химический каталог




РУБИДИЙ

Автор Химическая энциклопедия г.р. Н.С.Зефиров

РУБИДИЙ (от латинского rubidus-красный; rubidium) Rb, химический элемент I гр. периодической системы, атомный номер 37, атомная масса 85,4678; относится к щелочным металлам. В природе встречается в виде смеси стабильного изотопа 85Rb (72,15%) и радиоактивного 87Rb (27,85%; Т1/2 4,8•1010лет, b-излучатель). Поперечное сечение захвата тепловых нейтронов для природные смеси 0,73•10-28 м2. Конфигурация внешний 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 РУБИДИЙ 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 минеральных источниках, озерной, морской и подземных водах. Осн. пром. запасы РУБИДИЙ 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 РУБИДИЙ-нефелиновые руды (0,02-0,03% по массе Rb2O), биотит (0,06-0,4%), флогопит (0,04-0,2%) и некоторые др. слюды и слюдяные хвосты, получаемые на обогатит. фабриках при разработке берилловых и флюоритовых месторождений, а также природные высокоминерализов. воды.

Свойства. Р.-мягкий серебристо-белый металл, при обычной температуре имеет почти пастообразную консистенцию, пары окрашены в зеленовато-синий цвет. Кристаллизуется в объемноцентрир. кубич. решетке, а — 0,570 нм, z = 2, пространств. группа Iт3т. температура плавления 39,32 °С, температура кипения 687,2 °С; плотность 1,532 г/см3 (0°С), 1,4718 г/см3 (687,2 °С); 31,1 Дж/(моль•К); 2,19 кДж/моль, 70 кДж/моль, 80,9 кДж/моль; 76,8 Дж/(моль•К); уравения 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 коэффициент 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 коэффициент r 4,7•10-3 К-1 (273-293 К) при плавлении возрастает в 1,6 раза; удельная 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.

РУБИДИЙ обладает высокой реакционное 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 нагревании под давлением 5-10 МПа в присутствии катализатора с образованием гидрида RbH. Непосредственно соединяется с галогенами, давая рубидия галогениды. Образование сульфида Rb2S при растирании РУБИДИЙ с порошком S сопровождается взрывом. При сплавлении РУБИДИЙ в вакууме с Se и Те получают соответственно селенид Rb2Se и теллурид Rb2Te. С N2 в обычных условиях не взаимодействие, с жидким N2 в электрич. разряде между электродами, изготовленными из РУБИДИЙ, образует нитрид Rb3N. P. растворим в жидком NH3, алкиламинах и некоторых полиэфирах, давая синие растворы, 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-соответственно силицид RbSi и германид RbGe. P. взаимодействие с СО2, ССl4 и СНСl3 со взрывом, выше 300 °С разрушает стекло, восстанавливая SiO2 и силикаты до Si. P. реагирует со всеми кислотами, в том числе с органическое, с образованием соответствующих солей, со спиртами дает алкоголяты. Св-ва соединений РУБИДИЙ представлены в таблице.

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

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

Большую часть РУБИДИЙ получают при переработке лепидолита на соединение Li. P. осаждают из маточных растворов (после выделения Li2CO3 или LiOH) в виде смеси алюморубидиевых, алюмокалиевых и алюмоцезиевых квасцов общей формулы MAl(SO4)2• 12H2O. Смесь разделяют методом фракционир. кристаллизации. Др. источник РУБИДИЙ-отработанный электролит, получающийся при переработке карналлита на Mg. Из него РУБИДИЙ 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 последующей элюированием водным раствором NH4Cl. При переработке поллуцита на соединение цезия РУБИДИЙ извлекают из маточных растворов после осаждения Cs3[Sb2Cl9]. Возможно извлечение РУБИДИЙ из технол. растворов переработки нефелина на глинозем.


Перспективен метод извлечения РУБИДИЙ ионообменной хроматографией на синтетич. смолах и неорганическое 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 РУБИДИЙ высокой чистоты используют его полигалогениды.

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

Определение. Качественно РУБИДИЙ 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 РУБИДИЙ определяют в основные методами фотометрии пламени или атомно-абсорбц. спектроскопии по резонансным линиям 780,023 и 794,760 нм. Применяют также радиохимический метод изотопного разбавления и нейтронно-активационный. Химическая методы количественное определения РУБИДИЙ требуют предварит. удаления К и Cs. В отсутствие К и Cs РУБИДИЙ определяют гравиметрически в форме RbCl04, Rb2[PtCl6], Rb[B(C6H5)4], а также титриметри-чески.

Применение. Металлический РУБИДИЙ-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 РУБИДИЙ используют в разрядных электрич. трубках, лампах низкого давления - источниках резонансного излучения, в чувствительный магнитометрах, стандартах частоты и времени. Перспективно использование РУБИДИЙ в качестве металлического теплоносителя и рабочей среды в ядерных реакторах и турбоэлектрич. генераторных установках. Соединения РУБИДИЙ- компоненты спец. стекол и керамики, Rb2O входит в состав сложных фотокатодов.

Мировое производство РУБИДИЙ и его соединение (без СНГ) около 450 кг/год (1979).

РУБИДИЙ 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 РУБИДИЙ обработкой остатков металла пентанолом.

РУБИДИЙ открыли в 1861 Р Бунзен и Г. Кирхгоф.

Литература: 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.

Химическая энциклопедия. Том 4 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
участки с коммуникациями новая рига
чиллер сервисное обслуживание
приезд шеппса екатеринбург
hi end колонки

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(24.08.2017)