[go: up one dir, main page]
Wikipedia

Rubidi

nguyên tố hóa học của nguyên tử số 37, một kim loại phản ứng bạc mềm hiếm của nhóm kim loại kiềm.
Đừng nhầm lẫn với Rutheni.

Rubidi (hay Rubidium) là nguyên tố hóa học với kí hiệu Rb và số hiệu nguyên tử 37. Rubidi là một kim loại kiềm rất mềm, có màu trắng xám, giống với kali hay natri.[3] Rubidi cũng là kim loại kiềm đầu tiên trong nhóm có khối lượng riêng nặng hơn nước. Trên Trái Đất, rubidi trong tự nhiên xuất hiện ở hai đồng vị: 72% là đồng vị bền 85
Rb, và 28% còn lại là đồng vị phóng xạ 87
Rb, với chu kì bán rã là 48,8 tỉ năm - gấp ba lần tuổi của vũ trụ.

Rubidi, 37Rb
Quang phổ vạch của rubidi
Tính chất chung
Tên, ký hiệuRubidi, Rb
Phiên âm/ruːˈbɪdiəm/ (roo-BID-ee-əm)
Hình dạngXám trắng
Rubidi trong bảng tuần hoàn
Hydro (diatomic nonmetal)
Heli (noble gas)
Lithi (alkali metal)
Beryli (alkaline earth metal)
Bor (metalloid)
Carbon (polyatomic nonmetal)
Nitơ (diatomic nonmetal)
Oxy (diatomic nonmetal)
Fluor (diatomic nonmetal)
Neon (noble gas)
Natri (alkali metal)
Magnesi (alkaline earth metal)
Nhôm (post-transition metal)
Silic (metalloid)
Phosphor (polyatomic nonmetal)
Lưu huỳnh (polyatomic nonmetal)
Chlor (diatomic nonmetal)
Argon (noble gas)
Kali (alkali metal)
Calci (alkaline earth metal)
Scandi (transition metal)
Titani (transition metal)
Vanadi (transition metal)
Chrom (transition metal)
Mangan (transition metal)
Sắt (transition metal)
Cobalt (transition metal)
Nickel (transition metal)
Đồng (transition metal)
Kẽm (transition metal)
Gali (post-transition metal)
Germani (metalloid)
Arsenic (metalloid)
Seleni (polyatomic nonmetal)
Brom (diatomic nonmetal)
Krypton (noble gas)
Rubidi (alkali metal)
Stronti (alkaline earth metal)
Yttri (transition metal)
Zirconi (transition metal)
Niobi (transition metal)
Molypden (transition metal)
Techneti (transition metal)
Rutheni (transition metal)
Rhodi (transition metal)
Paladi (transition metal)
Bạc (transition metal)
Cadmi (transition metal)
Indi (post-transition metal)
Thiếc (post-transition metal)
Antimon (metalloid)
Teluri (metalloid)
Iod (diatomic nonmetal)
Xenon (noble gas)
Caesi (alkali metal)
Bari (alkaline earth metal)
Lantan (lanthanide)
Ceri (lanthanide)
Praseodymi (lanthanide)
Neodymi (lanthanide)
Promethi (lanthanide)
Samari (lanthanide)
Europi (lanthanide)
Gadolini (lanthanide)
Terbi (lanthanide)
Dysprosi (lanthanide)
Holmi (lanthanide)
Erbi (lanthanide)
Thulium (lanthanide)
Ytterbi (lanthanide)
Luteti (lanthanide)
Hafni (transition metal)
Tantal (transition metal)
Wolfram (transition metal)
Rheni (transition metal)
Osmi (transition metal)
Iridi (transition metal)
Platin (transition metal)
Vàng (transition metal)
Thuỷ ngân (transition metal)
Thali (post-transition metal)
Chì (post-transition metal)
Bismuth (post-transition metal)
Poloni (metalloid)
Astatin (diatomic nonmetal)
Radon (noble gas)
Franci (alkali metal)
Radi (alkaline earth metal)
Actini (actinide)
Thori (actinide)
Protactini (actinide)
Urani (actinide)
Neptuni (actinide)
Plutoni (actinide)
Americi (actinide)
Curium (actinide)
Berkeli (actinide)
Californi (actinide)
Einsteini (actinide)
Fermi (actinide)
Mendelevi (actinide)
Nobeli (actinide)
Lawrenci (actinide)
Rutherfordi (transition metal)
Dubni (transition metal)
Seaborgi (transition metal)
Bohri (transition metal)
Hassi (transition metal)
Meitneri (unknown chemical properties)
Darmstadti (unknown chemical properties)
Roentgeni (unknown chemical properties)
Copernici (transition metal)
Nihoni (unknown chemical properties)
Flerovi (post-transition metal)
Moscovi (unknown chemical properties)
Livermori (unknown chemical properties)
Tennessine (unknown chemical properties)
Oganesson (unknown chemical properties)
 K
↑
Rb
↓
Cs
Krypton ← Rubidi → Stronti
Số nguyên tử (Z)37
Khối lượng nguyên tử chuẩn (±) (Ar)85,4678(3)[1]
Phân loại  kim loại kiềm
Nhóm, phân lớp1, s
Chu kỳChu kỳ 5
Cấu hình electron[Kr] 5s1
mỗi lớp
2, 8, 18, 8, 1
Tính chất vật lý
Màu sắcXám trắng
Trạng thái vật chấtChất rắn
Nhiệt độ nóng chảy312,46 K ​(39,31 °C, ​102,76 °F)
Nhiệt độ sôi961 K ​(688 °C, ​1270 °F)
Mật độ1,532 g·cm−3 (ở 0 °C, 101.325 kPa)
Mật độ ở thể lỏngở nhiệt độ nóng chảy: 1,46 g·cm−3
Điểm tới hạn(Ngoại suy) 2093 K, 16 MPa
Nhiệt lượng nóng chảy2,19 kJ·mol−1
Nhiệt bay hơi75,77 kJ·mol−1
Nhiệt dung31,060 J·mol−1·K−1
Áp suất hơi
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
ở T (K) 434 486 552 641 769 958
Tính chất nguyên tử
Trạng thái oxy hóa1, -1 ​Base mạnh
Độ âm điện0,82 (Thang Pauling)
Năng lượng ion hóaThứ nhất: 403 kJ·mol−1
Thứ hai: 2632,1 kJ·mol−1
Thứ ba: 3859,4 kJ·mol−1
Bán kính cộng hoá trịthực nghiệm: 248 pm
Bán kính liên kết cộng hóa trị220±9 pm
Bán kính van der Waals303 pm
Thông tin khác
Cấu trúc tinh thể ​Lập phương tâm khối
Cấu trúc tinh thể Lập phương tâm khối của Rubidi
Vận tốc âm thanhque mỏng: 1300 m·s−1 (ở 20 °C)
Độ dẫn nhiệt58,2 W·m−1·K−1
Điện trở suấtở 20 °C: 128 n Ω·m
Tính chất từThuận từ[2]
Mô đun Young2,4 GPa
Mô đun khối2,5 GPa
Độ cứng theo thang Mohs0,3
Độ cứng theo thang Brinell0,216 MPa
Số đăng ký CAS7440-17-7
Đồng vị ổn định nhất
Bài chính: Đồng vị của Rubidi
Iso NA Chu kỳ bán rã DM DE (MeV) DP
82Rb Tổng hợp 1,2575 phút β+ – 82Kr
83Rb Tổng hợp 86,2 ngày ε – 83Kr
γ 0.52, 0.53,
0.55 		-
84Rb Tổng hợp 32,9 ngày ε – 84Kr
β+ 1.66, 0.78 84Kr
γ 0.881 –
β– 0.892 84Sr
85Rb 72.168% 85Rb ổn định với 48 neutron
86Rb Tổng hợp 18,65 ngày β– 1.775 86Sr
γ 1.0767 -
87Rb 27.835% 4,88×1010 năm β– 0.283 87Sr

