InfoNu.nl > Wetenschap > Scheikunde > Rubidium: Het element

Rubidium: Het element

Rubidium: Het element Rubidium is ontdekt door Robert Bunsen en Gustav Kirchhoff in 1861,door interpretatie van rode lijnen in het spectrum van alkaliemetaal-erts. Rubidius "(lat.) betekent diepste rood. Bunsen bereidde het eerste rubidiummetaal uit rubidiumchloride (zout) door elektrolyse. Tot 1920 wordt het element gebruikt voor onderzoek, later wordt het zeer geleidelijk industrieel toegepast. Heden gaat het om tientallen toepassingen in kleine hoeveelheden want de totale wereld productie is maximaal slechts 4000 kg. Natuurlijk rubidium bevat 27,8 % 87Rb. Dat is een langlevende ß-straler met een halfwaardetijd van 4,9 10↑10 jaar, waaruit 87Sr wordt gevormd. De verhouding 87Rb/87Sr is een maat voor de ouderdom van gesteente en van de aarde.

Algemene eigenschappen van het element rubidium

NaamSymboolAtoom
nummer
GroepPeriodeBlokReeksKleur
RubidiumRb37AlkalimetalenPeriode 5S blokAlkalimetalen
(lithium,natrium,
Kalium,rubidium,
cesium, francium)
Zilverwit
metallic

Chemische eigenschappen van het element Rubidium

Atoom-
massa (u)
Elektronen-
configuratie
Oxidatie-
toestanden
Elektrone-
negativiteit
Ionen-
radius
Atoom-
straal (pm)
1e ionisatie-
potentiaal
2e ionisatie-
potentiaal
3e ionisatie-
potentiaal
85,47[Kr]5s1+10,82 Pauling1,52 A248403KJ/mol2633KJ/mol3859KJ/mol

Fysische eigenschappen van het element Rubidium

Dicht-
heid (Kg/m3)
Hardheid
Mohs
Smelt-
punt oC
Kook-
punt oC
Aggregatie-
toestand 20 oC
Smelt-
warmte
KJ/mol
Verdampings-
warmte
KJ/mol
Specifieke-
warmte
(J/kg/oC)
Kristal-
structuur
Elektrische-
weerstand
(μΩ•cm)
15320,339,5688Vast2,1972,22 363Kubisch ruimtelijk gecenterd12,5

Voorkomen van rubidium in de natuur

Rubidium komt verspreid over de aarde voor. Op de ranglijst van elementen op aarde staat het op de circa 20ste plaats. Rubidiumoxide komt (tot 1%) voor in de mineralen leuciet, polluciet, carnalliet, zinnwaldiet en rubicline een mineraal met rubidium als hoofdbestanddeel is in 1998 ontdekt in Italië.
In lepidoliet wordt het aangetroffen in hoeveelheden tot 1,5% en is daardoor commercieel een belangrijke bron. Rubidium wordt dikwijls gevonden in mineralen van alkalimetalen, het wordt dan als bijproduct gewonnen. Dat is vaak bij de lithium productie het geval.

Bereiding van Rubidium

  • Tijdens de winning van lithium uit alkali mineralen (meestal lepidoliet) blijven rubidiumzouten in het mengsel van alkali metaal verbindingen achter. De rubidiumzouten worden door elektrolyse of door scheikundige reductie met calcium of natrium gezuiverd.
  • Uit mineralen, meestal lepidoliet, zijn rubidiumzouten ook af te scheiden door: Neerslaan als rubidiumchloroplatinaat (Rb2PtCl6), daarbij onstaan ook kalium- en cesiumverbindingen. Rubidiumzout wordt afgescheiden door gefractioneerde kristallisatie.

Een andere manier is behandeling van lepidoliet met geconcentreerd zwavelzuur, waarbij een neerslag van rubidiumaluin ontstaat {RbAl(SO4)2.12H2O}. De zouten kan men omzetten in: rubidiumchloride, -cyanide, -carbonaat en -hydroxide, en hieruit is rubidium vrij te maken door:
  1. Elektrolyse (van gesmolten rubiumchloride (RbCl) of -cyanide (RbCN)).
  2. Reductie van rubidiumcarbonaat (Rb2CO3) of -chloride of -hydroxide met magnesium, calcium of lithium bij hoge temperatuur (in vacuüm) tot rubidium.

