A rubídium (vegyjel: Rb) egy lágy, ezüstfehér fémes alkálifém, amely a periódusos rendszer I/A csoportjába tartozik. A természetben nem fordul elő tiszta formában, hanem általában különböző ásványokban található meg, gyakran káliummal vagy más alkálifémekkel együtt. A rubídium a földkéregben meglehetősen ritka elemnek számít, annak ellenére, hogy az univerzumban viszonylag gyakori.
A rubídium leggyakoribb forrása a lepidolit nevű ásvány, amely egy fajta lítiummikát tartalmaz. Ezen kívül előfordul még a pollucit, zinnwaldit és más pegmatitos ásványokban is. Ezek az ásványok jellemzően granitpegmatit lávákban találhatók, melyek a földkéreg mélyebb rétegeiből származnak.
Bár a rubídiumot csak 1861-ben fedezték fel Robert Bunsen és Gustav Kirchhoff német tudósok, ma már széles körben használják különféle ipari és tudományos alkalmazásokban. Az elem előállítása többnyire lepidolitból történik, amelyet hevítés és következő lépések során alakítanak át rubídium tartalmú vegyületekké.
A rubídiumot elsősorban kutatási célokra használják, például atomórákban az atomi frekvenciák pontos mérésére. Emellett bizonyos biológiai kutatásokhoz is fontos lehet, mivel hasonló viselkedést mutat a káliumhoz képest és segíthet ennek az elemnek a biológiai szerepének jobb megértésében.
Az iparban is hasznos lehet ez az elem; például az elektronikában speciális üvegek előállításánál használják fel, mert javítja az üveg optikai tulajdonságait. Azonban a rubídium magas reaktivitása miatt óvatos kezelést igényel.
Rubídium vegyjelének tulajdonságai
A rubídium (vegyjele: Rb) az alkálifémek csoportjába tartozik, és rendkívül reakciókész, puha, ezüstfehér fémes elem. A periódusos rendszer 1. csoportjában helyezkedik el közvetlenül a kálium alatt és a cézium felett. Jellemzően +1 oxidációs állapotban fordul elő a vegyületeiben.
A rubídium fizikai tulajdonságai közé tartozik a viszonylag alacsony olvadáspontja, ami 39,3 °C, így szobahőmérsékleten lágy fémet képez. Forráspontja 688 °C. A rubídium sűrűsége 1,532 g/cm³, ami az egyik legkisebb érték az alkálifémek között. Ezen fizikai jellemzői miatt könnyen formálható és nyújtható.
Kémiai tulajdonságait tekintve a rubídium rendkívül reaktív; levegőn gyorsan oxidálódik, és vízzel érintkezve hevesen reagál, hidrogént fejlesztve és rubídium-hidroxidot (RbOH) képezve. Ezért a rubídiumot általában inert gáz atmoszférában vagy teljesen száraz környezetben tárolják.
Rubídium vegyületei széles körben használtak a kémiai kutatásokban és néhány speciális alkalmazásban. A rubídium-karbonát (Rb2CO3), például fontos vegyület az üvegiparban és a biokémiai kutatások során. Továbbá, rubídium-izotópokat használnak radioizotópként orvosi képalkotó eljárásokban és tudományos kutatásokban.
Az elem előfordulása Földünkön meglehetősen ritka; általában lepidolit nevű ásvány formájában található meg, amely egyfajta lítiummika. A rubídiumot főként elektrokémiai módszerekkel állítják elő lítium-, potasszium- és más alkálifémek oldataiból.
A rubídium biológiai szerepe kevésbé ismert; nincsenek konkrét bizonyítékok arra vonatkozóan, hogy esszenciális mikroelem lenne bárminemű élő szervezet számára. Azonban kutatások folynak annak tanulmányozása céljából, hogy pontosan milyen biológiai funkciókat lát el ebben az elemek csoportjában.
A rubídium vegyjele és felfedezése
A rubídium vegyjele az „Rb”. Ez egy lágy, ezüstfehér színű alkálifém, amely a periódusos rendszer I. főcsoportjába tartozik, és nagyon hasonló kémiai tulajdonságokkal rendelkezik mint a csoport többi eleme, például a kálium és a lítium. A rubídiumot először 1861-ben Robert Bunsen és Gustav Kirchhoff német kémikusok izolálták spektroszkópiai módszerekkel, ami úttörő volt az elemek felfedezésében. Az elem nevét a latin „rubidus” szóból kapta, ami pirosat jelent, utalva az elem lángspektrumának jellegzetes vörös vonalaira.
A rubídium szobahőmérsékleten puha és könnyen formálható. Kémiai reakciókban rendkívül reakciókész: levegőn gyorsan oxidálódik, és vízzel érintkezve hevesen reagál, hidrogént fejlesztve. Ezek miatt a rubídiumot általában inert légkörben vagy vákuumban tárolják.
Rubídium-izotópjai közül a rubídium-87 radioaktív, amelyet például geológiai korbestimmálásra használnak a rubídium-sztrontium módszer segítségével. A rubídiumnak fontos szerepe van néhány biológiai folyamatban is, bár nem tekinthető esszenciális elemnek.
Iparilag a rubídiumot elsősorban elektronikai eszközökben és specializált berendezésekben használják. Példaként említhető a vapor-lampák gyártása vagy bizonyos típusú órákban alkalmazott atomfrekvencia standardok előállítása. Az elem ritkasága és előállításának költségessége miatt azonban viszonylag korlátozottan terjedt el felhasználása.