มวลอะตอมของรูบิเดียม คุณรู้ไหมว่าทำอย่างไร

(รูบิเดียม) Rb ซึ่งเป็นองค์ประกอบทางเคมีของกลุ่มที่ 1 (Ia) ของระบบธาตุ องค์ประกอบอัลคาไลน์ เลขอะตอม 37 ญาติ มวลอะตอม 85.4678. มันเกิดขึ้นตามธรรมชาติเป็นส่วนผสมของไอโซโทปเสถียร 85 Rb (72.15%) และไอโซโทปกัมมันตภาพรังสี 87 Rb (27.86%) ที่มีครึ่งชีวิต 4.8 10 10 ปี ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีอีก 26 ตัวของรูบิเดียมที่มีเลขมวลตั้งแต่ 75 ถึง 102 และครึ่งชีวิตจาก 37 มิลลิวินาที (รูบิเดียม-102) ถึง 86 วัน (รูบิเดียม-83) ได้มาจากการปลอมแปลง

สถานะออกซิเดชัน +1

Rubidium ถูกค้นพบในปี 1861 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน Robert Bunsen และ Gustav Kirchhoff และเป็นหนึ่งในองค์ประกอบแรกที่ค้นพบโดยสเปกโทรสโกปีซึ่งถูกคิดค้นโดย Bunsen และ Kirchhoff ในปี 1859 ชื่อขององค์ประกอบนั้นสะท้อนสีของเส้นที่สว่างที่สุดในสเปกตรัม (จากภาษาละติน rubidus สีแดงเข้ม) .

ขณะที่ศึกษาแร่ธาตุต่างๆ ด้วยสเปกโตรสโคป Bunsen และ Kirchhoff สังเกตว่าตัวอย่าง lepidolite ตัวหนึ่งที่ส่งมาจาก Rosen (Saxony) ทำให้เกิดเส้นในบริเวณสีแดงของสเปกตรัม (Lepidolite เป็นแร่โพแทสเซียมและลิเธียมที่มีองค์ประกอบโดยประมาณของ K 2 Li 3 Al 4 Si 7 O 21 (OH,F) 3 .) เส้นเหล่านี้ไม่พบในสเปกตรัมของสารที่รู้จักใดๆ ในไม่ช้าก็พบเส้นสีแดงเข้มที่คล้ายกันในสเปกตรัมของตะกอนที่ได้รับหลังจากการระเหยของน้ำจากตัวอย่างที่นำมาจากน้ำพุแร่ของป่าดำ อย่างไรก็ตาม เนื้อหาขององค์ประกอบใหม่ในตัวอย่างที่ทดสอบมีเพียงเล็กน้อย และเพื่อที่จะสกัดปริมาณที่จับต้องได้มากหรือน้อย Bunsen ต้องระเหยน้ำแร่มากกว่า 40 ม. 3 จากสารละลายที่ลอกออก เขาได้ตกตะกอนส่วนผสมของโพแทสเซียม รูบิเดียม และซีเซียมคลอโรพลาติเนต ในการแยกรูบิเดียมออกจากญาติที่ใกล้ที่สุด (และโดยเฉพาะอย่างยิ่งจากโพแทสเซียมที่มากเกินไป) บุนเซ่นจึงทำการตกตะกอนด้วยการตกผลึกแบบแยกส่วนหลายส่วน และรับรูบิเดียมและซีเซียมคลอไรด์จากส่วนที่ละลายได้น้อยที่สุดแล้วแปลงเป็นคาร์บอเนตและทาร์เทรต (เกลือของกรดทาร์ทาริก ) ซึ่งทำให้สามารถชำระรูบิเดียมให้บริสุทธิ์ยิ่งขึ้นและปลอดจากมวลหลักของซีเซียม บุนเซ่นได้รับเกลือรูบิเดียมแต่ละชนิดไม่เพียงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงโลหะด้วย ขั้นแรกได้โลหะรูบิเดียมโดยการลดเกลือกรดของรูบิเดียมไฮโดรทาร์เทรตด้วยคาร์บอนแบล็ค

อีกหนึ่งในสี่ของศตวรรษต่อมา นักเคมีชาวรัสเซีย Nikolai Nikolaevich Beketov ได้เสนอวิธีการอื่นในการรับรูบิเดียมที่เป็นโลหะโดยการลดจากไฮดรอกไซด์ด้วยผงอลูมิเนียม เขาดำเนินการขั้นตอนนี้ในกระบอกสูบเหล็กที่มีท่อระบายอากาศซึ่งเชื่อมต่อกับถังเก็บความเย็นแบบแก้ว กระบอกสูบถูกทำให้ร้อนบนเตาแก๊ส และเกิดปฏิกิริยารุนแรงขึ้น พร้อมกับวิวัฒนาการของไฮโดรเจนและการระเหิดของรูบิเดียมเข้าไปในตู้เย็น ดังที่ Beketov เองเขียนว่า "รูบิเดียมค่อยๆ ไล่ตาม ไหลลงมาเหมือนปรอท และยังคงความแวววาวของโลหะไว้ เนื่องจากกระสุนปืนเต็มไปด้วยไฮโดรเจนระหว่างการดำเนินการ"

การกระจายของรูบิเดียมในธรรมชาติและการสกัดทางอุตสาหกรรม เนื้อหาของรูบิเดียมในเปลือกโลกคือ 7.8·10 3% นี่เป็นเรื่องเดียวกับนิกเกิลทองแดงและสังกะสี ในแง่ของความชุกในเปลือกโลก รูบิเดียมอยู่ในอันดับที่ 20 โดยประมาณ อย่างไรก็ตาม โดยธรรมชาติจะอยู่ในสถานะกระจัดกระจาย รูบิเดียมเป็นธาตุที่กระจายตัวโดยทั่วไป แร่ธาตุของรูบิเดียมไม่เป็นที่รู้จัก พบรูบิเดียมร่วมกับธาตุอัลคาไลน์อื่น ๆ ซึ่งมักมาพร้อมกับโพแทสเซียม พบในหินและแร่ธาตุหลากหลายชนิดที่พบในอเมริกาเหนือ แอฟริกาใต้ และรัสเซีย และอื่นๆ แต่มีความเข้มข้นต่ำมาก มีเพียงเลพิโดไลต์เท่านั้นที่มีรูบิเดียมมากกว่า บางครั้ง 0.2% และบางครั้งสูงถึง 13% (ในแง่ของ Rb 2 O)

