχα υδραλογονικά οξέα, με αντίδραση θειικού ρουβιδίου με διαλυτά αλογονίδια βαρίου και επίσης με διέλευση θειικού ή νιτρικού ρουβιδίου μέσω ρητίνης ανταλλαγής ιόντων.

Τα αλογονίδια του ρουβιδίου είναι πολύ διαλυτά στο νερό, χειρότερα σε οργανικούς διαλύτες. Διαλύονται σε υδατικά διαλύματα υδραλογονικών οξέων, σχηματίζοντας υδραλογονίδια σε διάλυμα, η σταθερότητα των οποίων μειώνεται από υδροδιφθοριούχο RbHF 2 σε υδροδιιωδίδιο RbHI 2.

Το φθοριούχο ρουβίδιο είναι συστατικό ειδικών ποτηριών και συνθέσεων για αποθήκευση θερμότητας. Είναι ένα οπτικό υλικό διαφανές στην περιοχή των 916 μm. Το χλωριούχο ρουβίδιο χρησιμεύει ως ηλεκτρολύτης στις κυψέλες καυσίμου. Προστίθεται σε ειδικά χυτοσίδηρο για τη βελτίωση των μηχανικών ιδιοτήτων τους και αποτελεί συστατικό του υλικού καθόδου σε καθοδικούς σωλήνες.

Σε μείγματα χλωριούχου ρουβιδίου με χλωρίδια χαλκού, αργύρου ή λιθίου, η ηλεκτρική αντίσταση πέφτει τόσο απότομα με την αύξηση της θερμοκρασίας που μπορούν να γίνουν πολύ χρήσιμα θερμίστορ σε διάφορες ηλεκτρικές εγκαταστάσεις που λειτουργούν σε θερμοκρασία 150290 °C.

Το ιωδιούχο ρουβίδιο χρησιμοποιείται ως συστατικό φωταυγών υλικών για φθορίζουσες οθόνες, στερεούς ηλεκτρολύτες σε πηγές χημικού ρεύματος. Σύνδεση Το RbAg 4 I 5 έχει την υψηλότερη ηλεκτρική αγωγιμότητα από όλους τους γνωστούς ιοντικούς κρυστάλλους. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε μπαταρίες λεπτής μεμβράνης.

Σύνθετες ενώσεις. Το ρουβίδιο δεν χαρακτηρίζεται από το σχηματισμό ομοιοπολικών δεσμών. Τα πιο σταθερά είναι τα σύμπλοκά του με πολυοδοντικούς συνδέτες, όπως οι αιθέρες κορώνας, όπου συνήθως εμφανίζει αριθμό συντονισμού 6.

Μια άλλη ομάδα πολύ αποτελεσματικών προσδεμάτων που έχουν χρησιμοποιηθεί πρόσφατα για τον συντονισμό των αλκαλικών κατιόντων είναι οι μακροκυκλικοί πολυοδοντικοί συνδέτες, τους οποίους ο Γάλλος οργανικός χημικός Jean Marie Lehn ονόμασε κρυπτάντες (Εικ. 1).

Το ρουβίδιο σχηματίζει το σύμπλεγμα του ΚΝΣ. H 2 O, στην οποία η κρύπτη N((CH 2 CH 2 O) 2 CH 2 CH 2 ) 3 N (κρυπτή) περικλείει το κατιόν σε ένα πολύεδρο συντονισμού που έχει σχήμα τριγωνικού πρίσματος με δύο πώματα (Εικ. 2).

Το οζονίδιο του ρουβιδίου σχηματίζει σταθερά διαλύματα σε οργανικούς διαλύτες (όπως CH 2 Cl 2 , τετραϋδροφουράνιο ή CH 3 CN) εάν το κατιόν συντονίζεται από αιθέρες στεφάνης ή κρυπτάδικα. Η αργή εξάτμιση των διαλυμάτων αμμωνίας τέτοιων συμπλεγμάτων οδηγεί στο σχηματισμό κόκκινων κρυστάλλων. Η ανάλυση περίθλασης ακτίνων Χ της ένωσης της σύνθεσης έδειξε ότι ο αριθμός συντονισμού του ατόμου ρουβιδίου είναι 9. Σχηματίζει έξι δεσμούς με τον αιθέρα κορώνας, δύο με το ιόν Ο 3 και έναν με το μόριο της αμμωνίας.

