รูบิเดียม: ประวัติคุณสมบัติโครงสร้างการได้รับการใช้งาน - เคมี - 2025

รูบิเดียมเป็นองค์ประกอบโลหะที่อยู่ในกลุ่มที่ 1 ของตารางธาตุ: โลหะด่างถูกแทนด้วยสัญลักษณ์ทางเคมี Rb ชื่อของมันฟังดูคล้ายกับทับทิมและเป็นเพราะเมื่อมันถูกค้นพบสเปกตรัมการปล่อยของมันแสดงให้เห็นเส้นลักษณะของสีแดงเข้ม

เป็นโลหะที่มีปฏิกิริยามากที่สุดชนิดหนึ่งที่มีอยู่ เป็นโลหะอัลคาไลชนิดแรกที่แม้จะมีความหนาแน่นไม่มาก แต่ก็จมอยู่ในน้ำได้ นอกจากนี้ยังทำปฏิกิริยากับมันระเบิดได้มากกว่าเมื่อเทียบกับลิเธียมโซเดียมและโพแทสเซียม มีการทดลองที่แผลพุพองที่เก็บไว้ (ภาพล่าง) ให้ตกลงมาและระเบิดในอ่างอาบน้ำ

หลอดที่มีรูบิเดียมหนึ่งกรัมเก็บไว้ในบรรยากาศเฉื่อย ที่มา: ภาพความละเอียดสูงขององค์ประกอบทางเคมี

รูบิเดียมมีความโดดเด่นด้วยการเป็นโลหะที่มีราคาแพงกว่าทองคำ ไม่มากนักเนื่องจากความขาดแคลน แต่เป็นเพราะการกระจายแร่วิทยาที่กว้างขวางในเปลือกโลกและความยากลำบากที่เกิดขึ้นเมื่อแยกออกจากสารประกอบโพแทสเซียมและซีเซียม

แสดงให้เห็นถึงแนวโน้มที่ชัดเจนที่จะเชื่อมโยงกับโพแทสเซียมในแร่ธาตุซึ่งพบว่าเป็นสิ่งเจือปน ไม่เพียง แต่ในเรื่องธรณีเคมีเท่านั้น แต่ยังสร้างคู่ที่มีโพแทสเซียมเท่านั้น แต่ยังรวมถึงชีวเคมีด้วย

สิ่งมีชีวิต "ผิดพลาด" K ⁺ไอออนสำหรับ Rb ⁺ ; อย่างไรก็ตามรูบิเดียมไม่ใช่องค์ประกอบที่จำเป็นในปัจจุบันเนื่องจากยังไม่ทราบบทบาทในการเผาผลาญอาหาร ถึงกระนั้นก็มีการใช้ผลิตภัณฑ์เสริมอาหารรูบิเดียมเพื่อบรรเทาอาการป่วยบางอย่างเช่นภาวะซึมเศร้าและโรคลมบ้าหมู ในทางกลับกันไอออนทั้งสองให้เปลวไฟสีม่วงในความร้อนของไฟแช็ก

เนื่องจากมีต้นทุนสูงการใช้งานจึงไม่ได้อาศัยการสังเคราะห์ตัวเร่งปฏิกิริยาหรือวัสดุมากเกินไป แต่เป็นส่วนประกอบสำหรับอุปกรณ์ต่างๆที่มีฐานทางกายภาพตามทฤษฎี หนึ่งในนั้นคือนาฬิกาอะตอมเซลล์แสงอาทิตย์และสนามแม่เหล็ก นี่คือเหตุผลที่บางครั้งรูบิเดียมถูกมองว่าเป็นโลหะที่ประเมินค่าไม่ได้หรือต่ำกว่าการศึกษา

ประวัติศาสตร์

รูบิเดียมถูกค้นพบในปี 1861 โดยนักเคมีชาวเยอรมัน Robert Bunsen และ Gustav Kirchhoff โดยใช้สเปกโตรสโคปี ในการทำเช่นนี้พวกเขาใช้เครื่องเผาไหม้ Bunsen และเครื่องสเปกโตรสโคปที่คิดค้นขึ้นเมื่อสองปีก่อนรวมทั้งเทคนิคการตกตะกอนเชิงวิเคราะห์ เป้าหมายของการศึกษาคือแร่เลพิโดไลต์ซึ่งเก็บตัวอย่างจากแซกโซนีประเทศเยอรมนี

