Рубидий в природата. Какво е необходимо за химическия елемент на рубидий в човешкото тяло (характеристика със снимка)? Основни химични свойства
Рубидий
Рубидий -I; м. [от лат. Rubidus - Reddish] Химически елемент (RB), мек метален сребрист-бял, според свойствата, подобни на калий и натрий.
◁ Рубидий, y, y.
рубидий(LAT. RUBIDIUM), химически елемент I група от периодична система; Се отнася до алкални метали. Име от лат. Rubidus е тъмночервен (отворен по линиите в червената част на спектъра). Сребърна бяла метална пастообразна последователност. Плътност от 1.532 g / cm 3, t. pl 39,32 ° C, t. KIP 687 ° C. Въздухът е незабавно запалим, реагира с експлозия с вода. В природата тя е придружена от Калия и литий и се извлича от техните минерали. Използва се ограничено (катоди за фотоклетки, добавка в газоразрядни тръби, катализатор в органичен синтез).
РубидийРубидий (лат. Рубидий, от лат. Rubidus - червено), RB (прочетете "рубидий"), химичен елемент с атомен номер 37, атомно тегло 85,4678. Естественият рубидий се състои от смес от стабилен нуклид 85 RB (72.15% тегловни) и слабо -раактивен 87 RB (полуживот. T. 1/2 \u003d 4.8 · 10 10 години). Разположен в група IA (алкални метали), през 5-ия период. Електронна конфигурация Външен слой 5 с. 1, окислителна степен +1 (Valence I).
Радиусът на неутралния рубидид атом е 0.248 nm, радиусът на йон RB + 0.166 nm (координация номер 6). Енергията на последователното йонизация на RB ATOM е 4,177, 27.5, 40.0, 52.6 и 71 eV. Електронен афинитет 0.49 EV. Електронна операция 2,16 EV. Електричество от Полинг (см. Paulong Linaus) 0,8.
Откриване на историята
Немски изследователи R. V. Bunsen (см. Bunzen Robert Wilhelm) и G. R. Kirchhof изпълнява през 1861 спектрални изследвания на минералния лепидолит (см. Lepidolit) и седимент, образуван след изпаряване на минерални води от източниците на черната гора. Спектрите съдържат тъмночервена линия, принадлежаща към нов елемент.
След изпаряване на минерални води от получения остатък с помощта на хлороплатинов амониев (NH4) 2 PTCl 6 се обсипва смес от калиев хлороплатинат, рубидий и цезий. След това хлороплатинататите се превеждат на карбонати и в солите на Wiccye - таблатите. Чрез множество частично прекристализация на киселинни таблати, Bunzen успя да почисти рубидий от калий и цезий и да получи първото лекарство на рубидийната сол. През 1863 г. Bunzen се дължи на възстановяването на киселия тартарат на рубидий чрез сажди, приготвя се първата проба от метален рубидий.
Намиране в природата
Съдържание на Rubidi в земната кора 1.5 · 10 -2% тегловни. Той не формира собствените си минерали, като правило, придружава k или li. Намира се в минерални извори, езеро, морски и подземни води.
Получаване
Рубидиум се получава главно при преработка или лепидолит върху съединенията в Ли, или карнат, който служи като суровини в производството на mg. Остатъкът се образува след отделяне на основните количества Li, K и mg и съдържащи солите К, Rb и CS се разделят чрез фракции чрез фракционна кристализация, сорбция, екстракция и йонообмен.
Металният рубидиум обикновено се приготвя чрез възстановяване на халоениди RB калций (см. Калций) или магнезий. (см. Магнезий)
Физични и химични свойства
Рубидий - мек сребрист бял метал.
При нормална температура има пастообразна консистенция, точката на топене + 39.32 ° С. Рубидия точка на кипене 687.2 ° С. Кристална метална мрежа кубична волта центрирана, клетъчен параметър но \u003d 0.570 nm. Рубидий - лек метал, плътността му е 1.532 kg / dm 3.
Реактивността на Рубидия е много висока. Неговият стандартен електроден потенциал -2.925 V. във въздуха и в кислородна атмосфера метален рубидий, образувайки смес от RBid 2O 2 пероксид и RBO2 рубидий. При незначително съдържание на кислород в газа, с което RB реагира, образуването и оксид RB 2O е възможно. С воден рубидий реагира с експлозия:
2RB + 2H2O \u003d 2RBOH + H2
Когато се нагрява под високо налягане RB реагира с h до образуване на RBH хидрид. RB директно реагира с халогени, s за образуване на RB2S сулфид. С азотен рубидий при нормални условия, той не реагира и RB3N рубидиев нитрид се образува, когато електрическият разряд се пропуска между рубидийски електроди, поставени в течен азот. Когато се нагрява, рубидий реагира с червен фосфор, образуващ RBID2 р5 фосфид. Също така, когато се нагрява, рубидият реагира с графит и, в зависимост от състоянията на реакцията, карбидите са карбиди С 8 RB и C 24 RB.
За рубидия, взаимодействие с амоняк с образуването на сред rbnh2. При реакция на рубидий с ацетилен се появява ацетиленд RB 2С2. Метал рубидий е в състояние да възстанови силиций от стъкло и от Si02.
Рубидиум формира интерметалиди с много метали.
RBOH Rubidium Hydroxide е силна основна основа, се държи по подобен начин на Con и NaOH.
Рубидида соли като RBCl хлорид, RB 2S0 4 сулфат, RBNO 3 нитрат, RB2C03 карбонат, добре разтворим във вода Rubidium RBCLO 4 и хлороплатинат RB 2 PTCL 6 е слабо разтворим във водата
Приложение
Метал рубидий е част от смазочните състави, използвани в реактивната и космическата технология. Използва се като компонент на материала на катоди на фотоклетки и фотоелектрически мултипликатори. Rubidia двойки се използват в изпускателните тръби, при лампи с ниско налягане. Някои зеленчукови съединения се използват при производството на специални очила.