เกลือรูบิเดียมละลายในน้ำของทะเล มหาสมุทร และทะเลสาบ ความเข้มข้นของพวกมันที่นี่ยังต่ำมาก โดยเฉลี่ยประมาณ 100 ไมโครกรัม/ลิตร ในบางกรณี เนื้อหาของรูบิเดียมในน้ำจะสูงขึ้น ในบริเวณปากแม่น้ำโอเดสซา พบว่ามีค่าเท่ากับ 670 ​​ไมโครกรัม/ลิตร และในทะเลแคสเปียน 5700 ไมโครกรัม/ลิตร นอกจากนี้ยังพบปริมาณรูบิเดียมที่เพิ่มขึ้นในแหล่งแร่บางแห่งในบราซิล

จากน้ำทะเล รูบิเดียมส่งผ่านไปยังตะกอนเกลือโปแตช ส่วนใหญ่เป็นคาร์นัลไลต์ ใน Strassfurt และ Solikamsk carnallites เนื้อหาของ rubidium อยู่ในช่วง 0.037 ถึง 0.15% แร่คาร์นัลไลต์เป็นสารประกอบทางเคมีที่ซับซ้อนที่เกิดจากโพแทสเซียมและแมกนีเซียมคลอไรด์กับน้ำ สูตรของมันคือ KCl·MgCl 2 ·6H 2 O รูบิเดียมให้เกลือที่มีองค์ประกอบคล้ายกัน RbCl·MgCl 2 ·6H 2 O ทั้งเกลือโพแทสเซียมและรูบิเดียมมีโครงสร้างเหมือนกันและก่อตัวเป็นชุดต่อเนื่องของสารละลายที่เป็นของแข็งตกผลึกด้วยกัน คาร์นัลไลต์ละลายได้ดีในน้ำ การเปิดแร่จึงไม่ใช่เรื่องยาก วิธีการที่มีเหตุผลและประหยัดในการสกัดรูบิเดียมจากคาร์นัลไลต์ ร่วมกับองค์ประกอบอื่นๆ ได้รับการพัฒนาและอธิบายไว้ในวรรณกรรม

อย่างไรก็ตาม ที่สุดรูบิเดียมที่ขุดได้เป็นผลพลอยได้จากการผลิตลิเธียมจากเลพิโดไลต์ หลังจากที่ลิเธียมถูกแยกออกมาในรูปของคาร์บอเนตหรือไฮดรอกไซด์ รูบิเดียมจะถูกตกตะกอนจากสุราของแม่ในรูปของส่วนผสมของอลูมินา รูบิเดียม โพแทสเซียมอะลูมินา และสารส้ม ซีเซียม MAl(SO 4) 2 12H 2 O (M = Rb, K, ค.) ของผสมจะถูกแยกออกจากกันโดยการตกผลึกซ้ำ รูบิเดียมยังถูกแยกออกจากอิเล็กโทรไลต์ที่ใช้แล้ว ซึ่งได้มาจากแมกนีเซียมที่ได้จากคาร์นัลไลต์ รูบิเดียมถูกแยกออกจากมันโดยการดูดซึมจากการตกตะกอนของเหล็กหรือนิกเกิลเฟอร์โรไซยาไนด์ จากนั้นเฟอร์โรไซยาไนด์จะถูกเผาและได้รูบิเดียมคาร์บอเนตที่มีโพแทสเซียมและซีเซียมเจือปน เมื่อได้รับซีเซียมจากโพลลูไซต์ รูบิเดียมจะถูกสกัดจากสุราแม่หลังจากการตกตะกอนของ Cs 3 นอกจากนี้ยังสามารถสกัดรูบิเดียมจากโซลูชั่นเทคโนโลยีที่เกิดขึ้นระหว่างการผลิตอลูมินาจากเนฟีลีน

ในการสกัดรูบิเดียม จะใช้วิธีการสกัดและโครมาโตกราฟีการแลกเปลี่ยนไอออน สารประกอบรูบิเดียมที่มีความบริสุทธิ์สูงได้มาจากโพลีเฮไลด์

ส่วนสำคัญของรูบิเดียมที่ผลิตออกมาจะถูกปล่อยออกมาในระหว่างการผลิตลิเธียม ดังนั้นการเกิดขึ้นของความสนใจอย่างมากในลิเธียมสำหรับใช้ในกระบวนการทางความร้อนนิวเคลียร์ในปี 1950 นำไปสู่การผลิตลิเธียมเพิ่มขึ้น ด้วยเหตุนี้ รูบิเดียม และดังนั้น รูบิเดียม สารประกอบสามารถเข้าถึงได้มากขึ้น

รูบิเดียมเป็นหนึ่งในองค์ประกอบทางเคมีไม่กี่ชนิดที่มีทรัพยากรและความเป็นไปได้ในการสกัดมากกว่าความต้องการในปัจจุบัน ไม่มีสถิติอย่างเป็นทางการเกี่ยวกับการผลิตและการใช้รูบิเดียมและสารประกอบ เชื่อกันว่าการผลิตรูบิเดียมปีละประมาณ 5 ตัน

ตลาดรูบิเดียมมีขนาดเล็กมาก โลหะไม่มีการซื้อขายอย่างแข็งขันและไม่มีราคาตลาดสำหรับมัน ราคาที่กำหนดโดยบริษัทที่ซื้อขายรูบิเดียมและสารประกอบต่างกันสิบเท่า

การหาคุณลักษณะของสารอย่างง่าย การผลิตทางอุตสาหกรรม และการใช้โลหะรูบิเดียม รูบิเดียมเป็นโลหะเนื้อนุ่มสีเงินสีขาว ที่อุณหภูมิปกติจะมีความสม่ำเสมอเกือบเหมือนแป้งเปียก รูบิเดียมละลายที่อุณหภูมิ 39.32°C เดือดที่ 687.2°C ไอระเหยของรูบิเดียมมีสีเขียวแกมน้ำเงิน