พวกเขาเริ่มต้นด้วย 150 กก. ของแร่ lepidolite ซึ่งพวกเขาได้รับการรักษาด้วยกรด chloroplatinic, H ₂ PtCl ₆เพื่อโพแทสเซียม hexachloroplatinate ตะกอน, K ₂ PtCl 6อย่างไรก็ตามเมื่อพวกเขาศึกษาสเปกตรัมของมันโดยการเผาในเตา Bunsen พวกเขาก็รู้ว่ามันแสดงเส้นการปล่อยที่ไม่ตรงกับองค์ประกอบอื่น ๆ ในเวลานั้น

สเปกตรัมการแผ่รังสีขององค์ประกอบใหม่นี้มีลักษณะเฉพาะด้วยการมีเส้นที่กำหนดไว้อย่างดีสองเส้นในพื้นที่สีแดง นั่นคือเหตุผลที่พวกเขารับบัพติศมาด้วยชื่อ 'รูบิดัส' ซึ่งแปลว่า 'สีแดงเข้ม' ต่อมา Bunsen และ Kirchhoff ประสบความสำเร็จในการแยก Rb ₂ PtCl ₆ออกจาก K ₂ PtCl ₆โดยการตกผลึกแบบเศษส่วน ในที่สุดเพื่อลดเกลือคลอไรด์โดยใช้ไฮโดรเจน

การระบุและการแยกเกลือของธาตุรูบิเดียมใหม่นั้นนักเคมีชาวเยอรมันจำเป็นต้องลดเกลือให้อยู่ในสถานะโลหะเท่านั้น เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้พวกเขาได้ลองสองวิธี: การใช้อิเล็กโทรลิซิสกับรูบิเดียมคลอไรด์หรือให้ความร้อนกับเกลือที่ง่ายต่อการลดเช่นทาร์เทรต ดังนั้นรูบิเดียมโลหะจึงถือกำเนิดขึ้น

คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี

การปรากฏ

โลหะสีเทาเงินอ่อน มันเนียนเหมือนเนย โดยปกติจะบรรจุในหลอดแก้วซึ่งภายในมีบรรยากาศเฉื่อยเหนือกว่าซึ่งช่วยปกป้องไม่ให้ทำปฏิกิริยากับอากาศ

เลขอะตอม (Z)

37

มวลโมลาร์

85.4678 ก. / โมล

จุดหลอมเหลว

39ºC

จุดเดือด

688 ºC

ความหนาแน่น

ที่อุณหภูมิห้อง: 1.532 g / cm ³

ที่จุดหลอมเหลว: 1.46 g / cm ³

ความหนาแน่นของรูบิเดียมสูงกว่าน้ำดังนั้นมันจะจมลงในขณะที่ทำปฏิกิริยารุนแรงกับมัน

ความร้อนของฟิวชั่น

2.19 กิโลจูล / โมล

ความร้อนของการกลายเป็นไอ

69 กิโลจูล / โมล

อิเล็ก

0.82 ในระดับ Pauling

ความสัมพันธ์ทางอิเล็กทรอนิกส์

46.9 กิโลจูล / โมล

พลังงานไอออไนเซชัน

- ขั้นแรก: 403 kJ / mol (Rb ⁺ gaseous)

- วินาที: 2632.1 kJ / mol ( ก๊าซRb ²⁺ )

- ประการที่สาม: 3859.4 กิโลจูล / โมล ( ก๊าซRb ³⁺ )

วิทยุปรมาณู

248 น. (เชิงประจักษ์)

การนำความร้อน

58.2 W / (ม. K)

ความต้านทานไฟฟ้า

128 nΩ m ที่ 20 ° C

ความแข็ง Mohs

0.3. ดังนั้นแม้แป้งจะแข็งกว่ารูบิเดียมโลหะ

การเกิดปฏิกิริยา

การทดสอบเปลวไฟสำหรับรูบิเดียม เมื่อมันทำปฏิกิริยาจะทำให้เกิดเปลวไฟสีม่วง ที่มา: Didaktische.Medien

รูบิเดียมเป็นหนึ่งในโลหะอัลคาไลที่มีปฏิกิริยามากที่สุดรองจากซีเซียมและแฟรนเซียม ทันทีที่สัมผัสกับอากาศมันจะเริ่มลุกไหม้และหากถูกกระแทกจะทำให้เกิดประกายไฟ ถ้าร้อนก็ยังส่งเสียงเปลวไฟสีม่วง (ภาพด้านบน) ซึ่งคือการทดสอบในเชิงบวกสำหรับ Rb ⁺ไอออน