Характеристики на обращение
Да се \u200b\u200bсъхранява в ампули от пирекс стъкло в атмосфера на аргон или в стоманени херметични съдове под слой от дехидратирано вазелин или парафин.
Енциклопедичен речник. 2009 .
Синоними:Гледайте какво е "рубиди" в други речници:
Алкален метален сребърен цвят, аналог на калий. Речник на чуждестранни думи, включени в руския език. Чудинов А.н., 1910. Рубидиев метален сребърен цвят с жълтеникав оттенък. Пълният речник на чуждестранните думи, включени в ... ... Речник на чужди думи на руския език
RB (a. Рубидий; n. Рубидий; f. Рубидий; и. Rubidio), chem. Елемент I група периодични. Mendeleev системи, на. н. 37, в. м. 85,4678; Се отнася до алкални метали. В природата се намира под формата на смес от две стабилни изотопи: 85RB ... ... Геоложка енциклопедия
- (химически.; Rubidium; RB \u003d 85.44 при 0 \u003d 16, средно определения, пикара и костюм) вторият метален елемент, отворен (B1861) от Bunsen и Kirchhoff, използвайки спектрален анализ; Той получи името за две тъмночервени (рубид) ... ... Енциклопедия Брокхаус и Ефрон
Рубидий - Chem. Елемент, rb символ (лат. Рубидий), в. н. 37, в. м. 85.47, се отнася до алкални метали; Много разпръснати и няма собствени минерали. Като смес е част от калиеви минерали, цезий и литий, от които се отстранява. Rubidi Soft, ... ... ... Голяма политехническа енциклопедия
- (рубидий), RB, химичен елемент I от периодична система, атомно номер 37, атомно тегло 85,4678; Се отнася до алкални метали. Открит от германски учени R. Bunzen и Kirchhof през 1861 г. ... Модерна енциклопедия
- (LAT. RUBIDIUM) RB, химичен елемент I група от периодична Mendeleev система, атомен номер 37, атомно тегло 85,4678. Се отнася до алкални метали. Име от лат. Rubidus е тъмночервен (отворен по линиите в червената част на спектъра). ... ... Голям енциклопедичен речник
RUBIDIUM - (RUBIDIUM) RB, химически елемент 1-ти (1а) група от периодична система. Алкален елемент. Атомно номер 37, относително атомно тегло 85,4678. В природата се намира под формата на смес от стабилен изотоп 85 RB (72.15%) и радиоактивен изотоп 87 RB (27.86%) с полуживот 4.8. 10 10 години. Той е изкуствено получен от още 26 радиоактивни изотопа на рубидий с масови номера от 75 до 102 и полуживот от 37 ms (рубидий-102) до 86 дни (рубидий-83).
Атомен номер - 37
Атомно тегло - 85,468
Плътност, kg / m³ - 1530
Точка на топене, ° C - 38.9
Топлинен капацитет, KJ / (kg · ° C) - 0.335
Електричество - 0.8.
Ковалентен радиус, Å - 2,16
1-ви йонизати Потенциал, EV - 4,18
Степента на окисление е +1.
Рубидиум бе открит през 1861 г. от германски учени Робърт Бунзен и Густав Кирххоф и стана един от първите елементи, открити от метода на спектроскопия, който е изобретен от Bunsen и Kirchhoff през 1859 г. Robert Bunsen и Gustav Kirchhof произвеждат 150 кг лепидолит и са получили няколко грама Ребидиум соли за анализи, по този начин те намериха нов елемент. Името на елемента отразява цвета на най-ярката линия в своя спектър.
Разпространение на рубидията в природата
Рубидиум - типичен разпръснат елемент. Въпреки сравнително високото съдържание в земната кора (Кларк) 1.5 · 10 -2% тегловни, т.е. повече от CU, PB, ZN и много други метали, рубидий не образуват собствени минерали и главно влизат като изоморфни примеси в Минерали на калий и цезий (Силвин, карналит, микроклин, RB-muscovit и др.). Рубидиум, като калий, се съдържа в кисели изкривени скали (гранитоиди) и особено в пегматитите (до 1-3% рубидий). В ултразвуковите и основните породи рубидиум има само няколко (2 · 10-4 и 4.5 × 10-3%). Водата на моретата и океаните съдържат от 1.0 · 10 -5 до 2.1 · 10 -5% рубидий. Рубидийските соли са част от водите на много минерални извори.
Robidium е най-богати в така наречените минерали за хъб: лепидолит, киинвилит, протод.
Физични свойства на рубидий. Рубидиум образува сребърни бели меки кристали, имащи метален блясък върху прясно рязане. Твърдост на Brinell 0.2 mn / m 2 (0.02 kgf / mm 2). Кристална решетка Кубичен кубичен обем, а \u003d 5.70Å (0 ° С). Atomic Radius 2.48 Å, RB ION RADIUS + 1.49 Å. Плътност от 1.525 g / cm 3 (0 ° С), t pl 38.9 ° C, t kip 703 ° C. Специфична топлинна мощност 335.2 J / (kg · k), термичен коефициент на линейно удължение 9.0 · 10 -5 gr gr --1 (0-38 ° С), 2,4 модул 2,4 модул 2 (240 kgf / mm 2), \\ t Специфична обемна електрическа резистентност 11.29 · 10 -6 хм · cm (20 ° С); Rubidium paramagnetic.