Rubidi được hai nhà hóa học người Đức Robert Bunsen và Gustav Kirchhoff đã phát hiện ra vào năm 1861 với kĩ thuật quang phổ phát xạ nguyên tử mới được phát triển khi đó. Tên của nguyên tố xuất phát từ cụm từ tiếng Latin rubidius, nghĩa là đỏ đậm – màu sắc của quang phổ phát xạ nguyên tử của rubidi. Các hợp chất của rubidi có nhiều ứng dụng trong hóa học và điện từ học. Bản thân rubidi rất dễ hóa hơi và có dải phổ hấp thụ thuận lợi, khiến kim loại này thường xuyên trở thành mục tiêu để điều khiển nguyên tử bằng laser. Rubidi không phải nguyên tố khoáng quan trọng với bất cứ sinh vật sống nào, tuy nhiên ion của rubidi có tính chất tương tự với ion của kali, và trong các sinh vật nhân thực thì ion rubidi được hấp thụ và xử lý theo cách tương tự ion kali.

Đặc trưng

sửa

Tính chất vật lý

sửa
 
Rubidi hóa lỏng trên tay người.

Rubidi là một kim loại màu trắng xám, mềm và dẻo.[4] Nhiệt độ nóng chảy của Rubidi là 39,3 °C, và nhiệt độ sôi là 688 °C. Nó tạo hỗn hống với thủy ngân và tạo hợp kim với vàng, sắt, caesi, natri, và kali, nhưng không tạo hợp kim với lithi (mặc dù rubidi và lithi trong cùng một nhóm).[5] Rubidi và kali khi cháy có màu tím rất giống nhau, do đó cần phải thực hiện các phép thử bằng quang phổ để phân biệt chúng.[6]

Tính chất hóa học

sửa
 
Tinh thể rubidi màu bạc so với tinh thể caesi màu vàng

Rubidi có năng lượng ion hóa rất thấp, chỉ khoảng 406 kJ/mol.[7] Rubidi có cấu hình electron [Kr]5s1 và nhạy cảm với ánh sáng.[8]:382 Là nguyên tố có độ âm điện thấp thứ hai trong số các kim loại kiềm ổn định (sau caesi, do franci là nguyên tố phóng xạ), rubidi phản ứng dữ dội với nước[9], tạo ra rubidi hydroxide và khí hidro.[8]:383 Tương tự với phản ứng giữa nước và các kim loại kiềm khác, phản ứng này đủ mãnh liệt để đốt cháy hidro được tạo ra từ chính phản ứng và có thể gây nổ.[10] Rubidi cũng được ghi nhận có khả năng cháy khi để ngoài không khí.[4]

Hợp chất

sửa
 
Ô mạng Rb
9O
2

Rubidi chloride (RbCl) là hợp chất rubidi được sử dụng phổ biến nhất; nó được sử dụng trong sinh hóa để làm cho các tế bào bắt DNA và chất sinh học đánh dấu vì nó sẵn sàng giữ và thay thế kali và có mặt ở một lượng nhỏ trong sinh vật sống. Các hơp chất phổ biến khác của rubidi như rubidi hydroxide (RbOH), vật liệu ban đầu cho hầu hết các quá trình hóa học gốc từ rubidi; rubidi carbonat(Rb
2CO
3), được sử dụng trong một số thủy tinh quang học, và rubidi đồng sulfat, Rb
2SO
4·CuSO
4·6H2O. Rubidi bạc iodide (RbAg
4I
5) là chất có độ dẫn điện ở nhiệt độ phòng cao nhất trong bất kỳ tinh thể ion đã biết, từ đó được sử dụng trong các loại pin phim mỏng và nhiều ứng dụng khác.[11][12]