ทำปฏิกิริยากับออกซิเจนเพื่อสร้างส่วนผสมของเปอร์ออกไซด์ (Rb ₂ O ₂ ) และซูเปอร์ออกไซด์ (RbO ₂ ) แม้ว่ามันจะไม่ทำปฏิกิริยากับกรดและเบส แต่ก็ทำปฏิกิริยาอย่างรุนแรงกับน้ำสร้างรูบิเดียมไฮดรอกไซด์และก๊าซไฮโดรเจน:

Rb (s) + H ₂ O (l) => RbOH (aq) + H ₂ (ก.)

ทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนเพื่อสร้างไฮไดรด์ที่สอดคล้องกัน:

Rb (s) + H ₂ (g) => 2RbH (s)

และยังมีฮาโลเจนและกำมะถันที่ระเบิดได้:

2Rb (s) + Cl ₂ (g) => RbCl (s)

2Rb (s) + S (l) => Rb ₂วินาที

แม้ว่ารูบิเดียมจะไม่ถือว่าเป็นองค์ประกอบที่เป็นพิษ แต่ก็อาจเป็นอันตรายและก่อให้เกิดอันตรายจากไฟไหม้ได้เมื่อสัมผัสกับน้ำและออกซิเจน

โครงสร้างและการกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์

อะตอมของรูบิเดียมถูกจัดเรียงอย่างเป็นระเบียบเพื่อสร้างผลึกที่มีโครงสร้างลูกบาศก์เป็นศูนย์กลางของร่างกาย (bcc สำหรับตัวย่อในรูปลูกบาศก์ศูนย์กลางของร่างกายในภาษาอังกฤษ) โครงสร้างนี้เป็นลักษณะเฉพาะของโลหะอัลคาไลซึ่งมีน้ำหนักเบาและมีแนวโน้มที่จะลอยน้ำ ยกเว้นรูบิเดียมลง (ซีเซียมและแฟรนเซียม)

ในผลึก bcc ของรูบิเดียมอะตอม Rb ของพวกมันมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันด้วยพันธะโลหะ สิ่งนี้ถูกควบคุมโดย "ทะเลอิเล็กตรอน" จากเปลือกวาเลนซ์จากวงโคจร 5 วินาทีตามการกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์:

5 วินาที¹

วงโคจร 5s ทั้งหมดที่มีอิเล็กตรอนเดี่ยวทับซ้อนกันในทุกมิติของผลึกรูบิเดียมที่เป็นโลหะ อย่างไรก็ตามปฏิกิริยาเหล่านี้อ่อนแอเนื่องจากเมื่อเคลื่อนที่ผ่านกลุ่มโลหะอัลคาไลออร์บิทัลจะกระจายตัวมากขึ้นดังนั้นพันธะโลหะจึงอ่อนตัวลง

นั่นคือสาเหตุที่จุดหลอมเหลวของรูบิเดียมคือ39ºC ในทำนองเดียวกันพันธะโลหะที่อ่อนแอของมันจะอธิบายถึงความอ่อนตัวของของแข็ง นุ่มจนดูเหมือนเนยเงิน

มีข้อมูลทางบรรณานุกรมไม่เพียงพอเกี่ยวกับพฤติกรรมของผลึกภายใต้ความกดดันสูง หากมีเฟสที่หนาแน่นขึ้นซึ่งมีคุณสมบัติเฉพาะเช่นโซเดียม

เลขออกซิเดชัน

โครงร่างอิเล็กทรอนิกส์ของมันบ่งชี้ทันทีว่ารูบิเดียมมีแนวโน้มที่จะสูญเสียอิเล็กตรอนตัวเดียวอย่างมากจนกลายเป็นไอโซอิเล็กทรอนิกส์ไปยังคริปทอนของก๊าซมีตระกูล เมื่อมันไม่ที่ monovalent ไอออนบวก Rb ⁺ จะเกิดขึ้น มีการกล่าวกันว่าในสารประกอบของมันมีเลขออกซิเดชัน +1 เมื่อถือว่าการมีอยู่ของไอออนบวกนี้

เนื่องจากรูบิเดียมมีแนวโน้มที่จะออกซิไดซ์สมมติฐานที่ว่า Rb ⁺ไอออนมีอยู่ในสารประกอบจึงถูกต้องซึ่งจะบ่งบอกถึงลักษณะไอออนิกของสารประกอบเหล่านี้