Химични свойства на Рубидия. RB Atom лесно дава единствения електрон на външната обвивка (нейната конфигурация 5S 1). Електричество рубидий 0.89, първия йонизационен потенциал от 4,176 ev. Във всички химични съединения Rubidi е моновалентна (степен на окисление +1). Химическа активност Rubidia е много висока. Кислородът се комбинира насилствено, давайки RB2O2 пероксид и RBO2 супероксид (с липса на кислород, RB2O оксид се образува). С вода, рубидий реагира с експлозия и се разграничава водород и се образува разтвор на рубидиев хидроксид, RBOH. Свойствата на RBOH силно приличат на калиев хидроксид. С много неметали, рубидиумът е свързан директно; Бурно взаимодейства с повечето киселини. Почти всички рубидийни соли са добре разтворими във вода. Малко разтворим перхлорат RBCLO 4, хлоропотинат RB 2 и някои други; Те се използват за аналитична дефиниция на RB заедно с метода на огнената фотометрия, базирана на свойството на RB парите и връзките му за боядисване на пламъка в яркочервен цвят.
Получаване на рубидий. RB солите се получават като страничен продукт в производството на Li, mg соли и K. метален рубидий се получава чрез възстановяване в RBCL вакуум при 700-800 ° C калций. Благодарение на високата реактивност на рубидий, съхранявана в метални съдове под слоя от парафиново масло или в запечатаните стъклени ампули в инертна атмосфера.
Рубидия. Рубидиум се използва главно в производството на катоди за фотоклетки; Също добавени към газоразряд аргон и неонови тръби, за да подобрят интензивността на блясъка. Понякога рубидий се въвежда в специални сплави (getts). Катализаторите се използват като катализатори в органичен синтез.
Рубидийски полета в Русия
За цезий и рубидиум пегматити и сега остават единственият суров източник на промишлено значение. Пегматичните степени на калай са известни в Източния Сибир на Русия и са разположени в предварителни комплекси. Обикновено се интегрират, разработени на калай, тантал, ниобий, скандий, рубидий, частично на волфрам и бисмут.
В lemocite ores депозитът Vasin-Soylk, разположен в област Lovozzersky, съдържа големи резерви на рубидий и цезий. Най-важните и най-големи източници на рубидий, цезий, стронций и редки земи са хибанските апатито-нефелин руди.
Лепидолит - минерал от група от слюда, което е вторичен източник на литий. Той е един от основните източници на редки алкални метали, рубидий и цезий.
GoSBalance взема под внимание веркхнекамското поле на поташ-магнезиевите соли, в които рубидиумът е минаващ минерал. В подметките на рубиди се свързва с дебелина на карнатал. Съдържанието на рубидиев оксид в руди варира от 0 до 120 g / т, средно - 90 g / t. Масовата фракция на рубидий в руда и обогатена карнален е съответно 0.0104% и 0.013%. Балансовите резерви на рубидиев оксид (RB2O) vkmks се вземат предвид от Палашорски и останалата част от района, задбаланса - на UST-Ryvinsky.
Балансовите резерви на рубидий, съдържащи се в карналите на Bereznikovsky, Cherry-Troitsky, Solikamsky и Novo-solikamsky са загубили своята индустриална важност и са отписани. Причината за отписването служи на икономическата неприличност на извличането на Рубида. Резервите Rubidida не се овладяват поради наличието на по-ефективни суровини (концентрати на долцит), технологията за обработка е по-печеливша.
Световни запаси на Рубида
Съдържанието на Rubidi в земната кора е 7.8 · 10 -3%. Това е приблизително равно на съдържанието на никел, мед и цинк. Според разпространението в земната кора, рубидиумът се намира на 20-то място, но в природата е в разпръснатото състояние, рубидиумът е типичен разпръснат елемент. Собствените минерали на Рубиди са неизвестни. Рубидий се среща с други алкални елементи, винаги придружава калий. Открити в много скали и минерали, по-специално в Северна Америка, Южна Африка и Русия, но концентрацията му е изключително ниска. Само лепидолитите съдържат малко повече рубидий, понякога 0,2%, а понякога и до 1-3% (по отношение на RB 2O).
Рубидидните соли се разтварят във водата на моретата, океаните и езерата. Концентрацията на тях и тук е много малка, средна стойност около 100 μg / l. В някои случаи, съдържанието на рубидий е по-високо: в Одеса се оказа, че е равно на 670 μg / l, а в каспийско море - 5,700 μg / l. Увеличено е съдържание на рубидий в някои минерални извори Бразилия.
От морските води, Rubidi премина към седиментите на поташ сол, главно в Carnallite. В гр. Страфют и Соликам карналианци, съдържанието на рубидий варира от 0.037 до 0.15%. Минерален карнален - сложно химично съединение, образувано от калиеви хлориди и магнезий с вода; Неговата KCL · MgCl2 · 6H2 O. Rubidium дава сол подобен състав RBCl · MgCl 2 · 6H20, и и двете соли - калий и рубидий - имат еднаква структура и образуват непрекъсната серия от твърди разтвори, кристализират заедно. Carnallite е добре разтворим във вода, затова отварянето на минерала не е много труд. Сега разработена и описана в литературните рационални и икономични методи за извличане на рубидий от карналит, по пътя с други елементи.
Получаване на Рубида
Не всички изотопи могат да бъдат получени в ядрени реактори върху ядрени реакции, включващи неутрони. Много радионуклиди се синтезират при протонни ускорители и тежки йони, например в циклотрона. В циклотрона, комплекс за производството на радиоактивни изотопи йод-123, флуоро-18, въглерод-11, азот-13, кислород-15, рубидиа-81, гарие-67, Индия-111, Tallulia-201 и Radiopharmaceuticals ( RFP) на базата им.
Както знаете, полуостровът Кола е богат на депозити на редки метали. По-специално тук се намира депозит Voroniethunder - най-обещаващите руски депозитни сфера на гнездото на минерали. В допълнение, минимизирана с апатита, концентратът на зърна съдържа достатъчно висока концентрация на рубидий (около 0.014 тегл.%). Приблизително 40 години, поради планираната употреба на редки алкални метали (предимно цезий), йонните ракетни двигатели имаха необходимостта от развитие на технологии и организиране на промишлено производство на рубидий с висока чистота и цезий. По инициатива на академик I.v. Tananaeva бяха предоставени необходимите проучвания в Института по химия и технологии на редки елементи и минерални суровини на клона на академията на науките.