Η χρήση ισοτόπων ρουβιδίου.

Το ρουβίδιο-87 εκπέμπει αυθόρμητα ηλεκτρόνια (ακτινοβολία b) και μετατρέπεται σε ισότοπο του στροντίου. Περίπου το 1% του στροντίου σχηματίστηκε στη Γη με αυτόν τον τρόπο και αν προσδιορίσουμε την αναλογία των ισοτόπων στροντίου και ρουβιδίου με αριθμό μάζας 87 σε οποιοδήποτε βράχο, τότε μπορούμε να υπολογίσουμε την ηλικία του με μεγάλη ακρίβεια. Αυτή η μέθοδος είναι κατάλληλη για τα πιο αρχαία πετρώματα και ορυκτά. Με τη βοήθειά του, διαπιστώθηκε, για παράδειγμα, ότι οι παλαιότεροι βράχοι της αμερικανικής ηπείρου προέκυψαν πριν από 2100 εκατομμύρια χρόνια.

Το ραδιονουκλίδιο ρουβίδιο-82 με χρόνο ημιζωής 76 s χρησιμοποιείται στη διάγνωση. Με τη βοήθειά του, ειδικότερα, αξιολογήστε την κατάσταση του μυοκαρδίου. Το ισότοπο εγχέεται στο κυκλοφορικό σύστημα του ασθενούς και η ροή του αίματος αναλύεται με τομογραφία εκπομπής ποζιτρονίων (PET).

Έλενα Σαβινκίνα

(Ρουβίδιο· από το λατ. rubidus - κόκκινο, σκούρο κόκκινο), Rb - χημικό. στοιχείο της ομάδας Ι του περιοδικού συστήματος στοιχείων] στο. ν.37, στο. μ. 85,47. Ασημί λευκό μέταλλο. Στις ενώσεις, εμφανίζει κατάσταση οξείδωσης + 1. Το φυσικό R. αποτελείται από το σταθερό ισότοπο 85Rb (72,15%) και το ραδιενεργό ισότοπο 87Rb (27,85%) με χρόνο ημιζωής 5 10 10 χρόνια. Έχουν ληφθεί περισσότερα από 20 ραδιενεργά ισότοπα, από τα οποία το ισότοπο 86Rb με χρόνο ημιζωής 18,66 ημέρες βρίσκει τη μεγαλύτερη χρήση. Ο R. ανακάλυψε (1861) Γερμανός. χημικός R.V. Bunsen και Γερμανός. ο φυσικός G. R. Kirchhoff ενώ μελετούσε το φάσμα των εξαχλωρολευκοχρυσικών αλάτων αλκαλίων που κατακρημνίστηκαν από ένα μητρικό υγρό μετά την αποσύνθεση ενός από τα δείγματα λεπιδολίτη.