ในสารประกอบรูบิเดียมเกือบทั้งหมดมีเลขออกซิเดชัน +1 ตัวอย่างของพวกเขามีดังต่อไปนี้:

- รูบิเดียมคลอไรด์, RbCl (Rb ⁺ Cl ^- )

- รูบิเดียมไฮดรอกไซด์, RbOH (Rb ⁺ OH ^- )

- รูบิเดียมคาร์บอเนต, Rb ₂ CO ₃ (Rb ₂ ⁺ CO ₃ ^2- )

- รูบิเดียมมอนอกไซด์, Rb ₂ O (Rb ₂ ⁺ O ^2- )

- รูบิเดียมซูเปอร์ออกไซด์ RbO ₂ (Rb ⁺ O ₂ ^- )

แม้ว่ารูบิเดียมจะหายากมาก แต่รูบิเดียมอาจมีเลขออกซิเดชันเป็นลบ: -1 (Rb ^- ) ในกรณีนี้ใคร ๆ ก็พูดถึง "รูบิไดด์" ถ้ามันเกิดสารประกอบที่มีอิเล็กโทรเนกาติวิตีน้อยกว่ามันหรือถ้ามันอยู่ภายใต้เงื่อนไขพิเศษและเข้มงวด

คลัสเตอร์

มีสารประกอบที่แต่ละอะตอม Rb แสดงเลขออกซิเดชันพร้อมค่าเศษส่วน ตัวอย่างเช่นใน Rb ₆ O (Rb ₆ ²⁺ O ^2- ) และ Rb ₉ O ₂ (Rb ₉ ⁴⁺ O ₂ ^2- ) ประจุบวกจะกระจายอยู่ในชุดของอะตอม Rb (คลัสเตอร์) ดังนั้นใน Rb ₆ O เลขออกซิเดชันในทางทฤษฎีจะเป็น +1/3; ขณะอยู่ใน Rb ₉ O ₂ , + 0.444 (4/9)

โครงสร้างคลัสเตอร์ของ Rb9O2 ที่มา: Axiosaurus

ด้านบนคือโครงสร้างคลัสเตอร์ของ Rb ₉ O _{2 ที่}แสดงโดยโมเดลทรงกลมและแท่ง หมายเหตุวิธีเก้า Rb อะตอม "แนบ" โอ^2-แอนไอออน

โดยวิธีการคายมันเหมือนกับว่าส่วนหนึ่งของผลึกรูบิเดียมโลหะดั้งเดิมยังคงไม่เปลี่ยนแปลงในขณะที่พวกมันถูกแยกออกจากคริสตัลแม่ พวกมันสูญเสียอิเล็กตรอนไปในกระบวนการ สิ่งที่จำเป็นในการดึงดูด O ^2-และประจุบวกที่เกิดขึ้นจะกระจายไปตามอะตอมทั้งหมดของคลัสเตอร์ดังกล่าว (เซตหรือมวลรวมของอะตอม Rb)

ดังนั้นในกลุ่มรูบิเดียมเหล่านี้ดำรงอยู่ของ Rb ⁺ไม่สามารถสันนิษฐานอย่างเป็นทางการ Rb ₆ O และ Rb ₉ O ₂จัดเป็นรูบิเดียมซูบ็อกไซด์ซึ่งความผิดปกตินี้เกิดจากการมีอะตอมของโลหะมากเกินไปที่สัมพันธ์กับแอนไอออนของออกไซด์

จะหาและรับได้ที่ไหน

เปลือกโลก

ตัวอย่างแร่ Lepidolite ที่มา: Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0

รูบิเดียมเป็นองค์ประกอบที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดอันดับที่ 23 ในเปลือกโลกโดยมีความอุดมสมบูรณ์เทียบได้กับโลหะสังกะสีตะกั่วซีเซียมและทองแดง รายละเอียดคือไอออนของมันมีการแพร่กระจายอย่างกว้างขวางดังนั้นจึงไม่เด่นในแร่ใด ๆ ในฐานะองค์ประกอบโลหะหลักและแร่ของมันก็หายากเช่นกัน

ด้วยเหตุนี้รูบิเดียมจึงเป็นโลหะที่มีราคาแพงมากยิ่งกว่าทองคำด้วยซ้ำเนื่องจากกระบวนการได้มาจากแร่มีความซับซ้อนเนื่องจากความยากลำบากในการหาประโยชน์