Фундаментално възможни две стратегии за производството на метали с висока чистота:
Получаване на съединения с висока чистота от различни видове естествени суровини и тяхната по-нататъшна обработка за метали с висока чистота;
Изготвяне на проектни метали (сплави) с последващото им разделение в отделни метали и тяхното октопично.
Pollocyte е хидратиран цезиев алумосиликат, съдържащ до 36.77 и 0.72 тегл. % Цезий и рубидии, съответно. Зеолитната структура на съблазнята определя наличието на вода в нея, което не може да бъде отстранено напълно дори с дълготрайна висока температура (800-850 °) вакуумна калциниране. Свързаните минерали, като правило, са други алумосиликати (предимно аналензими), лепидолит, танталит, други минерали. Оранжевите руди, съдържащи, често образуват големи рудни тела, лесно обогатени с ръчно разглобяване, за да получат богати концентрати. Съдържанието на цезиевия оксид е ≥ 26, рубидиен оксид до 1.7 тегл. % (Увеличеното съдържание на рубидий е свързано с присъствието в лепидолитен концентрат). Въпреки това, за основната част на ворониетицата и други области на Русия се характеризират фино интегрирани руди, за които са разработени методи на механично и химично обогатяване. При химично обогатяване, цезий се отстранява не под формата на полцел, но под формата на солни концентрати. За обработката на lebolacite към химични съединения се предлагат редица технологии за получаване на различни съединения или концентрати върху тяхната основа (нитрати, сулфати, хлориди, карбонати и др.). Производството на концентрати по време на химическа обработка на суровини е много по-евтино от търговските соли.
Рубидиумът е разпръснат елемент. Той е изолиран под формата на хлорид, нитрат, сулфат, карбонатни концентрати в химическата обработка на различни видове минерални суровини. По-специално, методите за получаване на карбонатни рубидий концентрати от нефелин, хлорид ругдий се концентрира от карналит, чието пилотно производство е проведено на алуминиева завод във Волхов, пикалевския алуминиев оксид и Bereznikovsky Titanogenic фабрика.
Цизиевият нитрат е получен чрез преработка на долците в завод за химически реагенти на Novosibirsk, нитрат и карбонатните концентрати на рубидий и цезий - в процеса на обработка на Spodua в Красноарско химическо и металургично растение.
Термодинамичният анализ на възможни реакции показва, че процесите се характеризират с малки стойности на промени в енергията на Гибс и в резултат на това не може да се получи пряко високо отстраняване на целевите компоненти. Въпреки това, той е постигнат поради изместването на равновесие, постигнато чрез непрекъснато дестилация от реакционната зона на по-лесно кипящ целевия компонент (Rubida, цезий). Когато възстановяват концентрати с относително ниско съдържание на рубидий или цезий, концентрацията на целевия компонент в проектите на сплавите е в състояние да се увеличи значително на етапа на възстановяване. По този начин, в реставрацията на натрий на скритите концентрати, съдържащи около (тегл.) 10.7% от рубидий, полученият рубидий Oscelue се съдържа около 50% рубидий и по време на възстановяването на калий - повече от 60%.
Термодинамичните изчисления показват, че възстановяването на рубидион карбонати и цезиевото натрий може да се появи паралелно в две реакции:
(RB, CS) 2CO3 + 2NA → 2 (RB, CS) + Na2C03 и
(RB, CS) 2CO3 + 6NA → 2 (RB, CS) + 3NA2O + C
Тази технология за получаване на хидроксиди с висока чистота на рубидий и цезий чрез взаимодействие на метали с вода с висока чистота (простиева или деутерирани) се оставя да организира производството на много особено чисти съединения, предимно фосфати и халиди. Проучванията са направили възможно създаването на промишлено производство на рубидий с висока чистота и цезий от суровината на полуостров Кола.
Rubidia Application.
Въпреки че в редица области на рубидий приложения, цезий е по-нисък, този редки алкален метал играе важна роля в съвременните технологии. Следните основни области на приложение за рубидий могат да бъдат отбелязани: катализа, електронната индустрия, специална оптика, атомната индустрия, медицина.
Рубидиумът се използва не само в чиста форма, но и под формата на няколко сплави и химични съединения. Rubidium има добра суровинна база, по-благоприятна, отколкото за цезий. Обхватът на рубидий във връзка с растежа на неговата наличност се разширява.
Изотопът Rubidium-86 се използва широко в гама дефектоскопия, измервателно оборудване, както и по време на стерилизацията на лекарства и хранителни продукти. Рубидиум и неговите сплави с цезий е много обещаваща охлаждаща течност и работна среда за високотемпературни турбо единици (в това отношение, рубидий и цезий са придобили значение през последните години, а аварийните високо ценени метали преминават към заден план във връзка с възможностите Да се \u200b\u200bувеличи драстично ефективността на турбовите единици и следователно и намаляване на разходите за гориво и замърсяване на околната среда). Системи, базирани на рубина, използвани най-широко като охладители: тройни сплави: натриев калиев рубидий и натриев-рубидий-цезий.
В катализа рубидий се използва както в органичен, така и в неорганичен синтез. Каталитичната активност на Rubidi се използва главно за рафиниране на петрол за редица важни продукти. Rubidia ацетат, например, се използва за синтезиране на метанол и редица алкохоли с по-високи водни газове, което е от значение поради подземната газификация на въглищата и при производството на изкуствено течно гориво за автомобили и реактивно гориво. Редица фермиеви сплави с телур имат по-висока чувствителност в ултравиолетовия регион на спектъра от цезиевите съединения и в това отношение е способен да се конкурира с цезий като материал за фотокотросни агенти. Като част от специални смазочни състави (сплави), рубидий се използва като високоефективно вакуумно смазочно вещество (ракетна и космическа технология).