Rubidi tạo một số oxide khi tiếp xúc với không khí như rubidi monoxide (Rb
2O), Rb
6O và Rb
9O
2; rubidi trong môi trường oxy tạo thành superoxide RbO
2.[13] Rubidi cũng tạo muối với các halogen để sinh ra rubidi fluoride, rubidi chloride, rubidi bromide, và rubidi iodide.[3]

Đồng vị

sửa

Rubidi có 24 đồng vị đã biết với rubidi nguồn gốc tự nhiên chỉ là hỗn hợp của 2 đồng vị là 85
Rb (72,2%) và đồng vị phóng xạ 87
Rb (27,8%).[14] Hỗn hợp thông thường của rubidi có tính phóng xạ nhẹ (khoảng 670 Bq/g), đủ để làm mờ các cuộn phim trong khoảng 110 ngày.[15][16]:4–30 30 đồng vị rubidi khác với chu kỳ bán rã dưới 3 tháng đã được tổng hợp; phần lớn đều có tính phóng xạ cao và có ít công dụng.[17]

87
Rb có chu kỳ bán rã là 4,88×1010 năm, lâu gấp 3 lần tuổi của vũ trụ,[18] nên được coi là hạt nhân nguyên thủy. Vì dễ dàng thay thế cho kali trong các khoáng vật, nên 87
Rb tương đối phổ biến. Rb đã từng được sử dụng nhiều trong xác định niên đại đá; 87
Rb phân rã thành 87
Sr ổn định bằng cách bức xạ một hạt beta âm. Trong kết tinh phân đoạn, stronti có xu hướng tích lũy trong plagioclase, để lại rubidi trong pha lỏng. Vì vậy, tỷ lệ Rb/Sr trong macma còn sót lại có thể tăng lên theo thời gian, tạo ra trong các loại đá với các tỷ lệ Rb/Sr tăng lên, phụ thuộc vào sự phân dị mácma. Các tỷ lệ cao (từ 10 trở lên) có trong pecmatit. Nếu như lượng stronti ban đầu là đã biết hay có thể ngoại suy ra được thì niên đại của đá có thể xác định bằng cách đo hàm lượng Rb và Sr cũng như tỷ lệ của 87
Sr/86
Sr. Niên đại chỉ có thể chỉ ra chính xác tuổi của khoáng vật nếu như đá đó không bị biến đổi sau này (xem Xác định niên đại bằng Rubidi-Stronti).[19][20]

82
Rb, một trong những đồng vị không tự nhiên của nguyên tố, được tạo ra bằng quá trình bắt giữ electron phân rã 82
Sr– một đồng vị có chu kỳ bán rã 25,36 ngày. 82
Rb có chu kì bán rã 76 giây và phân rã bằng quá trình phát xạ positron, tạo ra krypton-82.[14]

Phổ biến

sửa

Rubidi không phải nguyên tố phổ biến; nó là một trong 56 nguyên tố trong 0,05% khối lượng vỏ Trái Đất. Nó là nguyên tố phổ biến thứ 23 trong lớp vỏ Trái Đất.[21] Trong tự nhiên, nó có mặt trong các khoáng vật như leucit, pollucit, carnalit và zinnwaldit, có thể chứa tới 1% oxide của rubidi. Lepidolit chứa khoảng 0,3% đến 3,5% rubidi và đây là nguồn thương mại của nguyên tố này.[22] Một số khoáng vật của kali và kali chloride cũng chứa rubidi với khối lượng đáng kể về mặt thương mại.[23]

Nước biển chứa trung bình 125 µg/L rubidi; con số này thấp hơn rất nhiều so với kali (408 mg/L), nhưng cao hơn lượng caesi trong nước biển (0,3 µg/L).[24] Rubidi là nguyên tố phổ biến thứ 18 trong nước biển.[8]:371

Do có bán kính ion lớn nên rubidi là một nguyên tố "không tương hợp."[25] Trong quá trình kết tinh phân đoạn mácma, rubidi tập hợp cùng với nguyên tố tương đồng và nặng hơn nó là caesi trong pha lỏng và kết tinh sau cùng. Do vậy, các mỏ rubidi và caesi lớn nhất là các thân quặng trong đới pecmatit được làm giàu qua quá trình này. Do rubidi thay thế vị trí của kali trong kết tinh mácma, quá trình làm giàu ít ảnh hưởng đến trường hợp của caesi. Các thân quặng trong đới pegmatit chứa một lượng khoáng vật caesi ở dạng pollucit hay các khoáng vật lithi như lepidolit, loại này là một sản phẩm phụ cung cấp rubidi.[21]

Hai nguồn rubidi đáng chú ý nằm trong các trầm tích của pollucit tại hồ Bernic, Manitoba, Canada, và rubiclin ((Rb,K)AlSi
3O
8) được tìm thấy ở dạng tạp chất trong pollucit trên đảo Elba của Ý, với hàm lương rubidi đạt 17,5%.[26] Cả hai nguồn này cũng là nguồn cung cấp caesi.[27]

Lịch sử

sửa
 
Gustav Kirchhoff (trái) và Robert Bunsen (giữa) phát hiện rubidi bằng quang phổ. (Henry Enfield Roscoe ở bên phải.)