ในธรรมชาติเนื่องจากการเกิดปฏิกิริยาของมันจะไม่พบรูบิเดียมในสถานะดั้งเดิม แต่เป็นออกไซด์ (Rb ₂ O) คลอไรด์ (RbCl) หรือมาพร้อมกับแอนไอออนอื่น ๆ Rb ⁺ไอออนที่ "ฟรี" พบได้ในทะเลที่มีความเข้มข้น 125 µg / L เช่นเดียวกับในน้ำพุร้อนและแม่น้ำ

ในบรรดาแร่ธาตุของเปลือกโลกที่มีความเข้มข้นน้อยกว่า 1% เรามี:

-Leucita, K.

-Polucite, Cs (Si ₂ Al) O ₆ nH ₂ O

-Carnalite, KMgCl ₃ · 6H ₂ O

-Zinnwaldite, KLiFeAl (AlSi ₃ ) O ₁₀ (OH, F) ₂

-Amazonite, Pb, KAlSi ₃ O ₈

-Petalite, LiAlSi ₄ O ₁₀

- ไบโอไทต์, K (Mg, Fe) ₃ AlSi ₃ O ₁₀ (OH, F) ₂

-Rubiclin, (Rb, K) AlSi ₃ O ₈

-Lepidolite, K (Li, Al) ₃ (Si, Al) ₄ O ₁₀ (F, OH) ₂

สมาคมธรณีเคมี

แร่ธาตุเหล่านี้ทั้งหมดมีสิ่งหนึ่งหรือสองอย่างที่เหมือนกันคือซิลิเกตของโพแทสเซียมซีเซียมหรือลิเธียมหรือเป็นเกลือแร่ของโลหะเหล่านี้

ซึ่งหมายความว่ารูบิเดียมมีแนวโน้มที่จะเชื่อมโยงกับโพแทสเซียมและซีเซียม มันสามารถทดแทนโพแทสเซียมได้ในระหว่างการตกผลึกของแร่ธาตุหรือหินเช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นในการสะสมของเพ็กมาไทต์เมื่อแมกมาตกผลึก ดังนั้นรูบิเดียมจึงเป็นผลพลอยได้จากการใช้ประโยชน์และการกลั่นหินและแร่ธาตุเหล่านี้

รูบิเดียมยังสามารถพบได้ในหินทั่วไปเช่นหินแกรนิตดินเหนียวและหินบะซอลต์และแม้แต่ในแหล่งสะสมของคาร์บอเนต จากแหล่งธรรมชาติทั้งหมดเลพิโดไลต์เป็นแร่หลักและใช้ประโยชน์ในเชิงพาณิชย์

ใน carnalite ในทางกลับกันรูบิเดียมสามารถพบได้เป็นสิ่งสกปรก RbCl ที่มีเนื้อหา 0.035% และในความเข้มข้นที่สูงขึ้นจะมีเงินฝาก polucite และ rubicline ซึ่งสามารถมีรูบิเดียมได้มากถึง 17%

ความสัมพันธ์ทางธรณีเคมีกับโพแทสเซียมเกิดจากความคล้ายคลึงกันของรัศมีไอออนิก Rb ⁺มีขนาดใหญ่กว่า K ⁺แต่ความแตกต่างของขนาดไม่ได้เป็นอุปสรรคสำหรับอดีตที่จะสามารถแทนที่ส่วนหลังในผลึกแร่ได้

การตกผลึกแบบเศษส่วน

ไม่ว่าจะเริ่มต้นด้วยเลพิโดไลต์หรือโพลูไซต์หรือด้วยแร่ธาตุใด ๆ ที่กล่าวมาข้างต้นความท้าทายยังคงเหมือนเดิมในระดับที่มากขึ้นหรือน้อยลง: แยกรูบิเดียมออกจากโพแทสเซียมและซีเซียม นั่นคือการใช้เทคนิคการแยกส่วนผสมที่อนุญาตให้มีสารประกอบหรือเกลือของรูบิเดียมในมือข้างหนึ่งและอีกข้างหนึ่งเกลือโพแทสเซียมและซีเซียม