รูบิเดียมมีปฏิกิริยาสูง ในอากาศ มันจะออกซิไดซ์และจุดไฟทันที ก่อตัวเป็นซูเปอร์ออกไซด์ RbO 2 (ด้วยส่วนผสมของเปอร์ออกไซด์ Rb 2 O 2):

Rb + O 2 \u003d RbO 2, 2Rb + O 2 \u003d Rb 2 O 2

รูบิเดียมทำปฏิกิริยากับน้ำด้วยการระเบิดด้วยการก่อตัวของ RbOH ไฮดรอกไซด์และการวิวัฒนาการของไฮโดรเจน: 2Rb + 2H 2 O = 2RbOH + H 2

รูบิเดียมรวมโดยตรงกับอโลหะส่วนใหญ่ อย่างไรก็ตามมันไม่ทำปฏิกิริยากับไนโตรเจนภายใต้สภาวะปกติ รูบิเดียมไนไตรด์ Rb 3 N เกิดขึ้นจากการปล่อยประจุไฟฟ้าในไนโตรเจนเหลวระหว่างอิเล็กโทรดที่ทำจากรูบิเดียม

รูบิเดียมช่วยลดออกไซด์ให้เป็นสารธรรมดา ทำปฏิกิริยากับกรดทั้งหมดเพื่อสร้างเกลือที่สอดคล้องกันและแอลกอฮอล์จะให้แอลกอฮอล์:

2Rb + 2C 2 H 5 OH = 2C 2 H 5 ORb + H 2

รูบิเดียมละลายในแอมโมเนียเหลว ส่งผลให้สารละลายสีน้ำเงินประกอบด้วยอิเล็กตรอนที่ละลายน้ำและมีค่าการนำไฟฟ้า

รูบิเดียมสร้างโลหะผสมและสารประกอบระหว่างโลหะกับโลหะหลายชนิด สารประกอบ RbAu ซึ่งพันธะระหว่างโลหะเป็นไอออนิกบางส่วน เป็นสารกึ่งตัวนำ

โลหะรูบิเดียมได้มาจากการลดสารประกอบรูบิเดียม (โดยปกติคือเฮไลด์) แคลเซียมหรือแมกนีเซียม:

2RbCl + 2Ca = 2Rb + CaCl 2

Rb 2 CO 3 + 3Mg = 2Rb + 3MgO + C

ปฏิกิริยาของรูบิเดียมเฮไลด์กับแมกนีเซียมหรือแคลเซียมจะดำเนินการที่ 600800 ° C และ 0.1 Pa ผลิตภัณฑ์ถูกทำให้บริสุทธิ์จากสิ่งเจือปนโดยการกลั่นและการกลั่นแบบสุญญากาศ

สามารถรับรูบิเดียมได้ทางไฟฟ้าเคมีจากรูบิเดียมเฮไลด์ที่หลอมละลายบนตะกั่วแคโทดที่เป็นของเหลว จากผลลัพท์ของโลหะผสมตะกั่ว-รูบิเดียม รูบิเดียมจะถูกแยกออกโดยการกลั่นด้วยสุญญากาศ

รูบิเดียมได้ในปริมาณเล็กน้อยโดยการลดรูบิเดียมโครเมต Rb 2 CrO 4 ด้วยเซอร์โคเนียมหรือผงซิลิกอน และรูบิเดียมที่มีความบริสุทธิ์สูงโดยการสลายตัวทางความร้อนช้าของรูบิเดียมเอไซด์ RbN 3 ในสุญญากาศที่ 390395 ° C

โลหะรูบิเดียมเป็นส่วนประกอบของวัสดุแคโทดสำหรับเซลล์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์และโฟโตมัลติพลายเออร์ แม้ว่าโฟโตแคโทดรูบิเดียมจะด้อยกว่าบางประเภท โดยเฉพาะซีเซียมในแง่ของความไวและช่วงของการกระทำ เป็นส่วนหนึ่งขององค์ประกอบของน้ำมันหล่อลื่นที่ใช้ในเทคโนโลยีเจ็ทและอวกาศ ไอของรูบิเดียมถูกใช้ในท่อไฟฟ้าปล่อย

โลหะรูบิเดียมเป็นส่วนประกอบของตัวเร่งปฏิกิริยา (มันถูกนำไปใช้กับอลูมินาที่ใช้งาน, ซิลิกาเจล, ตะกรันโลหะ) สำหรับการเกิดออกซิเดชันเพิ่มเติมของสิ่งสกปรกอินทรีย์ในระหว่างการผลิต phthalic anhydride เช่นเดียวกับกระบวนการรับไซโคลเฮกเซนจากเบนซิน ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นที่อุณหภูมิและความดันต่ำกว่าเมื่อตัวเร่งปฏิกิริยาถูกกระตุ้นด้วยโซเดียมหรือโพแทสเซียม และแทบไม่ถูกรบกวนโดยสารพิษที่เป็นอันตรายต่อตัวเร่งปฏิกิริยาทั่วไป - สารที่มีกำมะถัน

รูบิเดียมเป็นอันตรายต่อการจัดการ มันถูกเก็บไว้ในหลอดแก้วพิเศษในบรรยากาศอาร์กอนหรือในภาชนะเหล็กที่ปิดสนิทภายใต้ชั้นของน้ำมันแร่อบแห้ง

สารประกอบรูบิเดียม รูบิเดียมสร้างสารประกอบที่มีแอนไอออนทั่วไปทั้งหมด เกลือรูบิเดียมเกือบทั้งหมดสามารถละลายได้ดีในน้ำ เช่นเดียวกับโพแทสเซียม เกลือ Rb 2 SiF 6 , Rb 2 PtCl 6 จะละลายได้เล็กน้อย

ห้องสมุดยอดนิยมขององค์ประกอบทางเคมี. M., Nauka, 1977
กรีนวูด เอ็น.เอ็น., เอิร์นชอว์ เอ. เคมีขององค์ประกอบ, อ็อกซ์ฟอร์ด: Butterworth, 1997