Rubidi (từ tiếng Latinh rubidus, đỏ thẫm) được Robert Bunsen và Gustav Kirchhoff phát hiện năm 1861 trong khoáng vật lepidolit bằng cách sử dụng phương pháp phân tích quang phổ. Do nó cho ra các vạch đỏ tươi trong quang phổ phát xạ của nó, chúng được chọn tên có nguồn gốc từ tiếng Latinh rubidus, nghĩa là "đỏ thẫm".[28][29]

Rubidi có mặt với lượng nhỏ trong lepidolit. Kirchhoff và Bunsen đã xử lý 150 kg lepidolit nhưng chỉ chứa 0,24% rubidi monoxide (Rb2O). Cả kali và rubidi đều tạo thành các muối không tan với acid cloroplatinic, nhưng các muối này thể hiện mức độ hòa tan hơi khác nhau trong nước nóng. Vì thế, có thể thu được rubidi hexachloroplatinat (Rb2PtCl6) ít tan hơn bằng kết tinh phân đoạn. Sau khi khử hexachloroplatinat với hydro, quá trình này tạo ra 0,51 gram rubidi chloride cho các nghiên cứu tiếp theo. Trong lần đầu cô lập các hợp chất caesi và rubidi quy mô lớn, Kirchhoff và Bunsen dùng 44.000 lít nước khoáng để thu được 7,3 gram caesi chloride và 9,2 gram rubidi chloride.[28][29] Rubidi là nguyên tố thứ hai sau caesi được phát hiện dùng quang phổ, chỉ một năm sau khi Bunsen và Kirchhoff phát minh ra kính quang phổ .[30]

Hai nhà khoa học đã sử dụng rubidi chloride thu được để ước tính khối lượng nguyên tử của nguyên tố mới là 85,36 (giá trị hiện nay được công nhận là 85,47).[28] Họ đã cố gắng tạo ra rubidi nguyên tố bằng cách điện phân nóng chảy rubidi chloride, nhưng thay vì ra được kim loại thì họ nhận được một chất đồng nhất màu xanh theo đó "nhìn bằng mắt thường hoặc kính hiển vi cũng không thấy dấu vết của kim loại" Họ đặt cho nó là một subchloride (Rb
2Cl); tuy nhiên, sản phẩm này có thể là một hỗn hợp colloid của kim loại và rubidi chloride.[31] Lần thử thứ hai để tạo ra kim loại rubidi, Bunsen đã có thể khử rubidi bằng cách nung cháy rubidi tartrat. Mặc dù rubidi được chưng cất có khả năng tự bốc cháy, nhưng họ vẫn xác định được tỷ trọng và điểm nóng chảy của rubidi. Chất lượng của nghiên cứu được thực hiện trọng thập niên 1860 có thể được thẩm định bởi độ chính xác của nó: tỉ trọng được xác định chênh lệch dưới 0,1 g/cm³ và điểm nóng chảy nhỏ hơn 1 °C theo giá trị được công nhận hiện nay.[32]

Tính phóng xạ nhẹ của rubidi đã được phát hiện vào năm 1908, trước khi lý thuyết về đồng vị được xác lập vào thập niên 1910 và hoạt tính thấp là do chu kỳ bán rã dài của nó trên 1010 năm nên việc giải đoán trở nên phức tạp. Quá trình phân rã beta đã được chứng minh của 87
Rb thành đồng vị bền 87
Sr vẫn được thảo luận vào cuối thập niên 1940.[33][34]

Rubidi có giá trị công nghiệp thấp cho tới thập niên 1920.[35] Kể từ đó, ứng dụng quan trọng nhất của rubidi là trong nghiên cứu và phát triển, chủ yếu là các ứng dụng hóa học và điện tử. Năm 1995, rubidi-87 đã được sử dụng để tạo ra ngưng tụ Bose-Einstein;[36] với những phát hiện này, Eric Allin Cornell, Carl Edwin Wieman và Wolfgang Ketterle đã giành giải Nobel vật lý năm 2001.[37]

Sản xuất

sửa

Mặc dù rubidi có nhiều trong vỏ Trái Đất hơn caesi, nhưng do ứng dụng hạn chế và thiếu các quặng giàu rubidi nên việc sản xuất rubidi rất hạn chế, chỉ đạt khoảng 2 đến 4 tấn mỗi năm.[21] Nhiều phương pháp hiện đã được áp dụng để tách rubidi, kali và caesi. Kết tinh phân đoạn phèn rubidi và caesi (Cs,Rb)Al(SO
4)
2·12H2O cần đến 30 bước để thu được phèn rubidi tinh khiết. Hai phương pháp khác đã được đề cập là quy trình clorostannat và quy trình ferrocyanua.[21][38]

Trong nhiều năm trong khoảng thập niên 1950 đến 1960, một sản phẩm phụ của quá trình khai thác kali – Alkarb – là nguồn rubidi chính. Alkarb chứa 21% rubidi, phần còn lại là kali và một lượng nhỏ caesi.[39] Ngày nay các nhà sản xuất caesi lớn nhất như Tanco Mine, Manitoba, Canada, sản xuất rubidi ở dạng sản phẩm phụ từ pollucit.[21]

Ứng dụng

sửa
 
Đồng hồ nguyên tử rubidi tại Đài quan sát Hải quân Hoa Kỳ

Các hợp chất của rubidi đôi khi được sử dụng làm pháo hoa do chúng cháy với màu tía.[40] Rubidi cũng được xem xét để sử dụng trong các máy phát nhiệt điện sử dụng nguyên lý từ thủy động lực học, trong đó các ion rubidi được tạo ra bằng cách đốt nóng ở nhiệt độ cao và cho di chuyển qua từ trường.[41] Các ion này dẫn điện và đóng vai trò tương tự như của phần ứng điện trong máy phát điện, vì thế sinh ra dòng điện. Rubidi, đặc biệt là ở dạng hơi 87
Rb, là một trong những nhóm nguyên tử được sử dụng phổ biến nhất trong quá trinh làm lạnh laser và ngưng tụ Bose–Einstein. Các đặc trưng mong muốn của nó cho ứng dụng này bao gồm tính phổ biến và giá thành thấp của diode laser với bước sóng thích hợp cùng với nhiệt độ vừa đủ để duy trì áp suất hơi đáng kể.[42][43] Đối với các ứng dụng nguyên tử lạnh yêu cầu tương tác có thể tùy chỉnh, 85
Rb được ưu tiên vì quang phổ Feshbach phong phú của nó.[44]