Το μεταλλικό ρουβίδιο ελήφθη για πρώτη φορά (1863) από τον R. V. Bunsen με την αναγωγή του υδροτρυγικού ρουβιδίου με άνθρακα. Το R. είναι ένα από τα σπάνια και πολύ διάσπαρτα στοιχεία. Η περιεκτικότητά του στον φλοιό της γης είναι 1,5 10 -2%. Σε ελεύθερη κατάσταση, δεν εμφανίζεται στη φύση λόγω του μεγάλου χημ. δραστηριότητα. Αποτελεί μέρος 97 ορυκτών, εκ των οποίων ο zinnwaldite χρησιμεύει και ως πηγή R.. Περιέχεται σε πυριγενή, αλκαλικά και ιζηματογενή πετρώματα, σε γρανιτικούς πηγματίτες, έδαφος, σε πολλά άλλα. άλατα, στο θαλασσινό νερό, ζωντανούς οργανισμούς και φυτά, στον άνθρακα. Το κρυσταλλικό πλέγμα του R. είναι σωματοκεντρικό κυβικό με περίοδο a - 5,70 A (t-ra 0R C). Η ατομική ακτίνα είναι 2,48 Α, η ιοντική ακτίνα του Rb+ είναι 1,49 AU. Πυκνότητα (t-ra 0 ° C) 1,5348 g / cm3; σ.τ. 38,7°C. σ.σ. 703°C; βλ. θερμικός συντελεστής. γραμμική διαστολή στην περιοχή t-r 0-38 ° C είναι ίση με 9,0 10 -5 deg-1. η θερμοχωρητικότητα σε θερμοκρασίες 0 και 25 ° C είναι 7,05 και 7,43 cal / g-atom deg, αντίστοιχα. η ειδική ηλεκτρική αντίσταση στους t-re 0 ° C είναι 11,25 microhm εκ. Το μεταλλικό R. είναι παραμαγνητικό. Το R. είναι ένα μαλακό, όλκιμο μέταλλο. Σκληρότητα Mohs - 0,3; ΗΒ = 0,022; μέτρο κανόνων, ελαστικότητα 240 kgf/mm2; Η πίεση εξόδου pr και t-re 22 ° C είναι 0,08 kgf / mm2. συμπιεστότητα σε θερμοκρασία δωματίου 5,20 10 -3 kgf/mm2. Ζεύγη R. είναι βαμμένα πορτοκαλί.

Οι πτητικές ενώσεις του ρουβιδίου χρωματίζουν τη φλόγα ενός καυστήρα αερίου σε μπλε-κόκκινο (μωβ) χρώμα. Το ρουβίδιο είναι εξαιρετικά δραστικό, υπερβαίνοντας την αντιδραστικότητα του καλίου, του νατρίου και του λιθίου. Στον αέρα, το μέταλλο οξειδώνεται αμέσως με την ανάφλεξη, σχηματίζοντας υπεροξείδιο Rb202 και υπεροξείδιο Rb02. Με το οξυγόνο, ανάλογα με τις συνθήκες οξείδωσης, δίνει οξείδιο Rb20, υπεροξείδιο Rb202, υπεροξείδιο Rb02, οζονίδιο Rb03 και υδροξείδιο RbOH. Όταν αλληλεπιδρά με το υδρογόνο, σχηματίζεται υδρίδιο RbH - μια λευκή κρυσταλλική ουσία, που χαρακτηρίζεται από μια μεγάλη χημική ουσία. δραστηριότητα. Το R. συνδυάζεται απευθείας (με ανάφλεξη) με αλογόνα, σχηματίζοντας RbF, RbCl, RbBr και Rbl - άχρωμους κρυστάλλους, εύκολα διαλυτούς στο νερό και πολλούς άλλους. οργανικούς διαλύτες. Σε υγρό άζωτο σε ηλεκτρ. μια εκκένωση μεταξύ ηλεκτροδίων από P παράγει νιτρίδιο Rb3N, μια πράσινη ή μπλε πολύ υγροσκοπική, ασταθή σκόνη. Το αζίδιο RbN3 λαμβάνεται με την αντίδραση ανταλλαγής μεταξύ αζιδίου του βαρίου και θειικού R., με την αλληλεπίδραση του R. αμιδίου με το υποξείδιο του αζώτου. Οι ενώσεις του ρουβιδίου με θείο, σελήνιο και τελλούριο είναι γνωστές - χαλκοενίδια. Sulfide Rb2S 4H20 - λευκή λεπτή κρυσταλλική σκόνη, υγρή στον αέρα. Το άνυδρο Rb2S είναι μια σκούρα κόκκινη κρυσταλλική σκόνη. Η λευκή κρυσταλλική σκόνη σεληνιδίου Rb2Se και η ανοιχτή κίτρινη σκόνη Rb2Te αποσυντίθενται στον αέρα. Με άνθρακα το R. σχηματίζει ακετυλίδιο Rb2C2, ενώσεις C8Rb, C24Rb κ.λπ. με φώσφορο - Rb2P5, RbPHa, με πυρίτιο - πυριτικό RbSi. Κατά την αντικατάσταση του υδρογόνου με ανόργανο οξύ, παίρνετε το αντίστοιχο αλάτι - θειικό, ανθρακικό, νιτρικό κλπ. Με πολλά άλλα. μέταλλα, συμπεριλαμβανομένων των αλκαλικών, μορφών R..