เป็นเรื่องยากเนื่องจากไอออนเหล่านี้ (K ⁺ , Rb ⁺และ Cs ⁺ ) มีความคล้ายคลึงกันทางเคมีอย่างมาก พวกเขาทำปฏิกิริยาในลักษณะเดียวกันเพื่อสร้างเกลือเดียวกันซึ่งแทบจะไม่แตกต่างจากกันเนื่องจากความหนาแน่นและการละลาย นั่นคือเหตุผลที่ใช้การตกผลึกแบบเศษส่วนเพื่อให้สามารถตกผลึกได้ช้าและในลักษณะที่ควบคุมได้

ตัวอย่างเช่นเทคนิคนี้ใช้เพื่อแยกส่วนผสมของคาร์บอเนตและสารส้มออกจากโลหะเหล่านี้ กระบวนการตกผลึกซ้ำต้องทำซ้ำหลาย ๆ ครั้งเพื่อรับประกันว่าผลึกมีความบริสุทธิ์มากขึ้นและปราศจากไอออนที่ตกตะกอน เกลือรูบิเดียมที่ตกผลึกด้วยไอออน K ⁺หรือ Cs ⁺บนพื้นผิวหรือด้านใน

เทคนิคที่ทันสมัยมากขึ้นเช่นการใช้เรซินแลกเปลี่ยนไอออนหรืออีเทอร์มงกุฎเป็นตัวแทน complexing ยังอนุญาตให้ Rb ⁺ไอออนจะแยก

กระแสไฟฟ้าหรือการลดลง

เมื่อเกลือรูบิเดียมถูกแยกและทำให้บริสุทธิ์แล้วขั้นตอนต่อไปและสุดท้ายคือการลด Rb ⁺ไอออนบวกลงในโลหะแข็ง ในการทำเช่นนี้เกลือจะละลายและอยู่ภายใต้กระแสไฟฟ้าเพื่อให้รูบิเดียมตกตะกอนบนแคโทด หรือใช้สารรีดิวซ์ที่เข้มข้นเช่นแคลเซียมและโซเดียมซึ่งสามารถสูญเสียอิเล็กตรอนได้อย่างรวดเร็วและลดรูบิเดียมได้

ไอโซโทป

รูบิเดียมพบบนโลกเป็นไอโซโทปธรรมชาติ 2 ชนิดคือ⁸⁵ Rb และ⁸⁷ Rb ครั้งแรกมีความอุดมสมบูรณ์ 72.17% ในขณะที่อันดับสอง 27.83%

⁸⁷ Rb เป็นผู้รับผิดชอบสำหรับโลหะนี้เป็นสารกัมมันตรังสี; อย่างไรก็ตามรังสีของมันไม่เป็นอันตรายและยังเป็นประโยชน์ต่อการวิเคราะห์การออกเดท เวลาครึ่งชีวิต (t _1/2 ) คือ 4.9 · 10 ¹⁰ปีซึ่งเป็นช่วงเวลาที่เกินอายุของจักรวาล เมื่อสลายตัวจะกลายเป็นไอโซโทปเสถียร⁸⁷ Mr.

ด้วยเหตุนี้ไอโซโทปนี้จึงถูกนำมาใช้จนถึงอายุของแร่ธาตุและหินที่มีอยู่ในโลกตั้งแต่จุดเริ่มต้นของโลก

นอกจากไอโซโทป⁸⁵ Rb และ⁸⁷ Rb แล้วยังมีไอโซโทปสังเคราะห์และกัมมันตภาพรังสีอื่น ๆ ที่มีตัวแปรและอายุการใช้งานสั้นกว่ามาก ตัวอย่างเช่น⁸² Rb (t _1/2 = 76 วินาที), ⁸³ Rb (t _1/2 = 86.2 วัน), ⁸⁴ Rb (t _1/2 = 32.9 วัน) และ⁸⁶ Rb (t _{1 / 2} = 18.7 วัน). ทั้งหมดของพวกเขา⁸² Rb คือใช้มากที่สุดในการศึกษาทางการแพทย์

ความเสี่ยง

โลหะ

รูบิเดียมเป็นโลหะที่ทำปฏิกิริยาได้ซึ่งต้องเก็บไว้ในหลอดแก้วภายใต้บรรยากาศเฉื่อยเพื่อไม่ให้ทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศ หากแผลแตกสามารถวางโลหะลงในน้ำมันก๊าดหรือน้ำมันแร่เพื่อป้องกันได้ อย่างไรก็ตามมันจะถูกออกซิไดซ์โดยออกซิเจนที่ละลายอยู่ในนั้นทำให้เกิดรูบิเดียมเปอร์ออกไซด์