Рубидиев хидроксид се използва за получаване на електролит за нискотемпературни източници на химически ток, както и добавка към разтвор на калиев хидроксид, за да се подобри работата му при ниски температури и увеличаване на електролитната електрическа проводимост. В хидридните горивни клетки се използва метален рубидий.
Rubidi хлорид в сплав с меден хлорид се използва за измерване на високи температури (до 400 ° C).
Рубидийските двойки се използват като работна течност в лазерите, по-специално в рубидиев атомния часовник.
Рубидида хлорид се използва в горивни клетки като електролит, същото може да се каже и за рубидиев хидроксид, който е много ефективен като електролита в горивни клетки, използвайки директно окисление на въглища.
Рубидиум се използва в фотоклетките (той има много малка електронна операция). RB 2 CO 3 се използва като катализатор.
Рубидий Германските учени бяха открити през 1861 г. от Робърт Бунсен и Густав Кирххоф и станаха един от първите елементи, открити от метод на спектроскопия, който беше изобретен от Bunzen и Kirchhoff през 1859 г. Robert Bunsen и Gustav Kirchhof получиха 150 кг лепидолит и получиха няколко грама Рубидийски соли за анализи, такъв начин, по който са открили нов елемент. Името на елемента отразява цвета на най-ярката линия в своя спектър.
Световни ресурси Rubidia.
Съдържанието на Rubidia в земната кора е 7.8 · 10-3%, което е приблизително равно на общото съдържание на никел, мед и цинк. Според разпространението в земната кора, рубидиумът се намира на 20-то място, но в природата е в разпръснатото състояние, рубидиумът е типичен разпръснат елемент. Собствените минерали на Рубиди са неизвестни. Рубидий се среща с други алкални елементи, винаги придружава калий. Открити в много скали и минерали, по-специално в Северна Америка, Южна Африка и Русия, но концентрацията му е изключително ниска. Само лепидолитите съдържат малко повече рубидий, понякога 0,2%, а понякога и до 1-3% (по отношение на RB2O).
Рубидинови соли се разтварят във водата на моретата, океаните и езерата. Концентрацията на тях и тук е много малка, средна стойност около 100 μg / l. В някои случаи, съдържанието на рубидий е по-високо: в Одеса се оказа, че е равно на 670 μg / l, а в каспийско море - 5,700 μg / l. Увеличено е съдържание на рубидий в някои минерални извори Бразилия.
От морските води, Rubidi премина към поташ солените уплътнения, главно в Carnallite. В гр. Страфют и Соликам карналианци, съдържанието на рубидий варира от 0.037 до 0.15%. Минерален карнален - сложно химично съединение, образувано от калиеви хлориди и магнезий с вода; Неговата формула KCL · MgCl2 · 6H2O. Рубидийтой дава сол подобен състав RBCL · MgCl2 · 6H2O и и двете соли - калий и рубидий - имат една и съща структура и образуват непрекъсната серия от твърди разтвори, кристализират заедно. Carnallite е добре разтворим във вода, затова отварянето на минерала не е много труд. Сега разработена и описана в литературните рационални и икономични методи за извличане на рубидий от карналит, по пътя с други елементи.
Получаване на Рубида
Повечето от произведения рубидиум се получават като страничен продукт в производството на литий от лепидолит. След изолиране на литий във формата на карбонат или хидроксид, рубидий се утаява от маточните разтвори под формата на смес от алумурубидий, алумоцилен и алумоцезиев алумоцилен (SO4) 2 · 12H2O, Kal (SO4) 2 · 12H2O, CSAL \\ t (SO4) 2 · 12H2O. Сместа се разделя чрез множествена рекристализация.
Рубидиумът също е изолиран от отработения електролит, който се получава при производството на магнезий от карнала. От него рубидиумът се изолира чрез сорбция при утаяване на желязо или никелови фероциани. След това феротианите се калцинират и рубидиев карбонат с калиеви примеси и цезий. При получаване на цезий от пубидиум pollocyte, отстранен от маточните разтвори след отлагането на CS3. Рубидиумът може да бъде отстранен от технологичните разтвори, образувани по време на приготвянето на алуминиев оксид от центровете.
За екстракция на рубидий се използват методи за екстракция и йонообменна хроматография. Получават се съединения с рубидий с висока чистота, като се използват полихалиди.
Значителна част от произведената рубидий е изолирана по време на производството на литий, следователно появата на голям интерес към литий за използване в термоядрени процеси през 50-те години доведе до увеличаване на литийното производство и следователно Rubidia. Ето защо рубидийните съединения са станали по-достъпни.
Rubidia Application.
Въпреки че в редица области на рубидий приложения, цезий е по-нисък, този редки алкален метал играе важна роля в съвременните технологии. Могат да се отбележат следните основни зони на рубидиум: катализа, електронната индустрия, специална оптика, ядрената индустрия, медицина (съединенията му имат нормални свойства).
Рубидиумът се използва не само в чиста форма, но и под формата на няколко сплави и химични съединения. Rubidium има добра суровинна база, по-благоприятна, отколкото за цезий. Обхватът на рубидий във връзка с растежа на неговата наличност се разширява.
Изотопът Rubidium-86 се използва широко в гама дефектоскопия, измервателно оборудване, както и по време на стерилизацията на лекарства и хранителни продукти. Рубидиум и неговите сплави с цезий е много обещаваща охлаждаща течност и работна среда за високотемпературни турбо единици (в това отношение, рубидий и цезий са придобили значение през последните години, а аварийните високо ценени метали преминават към заден план във връзка с възможностите Да се \u200b\u200bувеличи драстично ефективността на турбовите единици и следователно и намаляване на разходите за гориво и замърсяване на околната среда). Системи, базирани на рубина, използвани най-широко като охладители: тройни сплави: натриев калиев рубидий и натриев-рубидий-цезий.