Toepassing van rubidium

  • Rubidium is elektropositief en is gemakkelijk te ioniseren, de eigenschap waarom het element wordt toegepast.
  • Rubidium wordt gebruikt als aandrijfgas in de ionenmotor van ruimtevaartuigen.
  • As getter(vanger) in vacuümbuizen, waar het achtergebleven gasdeeltjes aan zich bindt. Deze hoogwaardige buizen worden gebruikt in bijvoorbeeld radioapparatuur.
  • Als component in atoomklokken.(87Rb met 6,8 GHz)
  • Als component in fotocellen.
  • RbAg4I5 heeft een hoge elektrische geleidbaarheid en kan worden gebruikt in ultraplatte batterijen.(elektrolyt in brandstofcellen)
  • Toegepast als thermo-elektrische stroombron.
  • Rubidium zilverjodide (RbAg 4 I 5 ) wordt gebruikt in “dunne film batterijen” vanwege de goede geleidbaarheid.
  • Rubidium en rubidiumchloride (RbCl), worden gebruikt in de biochemie.
  • Rubidium wordt gebruikt om te legeren met goud, natrium, kalium en cesium.
  • Rubidium vormt met kwik amalgaam. {Kwikschakelaar (Rb-Hg-amalgaam)}
  • In de lichtgevoelige laag in fotocellen. Onder invloed van licht komen uit rubidium gemakkelijk elektronen vrij. (fotokathode infraroodapparatuur)
  • Radioctieve 86Rb-isotoop dient als tracer bij onderzoek van het hart. De isotoop straalt ß-deeltjes uit. Voor onderzoek naar en controle van de bloedsomloop gebruikt men de 86Rb-isotoop als tracer.
  • Glas wordt extra hard door rubidiumcarbonaat (Rb2CO3) of rubidiumoxide (Rb2O). Het dient dan als veiligheidsglas. Glasvezelkabels bevat rubidiumoxide.
  • In magnetometers; wegens de ver van de kern verwijderde elektron in de buitenbaan is het rubidium atoom extra gevoelig voor magnetische velden. Met magnetometers spoort men gasvelden op.
  • Weerstanden met grote temperatuurcoëfficiënt
  • Elektronentelbuis
  • Laser en maser

Isotopen

Natuurlijk voorkomend rubidium bestaat uit twee isotopen, 85 Rb en 87 Rb. Rubidium-87 (27,85 procent) een bètastraler met een halfwaardetijd van 4,9 x 10 ↑10 jaar, dat is ruim drie keer de leeftijd van het universum.
Naast de stabiele isotoop 85Rb (72%) komt dus alleen het radioactieve isotoop 87Rb op aarde voor. Uit de verhouding 87Sr / 87Rb berekenen geologen de ouderdom van de aarde op circa 4,7 miljard jaar.
Rubidium vormt vier oxiden: Rb 2 O, Rb 2 O 2 , Rb 2 O 3 , Rb 2 O 4 .

Gezondheid Veiligheid en effect van rubidium op het milieu

Een volwassen mens heeft een derde gram rubidium in zijn lichaam.
Het menselijk lichaam behandelt rubidium alsof het kalium is.
Rubidium wordt opgenomen door planten en dieren, maar heeft geen functie.
Rubidium reageert heftig met lucht en water en veroorzaakt daarbij brand. Daarom moet dit metaal lucht en waterdicht worden bewaard.
Wanneer rubidium ontbrandt veroorzaakt het thermale brandwonden. Rubidium reageert met huidvocht tot rubidium hydroxide, dat heeft chemische verbranding van de ogen en huid tot gevolg. Tekenen en symptomen van overmatige blootstelling op termijn: huid- en oogverbranding, gewichtverlies, hyper irritatie, huidzweren en extreme nervositeit.
Eerste hulp: Ogen: meteen spoelen met stromend water gedurende 15 minuten; houdt het ooglid vast. Huid: verwijder het materiaal en spoel met zeep en water. Verwijder besmette kleding. Inademen: meteen frisse lucht. Als irritatie aanhoudt een arts raadplegen. Inslikken: niet laten overgeven. In alle gevallen een arts roepen.

Lees verder

© 2014 - 2019 Custor, het auteursrecht (tenzij anders vermeld) van dit artikel ligt bij de infoteur. Zonder toestemming van de infoteur is vermenigvuldiging verboden.
Gerelateerde artikelen
Francium: Het elementFrancium: Het elementFrancium is in 1939 ontdekt door de Franse fysicus Marguerite Perey. Zij ontdekte het element tijdens het bestuderen van…
Strontium: Het elementStrontium: Het elementA. Crawford ontdekte in 1790 dat strontium een element is. Het metaal werd geïsoleerd door Sir Humphry Davy in London in…
Meitnerium: Het elementMeitnerium: Het elementMeitnerium is een scheikundig element met symbool Mt en atoomnummer 109. Het is een zeer radioactief synthetische elemen…
Mendelevium: Het elementMendelevium: Het elementMendelevium is een synthetisch element met chemisch symbool Md en atoomnummer 101. Een metalen radioactieve transuranic…
Nobelium: Het elementNobelium: Het elementNobelium is een synthetisch chemisch element met symbool No en atoomnummer 102. Het is vernoemd naar Alfred Nobel, uitvi…
Bronnen en referenties
  • http://www.livescience.com/34519-rubidium.html
  • http://www.softschools.com/facts/periodic_table/rubidium_facts/212/
  • http://nl.wikipedia.org/wiki/
  • http://www.webelements.com/rubidium/
  • http://www.lenntech.nl/periodiek/elementen/rb.htm#ixzz2zGEbqdyg
  • http://images-of-elements.com/rubidium.php (foto ampul)
  • http://periodieksysteem.com/element/rubidium

Reageer op het artikel "Rubidium: Het element"

Plaats als eerste een reactie, vraag of opmerking bij dit artikel. Reacties moeten voldoen aan de huisregels van InfoNu.
Meld mij aan voor de tweewekelijkse InfoNu nieuwsbrief
Ik ga akkoord met de privacyverklaring en ben bekend met de inhoud hiervan
Infoteur: Custor
Laatste update: 05-04-2015
Rubriek: Wetenschap
Subrubriek: Scheikunde
Special: Alkalimetalen
Bronnen en referenties: 7
Schrijf mee!