Rubidi cũng được dùng để phân cực 3
He, nghĩa là tạo ra một thể tích của khí 3
He đã từ hóa, với các spin hạt nhân cùng hướng về một phía, thay vì ngẫu nhiên. Hơi rubidi được kích thích quang học bởi laser và Rb đã phân cực sẽ phân cực 3
He bằng tương tác siêu tinh tế.[45] Các ô 3
He phân cực spin rất hữu ích trong phép đo sự phân cực neutron và trong quá trình tạo các chùm neutron phân cực cho các mục đích khác.[46]

Yếu tố cộng hưởng trong đồng hồ nguyên tử sử dụng cấu trúc siêu tinh tế của các mức năng lượng rubidi, và rubidi hữu ích cho việc định thời gian với độ chính xác cao. Nó được sử dụng làm thành phần chính của các tham chiếu tần số thứ cấp (bộ dao động rubidi) trong các máy phát tại trạm di động và các thiết bị truyền, kết nối mạng và thử nghiệm điện tử khác. Những chuẩn rubidi này thường được sử dụng với hệ thống vệ tinh định vị toàn cầu để tạo ra "tiêu chuẩn tần số chính" có độ chính xác cao hơn và ít tốn kém hơn các chuẩn caesi.[47][48] Các chuẩn rubidi như vậy được sản xuất hàng loạt để phục vụ cho ngành viễn thông.[49]

Một số ứng dụng hiện nay hay tiềm năng của rubidi bao gồm chất lưu hoạt động trong các tua bin hơi, chất thu khí trong các ống chân không, và là một bộ phận của điện trở quang.[50] Rubidi cũng được dùng trong một vài loại thủy tinh đặc biệt, trong sản xuất superoxide thông qua đốt cháy trong oxy, trong nghiên cứu các kênh ion kali trong sinh học, và làm hơi trong từ kế nguyên tử.[51] 87
Rb hiện tại được sử dụng, cùng các kim loại kiềm khác, trong phát triển một dạng từ kế là SERF (spin-exchange relaxation-free: trao đổi spin hồi phục tự do).[51]

Rubidi-82 được sử dụng trong chụp cắt lớp phát xạ positron. Rubidi rất giống kali, và mô có hàm lượng kali cao cũng sẽ tích tụ rubidi phóng xạ. Một trong những ứng dụng chính là chụp xạ hình tưới máu cơ tim. Do những thay đổi trong hàng rào máu não ở khối u não, rubidi tích tụ trong khối u não nhiều hơn mô não bình thường, từ đó có thể sử dụng đồng vị phóng xạ rubidi-82 trong y học hạt nhân để xác định vị trí và chụp ảnh khối u não.[52] Rubidi-82 có thời gian bán rã rất ngắn: 76 giây, và quá trình điều chế rubidi-82 từ ​​sự phân rã của stronti-82 cần phải được thực hiện gần bệnh nhân.[53]

Tác dụng đối với chứng hưng cảm và trầm cảm của rubidi đã được thử nghiệm.[54][55] Bệnh nhân chạy thận nhân tạo bị trầm cảm thường bị suy giảm nồng độ rubidi, do đó việc bổ sung rubidi có thể giúp cải thiện tình trạng trầm cảm.[56] Trong một số thử nghiệm, rubidi được dùng dưới dạng rubidi chloride với liều lượng lên tới 720 mg mỗi ngày trong 60 ngày.[57][58]

Cảnh báo và tác dụng sinh học

sửa
Rubidi
Các nguy hiểm
NFPA 704

 

4
3
2
 
Ký hiệu GHS  
Báo hiệu GHSDanger
Chỉ dẫn nguy hiểm GHSH260, H314
Chỉ dẫn phòng ngừa GHSP223, P231+P232, P280, P305+P351+P338, P370+P378, P422[59]
Trừ khi có ghi chú khác, dữ liệu được cung cấp cho các vật liệu trong trạng thái tiêu chuẩn của chúng (ở 25 °C [77 °F], 100 kPa).

Rubidi phản ứng mạnh với nước và có thể gây cháy. Để đảm bảo an toàn và độ tinh khiết của nó, rubidi cần được bảo quản trong dầu khoáng khô, trong chân không hay trong môi trường của các khí trơ. Rubidi tạo thành các peroxide khi tiếp xúc với một lượng không khí nhỏ khi khuếch tán vào trong dầu, và do đó những cảnh báo về peroxide tương tự như lưu trữ kim loại kali.[60]

Rubidi, tương tự như natri và kali, gần như luôn luôn có trạng thái oxy hóa +1. Cơ thể người có xu hướng coi các ion Rb+ như là các ion kali, và vì thế tích lũy rubidi trong chất điện giải của cơ thể.[61] Các ion rubidi nói chung không độc hại; một người cân nặng 70 kg chứa trung bình khoảng 0,36 g rubidi, và giá trị này tăng lên 50 đến 100 lần không thể hiện các hiệu ứng tiêu cực ở những người tham gia thử nghiệm.[62] Chu kỳ bán rã sinh học của rubidi ở người là 31–46 ngày.[63] Mặc dù có thể thay thế một phần kali bằng rubidi, nhưng những con chuột có hơn 50% hàm lượng kali bị thay thế trong các tế bào thì tử vong.[64][65]