В катализа рубидий се използва както в органичен, така и в неорганичен синтез. Каталитичната активност на Rubidi се използва главно за рафиниране на петрол за редица важни продукти. Rubidia ацетат, например, се използва за синтезиране на метанол и редица алкохоли с по-високи водни газове, което е от значение поради подземната газификация на въглищата и при производството на изкуствено течно гориво за автомобили и реактивно гориво. Редица фермиеви сплави с телур имат по-висока чувствителност в ултравиолетовия регион на спектъра от цезиевите съединения и в това отношение е способен да се конкурира с цезий като материал за фотокотросни агенти. Като част от специални смазочни състави (сплави), рубидий се използва като високоефективно вакуумно смазочно вещество (ракетна и космическа технология).
Рубидид хидроксид се използва за получаване на електролит за нискотемпературни източници на ток [източник, които не са посочени 560 дни], както и добавка към разтвор на калиев хидроксид, за да се подобри нейната производителност при ниски температури и увеличаване на електролитната електрическа проводимост. В хидридните горивни клетки се използва метален рубидий.
Rubidi хлорид в сплав с меден хлорид се използва за измерване на високи температури (до 400 ° C).
Рубидийските двойки се използват като работна течност в лазерите, по-специално в рубидиев атомния часовник.
Рубидида хлорид се използва в горивни клетки като електролит, същото може да се каже и за рубидиев хидроксид, който е много ефективен като електролита в горивни клетки, използвайки директно окисление на въглища.
През 1861 г. наскоро изобретен физически метод на изследователските вещества - спектрален анализ - отново демонстрира своята сила и надеждност, като ключ към голямото бъдеще в науката и технологиите. С неговото помощ, вторият неизвестен химически елемент - рубидиум беше отворен. След това, с откриването през 1869 г. от Д. I. Менделеев, Рубиди, заедно с други елементи, зае мястото си в таблицата, което направи заповед за химическа наука.
По-нататъшното изследване на Рубидията показа, че този елемент има няколко интересни и ценни свойства. Тук ще разгледаме най-характерните и важни от тях.
Общи характеристики на химичния елемент
Rubidium има атомен номер 37, т.е. в атомите го в състава на ядрата, именно такъв брой положително заредени частици - протони. Съответно неутралният атом има 37 електрона.
Символ на елемента - RB. В рубидиума тя се класифицира като елемент I група, периодът е петата (в кратък период на таблицата, той се отнася до основната подгрупа от I група и се намира в шестия ред). Той е алкален метал, е меко, много ниско разтопящо кристално вещество от сребърен бял цвят.
История на откриването
Честта на откриването на химическия елемент на рубидиума принадлежи на двама германски учени - химикът Робърт Бунзен и физиката Густаву Кърчхоф, авторите на спектроскопския метод за изучаване на състава на веществото. След 1860 г. използването на спектрален анализ доведе до откриването на цезий, учените продължават да учат и следващата година, по време на изучаването на спектъра на минералния лепидолит са открити две неквалифицирани линии на тъмночервено червено. Благодарение на характеристичния нюанс на най-силните спектрални линии, за които е било възможно да се установи съществуването на неизвестен елемент по-рано, той получава името си: думата рубид е преведена от латински като "пурпурен, тъмночервен".
През 1863 г. Bunzen първо разпределя метален рубидий от водата на минералния източник чрез изпаряване на голямо количество разтвор, разделяне на калиеви соли, цезий и рубидий и накрая, възстановяването на метала с използване на сажди. По-късно, Н. Бекеров успя да възстанови рубидиума от хидроксида, използвайки алуминиев прах.
Физически характеристики на елемента
Рубидий - лек метал, има плътност 1.53 g / cm3 (при нулева температура). Образува кристали с кубична обемна решетка. Рубидият се топи само при 39 ° С, т.е. при стайна температура, нейната консистенция вече е близо до пастообразна. Метал кипи при 687 ° C, двойките имат зеленикав син сянка.
Рубидиум - Парамагнит. В проводимостта тя е повече от 8 пъти по-голяма от живака при 0 ° C и почти по същото време аз съм по-малък от сребро. Подобно на други алкални метали, рубидий се отличава с много нисък праг на снимката. За да възбудите фотоцентежа в нея, тя е достатъчно дълга (т.е. нискочестотната и носенето на ниска енергия) на червени светлинни лъчи. В това отношение само цезий е по-добър от чувствителността.
Изотопи
Рубидиум има атомно тегло 85,468. В природата се намира под формата на две изотопи, които се различават по броя на неутроните в ядрото: Rubidium-85 е най-големият дял (72.2%) и в много по-малко количество - 27.8% - Rubidium-87. Ядрата на техните атоми, в допълнение към 37 протони, съдържат съответно 48 и 50 неутрона. По-лекият изотоп е стабилен, а рубидий-87 има огромен период от полуживот - 49 милиарда години.
Понастоящем няколко десетки радиоактивни изотопи на този химичен елемент са изкуствено получени: от ултра-светлина Rubida-71 до рубидий-102 претоварени неутрони. Периодите на полуживот на изкуствени изотопи варират от няколко месеца до 30 наносекунда.
Основни химични свойства
Както е отбелязано по-горе, в редица химични елементи на рубидий (като натрий, калий, литий, цезий и Франция) принадлежи към алкални метали. Характеристиката на електронната конфигурация на техните атома, която определя химичните свойства, е наличието само на един електрон на външното енергийно ниво. Този електрон лесно оставя атома, а металния йон в същото време придобива енергично благоприятна електронна конфигурация на инертния елемент в таблицата Mendeleev. За Rubidia, това е конфигурация на криптон.
По този начин, рубидий, като други алкални метали, е изразил рехабилитационни свойства и степента на окисление +1. Алкалните свойства са по-изразени с повишаване на атомното тегло, тъй като радиусът на атома и съответно връзката на външния електрон с ядрото нараства, което води до увеличаване на химическата активност. Следователно, рубидият е по-активен от литий, натрий и калий и цезий, на свой ред, по-активен в Рубида.
