Rubid (Rb) – pierwiastek pełen tajemnic: jego właściwości, działanie i historia odkrycia

Wśród różnych metali, które znamy, rubid (Rb) zajmuje wyjątkowe miejsce. Jest to drugi najbardziej reaktywny metal na naszej planecie. Jego właściwości oraz reakcje są porównywalne do potasu i cezu, jednak posiada on unikalne specyficzne zastosowania, które mają duże znaczenie w świecie nauki. Niektóre z nich to produkcja fajerwerków! Poniżej znajduje się więcej informacji na temat tego fascynującego pierwiastka, który odgrywa kluczową rolę w rozwoju nowych technologii.

Rubid jest metalicznym elementem układu okresowego, znajdującym się w pierwszej kolumnie, tuż pod wodorem. Ta pozycja jest typowa dla metali alkalicznych, takich jak sód, potas, cez i frans. Liczba atomowa rubidu wynosi 37, a jego masa atomowa to 85,47 u.

Historia rubidu sięga czasów dwóch niemieckich chemików – Gustava Roberta Kirchhoffa i Roberta Wilhelma Bunsena. Badając płonący minerał lepidolit podczas prac nad rozwojem analizy widmowej, natrafili na nieznany wcześniej pierwiastek emitujący widmo z czerwonymi liniami. Ten charakterystyczny kolor doprowadził do nadania nowo odkrytemu metalowi nazwy rubid, od łacińskiego słowa „rubidius”, czyli ciemnoczerwony. Co warto podkreślić, z 150 kg badanego minerału udało się uzyskać zaledwie 0,51 g chlorku rubidu. Kirchoff i Bunsen odkryli również cez rok wcześniej, korzystając z tej samej metody – spektroskopii.

Wyizolowanie czystego metalu było procesem kosztownym, wymagającym wielu prób i dużego wysiłku. Jednak chemicy byli w stanie dokładnie określić jego gęstość i temperaturę topnienia. Mimo to przez długi czas nie było jasne, jak można wykorzystać ten nowy element w tabeli Mendelejewa. Pierwsze przemysłowe zastosowania rubidu zostały opracowane dopiero w latach 20-tych XX wieku. W 1995 roku rubid posłużył grupie amerykańskich naukowców do stworzenia kondensatu Bosego-Einsteina – efektu kwantowego, który zdobył Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki.

Rubid to wyjątkowo miękki, ciągliwy metal o srebrno-białym kolorze i gęstości większej niż woda. W temperaturze pokojowej jest ciałem stałym, ale już przy 39,3 stopniach Celsjusza topi się. Podczas spalania daje fioletowy kolor płomienia, podobnie jak potas. Przejście w stan lotny następuje przy temperaturze 688 stopni Celsjusza. Jego wyjątkowa reaktywność wynika z jednego elektronu na ostatniej powłoce walencyjnej, który atom rubidu chętnie oddaje innym atomom.

Wysoka reaktywność rubidu sprawia, że jest on trudny do manipulacji. Jak inne metale alkaliczne, reaguje gwałtownie z wodą, tworząc wodorotlenek rubidu (RbOH), silną zasadę używaną w niektórych rodzajach baterii. W trakcie tej reakcji uwalnia się również wodór, który natychmiastowo wybucha w płomieniach. Z tego powodu metal ten jest przechowywany w suchym oleju mineralnym lub atmosferze wodorowej.

Jednym z najczęściej stosowanych związków rubidu jest chlorek RbCl, który powstaje podczas reakcji wodorotlenku rubidu i kwasu solnego. Chlorek ten ma różnorodne zastosowania, m.in. w biologii molekularnej czy elektrochemii. Ponadto metal ten tworzy wiele soli z innymi halogenami, takimi jak fluor, brom i jod. Inne przemysłowo przydatne sole rubidu to węglan i siarczan miedziowy.