ximia.org - сайт о химии для химиков
РАЗДЕЛЫ САЙТА
Разная химия
Неорганическая
Органическая
Биологическая
Наглядная биохимия
Токсикологическая

База знаний
Химическая энциклопедия
Справочник по веществам
Таблица Д.И. Менделеева
Гетероциклические соед.
Теплотехника
Углеводы

Партнёры по химии
Всё об Алхимии

Химия в жизни
Каталог предприятий

Дополнительно
Лекарственные средства Фармацевтический справ.
 
Всё о Химии - Ximia.org

РУБИДИЙ


Алфавитный указатель: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


РУБИДИЙ (от лат. rubidus-красный; rubidium) Rb, хим. элемент I гр. периодич. системы, ат. н. 37, ат. м. 85,4678; относится к щелочным металлам. В природе встречается в виде смеси стаб. изотопа 85Rb (72,15%) и радиоактивного 87Rb (27,85%; Т1/2 4,8·1010лет, b-излучатель). Поперечное сечение захвата тепловых нейтронов для прир. смеси 0,73·10-28 м2. Конфигурация внеш. электронной оболочки атома 5s1; степень ркисления +1; энергии ионизации Rb0 : Rb+ : Rb2+ 4,17719 эВ, 27,5 эВ; сродство к электрону 0,49 эВ; электроотрицательность по Полингу 0,8; работа выхода электрона 2,16 эВ; металлич. радиус 0,248 нм, ко-валентный радиус 0,216 нм, ионный радиус Rb+ 0,166 нм (координац. число 6), 0,186 нм (12).

Содержание Р. в земной коре 1,5·10-2% по массе. Собств. минералов не образует, в природе находится в рассеянном состоянии. Встречается в виде примеси в минералах К (карналлите и сильвине) и в богатых К алюмосиликатах-лепидолите, циннвальдите, биотите, амазоните, петалите и др., а также в трифилине; присутствует в минералах Cs-поллу-ците и редком авогадрите; находится в минер. источниках, озерной, морской и подземных водах. Осн. пром. запасы Р. сконцентрированы в лепидолите (0,09-3% по массе в расчете на Rb2O), циннвальдите (0,16-1,7%), поллуците (0,3-1,2%), карналлите (0,015-0,040% по массе в расчете на RbCl). Перспективные сырьевые источники Р.-нефелиновые руды (0,02-0,03% по массе Rb2O), биотит (0,06-0,4%), флогопит (0,04-0,2%) и нек-рые др. слюды и слюдяные хвосты, получаемые на обогатит. фабриках при разработке берилловых и флюоритовых месторождений, а также прир. высокоминерализов. воды.

Свойства. Р.-мягкий серебристо-белый металл, при обычной т-ре имеет почти пастообразную консистенцию, пары окрашены в зеленовато-синий цвет. Кристаллизуется в объемноцентрир. кубич. решетке, а — 0,570 нм, z = 2, пространств. группа 3т. Т.пл. 39,32 °С, т. кип. 687,2 °С; плотн. 1,532 г/см3 (0°С), 1,4718 г/см3 (687,2 °С); 4057-19.jpg 31,1 Дж/(моль·К);4057-20.jpg 2,19 кДж/моль, 4057-21.jpg70 кДж/моль, 80,9 4057-22.jpg кДж/моль; 4057-23.jpg 76,8 Дж/(моль·К); ур-ния температурной зависимости давления пара: lgp (ммрт.ст.) = — 4296/Т+ 6,619 — - 0,8541g Т+ 2863Т (100-312 К), lgp (ммрт.ст.) = = -4006/Т+ 6,154 - 0,309 lgT(312-955 К); теплопроводность [Вт/(м·К)] 35,6 (293 К), 31,41 (323 К), 34,35 (493 К); температурный коэф. линейного расширения 9·10-5K-1 (273-303 К); r (мкОм·м) 0,1125 (273 К), 0,1351 (312 К, твердый), 0,2153 (312 К, жидкий), 0,2906 (400 К), 0,4762 (600 К), температурный коэф. r 4,7·10-3 К-1 (273-293 К) при плавлении возрастает в 1,6 раза; уд. магн. восприимчивость + 0,198·10-9 (303-373 К); g 92,63 мН/м (313 К); давление истечения 0,78 МПа (295 К); h (мПа·с) 6,43 (312,47 K), 4,37 (400 К), 1,69 (900 К). Твердость по Моосу 0,3; модуль упругости 2,35 ГПа; сжимаемость 40,5·10-11 Па-1.

Р. обладает высокой реакц. способностью. Стандартный электродный потенциал —2,925 В. В О2 и на воздухе мгновенно окисляется с воспламенением, образуя надпероксид RbO2 с примесью пероксида Rb2O2. При ограниченном доступе О2 окисляется до оксида Rb2O. С водой реагирует обычно со взрывом с образованием гидроксида RbOH и выделением Н2. Взаимод. с сухим Н2 при нагр. под давлением 5-10 МПа в присут. катализатора с образованием гидрида RbH. Непосредственно соединяется с галогенами, давая рубидия галогениды. Образование сульфида Rb2S при растирании Р. с порошком S сопровождается взрывом. При сплавлении Р. в вакууме с Se и Те получают соотв. селенид Rb2Se и теллурид Rb2Te. С N2 в обычных условиях не взаимод., с жидким N2 в электрич. разряде между электродами, изготовленными из Р., образует нитрид Rb3N. P. раств. в жидком NH3, алкиламинах и нек-рых полиэфирах, давая синие р-ры, содержащие сольватир. электроны и обладающие электронной проводимостью. С сухим газообразным NH3 P. при 200-300 РС образует амид RbNH2, с красным P при 400-430 °С-фосфид Rb2P5, с порошком графита при 200-350 °С- карбид C8Rb, а при более высоких T-pax-C24Rb, с ацетиленом - ацетиленид Rb2C2, с Si и Ge в атмосфере Аг при 600 °С-соотв. силицид RbSi и германид RbGe. P. взаимод. с СО2, ССl4 и СНСl3 со взрывом, выше 300 °С разрушает стекло, восстанавливая SiO2 и силикаты до Si. P. реагирует со всеми к-тами, в т. ч. с орг., с образованием соответствующих солей, со спиртами дает алкоголяты. Св-ва соединений Р. представлены в таблице.