Σε αντιδράσεις με ανόργανες ενώσεις, συμπεριφέρεται ως αναγωγικός παράγοντας. Στη βιομηχανία, το μεταλλικό ρουβίδιο λαμβάνεται κυρίως με θερμική αναγωγή υπό κενό, δρώντας για παράδειγμα σε άλατα R.. σε ενώσεις αλογόνου, μαγνήσιο ή ασβέστιο σε υψηλές θερμοκρασίες σε κενό. Για την παραγωγή του R. καταφεύγουν και στην ηλεκτροχημική μέθοδο. Κατά την ηλεκτρόλυση, για παράδειγμα, ένα τήγμα χλωριούχου RbCl και μια υγρή κάθοδο μολύβδου, λαμβάνεται ένα κράμα μολύβδου-ρουβιδίου, από το οποίο το μέταλλο απομονώνεται με απόσταξη σε κενό. Μια μικρή ποσότητα πολύ καθαρού μετάλλου λαμβάνεται με θέρμανση του R. azide στους t-ry 390-395 ° C σε κενό. Ζεύγη R. χρησιμοποιούνται σε λέιζερ, σε ευαίσθητα μαγνητόμετρα απαραίτητα για διαστημική έρευνα, γεωφυσική αναζήτηση πετρελαίου κ.λπ. Λαμπτήρες χαμηλής πίεσης με ατμό P. χρησιμοποιούνται ως πηγές συντονισμένης ακτινοβολίας. Η μεταλλική ακτινοβολία χρησιμοποιείται σε κυψέλες καυσίμου υδριδίου· είναι συστατικό μεταλλικών ψυκτικών για πυρηνικούς αντιδραστήρες· χρησιμοποιείται για την κατασκευή φωτοπολλαπλασιαστών υψηλής απόδοσης· βρίσκει εφαρμογή σε ραδιοσωλήνες κενού ως λήπτη και για τη δημιουργία θετικών ιόντων στα νήματα. Επιπλέον, το ρουβίδιο χρησιμοποιείται σε πυρηνικά γυροσκόπια, με τη βοήθεια του οποίου προσδιορίζουν την αλλαγή στη γωνιακή θέση ή τη γωνιακή ταχύτητα σε πρότυπα υπερσταθερής συχνότητας. είναι μέρος των λιπαντικών που χρησιμοποιούνται στην τεχνολογία αεριωθουμένων και διαστημικής τεχνολογίας. Το οξείδιο RbaO χρησιμοποιείται σε πολύπλοκες φωτοκαθόδους· είναι μέρος των γυαλιών ηλεκτροδίων και των μετρητών pH. ένα μείγμα χλωριδίων R. και χαλκού χρησιμοποιείται στην κατασκευή θερμίστορ για υψηλές θερμοκρασίες (έως 290 ° C).

Χαρακτηριστικό στοιχείου

Το 1861 ο Robert Bunzei ανακάλυψε ένα νέο στοιχείο μελετώντας το αλάτι των ορυκτών πηγών με φασματική ανάλυση. Η παρουσία του αποδείχθηκε από σκούρες κόκκινες γραμμές στο φάσμα, που άλλα στοιχεία δεν έδιναν. Σύμφωνα με το χρώμα αυτών των γραμμών, το στοιχείο ονομάστηκε ρουβίδιο (rubidus - σκούρο κόκκινο). Το 1863, ο R. Bunsen έλαβε αυτό το μέταλλο στην καθαρή του μορφή με την αναγωγή του τρυγικού ρουβιδίου (τρυγικό άλας) με αιθάλη.