ค้นหา "รูบิเดียม" บน

ธาตุรูบิเดียมเป็นโลหะอัลคาไลสีขาวที่มีความแวววาวเป็นโลหะ (ดูรูป) ละลายง่าย กระบวนการนี้เกิดขึ้นที่อุณหภูมิเพียง 39°C องค์ประกอบนี้คล้ายกับโพแทสเซียมและโซเดียมในทุกลักษณะ ชื่อรูบิเดียมคือลาต เขาไม่ได้กำหนดให้สีแดงเข้มสำหรับสีธรรมชาติของเขา นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน Bunsen และ Kirchhoff ได้ตรวจสอบสารใหม่ในสเปกโตรกราฟ และสังเกตเห็นเส้นสีแดง

รูบิเดียมเป็นองค์ประกอบที่กระฉับกระเฉงมาก แต่ลักษณะเฉพาะของมันคือปฏิกิริยาส่วนใหญ่เกิดขึ้นจากการระเบิด และการเผาไหม้จะมาพร้อมกับเปลวไฟสีม่วงสว่าง ในทำนองเดียวกัน การโต้ตอบกับองค์ประกอบที่รู้จักทั้งหมดจะเกิดขึ้นโดยไม่คำนึงถึงลักษณะของธาตุนั้น (โลหะ-ไม่ใช่โลหะ) เก็บไว้ในภาชนะที่มีน้ำมันก๊าดแห้งหรือในสุญญากาศ นอกจากจะใช้งานได้แล้ว รูบิเดียมยังเป็นธาตุกัมมันตภาพรังสีที่ค่อยๆ เปลี่ยนเป็นสตรอนเทียม

โดยธรรมชาติแล้วสารนี้มีความพิเศษมาก ภายใต้อิทธิพลของแสงก็กลายเป็นแหล่งกำเนิด กระแสไฟฟ้า. ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าเอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริก และอนุญาตให้องค์ประกอบนี้ใช้สำหรับการผลิตโฟโตเซลล์ที่ใช้ในโรงภาพยนตร์ โทรทัศน์ รีโมทระบบอัตโนมัติ รูบิเดียมมีมูลค่าสูงมาก ดังนั้นการใช้งานจึงค่อนข้างน้อย (หลายสิบกิโลกรัมต่อปี)

นอกจากนี้ยังใช้ในการผลิตเครื่องมือวัดซึ่งเป็นส่วนประกอบของน้ำมันหล่อลื่นสำหรับเทคโนโลยีจรวดและอวกาศที่ทำงานในสุญญากาศในอุปกรณ์เอ็กซ์เรย์ ต้องขอบคุณเนื้อหาของรูบิเดียมและสตรอนเทียมในหินที่นักธรณีวิทยาสามารถกำหนดอายุได้

โดยธรรมชาติแล้ว รูบิเดียมนั้นพบได้ทั่วไป แต่อยู่ในรูปของสิ่งเจือปนเท่านั้น เกลือมักพบในบ่อแร่และหินภูเขาไฟ

การกระทำของรูบิเดียมและบทบาททางชีวภาพ

การกระทำขององค์ประกอบมหภาคในสิ่งมีชีวิตเกี่ยวข้องกับความเข้มข้นในอวัยวะบางอย่าง: เนื้อเยื่อกระดูก,ปอด,สมอง,รังไข่. การดูดซึมจากอาหารเกิดขึ้นในทางเดินอาหารและขับออกด้วยสารคัดหลั่งตามธรรมชาติ

นักวิทยาศาสตร์ยังไม่ได้ศึกษาผลกระทบขององค์ประกอบที่มีต่อมนุษย์อย่างเพียงพอ แต่ไม่ต้องสงสัยเลยว่ามันมีบทบาทสำคัญในร่างกายและมีผลดังกล่าว:

• สามารถแทนที่โพแทสเซียมในระดับหนึ่งและมีบทบาทในการกระตุ้นเอนไซม์
• มีฤทธิ์ต้านฮีสตามีน (ต่อสู้กับสารก่อภูมิแพ้);
• ทำให้กระบวนการอักเสบในเซลล์และร่างกายอ่อนแอลง
• คืนความสมดุลของส่วนกลาง ระบบประสาท, มีผลสงบเงียบ.

วันนี้นักวิทยาศาสตร์กำลังศึกษาผลของธาตุต่อการกระตุ้นการไหลเวียนโลหิตและการใช้คุณสมบัติเหล่านี้ในการรักษาความดันเลือดต่ำแพทย์ที่มีชื่อเสียงอีกคนหนึ่ง S. Botkin ในปี 1898 สังเกตว่า rubidium chloride สามารถเพิ่มความดันในหลอดเลือดแดงและเกี่ยวข้องกับกระบวนการของการหดตัวของหลอดเลือดและการกระตุ้นระบบหัวใจและหลอดเลือด

นอกจากนี้ยังพบว่า microdoses ขององค์ประกอบสามารถทำให้เกิดความต้านทานของเม็ดเลือดแดงต่อผลกระทบที่เป็นอันตรายและเพิ่มมวลของเฮโมโกลบินในตัวพวกเขา สิ่งนี้นำไปสู่ภูมิคุ้มกันที่เพิ่มขึ้น

ส่วนใหญ่มักทำการศึกษารูบิเดียมร่วมกับซีเซียม เกลือขององค์ประกอบเหล่านี้ช่วยให้ทนต่อการขาดออกซิเจน - ขาดออกซิเจน

เราหวังว่าองค์ประกอบนี้จะเปิดเผยความสามารถเฉพาะตัวอีกมากมายให้กับโลกทางการแพทย์และวิทยาศาสตร์

อัตรารายวัน

บรรทัดฐานรายวันของธาตุอาหารหลักสำหรับผู้ใหญ่คือประมาณ 1-2 มก. ร่างกายดูดซึมได้อย่างรวดเร็ว - หลังจาก 1-1.5 ชั่วโมงคุณจะพบเนื้อหาในเลือด โดยรวมแล้ว เนื้อเยื่อและอวัยวะของมนุษย์มีรูบิเดียมประมาณ 1 กรัม