Xem thêm

sửa

Tham khảo

sửa
  1. ^ “Trọng lượng nguyên tử tiêu chuẩn: Rubidi”.CIAAW.1969
  2. ^ Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.
  3. ^ a b Lenk, Winfried; Prinz, Horst; Steinmetz, Anja (2010). “Rubidium and Rubidium Compounds”. Bách khoa toàn thư Ullmann về Hóa chất công nghiệp. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a23_473.pub2.
  4. ^ a b Ohly, Julius (1910). “Rubidium”. Analysis, detection and commercial value of the rare metals. Mining Science Publishing Company.
  5. ^ Holleman, Arnold F.; Wiberg, Egon; Wiberg, Nils (1985). “Vergleichende Übersicht über die Gruppe der Alkalimetalle”. Lehrbuch der Anorganischen Chemie (bằng tiếng Đức) . Walter de Gruyter. tr. 953–955. ISBN 3-11-007511-3.
  6. ^ Ahrens, L. H; Pinson, W. H; Kearns, Makgaret M (1 tháng 1 năm 1952). “Association of rubidium and potassium and their abundance in common igneous rocks and meteorites”. Geochimica et Cosmochimica Acta. 2 (4): 229–242. doi:10.1016/0016-7037(52)90017-3. ISSN 0016-7037.
  7. ^ Moore, John W; Stanitski, Conrad L; Jurs, Peter C (2009). Principles of Chemistry: The Molecular Science. tr. 259. ISBN 978-0-495-39079-4.
  8. ^ a b c Hart, William A.; Beumel Jr., O.F.; Whaley, Thomas P. (1973). The Chemistry of Lithium, Sodium, Potassium, Rubidium, Cesium and Francium. Elsevier. doi:10.1016/c2013-0-05695-2. ISBN 978-0-08-018799-0.
  9. ^ Cotton, F. Albert; Wilkinson, Geoffrey (1972). Advanced inorganic chemistry: a comprehensive text . New York: Interscience Publishers. tr. 190. ISBN 978-0-471-17560-5.
  10. ^ Stanford University. “Information on Alkali Metals – Stanford Environmental Health & Safety” (bằng tiếng Anh). Truy cập ngày 12 tháng 9 năm 2024.
  11. ^ Smart, Lesley; Moore, Elaine (1995). “RbAg4I5”. Solid state chemistry: an introduction. CRC Press. tr. 176–177. ISBN 978-0-7487-4068-0.
  12. ^ Bradley, J. N.; Greene, P. D. (1967). “Relationship of structure and ionic mobility in solid MAg4I5”. Trans. Faraday Soc. 63: 2516. doi:10.1039/TF9676302516.
  13. ^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. (1997), Chemistry of the Elements (ấn bản thứ 2), Oxford: Butterworth-Heinemann, ISBN 0-7506-3365-4
  14. ^ a b Audi, Georges; Bersillon, O.; Blachot, J.; Wapstra, A.H. (2003). “The NUBASE Evaluation of Nuclear and Decay Properties”. Nuclear Physics A. Atomic Mass Data Center. 729 (1): 3–128. Bibcode:2003NuPhA.729....3A. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001.
  15. ^ Strong, W. W. (1909). “On the Possible Radioactivity of Erbium, Potassium and Rubidium”. Physical Review. Series I. 29 (2): 170–173. Bibcode:1909PhRvI..29..170S. doi:10.1103/PhysRevSeriesI.29.170.
  16. ^ Haynes, W.M. biên tập (2016). CRC Handbook of Chemistry and Physics (ấn bản thứ 97). Boca Raton, Florida: CRC Press. ISBN 9781498754293.
  17. ^ “Universal Nuclide Chart”. nucleonica. Lưu trữ bản gốc ngày 19 tháng 2 năm 2017. Truy cập ngày 3 tháng 1 năm 2017.
  18. ^ Planck collaboration; Ade, P. A. R.; Aghanim, N.; Armitage-Caplan, C.; Arnaud, M.; Ashdown, M.; Atrio-Barandela, F.; Aumont, J.; và đồng nghiệp (2013). “Planck 2013 results. XVI. Cosmological parameters”. Submitted to Astronomy & Astrophysics. 1303: 5076. arXiv:1303.5076. Bibcode:2014A&A...571A..16P. doi:10.1051/0004-6361/201321591.
  19. ^ Attendorn, H. -G.; Bowen, Robert (1988). “Rubidium-Strontium Dating”. Isotopes in the Earth Sciences. Springer. tr. 162–165. ISBN 978-0-412-53710-3.
  20. ^ Walther, John Victor (2009) [1988]. “Rubidium-Strontium Systematics”. Essentials of geochemistry. Jones & Bartlett Learning. tr. 383–385. ISBN 978-0-7637-5922-3.
  21. ^ a b c d e Butterman, William C.; Brooks, William E.; Reese, Jr., Robert G. (2003). “Mineral Commodity Profile: Rubidium” (PDF). United States Geological Survey. Truy cập ngày 4 tháng 12 năm 2010.
  22. ^ Wise, M. A. (1995). “Trace element chemistry of lithium-rich micas from rare-element granitic pegmatites”. Mineralogy and Petrology. 55 (13): 203–215. Bibcode:1995MinPe..55..203W. doi:10.1007/BF01162588.