Ένα χαρακτηριστικό του στοιχείου είναι η ελαφρά διεγερσιμότητα των ατόμων του. Η εκπομπή ηλεκτρονίων από αυτό εμφανίζεται υπό τη δράση των κόκκινων ακτίνων του ορατού φάσματος. Αυτό οφείλεται στη μικρή διαφορά στις ενέργειες του ατομικού 4ρεκαι 5 μικρό -τροχιακά. Από όλα τα αλκαλικά στοιχεία που έχουν σταθερό , το ρουβίδιο (όπως το καίσιο) έχει μια από τις μεγαλύτερες ατομικές ακτίνες και μικρό δυναμικό ιοντισμού. Τέτοιες παράμετροι καθορίζουν τη φύση του στοιχείου: υψηλή ηλεκτροθετικότητα, ακραία χημική δραστηριότητα, χαμηλό σημείο τήξης (39 ° C) και χαμηλή αντίσταση σε εξωτερικές επιδράσεις.

Ιδιότητες απλής ουσίας και ενώσεων

Το εξωτερικά συμπαγές ρουβίδιο είναι ένα γυαλιστερό ασημί-λευκό μέταλλο. Σε συνηθισμένη θερμοκρασία, η κατάστασή του μοιάζει με πάστα. Είναι ελαφρύ καθώς η πυκνότητά του είναι μόνο 1,5 g/cm³ , δεν μεταφέρει το ηλεκτρικό ρεύμα, οι ατμοί του έχουν πρασινωπό-μπλε χρώμα. Στις ενώσεις, είναι αποκλειστικά κατιόν με κατάσταση οξείδωσης +1. Ο δεσμός είναι σχεδόν 100% ιοντικός, αφού το άτομο ρουβιδίου χαρακτηρίζεται από υψηλή πολωσιμότητα και απουσία πολωτικής επίδρασης στα περισσότερα άτομα και ιόντα. Η υψηλή δραστηριότητά του οδηγεί στο γεγονός ότι αναφλέγεται αμέσως στον αέρα και αντιδρά βίαια με τον πάγο ακόμη και σε θερμοκρασίες κάτω των -100 ° C. Το αποτέλεσμα της οξείδωσης αυτού του μετάλλου είναι το υπεροξείδιο Rb 2 O 2 και υπεροξείδιο Rb 2 O 4 . Οξείδιο Rb 2 Το Ο σχηματίζεται κάτω από ειδικές συνθήκες. Υδροξείδιο RbOH - άχρωμοι κρύσταλλοι μεt pl = 301°С. Το RbOH απελευθερώνεται από τα διαλύματα με τη μορφή κρυσταλλικών υδριτών. H 2 O και RbOH 2H 2 O.

Με αλογόνα, θείο, φώσφορο , μονοξείδιο του άνθρακα (IV) και τετραχλωράνθρακα, το μέταλλο αντιδρά με έκρηξη. Σε ένα ήσυχο ηλεκτρικό φορτίο με άζωτο, σχηματίζει νιτρίδιο Rb 3 Ν. Πάνω από 300 ° C, το μέταλλο μπορεί να καταστρέψει, αποκαθιστώντας το SiO 2 :

2Rb + SiO 2 = Rb 2 O 2 + Si

Όταν θερμαίνεται λιωμένο ρουβίδιο στην ατμόσφαιραυδρογόνο σχηματίζεται ένα ασταθές υδρίδιο RbH, το οποίο οξειδώνεται με την ανάφλεξη υπό την επίδραση της υγρασίας του αέρα.

Λήψη και χρήση ρουβιδίου

Το ρουβίδιο είναι αρκετά ευρέως διαδεδομένο στη φύση: η περιεκτικότητά του στον φλοιό της γης είναι 3,1 10ˉ² %. Ωστόσο, δεν σχηματίζει τα δικά του ορυκτά και εμφανίζεται μαζί με άλλα αλκαλικά μέταλλα (πάντα συνοδεύει το κάλιο). Εξάγεται στην πορεία κατά την επεξεργασία ορυκτών πρώτων υλών, ιδίως λεπιδολίτη και καρναλλίτη, με σκοπό την εξαγωγή ενώσεων καλίου και μαγνησίου. Τα σκευάσματα ρουβιδίου έχουν χρησιμοποιηθεί μερικές φορές για ιατρική χρήση ως υπνωτικά και αναλγητικά φάρμακα και στη θεραπεία ορισμένων μορφών επιληψίας. Στην αναλυτική χημεία, οι ενώσεις ρουβιδίου χρησιμοποιούνται ως ειδικά αντιδραστήρια για