ขาดธาตุเคมีในร่างกาย

แทบไม่มีการศึกษาการขาดธาตุอาหารหลักและผลกระทบต่อร่างกายมนุษย์ การทดลองดำเนินการกับสัตว์เท่านั้นและปฏิกิริยาของพวกมันมีดังนี้:

• สูญเสียความกระหายและแม้กระทั่งการปฏิเสธที่จะกินอย่างสมบูรณ์
• การชะลอการเจริญเติบโต, การพัฒนาช้า, อายุขัยสั้นลง
• การคลอดก่อนกำหนด, การแท้งบุตร;
• ความเบี่ยงเบนในการพัฒนาของทารกในครรภ์และภาวะเจริญพันธุ์ลดลง

รูบิเดียมส่วนเกิน

ธาตุอาหารหลักที่มากเกินไปอาจทำให้เกิดภาวะแทรกซ้อนที่เป็นอันตรายได้ เนื่องจากรูบิเดียมจัดอยู่ในกลุ่มของธาตุที่เป็นพิษและเป็นพิษเช่นเดียวกับสารหนูและ กรดกำมะถัน. การให้ยาเกินขนาดอาจทำให้เกิดอันตรายร้ายแรงต่อสุขภาพและถึงแก่ชีวิตได้

สาเหตุของปริมาณมากดังกล่าวสามารถทำงานในสถานประกอบการที่ใช้สารประกอบของสารที่แทรกซึมเข้าสู่ร่างกายด้วยไอระเหยและฝุ่นละออง ในทางทฤษฎี สาเหตุหนึ่งอาจเป็นเพราะการบริโภคธาตุอาหารและน้ำมากเกินไป

การเพิ่มขึ้นเล็กน้อยในระดับของธาตุอาหารหลักสามารถนำไปสู่อาการไมเกรน นอนไม่หลับ โรคและการอักเสบของปอดและอวัยวะระบบทางเดินหายใจ การเต้นของหัวใจอย่างรวดเร็ว (ภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะ) โรคผิวหนังและระดับโปรตีนในปัสสาวะที่เพิ่มขึ้น หากพิษเกิดจากการสะสมของมวลวิกฤตของธาตุ ผลที่ตามมาจะคล้ายกับที่เกิดจากการขาดธาตุ: การเจริญเติบโตและพัฒนาการช้าลง อายุสั้นลง

เอกลักษณ์อีกอย่าง? ข่าวดีก็คือคุณต้องกินมากกว่า 1,000 มก. ต่อวันเพื่อให้อาการเหล่านี้ปรากฏขึ้น ซึ่งเป็นเรื่องยากมากแล้ว

การรักษาพิษจะดำเนินการด้วยสารที่เมื่อทำปฏิกิริยากับสารพิษจะเกิดสารประกอบที่ละลายได้ง่ายในน้ำและถูกขับออกทางไต โดยพื้นฐานแล้วมันเป็นสารเชิงซ้อนที่มีโพแทสเซียมหรือโซเดียม นอกจากนี้ยังมีการใช้ยาเพื่อบรรเทาอาการที่มีลักษณะเฉพาะ

อะไรคือที่มาของธาตุ?

รายการอาหารที่มีรูบิเดียมส่วนใหญ่ประกอบด้วยอาหารจากพืช นี่คือพื้นฐานที่สุดของพวกเขา: มะเขือยาว, ขิง, มันฝรั่ง, หัวบีท, มะเขือเทศ, กระเทียม, หัวหอม, เห็ด (เห็ดแชมปิญองและเห็ดพอชินี), ผลไม้และผลไม้แห้งมากมาย, ถั่ว (อัลมอนด์, วอลนัทและซีดาร์, เฮเซลนัท, พิสตาชิโอ), ทานตะวัน เมล็ดพืช ธัญพืช พืชตระกูลถั่ว ร่างกายของเราได้รับปริมาณมากที่สุดด้วยชาและกาแฟ (ประมาณ 40% ของปริมาณทั้งหมด) และน้ำแร่ขึ้นอยู่กับแหล่งกำเนิด

องค์ประกอบนี้สามารถสะสมในเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิตโดยเฉพาะในสิ่งมีชีวิตในทะเล ดังนั้นการใช้อาหารทะเลจะช่วยให้ได้รูบิเดียมในปริมาณที่ต้องการ

ข้อบ่งชี้ในการนัดหมาย

ข้อบ่งชี้สำหรับการแต่งตั้งองค์ประกอบมหภาคมาจากลักษณะของผลกระทบต่อร่างกายมนุษย์ วัตถุประสงค์หลักในการรักษาโรคคือการรักษาความผิดปกติของระบบประสาทแม้กระทั่งเมื่อ 100 ปีก่อน มีการใช้อย่างแข็งขันเพื่อกำจัดโรคลมบ้าหมู วันนี้มันถูกใช้เป็นยา neurotropic เพื่อเสริมสร้างระบบประสาท

นอกจากนี้ยังอาจจำเป็นในการรักษาโรคภูมิแพ้ กล้ามเนื้ออ่อนแรง โรคโลหิตจาง

คำนิยาม

รูบิเดียมเป็นองค์ประกอบที่สามสิบเจ็ดของตารางธาตุ การกำหนด - Rb จากภาษาละติน "rubidium" อยู่ในยุคที่ 5 กลุ่มไอเอ หมายถึงโลหะ ประจุนิวเคลียร์คือ 37

ในรูปของสารธรรมดาจะเป็นโลหะสีขาว (รูปที่ 1) อ่อนนุ่ม ละลายต่ำมาก (จุดหลอมเหลวอยู่ที่ 39.3 ° C) ไอรูบิเดียมมีสีเขียวแกมน้ำเงิน มันละลายในแอมโมเนียเหลวเพื่อสร้างสารละลายสีน้ำเงินเข้ม ปฏิกิริยามาก; ตัวลดแรงที่สุด ทำปฏิกิริยาอย่างรุนแรงกับออกซิเจนในอากาศและน้ำ (โลหะที่จุดไฟและไฮโดรเจนจะค่อยๆ พัฒนาขึ้น) กรดเจือจาง อโลหะ แอมโมเนีย ไฮโดรเจนซัลไฟด์ ไม่ทำปฏิกิริยากับไนโตรเจน มันถูกเก็บรักษาไว้อย่างดีภายใต้ชั้นของน้ำมันพาราฟินหรือวาสลีนเท่านั้น เกิดเป็นมัลกัมกับปรอท ให้เปลวไฟของเตาแก๊สเป็นสีม่วง

ข้าว. 1. รูบิเดียม รูปร่าง.

