Rubidium

Rubidium er et grunnstoff med kjemisk symbol Rb og atomnummer 37. Atommassen (u) er 85,4678.

Rubidium
Basisdata
Navn		Rubidium
Symbol		Rb
Atomnummer		37
Utseende		Gråhvit
Plass i periodesystemet
Gruppe		1
Periode		5
Blokk		s
Kjemisk serie		Alkalimetall
Atomegenskaper
Atomvekt		85,4678 u
Empirisk atomradius		235 pm
Kalkulert atomradius		265 pm
Kovalent atomradius		211 pm
Elektronkonfigurasjon		[Kr] 5s1
Elektroner per energinivå		2, 8, 18, 8, 1
Oksidasjonstilstander		1
Krystallstruktur		kubisk romsentrert
Fysiske egenskaper
Stofftilstand		fast stoff
Smeltepunkt		39,31 °C
Kokepunkt		688 °C
Molart volum		55,76 · 10-6 m³/mol
Tetthet		1 532 kg/m³
Hardhet		0,3 (Mohs skala)
Kritisk temperatur		2093 K (beregnet)
Kritisk trykk		16 MPa (beregnet)
Fordampningsvarme		72,216 kJ/mol
Smeltevarme		2,192 kJ/mol
Damptrykk		1,56 · 10-4 Pa ved 312,6 K
Lydfart		1 300 m/s
Diverse
Elektronegativitet etter Pauling-skalaen		0,82
Spesifikk varmekapasitet		363 J/(kg · K)
Elektrisk ledningsevne		7,79 · 106 S/m
Termisk konduktivitet		58,2 W/(m · K)
SI-enheter & STP er brukt, hvis ikke annet er nevnt. MV = Manglende verdi.

Historie

Stoffet ble oppdaget i 1861 av Robert Bunsen og Gustav Kirchhoff ved hjelp av spektroskopisk analyse av lepidolitt (en type glimmer). Rubidium i form av salt opptrer som forurensing av mineralet, og blir vasket ut av regn- og grunnvann. For å felle ut 9 gram rubidiumsalt (RbCl) måtte Bunsen bearbeide 44 200 liter kildevann. Rubidium i ren metallisk form ble fremstilt ved kjemisk reduksjon av rubidiumsalt med kalium.

Navnet kommer fra latin rubidus – dyprød, på grunn stoffets to karakteristiske røde spektrallinjer.

Rubidiumatomets elektronskall

Egenskaper

Rubidium er et mykt sølvhvitt alkalimetall som lett oksiderer (og kan selvantenne) i luft, og som har et lavt smeltepunkt på 39,3 °C. Det reagerer voldsomt med vann, og i likhet med kalium og cesium er reaksjonenen kraftig nok til kunne antenne frigjort hydrogen. Rubidium kan danne amalgam med kvikksølv og lar seg legere med gull, cesium, natrium og kalium.

På grunn av dets reaktive egenskaper oppbevares rubidium i tørr mineralolje, vakuum eller i edelgass-atmosfære.

Isotoper

Rubidium har to isotoper som forekommer naturlig. Den ene er stabil: ⁸⁵Rb (72,17 %), mens den andre er ustabil (og dermed radioaktiv): ⁸⁷Rb (27,83 %) med halveringstid 4,9277 × 10¹⁰ år. Den henfaller til ⁸⁷Sr (strontium) under utsendelse av betastråling. Den lange halveringstiden betyr at strålingen er meget svak. I tillegg er 30 kunstig fremstilte ustabile isotoper kjent. De mest stabile av disse er ⁸³Rb med halveringstid 86,2 døgn, ⁸⁴Rb med halveringstid 32,77 døgn og ⁸⁶Rb med halveringstid 18,631 døgn. Alle de resterende isotopene har halveringstider kortere enn 8 timer, og de fleste kortere enn en halvtime.^[1]

Forholdet mellom rubidium- og strontium-isotoper i stein og mineraler kan brukes til radiometrisk datering.

CAS-nummer: 7440-17-7

Forekomst

Rubidium er det 16. mest vanlige grunnstoffet i jordskorpen, omtrent like vanlig som sink, og mer vanlig enn kobber. Rubidium finnes naturlig i mineralene leukitt, pollukitt, zinnwalditt og lepidolitt. Lepidolitt inneholder 1,5 % rubidium og er det mineralet som blir benyttet til kommersiell utvinning av stoffet. Også enkelte kalium-mineraler og kaliumsalter inneholder rubidium i kommersielt drivverdige mengder.

Siden det ikke foregår noen handel med rubidium, er det vanskelig å fastslå markedsprisen. Et selskap solgte i 2007 1 grams ampuller med 99,75 % rent metallisk rubidium til 58,20 USD, og 100 gram for 1 118 USD. Canada har store rubidiumforekomster i form av pollukitt-felt ved Bernic Lake i provinsen Manitoba, og er verdens ledende produsent.^[2]

Anvendelse

99,99% rent rubidium i glassampulle

Før 1920-årene hadde ikke rubidium noen kommersiell anvendelse. Selv i dag har rubidium begrenset anvendelse utenfor forskningslaboratoriene, men noen bruksområder finnes:

• Rubidium er ett av metallene som benyttes i atomur (cesium er det andre).
• Getter (altså kjemisk vakuumbeskyttelse) i radiorør.
• Rubidiumsjikt på katoder.
• Positronkilde i positronemisjonstomografi.
• Komponent i fotoceller.
• Komponent i spesialglass.
• Rubidiumnitrat i fyrverkeri gir purpur farge.