Р. образует сплавы со щелочными металлами, состоящие из твердых р-ров (с К и Cs), расслаивающихся компонентов (с Li) или содержащие эвтектич. смеси (с Na). Интерме-таллиды существуют в системах Р. со мн. металлами-Аu, Hg, Cd, Ga, In, Sn, Pb, Bi и др., исключая тугоплавкие металлы.

Получение. Р. извлекают при переработке минер. сырья на др. ценные компоненты. Получаемые концентраты Р. содержат также соед. К (в превосходящем кол-ве) и Cs. Далее проводят хим. обогащение концентрата с получением техн. соединений Р. и очистку последних от примесей соед. К и Cs.

Большую часть Р. получают при переработке лепидолита на соед. Li. P. осаждают из маточных р-ров (после выделения Li2CO3 или LiOH) в виде смеси алюморубидиевых, алюмокалиевых и алюмоцезиевых квасцов общей ф-лы MAl(SO4)2· 12H2O. Смесь разделяют методом фракционир. кристаллизации. Др. источник Р.-отработанный электролит, получающийся при переработке карналлита на Mg. Из него Р. выделяют сорбцией на осадках ферроцианидов Fe или Ni; далее ферроцианиды прокаливают и получают Rb2CO3 с примесями К и Cs. Более эффективна сорбция на гранулир. ферроцианидах в хроматографич. колонках с послед. элюированием водным р-ром NH4C1. При переработке поллуцита на соед. цезия Р. извлекают из маточных р-ров после осаждения Cs3[Sb2Cl9]. Возможно извлечение Р. из технол. р-ров переработки нефелина на глинозем.

4057-24.jpg


Перспективен метод извлечения Р. ионообменной хроматографией на синтетич. смолах и неорг. ионитах (кли-ноптилолит, глауконит, фосфаты Zr), а также экстракцией производными фенола [4-втор-бутил-2-(a-метилбензил)фе-нол, алкилфенолы С7—С9 и др.]. Для получения соединений Р. высокой чистоты используют его полигалогениды.

Металлический Р. получают в осн. восстановлением RbHal магнием или кальцием (600-800 °С, ~ 0,1 Па) с послед, очисткой от примесей ректификацией и вакуумной дистилляцией. Можно получить Р. электрохим. способом из расплава RbHal на жидком свинцовом катоде, из образовавшегося свинцово-рубидиевого сплава Р. выделяют дистилляцией в вакууме. В небольших кол-вах Р. получают восстановлением Rb2CrO4 порошком Zr или Si, а Р. высокой чистоты-путем медленного термич. разложения RbN3 в вакууме (менее 0,1 Па) при 390-395 °С.

Определение. Качественно Р. обнаруживают по очень яркой спектральной линии 780,023 нм, в отсутствие К и Cs-также по образованию RbClO4, Rb2[PtCl6], Rb2[SnI6], RbOC6H2(NO2)3. Количественно Р. определяют в осн. методами фотометрии пламени или атомно-абсорбц. спектроскопии по резонансным линиям 780,023 и 794,760 нм. Применяют также радиохим. метод изотопного разбавления и нейтронно-активационный. Хим. методы количеств. определения Р. требуют предварит. удаления К и Cs. В отсутствие К и Cs Р. определяют гравиметрически в форме RbCl04, Rb2[PtCl6], Rb[B(C6H5)4], а также титриметри-чески.

Применение. Металлический Р.-компонент материала катодов для фотоэлементов и фотоэлектрич. умножителей, геттер в вакуумных лампах, входит в состав смазочных композиций, используемых в реактивной и космич. технике, применяется в гидридных топливных элементах, катализатор. Пары Р. используют в разрядных электрич. трубках, лампах низкого давления - источниках резонансного излучения, в чувствит. магнитометрах, стандартах частоты и времени. Перспективно использование Р. в качестве ме-таллич. теплоносителя и рабочей среды в ядерных реакторах и турбоэлектрич. генераторных установках. Соединения Р.-компоненты спец. стекол и керамики, Rb2O входит в состав сложных фотокатодов.

Мировое произ-во Р. и его соед. (без СНГ) ок. 450 кг/год (1979).

Р. опасен в обращении, хранят его в ампулах из стекла пирекс в атмосфере Аr или в стальных герметичных сосудах под слоем обезвоженного масла (вазелинового, парафинового). Утилизируют Р. обработкой остатков металла пен-танолом.

Р. открыли в 1861 Р. Бунзен и Г. Кирхгоф.


===
Исп. литература для статьи «РУБИДИЙ»:
Коган Б. И., Названова В. А., Солодов H. А., Рубидий и цезий, М., 1971; Плющев В. Е., Степин Б. Д., Аналитическая химия рубидия и цезия, М., 1975. См. также лит. при ст. Литий. Л. И. Покровская.

Страница «РУБИДИЙ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

 

Всё о Химии для учеников, учителей, студентов и просто химиков