ในทางตรงกันข้ามหากมีการตัดสินใจที่จะวางไว้บนไม้ตัวอย่างเช่นมันจะถูกเผาไหม้ด้วยเปลวไฟสีม่วง หากมีความชื้นมากก็จะลุกไหม้เพียงแค่โดนอากาศ เมื่อรูบิเดียมก้อนใหญ่ถูกโยนลงในน้ำปริมาตรหนึ่งมันจะระเบิดอย่างแรงแม้กระทั่งการจุดแก๊สไฮโดรเจนที่เกิดขึ้น

ดังนั้นรูบิเดียมจึงเป็นโลหะที่ทุกคนไม่ควรจับเนื่องจากปฏิกิริยาของมันแทบจะระเบิดได้

ไอออน

ต่างจากรูบิเดียมโลหะตรงที่ Rb ⁺ไอออนของมันไม่ก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อสิ่งมีชีวิต เหล่านี้ละลายในน้ำที่มีผลกระทบต่อเซลล์ในลักษณะเดียวกับ K ⁺ไอออนทำ

ดังนั้นรูบิเดียมและโพแทสเซียมจึงมีพฤติกรรมทางชีวเคมีที่คล้ายคลึงกัน อย่างไรก็ตามรูบิเดียมไม่ใช่องค์ประกอบที่จำเป็นในขณะที่โพแทสเซียมเป็น ด้วยวิธีนี้ปริมาณ Rb ^{+ ที่ประเมินค่าได้}สามารถสะสมภายในเซลล์เม็ดเลือดแดงและอวัยวะภายในโดยไม่ส่งผลเสียต่อร่างกายของสัตว์ใด ๆ

ในความเป็นจริงผู้ชายที่โตเต็มวัยที่มีมวล 80 กก. คาดว่าจะมีรูบิเดียมประมาณ 37 มก. และนอกจากนี้การเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นนี้เป็นลำดับ 50 ถึง 100 เท่าไม่ได้นำไปสู่อาการที่ไม่พึงปรารถนา

แต่ส่วนเกินของ Rb ⁺ไอออนสามารถจบลงแทนที่ K ⁺ไอออน; และส่งผลให้บุคคลนั้นมีอาการกล้ามเนื้อกระตุกอย่างรุนแรงจนถึงขั้นเสียชีวิต

ตามธรรมชาติแล้วเกลือรูบิเดียมหรือสารประกอบที่ละลายน้ำได้สามารถกระตุ้นสิ่งนี้ได้ทันทีดังนั้นจึงไม่ควรรับประทานเข้าไป นอกจากนี้ยังสามารถทำให้เกิดแผลไหม้ได้โดยการสัมผัสง่าย ๆ และในบรรดาสิ่งที่เป็นพิษมากที่สุดคือรูบิเดียมฟลูออไรด์ (RbF) ไฮดรอกไซด์ (RbOH) และไซยาไนด์ (RbCN) ของรูบิเดียม

การประยุกต์ใช้งาน

ตัวเก็บก๊าซ

รูบิเดียมถูกใช้เพื่อดักจับหรือกำจัดร่องรอยของก๊าซที่อาจอยู่ในท่อที่ปิดผนึกด้วยสุญญากาศ เนื่องจากมีแนวโน้มสูงที่จะจับออกซิเจนและความชื้นในตัวพวกมันพวกมันจึงกำจัดพวกมันบนพื้นผิวด้วยเปอร์ออกไซด์

ดอกไม้ไฟ

เมื่อเกลือของรูบิเดียมเผาไหม้พวกมันจะให้เปลวไฟสีแดงม่วงที่มีลักษณะเฉพาะ ดอกไม้ไฟบางชนิดมีเกลือเหล่านี้ในองค์ประกอบเพื่อให้ระเบิดด้วยสีเหล่านี้

เสริม

รูบิเดียมคลอไรด์ได้รับการกำหนดเพื่อต่อสู้กับภาวะซึมเศร้าเนื่องจากการศึกษาพบว่าองค์ประกอบนี้ขาดดุลในผู้ที่เป็นโรคนี้ นอกจากนี้ยังใช้เป็นยากล่อมประสาทและรักษาโรคลมบ้าหมู

