銣(ru),英文為Rubidium,元素符號Rb,原子序數(shù)37,相對原子質量為85.46,屬于元素周期表上的IA族堿金屬元素。銣是一種銀白色的蠟狀金屬,密度1.532g/cm3,熔點38.89℃,沸點688℃。銣質軟,有延展性,化學性質極活潑,在空氣中即立即失去金屬光澤,被氧氣劇烈地氧化,并能引起銣自燃。遇水反應非常劇烈,甚至接觸到-100℃以下的冰塊也會發(fā)生爆炸。
銣的發(fā)現(xiàn)
銣的英文為Rubidium,在拉丁語里,Rubidium的含意是深紅色。1861年德國科學家本生和基爾霍夫在對礦石鋰云母進行光譜分析時,發(fā)現(xiàn)了堿金屬-銣。銣的發(fā)現(xiàn),是用光譜分析法研究分析物質元素成分取得的。
銣礦的分布
銣在自然界分布很廣,但至今尚未發(fā)現(xiàn)單純的銣礦物,而常在鋰云母、黑云母、光鹵石等礦物中存在。鹽湖鹵水和海水中也含有較多的銣。目前,鋰云母、鹽湖鹵水是提取銣的主要資源。全世界銣的儲量18萬噸,世界年產量約4噸,中國儲量754噸。我國銣資源主要賦存于鋰云母和鹽湖鹵水中,鋰云母中銣含量占全國銣資源儲量的55%,以江西宜春儲量最為豐富,是目前我國銣礦產品的主要來源。湖南、四川的鋰云母礦中也含有銣。青海、西藏的鹽湖鹵水中含有極為豐富的銣,是有待于開發(fā)的我國未來的銣資源。
銣的物理性質
銣是一種銀白色的固態(tài)蠟狀金屬,密度1.532g/cm3,熔點38.89℃,沸點688℃,相對原子質量為85.46,摩爾體積為55.76立方厘米/摩爾,汽化熱為72.216 kJ/mol,熔化熱為2.192 kJ/mol。
銣的化學性質
銣化學性質極活潑,在空氣中能自燃,燃燒時會產生藍紫色的火焰。與水反應特別劇烈,甚至在-100℃時反應仍能很快進行,能引起燃燒爆炸。銣與所有非金屬元素(氮除外)都能作用。在氟和氯氣中燃燒,與液體溴反應時發(fā)生爆炸,將其加熱后能與碘作用。與磷及硫作用時能引起爆炸,在450℃時能與氫作用。銣可與堿金屬、堿土金屬以及汞、銻、鉍、金等形成合金。金屬態(tài)的銣是最強的還原劑。
銣的同位素
銣共有45個同位素(銣-71---銣-102),其中有1個同位素是穩(wěn)定的。在自然界出現(xiàn)的銣-87,帶有放射性。
銣的用途
銣是制造光電管的主要感光材料,使用光波范圍廣、靈敏度高(稍遜于銫)、穩(wěn)定。銣原子鐘的特點是需要的功率小、體積小、重量輕,準確度可達萬億分之一。銣極易電離,可用作固體電池的電介質。目前正在大力開展銣在離子發(fā)動機、磁流發(fā)電機及熱電前正在大力開展銣在離子發(fā)動機、磁流發(fā)電機及熱電換能器等方面的研究工作。
銣的制備
提取銣的化合物:主要方法有復鹽沉淀法、溶劑萃取法、離子交換法等多種。中國自貢從鹵水回收銣采用磷鉬酸銨沉淀法。制銣的方法:用金屬熱還原法以鈣還原氯化銣,用鎂或碳化鈣還原碳酸銣,均可制得金屬銣。