دانشچی پورتال جامع تحقیق و مقاله، مطالب علمی و هنری ، وبگردی و…
همه چیز درباره روبیدیم (Rb)
روبیدیم، (به انگلیسی : Rubidium) با علامت اختصاری Rb و عدد اتمی ۳۷، عنصری از جدول تناوبی در دسته فلزهای قلیایی است که در ادامه بیشتر با آن آشنا می شوید. با دانشچی همراه باشید.
روبیدیم یک فلز قلیایی نرم و به رنگ نقره‌ای – سفید است و در حالت عنصری با ویژگی‌هایی شبیه دیگر فلزهای قلیایی، به شدت واکنش پذیر است، مانند واکنش شدید با اکسیژن در هوای محیط. ۸۵Rb تنها ایزوتوپ پایدار روبیدیم است.
۸۷Rb ایزوتوپ دیگر روبیدیم است که دچار واپاشی هسته‌ای می‌گردد و نیمه‌عمری برابر با ۴۹ میلیارد سال دارد بیش از سه برابر عمر برآورد شده برای جهان. ۸۷Rb نزدیک به ۲۸٪ روبیدیم طبیعی موجود را تشکیل می‌دهد. شیمی‌دان آلمانی روبرت بونزن و گوستاو کیرشهف در سال ۱۸۶۱ روبیدیم را کشف کردند آن‌ها به کمک روش طیف سنجی تابشی این عنصر را پیدا کردند. روبیدیم به آسانی بخار می‌شود و بازهٔ گسترده‌ای از طیف‌ها را جذب می‌کند و این باعث می‌شود که این عنصر هدف معمول دستکاری لیزری اتم‌ها شود.
موجودات زنده برای ادامهٔ زندگی به روبیدیم نیاز ندارند با این حال یونهای روبیدیم همانگونه که یونهای پتاسیم در سامانه‌های زنده نقش دارند، رفتار می‌کنند: به این ترتیب که این یون‌ها به صورت فعال توسط سلول های گیاهی و جانوری جذب می‌شوند.
شناسنامه روبیدیم
عدد اتمی: ۴۵
جرم اتمی:۱۰۲.۹۰۵۵
نقطه ذوب : ۱۹۶۴ C°
نقطه جوش : C° ۳۶۹۵
شعاع اتمی : Å ۱.۸۳
ظرفیت: ۳
رنگ: سفید نقره ای متالیک
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: ۹
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 719.7
شکل الکترونی: [Kr]5s14d8
شعاع یونی : Å ۰.۶۸
الکترونگاتیوی:۲.۲۸
حالت اکسیداسیون:۳
دانسیته: ۲۱.۵
گرمای تبخیر : Kj/mol 493
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.0000000451
گرمای ویژه: J/g Ko 0.242
دوره تناوبی:۵
اَشکال دیگر روبیدیم
- هیدرید روبیدیم RbH
- اکسید روبیدیم Rb2O
- کلرید روبیدیم RbCl
تاریخچه روبیدیم
Rubidium در سال ۱۸۶۱، توسط “Robert Bunsen” و “Gustav kirchhoff” در معدن Lepidolite توسط Spectroscope کشف شد. با این وجود ، این عنصر تا دهه ۱۹۲۰ مصرف صنعتی زیادی نداشت. قبلا مهمترین کاربرد روبیدیوم استفاده آن در مطالعات و تحقیقات بود و امروزه بیشترین کاربرد آن در شیمی و الکترونیک می‌باشد.
پیدایش روبیدیم
این عنصر ، شانزدهمین عنصر از نظر فراوانی در سطح پوسته زمین می‌باشد که به‌صورت طبیعی در معادن Leucite ، pollucite و Zinnwaldite بوجود می‌آید که حدوداً یک در صد آن اکسید می‌باشد. Lepidolite ، حدودا ۱.۵ درصد روبیدیوم دارد و منبع تجاری این عنصر به شمار می‌رود. برخی از کانی‌های پتاسیم و کلریدهای پتاسیم نیز حاوی مقدار زیادی از این عنصر می‌باشند.
یکی از منابع قابل توجه این عنصر ذخایر Pollucite در Bernic Lake است. فلز روبیدیوم از طریق کم کردن کلرید روبیدیوم با کلسیم بدست می‌آید. روبیدوم حداقل شش اکسید بوجود می‌آورد. در سال ۱۹۹۷ هزینه این فلز در مقیاس کم هر گرم ، ۲۵ دلار بود.