Ρουβίνιοανακαλύφθηκε το 1861 από τους Γερμανούς επιστήμονες Robert Bunsen και Gustav Kirchhoff και έγινε ένα από τα πρώτα στοιχεία που ανακαλύφθηκαν με φασματοσκοπία, η οποία εφευρέθηκε από τους Bunsen και Kirchhoff το 1859. Ο Robert Bunsen και ο Gustav Kirchhoff εξόρυξαν 150 κιλά λεπιδολίτη και πήραν αρκετά γραμμάρια ρουβίου για ανάλυση, τέτοια Έτσι ανακάλυψαν ένα νέο στοιχείο. Το όνομα ενός στοιχείου αντανακλά το χρώμα της φωτεινότερης γραμμής στο φάσμα του.

Παγκόσμιοι πόροι ρουβιδίου

Η περιεκτικότητα σε ρουβίδιο στον φλοιό της γης είναι 7,8·10−3%, που είναι περίπου ίση με τη συνολική περιεκτικότητα σε νικέλιο, χαλκό και ψευδάργυρο. Όσον αφορά τον επιπολασμό στον φλοιό της γης, το ρουβίδιο βρίσκεται περίπου στην 20η θέση, αλλά στη φύση είναι σε διάσπαρτη κατάσταση, το ρουβίδιο είναι ένα τυπικό διασκορπισμένο στοιχείο. Τα ορυκτά του ρουβιδίου είναι άγνωστα. Το ρουβίδιο βρίσκεται μαζί με άλλα αλκαλικά στοιχεία, συνοδεύει πάντα το κάλιο. Βρίσκεται σε μια μεγάλη ποικιλία πετρωμάτων και ορυκτών που βρίσκονται στη Βόρεια Αμερική, τη Νότια Αφρική και τη Ρωσία, μεταξύ άλλων, αλλά η συγκέντρωσή του εκεί είναι εξαιρετικά χαμηλή. Μόνο οι λεπιδόλιθοι περιέχουν κάπως περισσότερο ρουβίδιο, μερικές φορές 0,2% και περιστασιακά έως 1-3% (σε όρους Rb2O).

Τα άλατα του ρουβιδίου διαλύονται στο νερό των θαλασσών, των ωκεανών και των λιμνών. Η συγκέντρωσή τους εδώ είναι επίσης πολύ χαμηλή, κατά μέσο όρο περίπου 100 μg/L. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η περιεκτικότητα σε ρουβίδιο στο νερό είναι υψηλότερη: στις εκβολές της Οδησσού αποδείχθηκε ότι ήταν 670 μg/l και στην Κασπία Θάλασσα - 5700 μg/l. Αυξημένη περιεκτικότητα σε ρουβίδιο βρέθηκε επίσης σε ορισμένες μεταλλικές πηγές στη Βραζιλία.

Από το θαλασσινό νερό, το ρουβίδιο πέρασε σε κοιτάσματα άλατος ποτάσας, κυρίως σε καρναλλίτες. Στους καρναλλίτες Strassfurt και Solikamsk, η περιεκτικότητα σε ρουβίδιο κυμαίνεται από 0,037 έως 0,15%. Ο ορυκτός καρναλλίτης είναι μια σύνθετη χημική ένωση που σχηματίζεται από χλωριούχα κάλιο και μαγνήσιο με νερό. Ο τύπος του είναι KCl MgCl2 6H2O. Ρουβίνιοδίνει ένα άλας παρόμοιας σύστασης RbCl MgCl2 6H2O, και τα δύο άλατα - κάλιο και ρουβίδιο - έχουν την ίδια δομή και σχηματίζουν μια συνεχή σειρά στερεών διαλυμάτων, που κρυσταλλώνονται μαζί. Ο καρναλλίτης είναι εξαιρετικά διαλυτός στο νερό, επομένως το άνοιγμα του ορυκτού δεν είναι δύσκολο. Ορθολογικές και οικονομικές μέθοδοι για την εξαγωγή του ρουβιδίου από τον καρναλλίτη, μαζί με άλλα στοιχεία, έχουν πλέον αναπτυχθεί και περιγράφεται στη βιβλιογραφία.

