نمايي از عنصر روبيديم
روبیدیم فلزی نرم به رنگ سفید- نقره ای وجزء فلزات قلیایی است .این فلز بسیار واکنش پذیر است و به همین دلیل به صورت غیرترکیبی در طبیعت یافت نمی شود.این عنصر درسال1861 توسط R. Bunsen, G. Kirchoff دانشمندان آلمانی کشف گردید .
به صورت گسترده ای در لپیدولیت، کارنالیت، پلوسیتوتعدادی از سنگهای معدنی کمیاب و همچنین همراه لیتیم در آب دریا ، شورابه ها و آبچشمه های طبیعی موجود است . روبیدیم در پوسته زمین فراوان تر از کروم ، مس ، نیکلیا روی است و حدود دو برابر فراوان تر از لیتیم در آب دریا است.این فلز از طریقالکترولیز یا کاهش شیمیایی کلرید مذاب آن بدست می آید. روبیدیم- 87 ایزوتوپ رادیواکتیو این فلزاست.15 ایزوتوپ دیگر برای این عنصر شناخته شده است.
واژه rubidus به معناي قرمز پر رنگ است. روبيديم در سال 1861 توسط Bunsen و Kirchoff درکاني لپيدوليت در هنگام استفاده از اسپکتروسکوپ کشف شد.
در ابتدا تصور ميشد کهعنصر روبيديم از فراواني کمي در طبيعت برخوردار است اما در حال حاضر تحقيات نشانميدهد که مقدار عنصر روبيديم زياد است. از لحاظ فراواني در پوسته زمين، روبيديمشانزدهمين عنصر محسوب ميشود. روبيديم در پولوسيت، لوسيت و زينوالديت وجود دارد. اينکاني ها حدود 1 درصد اکسيد روبيديم دارند. درصد روبيديم در کاني لپيدوليت 1.5 درصدميباشد و استخراج روبيديم از اين کاني مصرف تجاري دارد. کاني هاي پتاسيم دار، مانندنمونه هايي که در درياچه Searles کاليفرنيا يافت ميشود، و کلريد پتاسيم از شورابهايميشيگان جز منابع تامين کننده اين عنصر شيميايي در آمريکا ميباشند. همچنين عنصرروبيديم همراه سزيم در نهشته هاي Bernic Lake مانيتوبا وجود دارد.
در دماياتاق، روبيديم به صورت مايع درمي آيد. روبيديم عنصر فلزي سفيد – نقره اي و نرمميباشد که جز گروه آلکالي ها ميباشد و دومين عنصري است که داراي خاصيت الکتروپزتيوو آلکالي است. روبيديم در هوا ميسوزد و با آب به شدت واکنش ميدهد. با واکنشي کهروبيديم در آب انجام ميدهد، هيدروژن ازاد ميشود. همانند ساير فلزات گروه آلکالي،همراه عنصر جيوه، تشکيل آمالگام ميدهد و همراه با طلا، سزيم، سديم و پتاسيم آلياژتشکيل ميدهد. رنگ روبيديم بنفش مايل به زرد است. فلز روبيديم از احيا کلريد روبيديمبا کلسيم و با استفاده از روشهاي ديگري بدست مي آيد. روبيديم بايد در نفت يا در خلايا در محيط خنثي نگهداري شود.
بيست و چهار ايزوتوپ روبيديم شناخته شده است. بهطور طبيعي روبيديم از دو ايزوتوپ تشکيل شده است 85Rb و .87Rb روبيديم 87 داراي 27.85 درصد روبيديم طبيعي است و با نيمه عمر 4.9 x 1010 اشعه بتا متصاعد ميکند. روبيديم عنصر راديواکتيو است و براي ظهور فيلمهاي عکاسي حدود 30 تا 60 روز مورداستفاده قرار ميگيرد. روبيديم 4 اکسيد تشکيل ميدهد. اين اکسيدها عبارت هستند از: Rb2O، Rb2O2، Rb2O3 و Rb2O4.
