37  Rb
Rubidium 


Voorkomen
Wingebieden
Naam
Ontdekking
Bereiding vroeger
Bereiding nu
Toepassingen en toelichting
Verdere toepassingen

 

 

 

VOORKOMEN

9.10-3 % van de aardkost (tot 16 km diepte) bestaat uit rubidium; het is het 22e element in rangorde van voorkomen. 

Het menselijk lichaam bevat ongeveer 1,1 gram rubidium, de rol hier­van is niet bekend. De voornaamste mineralen waarin ook rubidiumverbin­dingen voorkomen zijn:

carnalliet KMgCl3.6H2O, met een weinig rubidiumchlori­de
lepidoliet  K(Li,Al)3(Si,Al)4O10(F,OH)2dat tot 3,5 % Rb2O kan bevatten
pulluciet (Cs,Na)2Al2S4O10met 1 % Rb2O
trifylien   LiFe+2PO

 

 

 

 

Verder bevatten mineraalwater (6.10-5 % ), zeewater (2.10-5 %), verbran­dings­resten van suiker­bieten, paddestoelen en tabak kleine hoeveelheden rubidiumverbindin­gen.

WINGEBIEDEN

De belangrijkste wingebieden liggen in Zimbabwe, Zuid-Afrika, de Verenigde Staten van Amerika en Rusland.

NAAM

De naam komt van het Latijnse woord rubidus, dat donkerrood betekent en is gegeven vanwege de rode kleur van de specifieke spectraallijnen van dit element. 

Ook de naam robijn is afgeleid van rubidus.

ONTDEKKING

Rubidium werd in 1860 door R.W. Bunsen en G.R. Kirchhoff aangetoond in de spectrale lijnen van lepi­doliet en in die van droge dampresten van mine­raalwater uit Bad DŁrk­heim. Om 9 gram rubidi­umchloride (RbCl) te verkrijgen, moest 44.200 liter mine­raal­wa­ter bewerkt worden.

BEREIDING VROEGER

Rubidium werd in 1861 door R.W. Bunsen geÔsoleerd door elektrolyse van gesmolten rubidium­chloride (RbCl) bij een temperatuur van circa 720 oC. 

BEREIDING NU

Rubidium wordt op verschillende manieren bereid. Uit mineralen, meest­al lepidoliet, worden rubidiumzouten afgezonderd, door:

–     het neerslaan - te zamen met kalium-  en cesium­ver­bindingen - als rubidium­chloropla­tinaat (­Rb2Pt­Cl­6) en het vervolgens af te zonderen door middel van ge­frac­tio­neerde kristallisatie. 

–     het over­voeren van de mineralen in een oplossing van water­stoftar­traat en het rubidium­zout af te zonderen door gefractioneerde kristalli­satie.

–     behandeling van lepidoliet met geconcentreerd zwavel­zuur, waarbij een neerslag van rubidiumaluin ontstaat.

De verkregen zouten kunnen zo nodig worden omgezet in andere zouten, waaruit vervolgens rubidium wordt verkregen door:

–     elektrolyse van gesmolten rubiumchloride (RbCl) of -cyanide (RbCN).

–     reduc­tie van rubidiumcarbonaat (Rb2CO3) of -chloride of -hydroxide met magnesium, calcium of lithium bij hoge tempera­tuur en in vacuŁm.

De wereldproductie van rubidium (en rubidiumverbindin­gen) bedraagt ongeveer 5.000 kg per jaar.

TOEPASSINGEN EN TOELICHTING

Foto-elektrische cel

Rubidium wordt gebruikt (in legeringen, bijvoorbeeld met cesium) als lichtge­voe­lige laag in fotocellen. Bij lichtinwerking stralen rubidium en cesi­um elektronen uit.

 

Gasvanger vacuŁmbuis

Rubidium reageert gemakkelijk met gassen als zuurstof en stikstof. Het wordt daarom als getter (gasvanger) gebruikt in vacuŁmbuizen, bijvoorbeeld gelijkrichters, om de laatste sporen lucht te bin­den, waardoor een hoogwaardig vacuŁm ontstaat en de levensduur van deze buizen wordt verlengd . 

 

Hartspieronderzoek

De kort levende 86Rb-isotoop (halfwaardetijd 19,5 dag) is een Ŗ-straler en wordt gebruikt als tracer bij het onderzoek naar de hartspier. Hoewel rubidium giftig is, kan de dosis zo klein gehouden worden dat er geen problemen ontstaan.

 

Brandstofcel

Als elektrolyt in brandstofcellen wordt rubidiumhydroxide (RbOH) gebruikt.

 

Hard glas

Bij toevoegen van rubidiumcarbonaat (Rb2CO3) of rubidiumoxide (Rb2O) aan glas neemt de geleidbaarheid van het glas sterk af en ontstaat een harde glassoort, die onder meer als veiligheidsglas wordt gebruikt. 

Aan glas voor glasvezelkabel wordt eveneens rubidiumoxide toegevoegd. 

 

Controle bloedsomloop 

Voor onderzoek naar en controle van de bloedsomloop wordt gebruikt gemaakt van het 86Rb-isotoop als tracer.

VERDERE TOEPASSINGEN

Toepassingen als niet-ontleedbare stof (element) of als legering:

atoomklok (87Rb met 6,8 GHz)

elektronentelbuis

kwikschakelaar (Rb-Hg-amalgaam)

laser, maser

lichtversterking in speciale gloeilamp

luminifoor

magnetometers    Door de grote afstand van het elektron tot de kern is Rb zeer gevoelig voor magnetische velden. Magnetometers worden onder meer ingezet bij het opsporen van aardgasvelden.

ouderdomsbepaling van gesteente     Rb bevat 27,8 % 87Rb, een Ŗ-straler met een halfwaardetijd van 4,9 1010 jaar, waaruit 87Sr wordt gevormd. De verhouding 87Rb/87Sr is een maat voor de ouderdom. 

piŽzo-element

thermistor (weerstand met zeer grote temperatuurcoŽfficiŽnt)

thermo-elektrische generator

werkgas in een gasturbine 

 

Toepassingen als ontleedbare stof (verbinding):

fotokathode voor infraroodapparatuur  Rb2CO3  
keramiek  Rb2CO
vastestof laser  Rb2CO3