คอนเดนเสท Bose-Einstein

อะตอมของไอโซโทป⁸⁷ Rb ถูกใช้เพื่อสร้างคอนเดนเสท Bose-Einstein ตัวแรก สถานะของสสารนี้ประกอบด้วยอะตอมที่อุณหภูมิค่อนข้างใกล้กับศูนย์สัมบูรณ์ (0 K) มีการจัดกลุ่มหรือ "ควบแน่น" มีพฤติกรรมราวกับว่าเป็นหนึ่ง

ดังนั้นรูบิเดียมจึงเป็นตัวชูโรงของชัยชนะครั้งนี้ในสาขาฟิสิกส์และก็คือ Eric Cornell, Carl Wieman และ Wolfgang Ketterle ที่ได้รับรางวัลโนเบลในปี 2544 จากผลงานชิ้นนี้

การวินิจฉัยเนื้องอก

ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีสังเคราะห์⁸² Rb จะสลายตัวปล่อยโพสิตรอนซึ่งใช้ในการสะสมในเนื้อเยื่อที่อุดมด้วยโพแทสเซียม เช่นที่อยู่ในสมองหรือหัวใจ ดังนั้นจึงใช้ในการวิเคราะห์การทำงานของหัวใจและการปรากฏตัวของเนื้องอกที่เป็นไปได้ในสมองโดยการตรวจเอกซเรย์ปล่อยโพซิตรอน

ส่วนประกอบ

ไอออนรูบิเดียมพบในวัสดุหรือสารผสมประเภทต่างๆ ตัวอย่างเช่นโลหะผสมของเขาทำด้วยทองคำซีเซียมปรอทโซเดียมและโพแทสเซียม มีการเพิ่มแก้วและเซรามิกเพื่อเพิ่มจุดหลอมเหลว

ในเซลล์แสงอาทิตย์ได้ถูกเพิ่ม perovskites เป็นส่วนประกอบสำคัญ ในทำนองเดียวกันได้มีการศึกษาการใช้เป็นเครื่องกำเนิดเทอร์โมอิเล็กทริกวัสดุถ่ายเทความร้อนในอวกาศเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์ขับเคลื่อนไอออนสื่ออิเล็กโทรไลต์สำหรับแบตเตอรี่อัลคาไลน์และในอะตอมแมกโนมิเตอร์

นาฬิกาอะตอม

ด้วยรูบิเดียมและซีเซียมทำให้นาฬิกาอะตอมที่มีชื่อเสียงและมีความแม่นยำสูงถูกใช้เป็นตัวอย่างในดาวเทียม GPS ซึ่งเจ้าของสมาร์ทโฟนของพวกเขาสามารถรู้ตำแหน่งของพวกเขาได้ในขณะที่เคลื่อนที่ไปบนถนน

อ้างอิง

1. บอนด์ทอม (29 ตุลาคม 2551). รูบิเดียม. ดึงมาจาก: chemistryworld.com
2. ตัวสั่นและแอตกินส์ (2008) เคมีอนินทรีย์. (พิมพ์ครั้งที่สี่). Mc Graw Hill
3. วิกิพีเดีย (2019). รูบิเดียม. สืบค้นจาก: en.wikipedia.org
4. ศูนย์ข้อมูลเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ (2019). รูบิเดียม. ฐานข้อมูล PubChem CID = 5357696 สืบค้นจาก: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Chellan, P. , & Sadler, PJ (2015). องค์ประกอบของชีวิตและยา ธุรกรรมทางปรัชญา Series A, คณิตศาสตร์, ฟิสิกส์, และวิศวกรรมศาสตร์, 373 (2037), 20140182. doi: 10.1098 / rsta.2014.0182
6. มูลนิธิมาโยเพื่อการศึกษาและวิจัยทางการแพทย์ (2019). รูบิเดียม Rb 82 (ทางหลอดเลือดดำ) สืบค้นจาก: mayoclinic.org
7. Marques Miguel (เอสเอฟ) รูบิเดียม. กู้คืนจาก: nautilus.fis.uc.pt
8. เจมส์แอล. (12 เมษายน 2562). รูบิเดียม. สารานุกรมบริแทนนิกา. ดึงมาจาก: britannica.com
9. ดร. ดั๊กสจ๊วต (2019). ข้อเท็จจริงของธาตุรูบิเดียม Chemicool. ดึงมาจาก: chemicool.com
10. Michael Pilgaard (10 พฤษภาคม 2560). ปฏิกิริยาทางเคมีของรูบิเดียม ดึงมาจาก: pilgaardelements.com