น้ำหนักอะตอมและโมเลกุลของรูบิเดียม

น้ำหนักโมเลกุลสัมพัทธ์ของสาร (M r) เป็นตัวเลขที่แสดงว่ามวลของโมเลกุลที่กำหนดนั้นมากกว่า 1/12 ของมวลอะตอมของคาร์บอนเป็นจำนวนเท่าใด และมวลอะตอมสัมพัทธ์ของธาตุ (Ar r) คือจำนวนมวลเฉลี่ยของอะตอมของธาตุเคมีที่มากกว่า 1/12 ของมวลอะตอมของคาร์บอน

เนื่องจากรูบิเดียมมีสถานะอิสระในรูปของโมเลกุล Rb monatomic ค่าของมวลอะตอมและโมเลกุลจึงตรงกัน มีค่าเท่ากับ 85.4678

ไอโซโทปของรูบิเดียม

เป็นที่ทราบกันว่ารูบิเดียมสามารถเกิดขึ้นได้ในธรรมชาติในรูปของไอโซโทปเสถียรสองตัว 85Rb (72.2%) และ 87Rb (27.8%) จำนวนมวลของพวกเขาคือ 85 และ 87 ตามลำดับ นิวเคลียสของอะตอมของไอโซโทปรูบิเดียม 85 Rb มีโปรตอน 37 ตัวและนิวตรอนสี่สิบแปดตัว และไอโซโทป 85 Rb มีจำนวนโปรตอนและห้าสิบนิวตรอนเท่ากัน

มีไอโซโทปรูบิเดียมที่ไม่เสถียรเทียมซึ่งมีจำนวนมวลตั้งแต่ 71 ถึง 102 รวมถึงสถานะไอโซโทปของนิวเคลียสสิบหกสถานะ ซึ่งไอโซโทป 86 Rb ที่มีครึ่งชีวิต 18.642 วันนั้นมีอายุยาวนานที่สุด

รูบิเดียมไอออน

ที่ระดับพลังงานภายนอกของอะตอมรูบิเดียม มีอิเล็กตรอนหนึ่งตัว ซึ่งก็คือเวเลนซ์:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 5s 1 .

อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาเคมี รูบิเดียมจะปล่อยเวเลนซ์อิเล็กตรอนออกไป กล่าวคือ เป็นผู้บริจาคและกลายเป็นไอออนที่มีประจุบวก:

Rb 0 -1e → Rb + .

โมเลกุลและอะตอมของรูบิเดียม

ในสภาวะอิสระ รูบิเดียมมีอยู่ในรูปของโมเลกุล Rb แบบโมโนอะตอม ต่อไปนี้คือคุณสมบัติบางอย่างที่กำหนดลักษณะของอะตอมและโมเลกุลของรูบิเดียม:

ตัวอย่างการแก้ปัญหา

ตัวอย่าง 1

ออกกำลังกาย	โลหะผสมประกอบด้วยรูบิเดียมและโลหะอัลคาไลอีกชนิดหนึ่ง ในปฏิกิริยาของโลหะผสม 4.6 กรัมกับน้ำ จะได้ไฮโดรเจน 2.241 ลิตร (n.o. ) โลหะอะไรเป็นองค์ประกอบที่สองของโลหะผสม? เศษส่วนมวล (%) ของส่วนประกอบโลหะผสมคืออะไร?
วิธีการแก้	โลหะอัลคาไล ได้แก่ ลิเธียม โซเดียม โพแทสเซียม รูบิเดียม และซีเซียม โลหะอัลคาไลทั้งหมดทำปฏิกิริยากับน้ำในลักษณะต่อไปนี้: 2Me + 2H 2 O \u003d 2MeOH + H 2 -. ค้นหาปริมาณไฮโดรเจนทั้งหมดที่ปล่อยออกมา: n(H 2) \u003d V (H 2) / V ม.; n (H 2) \u003d 2.241 / 22.4 \u003d 0.1 โมล ตามสมการปฏิกิริยา n (H 2) : n (Me) = 1: 2 แล้ว n (ฉัน) \u003d 2 × n (H 2) \u003d 2 × 0.1 \u003d 0.2 โมล มวลโมลาร์เฉลี่ยของสารคำนวณได้ดังนี้ M = 4.6 / 0.2 = 23 กรัม/โมล ซึ่งสอดคล้องกับมวลอะตอมสัมพัทธ์ของโซเดียม ดังนั้นองค์ประกอบที่สองของส่วนผสมจะต้องเป็นโลหะอัลคาไลที่มี Ar< 23. Это литий. Сплав состоит из рубидия и лития. เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่า n(Li) + n(Rb) = 0.2 โมล; และ m (Li) + m (Rb) \u003d 4.6 g ลองหาจำนวนโมลของลิเธียมเป็น "x" จากนั้นจำนวนโมลของรูบิเดียมจะเท่ากับ (0.2-x) มาแก้สมการกัน: xx7 + (0.2-x)x85 = 4.6; 7x + 17 - 85x = 4.6; ซึ่งหมายความว่าปริมาณลิเธียมคือ 0.16 โมลและรูบิเดียมคือ 0.04 โมล จากนั้นมวลของแต่ละองค์ประกอบจะเท่ากับ 0.16 × 7 = 1.12 g - ลิเธียมและ 0.04 × 85 = 3.4 g และเศษส่วนมวลขององค์ประกอบในโลหะผสมคือ: w(Li) = m(Li) / m อัลลอย × 100% = 1.12 / 4.6 × 100% = 24% w(Rb) = m(Rb) / m อัลลอย × 100% = 3.4 / 4.6 × 100% = 76%
ตอบ	เศษส่วนมวลลิเธียมคือ 24% รูบิเดียม - 76%

