Рубидий

РУБИДИЙ, Rb (а. rubidium; н. Rubidium; ф. rubidium; и. rubidio), — химический элемент I группы периодической системы Менделеева, атомный номер 37, атомная масса 85,4678; относится к щелочным металлам. В природе встречается в виде смеси двух стабильных изотопов: ⁸⁵Rb (72,15%) и ⁸⁷Rb (27,85%), последний радиоактивен и, испуская b-частицу, превращается в стабильный изотоп ⁸⁷Sr. Известно также 19 искусственных изотопов рубидия.

Открыт немецкими учёными Р. Бунзеном и Г. Кирхгофом в 1861 при спектральном исследовании осадка, выпаренного из минеральных вод Шварцвальда. Название элементу учёные дали по цвету наиболее характерных красных линий его спектра (от лат. rubidus — красный). Металлический рубидий впервые получен Р. Бунзеном в 1863.

Свойства рубидия

Рубидий — мягкий серебристо-белый металл; кристаллическая решётка кубическая, объёмноцентрированная: а = 0,57 нм. Плотность 1525 кг/м³; t плавления 39,47°С; t кипения 685°С; теплопроводность l 22,2 Вт/(м•К); теплоёмкость Ср0 31,09 Дж/(моль•К). Удельное электрическое сопротивление 11,6•10^-6 Ом•см, температурный коэффициент линейного расширения 90•10^-6 К^-1.

Степень окисления +1. Мгновенно воспламеняется на воздухе, с кислородом рубидий соединяется бурно, давая пероксид рубидия (Rb₂О₂) и надпероксид рубидия (RbО₂). С водой рубидий реагирует со взрывом, при этом выделяется водород и образуется раствор гидроксида рубидия (RbOH), который по своим свойствам похож на гидроксиды щелочных металлов. Рубидий реагирует со всеми неорганическими кислотами. Почти все соединения рубидия хорошо растворяются в воде.

Рубидий в природе

Рубидий в рассеянном состоянии довольно широко распространён в природе, однако, несмотря на относительно высокое содержание в земной коре (1,5 •10^-2%, т.е. больше, чем меди, свинца, цинка и других элементов), рубидий не образует собственных минералов. В качестве изоморфной примеси рубидий входит в минералы других щелочных металлов и прежде всего калия. По сравнению с калием рубидий концентрируется в минералах более поздних стадий дифференциации. К числу богатых рубидием минералов относятся минералы-концентраторы: поллуцит, лепидолит, циннвальдит, амазонит, биотит. Среднее содержание рубидия в горных породах увеличивается в ряду от основных к кислым от 0,1•10^-4 до 1,7•10^-4 г/т. Относительно высокая концентрация рубидия наблюдается в минералах низкотемпературных пегматитовых жил (до 1-3% рубидий). Основные промышленные запасы рубидия сконцентрированы в слюдах, карналлите и природных минерализованных водах.

Получение и применение

Соли рубидия получают как побочный продукт в производстве солей лития, магния и калия; металлический рубидий — металлотермически, восстанавливая его соли (например, RbCl) металлическим кальцием с последующей очисткой от примесей ректификацией и вакуумной дистилляцией. Рубидий применяют главным образом в производстве катодов фотоэлементов, фотоэлектронных умножителей, геттеров ртутных ламп. Соли рубидия используются в качестве катализаторов при органическом синтезе. Определение содержания ⁸⁷Rb и ⁸⁷Sr в минералах горных пород даёт возможность установить их геологический возраст (т.н. рубидий-стронциевый метод).