Λήψη ρουβιδίου

Το μεγαλύτερο μέρος του εξορυσσόμενου ρουβιδίου λαμβάνεται ως υποπροϊόν στην παραγωγή λιθίου από λεπιδολίτη. Αφού απομονωθεί το λίθιο με τη μορφή ανθρακικού ή υδροξειδίου, το ρουβίδιο κατακρημνίζεται από τα μητρικά υγρά με τη μορφή μίγματος ρουβιδίου αλουμίνας, καλίου αλουμίνας και καισίου στυπτηρίας RbAl(SO4)2 12H2O, KAl(SO4)2 12H2O, CsAl (SO4)2 12H2O. Το μίγμα διαχωρίζεται με επαναλαμβανόμενη ανακρυστάλλωση.

Το ρουβίδιο απομονώνεται επίσης από τον χρησιμοποιημένο ηλεκτρολύτη, που προκύπτει από την παραγωγή μαγνησίου από τον καρναλλίτη. Το ρουβίδιο απομονώνεται από αυτό με ρόφηση κατά την καθίζηση σιδηροκυανιδίων σιδήρου ή νικελίου. Στη συνέχεια τα σιδηροκυανιούχα πυρώνονται και λαμβάνεται ανθρακικό ρουβίδιο με ακαθαρσίες καλίου και καισίου. Όταν λαμβάνεται καίσιο από ρύπανση, το ρουβίδιο εξάγεται από τα μητρικά υγρά μετά την καθίζηση του Cs3. Το ρουβίδιο μπορεί επίσης να εξαχθεί από τεχνολογικά διαλύματα που σχηματίζονται κατά την παραγωγή αλουμίνας από νεφελίνη.
Για την εκχύλιση του ρουβιδίου, χρησιμοποιούνται μέθοδοι εκχύλισης και ιοντοανταλλακτική χρωματογραφία. Οι ενώσεις ρουβιδίου υψηλής καθαρότητας λαμβάνονται χρησιμοποιώντας πολυαλογονίδια.

Ένα σημαντικό μέρος του παραγόμενου ρουβιδίου απομονώνεται κατά την παραγωγή λιθίου, έτσι η εμφάνιση μεγάλου ενδιαφέροντος για το λίθιο για χρήση σε θερμοπυρηνικές διεργασίες τη δεκαετία του 1950 οδήγησε σε αύξηση της παραγωγής λιθίου και, κατά συνέπεια, ρουβιδίου. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι ενώσεις ρουβιδίου έχουν γίνει πιο προσιτές.

Εφαρμογή ρουβιδίου

Αν και το ρουβίδιο είναι κατώτερο από το καίσιο σε πολλές εφαρμογές, αυτό το σπάνιο αλκαλιμέταλλο παίζει σημαντικό ρόλο στις σύγχρονες τεχνολογίες. Μπορούν να σημειωθούν οι ακόλουθες κύριες εφαρμογές του ρουβιδίου: κατάλυση, ηλεκτρονική βιομηχανία, ειδική οπτική, πυρηνική βιομηχανία, ιατρική (οι ενώσεις του έχουν νορμοθυμικές ιδιότητες).
Το ρουβίδιο χρησιμοποιείται όχι μόνο στην καθαρή του μορφή, αλλά και με τη μορφή ενός αριθμού κραμάτων και χημικών ενώσεων. Το ρουβίδιο έχει μια καλή βάση πρώτης ύλης, πιο ευνοϊκή από ότι για το καίσιο. Το εύρος του ρουβιδίου σε σχέση με την αύξηση της διαθεσιμότητάς του επεκτείνεται.