Обобщавайки всички по-горе за Рубидия, анализът на елемента може да бъде произведен както в представената по-долу илюстрация.
Рубидийни съединения
Във въздуха този метал, дължащ се на изключителната си реакционна активност, се окислява бурно, със запалване (пламъкът има лилав розов цвят); По време на реакцията се образуват рубидиен супероксид и пероксид, показващи свойствата на силни окислители:
- RB + O 2 → RBO2.
- 2RB + O 2 → RB 2O 2.
Оксидът се формира, ако достъпът до кислород до реакцията е ограничен:
- 4RB + O 2 → 2RB 2 O.
Това е жълто вещество, реагирало с вода, киселини и кисели оксиди. В първия случай се образува един от най-силните основи на алкали - рубидиев хидроксид, в останалите соли, например, RBID сулфат RB 2S04, повечето от които са разтворими.
Още по-силно, придружено от експлозия (рубидиумът веднага се запалва, а освободеният водород), реакцията на метал с водни потоци, в който се образува рубидиев хидроксид, изключително агресивна връзка:
- 2RB + 2H2O → 2RBOH + H2.
Рубидиум - химически елемент, който може да реагира директно с много неметали - с фосфор, водород, въглерод, силиций, с халогени. Rubida Halides - RBF, RBCL, RBBR, RBI са добре разтворими във вода и в някои органични разтворители, например, в етанол или в мравчена киселина. Взаимодействието на метала със сяра (триене със сяра на прах) се появява експлозивно и води до образуването на сулфид.
Има и нискоразтворими Rubidi съединения, като RBCLO 4 перхлорат, те се използват в анализатор, за да се определи този химичен елемент.
Намиране в природата
Rubidium - елемент, който не е свързан с рядко. Това се случва почти навсякъде, е част от множество минерали и скали и също се съдържа в океана, в подземни и речни води. В земната кора, съдържанието на рубидий достига общата стойност на мед, цинк и никел. Въпреки това, за разлика от много, много по-редки метали, рубидий - изключително разпръснат елемент, концентрацията му в породата е много ниска и тя не образува собствени минерали.
В състава на минералите рубидий навсякъде придружават Калия. Лепидолитите - минерали, които също служат като източник на литий и цезий, се отличават с най-голяма концентрация на рубидий. Така че Rubidium в малки количества винаги присъства, когато се откриват други алкални метали.
Малко за използването на Рубида
Кратка характеристика химикал. Ребидианият елемент може да бъде допълнен с няколко думи, за които се използват области този метал и нейните връзки.
Рубидиумът намира в производството на фотоклетки, в лазерна технология, е част от някои специални сплави за ракетни технологии. В химическата промишленост, рубидийните соли се използват поради висока каталитична активност. Един от изкуствените изотопи, рубидий-86 се прилага в гама-дефектоскопия и освен това във фармацевтичната индустрия за стерилизиране на лекарства.
Друг изотоп, рубид-87 се използва в геохронологията, където служи за определяне на възрастта на древните скали поради много голям полуживот (метод на рубидиев стронций).
Ако преди няколко десетилетия се смяташе, че рубидиумът е химичен елемент, обхватът на това, чието прилагане едва ли ще се разшири, тогава в момента всички нови перспективи се появяват за този метал, например в катализа, в високотемпературни турбо единици, в Специална оптика и други полета. Така че в съвременните технологии, Рубиди играе и ще продължи да играе важна роля.
(Рубидий; от лат. Rubidus - червено, тъмно червено), RB - Chem. Елемент I група от периодични елементи на системата] в. H.37, на. м. 85.47. Сребърен бял метал. Съединенията показват степента на окисление + 1. Natural R. се състои от стабилен изотоп 85RB (72.15%) и радиоактивен изотоп 87RB (27.85%) с полуживот от 5 10 10 години. Получават се повече от 20 радиоактивни изотопа, от които се получава 86RB изотоп с полуживот от 18.66 дни от най-голямото приложение. R. отвори (1861). Химик Р. В. Бунсен и него. Физик G. R. Kirchhof в проучването на спектъра на хексахлороплатотини на алкален метал, обсаден от сателика след разлагане на една от пробите на лепидолит.
Метален рубидий за първи път (1863) R. V. Bunsen Възстановяване на въглерод Rubida Hydrothatter. R.- Един от редките и много разпръснати елементи. Съдържанието му в земната кора от 1.5 10-2%. В свободното състояние в природата не се случва поради големия химикал. дейност. Той е част от 97 минерала, от които източници на получаване на Р. сервират и зенилалит. Тя се съдържа в магматични, алкални и седиментни скали, в гранитни пегматити, почва, в mn. Подметки, в морска вода, живи организми и растения, в каменни въглища. Кристална решетка R.- Volnocentric Cubic с период А - 5.70 А (Т-РА 0R в). Атомният радиус е 2.48 А, радиусът на йон RB + е равен на 1.49 А. Плътност (Т-R0 ° С) 1.5348 g / cm3; TPL 38.7 ° C; TKIP 703 ° C; вж. Термичен код. линейно разширение в интервала от 0-38 ° С е 9.0 10 -5 gr gr gr. Топлинният капацитет при Т-RAH 0 и 25 ° С е равен на 7.05 и 7.43 kal / g-атом от градуси; Специфичното електрическо съпротивление при Т-R0 ° С е 11.25 μm, виж метал R. Парамагнит. R.- Меки пластмасови метали. Твърдост на скалата на МОС - 0.3; HB \u003d 0.022; Модул на норми, еластичност 240 kgf / mm2; Налягането на ЕР и Т-RE 22 ° C е 0.08 kgf / mm2; Сгъваемост при стайна температура T-RE 5.20 · 10 -3 kgf / mm2. Двойки R. боядисани в оранжево.