รูบิเดียม(lat. Rubidium), Rb, องค์ประกอบทางเคมีของกลุ่ม I ของตารางธาตุ Mendeleev; เลขอะตอม 37 มวลอะตอม 85.4678; โลหะสีเงินขาวเป็นของโลหะอัลคาไล รูบิเดียมธรรมชาติเป็นส่วนผสมของไอโซโทปสองชนิด: เสถียร 85 Rb (72.15%) และกัมมันตภาพรังสีอ่อนๆ 87 Rb (ครึ่งชีวิต T ½ 4.8 10 10 ปี) การสลายตัว β ของ 87 Rb ทำให้เกิด 87 Sr ที่เสถียร การหาปริมาณ 87 Sr และ Rubidium ในหินและแร่ธาตุ (วิธีสตรอนเทียม) ทำให้สามารถระบุอายุทางธรณีวิทยาของพวกมันได้อย่างน่าเชื่อถือ ได้รับไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีของรูบิเดียมประมาณ 20 ไอโซโทป Rubidium ถูกค้นพบในปี 1861 โดย R. Bunsen และ G. Kirchhoff ระหว่างการศึกษาสเปกตรัมของเกลือที่แยกได้จากน้ำแร่ ชื่อขององค์ประกอบถูกกำหนดโดยสีของเส้นสีแดงที่มีลักษณะเฉพาะที่สุดของสเปกตรัม (จากภาษาละติน rubidus - สีแดง, สีแดงเข้ม) Metal Rubidium ได้รับเป็นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2406 โดยบุนเซ่น

การแพร่กระจายของรูบิเดียมในธรรมชาติรูบิเดียมเป็นธาตุทั่วไป แม้จะมีเนื้อหาค่อนข้างสูงในเปลือกโลก (คลาร์ก) ที่ 1.5 10 -2% โดยน้ำหนัก ซึ่งมากกว่า Cu, Pb, Zn และโลหะอื่น ๆ อีกมากมาย Rubidium ไม่ได้สร้างแร่ธาตุของตัวเองและส่วนใหญ่รวมเป็น สิ่งเจือปน isomorphic ในแร่ธาตุโพแทสเซียมและซีเซียม (sylvin, carnallite, microcline, Rb-muscovite ฯลฯ ) รูบิเดียม เช่นเดียวกับโพแทสเซียม พบได้ในหินอัคนีที่เป็นกรด (แกรนิตอยด์) และโดยเฉพาะอย่างยิ่งในเพกมาไทต์ (รูบิเดียมมากถึง 1-3%) มีรูบิเดียมเล็กน้อยในหินอัลตราเบสิกและหินพื้นฐาน (2·10 -4 และ 4.5·10 -3% ตามลำดับ) น่านน้ำของทะเลและมหาสมุทรประกอบด้วยรูบิเดียม 1.0·10 -5 ถึง 2.1·10 -5% เกลือรูบิเดียมเป็นส่วนหนึ่งของน้ำแร่ต่างๆ

รูบิเดียมที่อุดมไปด้วยมากที่สุดคือสิ่งที่เรียกว่าแร่ธาตุที่มีความเข้มข้น: lepidolite, zinnwaldite, pollucite มีแร่ลิเธียมและโพแทสเซียมที่สะสมอยู่ซึ่งมีรูบิเดียมในสหภาพโซเวียต เชโกสโลวะเกีย เยอรมนี นามิเบีย ซิมบับเว และประเทศอื่นๆ รูบิเดียมที่อุดมสมบูรณ์ในจักรวาลคือ 6.5 อะตอมต่อ 10 6 อะตอมของซิลิกอน

คุณสมบัติทางกายภาพของรูบิเดียมรูบิเดียมสร้างผลึกสีขาวนวลสีเงินที่มีความแวววาวของโลหะเมื่อตัดใหม่ ความแข็งบริเนล 0.2 MN / m 2 (0.02 kgf / mm 2) ตาข่ายคริสตัลของรูบิเดียมเป็นลูกบาศก์ ศูนย์กลางร่างกาย a = 5.70A (0 °C) รัศมีอะตอม 2.48 Å, รัศมีไอออน Rb + 1.49 Å ความหนาแน่น 1.525 g / cm 3 (0 ° C), t pl 38.9 ° C, t bp 703 ° C ความร้อนจำเพาะ 335.2 j / (kg K) สัมประสิทธิ์ความร้อนของการขยายตัวเชิงเส้น 9.0 10 -5 องศา -1 (0-38 ° C) โมดูลัสความยืดหยุ่น 2.4 Gn / m 2 (240 kgf / mm 2 ) ปริมาตรจำเพาะ ความต้านทานไฟฟ้า 11.29 10 -6 โอห์ม ซม. (20 ° C); รูบิเดียมเป็นพาราแมกเนติก

คุณสมบัติทางเคมีของรูบิเดียมอะตอม Rb บริจาคอิเล็กตรอนเพียงตัวเดียวของเปลือกนอกอย่างง่ายดาย (การกำหนดค่าของมันคือ 5s 1) อิเล็กโตรเนกาติวีตี้ รูบิเดียม 0.89 ศักยภาพการแตกตัวเป็นไอออนครั้งแรก 4.176 eV ทั้งหมด สารประกอบทางเคมีรูบิเดียมเป็นโมโนวาเลนต์ (สถานะออกซิเดชัน +1) กิจกรรมทางเคมีของรูบิเดียมสูงมาก มันรวมกับออกซิเจนอย่างรุนแรงทำให้เปอร์ออกไซด์ Rb 2 O 2 และซูเปอร์ออกไซด์ RbO 2 (ด้วยการขาดออกซิเจนจะเกิดออกไซด์ Rb 2 O) รูบิเดียมทำปฏิกิริยากับน้ำอย่างระเบิด โดยปล่อยไฮโดรเจนออกมาและเกิดเป็นสารละลายของรูบิเดียมไฮดรอกไซด์ RbOH คุณสมบัติของ RbOH มีความคล้ายคลึงกับโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ KOH อย่างมาก รูบิเดียมรวมโดยตรงกับอโลหะหลายชนิด ทำปฏิกิริยารุนแรงกับกรดส่วนใหญ่ เกลือรูบิเดียมเกือบทั้งหมดสามารถละลายได้ดีในน้ำ เปอร์คลอเรตที่ละลายได้เล็กน้อย RbClO 4 , คลอโรพลาติเนต Rb 2 และอื่น ๆ ; ใช้สำหรับการวิเคราะห์ Rb ควบคู่ไปกับวิธีการวัดแสงด้วยเปลวไฟตามคุณสมบัติของไอ Rb และสารประกอบเพื่อทำให้เปลวไฟเป็นสีแดงสด