  23. ^ Norton, J. J. (1973). “Lithium, cesium, and rubidium—The rare alkali metals”. Trong Brobst, D. A.; Pratt, W. P. (biên tập). United States mineral resources. Paper 820. U.S. Geological Survey Professional. tr. 365–378. Bản gốc lưu trữ ngày 21 tháng 7 năm 2010. Truy cập ngày 26 tháng 9 năm 2010.
  24. ^ Bolter, E; Turekian, K; Schutz, D (1964). “The distribution of rubidium, cesium and barium in the oceans”. Geochimica et Cosmochimica Acta. 28 (9): 1459. Bibcode:1964GeCoA..28.1459B. doi:10.1016/0016-7037(64)90161-9.
  25. ^ McSween Jr., Harry Y; Huss, Gary R (2010). Cosmochemistry. tr. 224. ISBN 978-0-521-87862-3.
  26. ^ Teertstra, David K.; Cerny, Petr; Hawthorne, Frank C.; Pier, Julie; Wang, Lu-Min; Ewing, Rodney C. (1998). “Rubicline, a new feldspar from San Piero in Campo, Elba, Italy”. American Mineralogist. 83 (11–12 Part 1): 1335–1339.
  27. ^ Enghag, Per (27 tháng 7 năm 2004). Encyclopedia of the Elements (bằng tiếng Anh) (ấn bản thứ 1). Wiley. doi:10.1002/9783527612338.ch13. ISBN 978-3-527-30666-4.Quản lý CS1: ngày tháng và năm (liên kết)
  28. ^ a b c Kirchhoff, G.; Bunsen, R. (1861). “Chemische Analyse durch Spectralbeobachtungen”. Annalen der Physik und Chemie. 189 (7): 337–381. Bibcode:1861AnP...189..337K. doi:10.1002/andp.18611890702.
  29. ^ a b Weeks, Mary Elvira (1932). “The discovery of the elements. XIII. Some spectroscopic discoveries”. Journal of Chemical Education. 9 (8): 1413–1434. Bibcode:1932JChEd...9.1413W. doi:10.1021/ed009p1413.
  30. ^ Ritter, Stephen K. (2003). “C&EN: It's Elemental: The Periodic Table – Cesium”. American Chemical Society. Truy cập ngày 25 tháng 2 năm 2010.
  31. ^ Zsigmondy, Richard (2007). Colloids and the Ultra Microscope. Read books. tr. 69. ISBN 978-1-4067-5938-9. Truy cập ngày 26 tháng 9 năm 2010.
  32. ^ Bunsen, R. (1863). “Ueber die Darstellung und die Eigenschaften des Rubidiums”. Annalen der Chemie und Pharmacie. 125 (3): 367. doi:10.1002/jlac.18631250314.
  33. ^ Lewis, G.M. (1952). “The natural radioactivity of rubidium”. Philosophical Magazine Series 7. 43 (345): 1070–1074. doi:10.1080/14786441008520248.
  34. ^ Campbell, N. R.; Wood, A. (1908). “The Radioactivity of Rubidium”. Proceedings of the Cambridge Philosophical Society. 14: 15.
  35. ^ Butterman, W.C.; Reese, Jr., R.G. “Mineral Commodity Profiles Rubidium” (PDF). United States Geological Survey. Truy cập ngày 13 tháng 10 năm 2010.
  36. ^ “Press Release: The 2001 Nobel Prize in Physics”. Truy cập ngày 1 tháng 2 năm 2010.
  37. ^ Levi, Barbara Goss. “Cornell, Ketterle, and Wieman Share Nobel Prize for Bose-Einstein Condensates”. Physics Today. Physics Today online year = 2001. 54 (12): 14. Bibcode:2001PhT....54l..14L. doi:10.1063/1.1445529. Thiếu dấu sổ thẳng trong: |publisher= (trợ giúp)
  38. ^ bulletin 585. United States. Bureau of Mines. 1995.
  39. ^ “Cesium and Rubidium Hit Market”. Chemical & Engineering News. 37 (22): 50. 1959. doi:10.1021/cen-v037n022.p050.
  40. ^ Koch, E.-C. (2002). “Special Materials in Pyrotechnics, Part II: Application of Caesium and Rubidium Compounds in Pyrotechnics”. Journal Pyrotechnics. 15: 9–24. Bản gốc lưu trữ ngày 13 tháng 7 năm 2011. Truy cập ngày 14 tháng 9 năm 2015.
  41. ^ Boikess, Robert S; Edelson, Edward (1981). Chemical principles. tr. 193. ISBN 978-0-06-040808-4.
  42. ^ Eric Cornell; và đồng nghiệp (1996). “Bose-Einstein condensation (all 20 articles)”. Journal of Research of the National Institute of Standards and Technology. 101 (4): 419–618. doi:10.6028/jres.101.045. PMC 4907621. PMID 27805098. Bản gốc lưu trữ ngày 14 tháng 10 năm 2011. Truy cập ngày 14 tháng 9 năm 2015.
  43. ^ Martin, J. L.; McKenzie, C. R.; Thomas, N. R.; Sharpe, J. C.; Warrington, D. M.; Manson, P. J.; Sandle, W. J.; Wilson, A. C. (1999). “Output coupling of a Bose-Einstein condensate formed in a TOP trap”. Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics. 32 (12): 3065. arXiv:cond-mat/9904007. Bibcode:1999JPhB...32.3065M. doi:10.1088/0953-4075/32/12/322. S2CID 119359668.
  44. ^ Chin, Cheng; Grimm, Rudolf; Julienne, Paul; Tiesinga, Eite (29 tháng 4 năm 2010). “Feshbach resonances in ultracold gases”. Reviews of Modern Physics. 82 (2): 1225–1286. arXiv:0812.1496. Bibcode:2010RvMP...82.1225C. doi:10.1103/RevModPhys.82.1225. S2CID 118340314.