Рубидийските летливи съединения рисуват пламъка на газовата горелка в син-червен (лилав) цвят. Рубидиум се отличава с висока реактивност, надвишаваща реакционния капацитет на калий, натрий и литий. Във въздуха металът незабавно се окислява с запалване, образувайки пероксид RB202 и издатината RB02. С кислород, в зависимост от условията на окисление, дава RB20 оксид, RB202 пероксид, RB02, озонид RB03 и RBOH хидроксид. Когато взаимодейства с водород, се образува хидрид RBH - бяло кристално вещество, което се характеризира с голям химикал. дейност. R. директно свързва (с възпаление) с халогени, образувайки RBF, RBCL, RBBR и RBL - безцветни кристали, добре разтворими във вода и mn. Органични разтворители. В течен азот с електр. Разтоварването между електродите, направено от Р се получава чрез RB3N нитрид - зелено или синьо е много хигроскопичен нискоустойчив прах. RBN3 Azid RBN3 се получава чрез обменна реакция между азида на барий и сулфат. Известни пътни съединения със сив, селен и телур - хилцеиден. RB2S 4H20 сулфид е бял фин кристален прах за пръскане във въздуха; Безводен RB2S - тъмночервен кристален прах. Бял кристален RB2SE селенид и светложълт RB2te прах се разлагат във въздуха. С въглерод R. образува RB2C2 ацетилид, C8RB съединения, C24RB и др.; С фосфор - RB2P5, RBPHA, със силиций - Rbsi силицид. При смяна на неорганичния водород към вас на R. Получете подходящата солена сулфат, карбонат, нитрат и т.н. с MN. Метали, включително алкални, R. форми.
При реакции с неорганични връзки се държи като редуциращ агент. В бала, метал рубидий се получава главно чрез вакуумно-термично възстановяване, като действа върху Soli R., например. върху халогенидни съединения, магнезий или калций при висока t-Rah под вакуум. За производство на r.re.grify до електрохимичен метод. С електролиза, например, RBCl столът на течния оловен катод хлорид се получава чрез оловна сплав, от която металът се дестилира под вакуум до дестилация. Малко количество много чист метал се получава чрез нагряване на азид R. до T-Ry390-395 ° С под вакуум. Двойки R. се използват в лазери, в чувствителни магнитометри, необходими в космически изследвания, геофизично търсене на масло и др. Лампи с ниско налягане с парари R. Метал R. се използва в хидридните горивни клетки, тя е част от метални охлаждания за ядрени реактори, използвани за производството на високоефективни фотоелектронни множители, се използва във вакуумни радиолами - като гетстер и за създаване на положителни йони на топлинните нишки. В допълнение, рубидиумът се използва в ядрени жирос, с помощта на K-Rye определя промяната в ъгловата позиция или ъгловата скорост в ултра-постепенните честотни стандарти; Той е част от смазочните материали, използвани в реактивната и космическата технология; RBAO оксид се използва в сложни фотокатоди, то е част от електродни очила, рН метри; В производството на термистори се използва смес от водородни хлориди и мед за повишаване на T-P (до 290 ° С).
Характерен елемент
През 1861 г., в проучването на соли на минерални източници, Робърт Бунзи откри нов елемент. Присъствието му се доказва от тъмни червени линии в спектъра, който не дава други елементи. В цвета на тези линии елементът и се нарича рубидий (рубид - тъмно червен). През 1863 г. R. Bunsen получи този метал и в чиста форма, за да възстанови Rubida тартарат (Wincase сол) сажди.
Характеристиката на елемента е най-лесната възбудимост на своите атоми. Електронната емисия се появява под действието на червени лъчи на видимия спектър. Това се дължи на малка разлика в енергията на атомните 4д. и 5. с. --Убедити. Всички алкални елементи, които имат стабилна, рубидий (както и цезий) принадлежи към един от най-големите атомни радиуси и малкия потенциал на йонизация. Такива параметри определят характера на елемента: висока електропопитаност, аварийна химическа активност, ниска точка на топене (39 ° C) и ниска устойчивост на външни влияния.
Свойства на проста субстанция и съединения
Външно компактен рубидий - брилянтен сребърен бял метал. При нормални температури паста прилича на състоянието му. Лесно е, тъй като плътността му е само 1,5 g / cm³ , той не прекарва електрическия ток, двойките му имат зеленикав син цвят. В съединенията е изключително катион със степен на окисление +1. Комуникация почти 100% йонност, като рубидиум атом има висока поляризимост и липса на поляризиращи действия върху повечето атоми и йони. Неговата висока активност води до факта, че във въздуха той незабавно светва и с лед реагира силно дори при температури под - 100 ° C. Резултатът от окисляването на този метал е RB пероксид2О 2 и супероксид RB 2O 4. RB 2 оксид Оформе се при спазване на специални условия. RBOH хидроксид - безцветни кристали сt. . \\ T \u003d 301 ° С. От решения се отличават като RBOH кристален· Н20 и RBOH · 2H2O.
С халогени, сив, фосфор , въглерод (IV) оксид и метал на тетрахлорид реагира с експлозия. В тих електрически заряд с азот, rb нитридни форми3 Н. Над 300 ° C метал е в състояние да унищожи, възстановявайки от Sio2 :
2RB + Si02 \u003d RB 2O 2 + Si
При нагряване на разтопен рубидий в атмосфератаводород Образува се малък резистентен RBH хидрид, окисляващ с запалване под действието на въздушната влага.
Получаване и използване на Рубида
Rubidium се разпространява в природата доста широко: нейната поддръжка в земната кола е 3.1· 10 ˉ ² %. Въпреки това собствените му минерали не се образуват и се появяват заедно с други алкални метали (винаги придружават от Калия). Той се извлича по обработката на минерални суровини по-специално лепидолит и карналит, за да се екстрахират калиеви и магнезиеви съединения. Понякога се използват препарати за рубидий в медицината като хапчета за сън и болезнени агенти и при лечението на някои форми на епилепсия. В аналитична химия, Rubidia съединения се използват като специфични реагенти