Το ισότοπο ρουβιδίου-86 χρησιμοποιείται ευρέως στην ανίχνευση ελαττωμάτων με ακτίνες γάμμα, στην τεχνολογία μέτρησης, καθώς και στην αποστείρωση φαρμάκων και τροφίμων. Το ρουβίδιο και τα κράματά του με καίσιο είναι ένα πολλά υποσχόμενο ψυκτικό και λειτουργικό μέσο για μονάδες στροβίλου υψηλής θερμοκρασίας (από αυτή την άποψη, το ρουβίδιο και το καίσιο έχουν γίνει σημαντικά τα τελευταία χρόνια και το εξαιρετικά υψηλό κόστος των μετάλλων παραμερίζεται σε σχέση με δυνατότητες δραματικής αύξησης της απόδοσης των στροβίλων, που σημαίνει και μείωση της κατανάλωσης καυσίμου και της περιβαλλοντικής ρύπανσης). Τα συστήματα με βάση το ρουβίδιο που χρησιμοποιούνται ευρέως ως ψυκτικά είναι τα τριμερή κράματα: νάτριο-κάλιο-ρουβίδιο και νάτριο-ρουβίδιο-καισίου.

Στην κατάλυση, το ρουβίδιο χρησιμοποιείται τόσο στην οργανική όσο και στην ανόργανη σύνθεση. Η καταλυτική δραστηριότητα του ρουβιδίου χρησιμοποιείται κυρίως για τη διύλιση λαδιού σε μια σειρά από σημαντικά προϊόντα. Το οξικό ρουβίδιο, για παράδειγμα, χρησιμοποιείται για τη σύνθεση μεθανόλης και ορισμένων ανώτερων αλκοολών από αέριο νερού, κάτι που σχετίζεται με την υπόγεια αεριοποίηση άνθρακα και την παραγωγή τεχνητού υγρού καυσίμου για αυτοκίνητα και καύσιμα αεριωθουμένων. Ορισμένα κράματα ρουβιδίου με τελλούριο έχουν υψηλότερη ευαισθησία στην υπεριώδη περιοχή του φάσματος από τις ενώσεις καισίου και από αυτή την άποψη, σε αυτήν την περίπτωση, είναι σε θέση να ανταγωνιστεί το καίσιο ως υλικό για φωτομετατροπείς. Ως μέρος ειδικών λιπαντικών συνθέσεων (κράματα), το ρουβίδιο χρησιμοποιείται ως εξαιρετικά αποτελεσματικό λιπαντικό στο κενό (τεχνολογία πυραύλων και διαστήματος).

Το υδροξείδιο του ρουβιδίου χρησιμοποιείται για την παρασκευή ηλεκτρολύτη για πηγές χημικής ενέργειας χαμηλής θερμοκρασίας [η πηγή δεν καθορίζεται 560 ημέρες], καθώς και ένα πρόσθετο σε διάλυμα υδροξειδίου του καλίου για τη βελτίωση της απόδοσής του σε χαμηλές θερμοκρασίες και την αύξηση της ηλεκτρικής αγωγιμότητας του ηλεκτρολύτη. Το μεταλλικό ρουβίδιο χρησιμοποιείται σε κυψέλες καυσίμου υδριδίου.

Το χλωριούχο ρουβίδιο σε κράμα με χλωριούχο χαλκό χρησιμοποιείται για τη μέτρηση υψηλών θερμοκρασιών (έως 400 °C).
Ο ατμός ρουβιδίου χρησιμοποιείται ως λειτουργικό ρευστό σε λέιζερ, ειδικότερα σε ατομικά ρολόγια ρουβιδίου.
Το χλωριούχο ρουβίδιο χρησιμοποιείται ως ηλεκτρολύτης σε κυψέλες καυσίμου, το ίδιο μπορεί να ειπωθεί για το υδροξείδιο του ρουβιδίου, το οποίο είναι πολύ αποτελεσματικό ως ηλεκτρολύτης σε κυψέλες καυσίμου χρησιμοποιώντας άμεση οξείδωση άνθρακα.