  45. ^ “J110-3 Gen” (PDF). Bản gốc (PDF) lưu trữ ngày 18 tháng 10 năm 2011. Truy cập ngày 25 tháng 7 năm 2007.
  46. ^ “Neutron Spin Filters Based on Polarized Helium 3”. Truy cập ngày 7 tháng 4 năm 2021.
  47. ^ Eidson, John C (11 tháng 4 năm 2006). “GPS”. Measurement, control, and communication using IEEE 1588. Springer. tr. 32. ISBN 978-1-84628-250-8.
  48. ^ King, Tim; Newson, Dave (31 tháng 7 năm 1999). “Rubidium and crystal oscillators”. Data network engineering. Springer. tr. 300. ISBN 978-0-7923-8594-3.
  49. ^ Marton, L. (1 tháng 1 năm 1977). “Rubidium Vapor Cell”. Advances in electronics and electron physics. Academic Press. ISBN 978-0-12-014644-4.
  50. ^ Mittal (2009). Introduction To Nuclear And Particle Physics. Prentice-Hall Of India Pvt. Limited. tr. 274. ISBN 978-81-203-3610-0.
  51. ^ a b Li, Zhimin; Wakai, Ronald T.; Walker, Thad G. (2006). “Parametric modulation of an atomic magnetometer”. Applied Physics Letters. 89 (13): 23575531–23575533. Bibcode:2006ApPhL..89m4105L. doi:10.1063/1.2357553. PMC 3431608. PMID 22942436.
  52. ^ Yen, C. K.; Yano, Y.; Budinger, T. F.; Friedland, R. P.; Derenzo, S. E.; Huesman, R. H.; O'Brien, H. A. (1982). “Brain tumor evaluation using Rb-82 and positron emission tomography”. Journal of Nuclear Medicine. 23 (6): 532–7. PMID 6281406.
  53. ^ Jadvar, H.; Anthony Parker, J. (2005). “Rubidium-82”. Clinical PET and PET/CT. Springer. tr. 59. ISBN 978-1-85233-838-1.
  54. ^ Paschalis, C.; Jenner, F. A.; Lee, C. R. (1978). “Effects of rubidium chloride on the course of manic-depressive illness”. J R Soc Med. 71 (9): 343–352. doi:10.1177/014107687807100507. PMC 1436619. PMID 349155.
  55. ^ Malekahmadi, P.; Williams, John A. (1984). “Rubidium in psychiatry: Research implications”. Pharmacology Biochemistry and Behavior. 21: 49–50. doi:10.1016/0091-3057(84)90162-X. PMID 6522433. S2CID 2907703.
  56. ^ Canavese, Caterina; Decostanzi, Ester; Branciforte, Lino; Caropreso, Antonio; Nonnato, Antonello; Sabbioni, Enrico (2001). “Depression in dialysis patients: Rubidium supplementation before other drugs and encouragement?”. Kidney International. 60 (3): 1201–2. doi:10.1046/j.1523-1755.2001.0600031201.x. PMID 11532118.
  57. ^ Lake, James A. (2006). Textbook of Integrative Mental Health Care. New York: Thieme Medical Publishers. tr. 164–165. ISBN 978-1-58890-299-3.
  58. ^ Torta, R.; Ala, G.; Borio, R.; Cicolin, A.; Costamagna, S.; Fiori, L.; Ravizza, L. (1993). “Rubidium chloride in the treatment of major depression”. Minerva Psichiatrica. 34 (2): 101–110. PMID 8412574.
  59. ^ “Rubidium 276332”. Sigma-Aldrich.
  60. ^ Martel, Bernard; Cassidy, Keith (ngày 1 tháng 7 năm 2004). “Rubidium”. Chemical risk analysis: a practical handbook. tr. 215. ISBN 978-1-903996-65-2.
  61. ^ Relman, AS (1956). “The Physiological Behavior of Rubidium and Cesium in Relation to That of Potassium”. The Yale journal of biology and medicine. 29 (3): 248–62. PMC 2603856. PMID 13409924.
  62. ^ Fieve, Ronald R.; Meltzer, Herbert L.; Taylor, Reginald M. (1971). “Rubidium chloride ingestion by volunteer subjects: Initial experience”. Psychopharmacologia. 20 (4): 307–14. doi:10.1007/BF00403562. PMID 5561654.
  63. ^ Paschalis, C; Jenner, F A; Lee, C R (1978). “Effects of rubidium chloride on the course of manic-depressive illness”. J R Soc Med. 71 (9): 343–352. PMC 1436619. PMID 349155.
  64. ^ Meltzer, HL (1991). “A pharmacokinetic analysis of long-term administration of rubidium chloride”. Journal of clinical pharmacology. 31 (2): 179–84. doi:10.1002/j.1552-4604.1991.tb03704.x. PMID 2010564. Bản gốc lưu trữ ngày 9 tháng 7 năm 2012. Truy cập ngày 14 tháng 9 năm 2015.
  65. ^ Follis, Richard H., Jr. (1943). “Histological Effects in rats resulting from adding Rubidium or Cesium to a diet deficient in potassium”. AJP – Legacy. 138 (2): 246. Bản gốc lưu trữ ngày 11 tháng 7 năm 2012. Truy cập ngày 14 tháng 9 năm 2015.Quản lý CS1: nhiều tên: danh sách tác giả (liên kết)

Liên kết ngoài

sửa
 
Wikimedia Commons có thêm hình ảnh và phương tiện truyền tải về Rubidi.
 
Tra rubidium hoặc Rubidi trong từ điển mở tiếng Việt Wiktionary
Lấy từ “https://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Rubidi&oldid=71968693”