รับรูบิเดียมเกลือ Rb เป็นผลพลอยได้จากการผลิตเกลือ Li, Mg และ K โลหะรูบิเดียมได้มาจากการลด RbCl ในสุญญากาศที่อุณหภูมิ 700-800 °C ด้วยแคลเซียม เนื่องจากมีปฏิกิริยาสูง รูบิเดียมจึงถูกเก็บไว้ในภาชนะโลหะภายใต้ชั้นของน้ำมันพาราฟินหรือในหลอดแก้วที่ปิดสนิทในบรรยากาศเฉื่อย

การประยุกต์ใช้รูบิเดียมรูบิเดียมใช้เป็นหลักในการผลิตแคโทดสำหรับโฟโตเซลล์ ยังเพิ่มอาร์กอนปล่อยก๊าซและหลอดนีออนเพื่อเพิ่มความเข้มของการเรืองแสง บางครั้งรูบิเดียมถูกนำเข้าสู่โลหะผสมพิเศษ (getters) เกลือรูบิเดียมถูกใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในการสังเคราะห์สารอินทรีย์

รูบิเดียมในร่างกายรูบิเดียมมีอยู่ในเนื้อเยื่อของพืชและสัตว์อย่างต่อเนื่อง พืชบกมีรูบิเดียมประมาณ 0.00064% ในขณะที่พืชน้ำมีรูบิเดียมน้อยกว่า 2 เท่า รูบิเดียมสะสมในพืช เช่นเดียวกับในกล้ามเนื้อและเนื้อเยื่ออ่อนของดอกไม้ทะเล หนอน หอย หอย ครัสเตเชียน อีไคโนเดิร์ม และปลา (ปัจจัยสะสม 8-26) ค่าสัมประสิทธิ์การสะสมสูงสุด (2600) ของไอโซโทปกัมมันตภาพรังสี 86 Rb อยู่ในแหน Lemna polyrrhiza และในบรรดาสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังน้ำจืดในหอย Galba palustris - 370 เถ้าของกล้ามเนื้อหน้าอกของนกมี 0.0112-0.0135% มีการศึกษาการเผาผลาญของรูบิเดียมในร่างกายไม่ดี

คำนิยาม

รูบิเดียมตั้งอยู่ในช่วงที่ห้าของกลุ่ม I ของกลุ่มย่อยหลัก (A) ของตารางธาตุ การกำหนด - Rb. รูบิเดียมในรูปของสารธรรมดาคือโลหะสีเงิน-ขาวที่มีโครงตาข่ายคริสตัลที่ตัวบอดี้เป็นศูนย์กลาง

ความหนาแน่น - 1.5 g / cm 3 จุดหลอมเหลว 39.5 o C จุดเดือด - 750 o C นุ่ม ตัดง่ายด้วยมีด ติดไฟได้เองในอากาศ

สถานะออกซิเดชันของรูบิเดียมในสารประกอบ

รูบิเดียมเป็นองค์ประกอบของกลุ่ม IA ของตารางธาตุของ D.I. เมนเดเลเยฟ. มันเป็นของกลุ่มโลหะอัลคาไลซึ่งในสารประกอบของพวกเขามีค่าคงที่และเป็นบวกสถานะออกซิเดชันที่เป็นไปได้เท่านั้นที่เท่ากับ (+1) ตัวอย่างเช่น Rb +1 Cl -1, Rb +1 H -1, Rb +1 2 O -2, Rb +1 O -2 H +1, Rb +1 N +5 O -2 3 เป็นต้น

รูบิเดียมยังมีอยู่ในรูปของสารธรรมดา - โลหะและสถานะออกซิเดชันของโลหะในสถานะธาตุคือ ศูนย์เนื่องจากการกระจายความหนาแน่นของอิเล็กตรอนในนั้นมีความสม่ำเสมอ

ตัวอย่างการแก้ปัญหา

ตัวอย่าง 1

ออกกำลังกาย	ในอนุกรมใดองค์ประกอบทั้งหมดสามารถแสดงสถานะออกซิเดชัน (-1) และ (+5): Rb, Ca, Li; เอช ศรี เอฟ; Cl, ฉัน, Br; อย่าง, น, เท.
วิธีการแก้	เพื่อค้นหาคำตอบที่ถูกต้องสำหรับคำถามที่โพสต์ เราจะตรวจสอบแต่ละตัวเลือกที่เสนอตามลำดับ ก) ทั้งหมดข้างต้น องค์ประกอบทางเคมีมีสถานะออกซิเดชันเพียงสถานะเดียว ซึ่งเท่ากับหมายเลขกลุ่มของตารางธาตุ D.I. Mendeleev ซึ่งตั้งอยู่โดยมีเครื่องหมาย "+" เหล่านั้น. สถานะออกซิเดชันของรูบิเดียมและลิเธียมคือ (+1) และแคลเซียม - (+2) คำตอบไม่ถูกต้อง b) สำหรับฟลูออรีน จะมีค่าสถานะออกซิเดชันเพียงค่าเดียวเท่านั้น เท่ากับ (-1) ดังนั้น คำตอบนี้จึงไม่ถูกต้อง และไม่สมเหตุสมผลที่จะตรวจสอบองค์ประกอบทางเคมีที่เหลืออยู่ c) ธาตุเหล่านี้ทั้งหมดอยู่ในกลุ่มของฮาโลเจน และมีลักษณะเฉพาะโดยสถานะออกซิเดชัน (-1), 0, (+1), (+3), (+5) และ (+7) เช่น นี่คือคำตอบที่ถูกต้อง
ตอบ	ตัวเลือกที่ 3