ویژگی های روبیدیم
روبیدیوم ، دومین عنصر از عناصر قلیایی است که الکترون مثبت دارد و در دمای اطاق به‌صورت مایع می‌باشد. مانند دیگر عناصر گروه اول به سرعت در هوا آتش می‌گیرد و با شدت بسیار زیاد در آب واکنش نشان داده ، هیدروژنهای آتشین از خود آزاد می‌کند. مانند دیگر فلزات قلیایی با مس ترکیب شده ، Amalgam بوجود می‌آورد. همچنین با طلا و سزیم و سدیم و پتاسیم ، آلیاژ می‌شود. این عنصر در هنگام مجاورت با آتش ، شعله بنفش رنگی بوجود می‌آورد.
کاربردهای روبیدیم
- روبیدیوم به‌راحتی یونیزه می‌شود و از این رو در موتورهای یونی (در وسایل نقلیه فضایی) استفاده می‌شود. ولی سزیم و گزنون بیشتر در این موارد مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- به‌عنوان ماده سیال در توربینهای بخار.
- به‌عنوان دریافت کننده در لوله‌های خلاء
- به‌عنوان اجزاء فتوسل
- در ساخت شیشه‌های مخصوص
- این عنصر همچنین در Magnetohdrodynamic که در آن ، یونهای روبیدیوم با افزایش دما شکل می‌گیرند و به Magnetic Field فرستاده می‌شوند، کاربرد دارد و در ژنراتورهای ترمومتریک استفاده می‌شود. این اتصال الکتریکی که مانند یک آرمیچر عمل می‌کند و می‌تواند جریان الکتریسیته تولید کند.
ایزوتوپ‌های روبیدیم
روبیدیمی که در طبیعت یافت می‌شود دارای دو ایزوتوپ است، ۷۲٫۲٪ از ایزوتوپ پایدار ۸۵Rb و ۲۷٫۸٪ از ایزوتوپ پرتوزای ۸۷Rb. روبیدیم طبیعی، خود پرتوزا است و دارای فعالیت ویژهٔ ۶۷۰ Bq/g می‌باشد. این مقدار کافی است تا یک فیلم عکاسی را در ۱۱۰ روز خراب کند. جدا از دو ایزوتوپی که نام برده شد، روبیدیم دارای ۲۴ ایزوتوپ دیگر نیز است که نیمه عمری برابر با ۳ ماه دارند و بسیاری از آن‌ها بسیار پرتوزایند و کاربرد کمی هم دارند.
۸۷Rb نیمه‌عمری برابر با ۴۸٫۸×۱۰۹ سال دارد که بیش از سه برابر عمر برآورد شده برای جهان یعنی ۱۳٫۷۵ ± ۰٫۱۱ ×۱۰۹ سال است. در کانی‌ها روبیدیم به آسانی جایگزین پتاسیم می‌گردد. برای همین همه جا پیدا می‌شود.
یکی از ایزوتوپ‌های ساختگی روبیدیم، روبیدیم-۸۲ است که با روش گیراندازی الکترون از پسماند واپاشی استرانسیم-۸۲ با نیمه عمر ۲۵٫۳۶ روز بدست می‌آید. خود این ایزوتوپ روبیدیم نیمه عمرش ۷۶ ثانیه‌است و از پسماند آن می‌توان ایزوتوپ پایداری از کریپتون-۸۲ بدست آورد.
اثرات روبیدیم بر روی سلامتی
در آب فعال است. نسبتا سمی است. اگر روبیدیم مشتعل شود، سوختگی ایجاد می کند. روبیدیم به آسانی با رطوبت پوست واکنش داده و هیدروکسید روبیدیم تشکیل می دهد که باعث سوختگی شیمیایی چشم و پوست می شود. علائم و نشانه های مسمومیت: پوست و چشم می سوزد. جلوگیری از افزایش وزن، بی نظمی، حساسیت بیش از اندازه، زخم شدن پوست و عصبیت بیش از اندازه. آسیب قلبی، عدم توازن پتاسیم.
کمکهای اولیه: بلافاصله برای مدت ۱۵ دقیقه در شرایطی که پلک را باز نگه می دارید، چشم را بشویید. فوریتهای پزشکی را بلافاصله اجرا کنید. پوست: ماده را از روی پوست بردارید و پوست را با آب و صابون بشویید. لباسهای آلوده را درآورید. کمکهای پزشکی را فورا اجرا کنید. خوردن: باعث استفراغ نشوید. بلافاصله کمکهای اولیه را اجرا کنید.
پیشنهادی: ایزوتوپ ها را بیشتر بشناسید