از آنجاييکه روبيديم به راحتي يونيزه ميشود، درماشينهاي يوني فضاپيماها مورد استفاده قرار ميگيرد. سزيم در مقايسه با روبيديم براياستفاده در فضاپيماها از کارآيي بيشتري برخوردار است. همچنين، روبيديم به عنوانسيال در توربينهاي بخار و ژنراتورهاي ترموالکتريک که از اصول مگنتوهيدروديناميکتبعيت ميکنند، به کار برده ميشود. در اين ماشينها، يونهاي روبيديم با استفاده ازگرماي دما بالا و عبور از ميدان مغناطيسي تشکيل ميشوند. يونهاي روبيديم تواناييهدايت الکتريسيته را مانند ژنراتور دارند و در نتيجه جريان الکتريکي از آنها توليدميشود. در لوله هاي خلا از روبيديم به عنوان گاززدا استفاده ميشود. همچنين، روبيديماز اچزا سازنده سلولهاي نوري است. روبيديم براي ساختن عينکهاي مخصوص استفاده ميشود. RbAg4I5 از اهميت زيادي برخوردار است، زيرا از بالاترين ميزان هدايت در هر بلوريوني برخوردار است. در دماي 20 درجه سانتيگراد، هدايت آن مانند اسيد سولفوريک رقيقاست. همين خاصيت سبب ميشود که از روبيديم در باطري ها استفاده شود.
قيمت حالحاضر روبيديم در مقادير اندک 25 دلار در گرم ميباشد.
اثرات روبیدیم بر روی سلامتی
در آب فعال است. نسبتا سمی است. اگر روبیدیم مشتعلشود، سوختگی ایجاد می کند. روبیدیم به آسانی با رطوبت پوست واکنش داده و هیدروکسیدروبیدیم تشکیل می دهد که باعث سوختگی شیمیایی چشم و پوست می شود. علائم و نشانه هایمسمومیت: پوست و چشم می سوزد. جلوگیری از افزایش وزن، بی نظمی، حساسیت بیش ازاندازه، زخم شدن پوست و عصبیت بیش از اندازه. آسیب قلبی، عدم توازن پتاسیم.
کمکهای اولیه: بلافاصله برای مدت 15 دقیقه در شرایطی که پلک را باز نگه میدارید، چشم را بشویید. فوریتهای پزشکی را بلافاصله اجرا کنید. پوست: ماده را از رویپوست بردارید و پوست را با آب و صابون بشویید. لباسهای آلوده را درآورید. کمکهایپزشکی را فورا اجرا کنید. خوردن: باعث استفراغ نشوید. بلافاصله کمکهای اولیه رااجرا کنید.
اثرات زیست محیطی روبیدیم
روبیدیم بر روی محیط زیست اثر منفیندارد.
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر روبیدیم :
عدد اتمی: 45
جرماتمی:102.9055
نقطه ذوب : 1964 C°
نقطه جوش : C° 3695
شعاع اتمی : Å 1.83
ظرفیت: 3
رنگ: سفید نقره ای متالیک
حالت استاندارد: جامد
نامگروه: 9
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 719.7
شکل الکترونی: [Kr]5s14d8
شعاعیونی : Å 0.68
الکترونگاتیوی:2.28
حالت اکسیداسیون:3
دانسیته: 21.5
گرمای تبخیر : Kj/mol 493
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.0000000451
گرمای ویژه: J/g Ko 0.242
دوره تناوبی:5
شماره سطح انرژی : 5
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 8
پنجمین انرژی : 1
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Rb-81 4.57 ساعت
Rb-82 2.25 دقیقه
Rb-83 86.2 روز
Rb-84 32.9 روز
Rb-85 پایدار
Rb-86 18.65 روز
Rb-87 4.8E10 سال
Rb-88 17.7 دقیقه
Rb-89 15.44 دقیقه
Rb-90 2.6 دقیقه
Rb-90m 4.3 دقیقه
اشکال دیگر :
هیدرید روبیدیم RbH
اکسید روبیدیم Rb2O
کلرید روبیدیم RbCl