Темно-красным этот мягкий, легкоплавкий (плавится при 39°С) металл назван не за собственный цвет. Весьма сходный по свойствам с калием, он имеет серебристый цвет с металлическим блеском. Свое название он получил по красным линиям в спектре, по которым был обнаружен в 1861 г. немецким химиком Р. Бунзеном совместно с немецким физиком Г. Кирхгофом. Соединения рубидия - постоянные спутники соединений натрия и калия. В одних случаях их относительно много до 0,1%, в других- значительно меньше. Наиболее богаты соединениями рубидия воды некоторых минеральных источников и некоторые минералы вулканического происхождения (лепидолит, литиевая слюда). На долю рубидия приходится 0,004 % от общего числа атомов земной коры. Отдельные виды растений избирательно извлекают из почвы соединения рубидия. К числу таких растений относятся некоторые сорта свеклы. Рубидий содержится также в виноградном соке, где его от 0,5 до 1 мг в литре.
Рубидий - металл, который можно назвать химической недотрогой. От соприкосновения с воздухом он самопроизвольно воспламеняется и сгорает ярким розовато-фиолетовым пламенем. С водой взрывает, так же бурно реагирует при соприкосновении с фтором, хлором, бромом, йодом, серой. Как настоящего недотрогу, рубидий необходимо беречь от внешних воздействий. Для этой цели его помещают в сосуды, наполненные сухим керосином... Рубидий тяжелее керосина (плотность рубидия 1,5) и не реагирует с ним.
Рубидий - радиоактивный элемент, он медленно испускает поток электронов, превращаясь в стронций.
Наиболее замечательным свойством рубидия является его своеобразная чувствительность к свету. Под влиянием лучей света рубидий становится источником электрического тока. С прекращением светового облучения исчезает и ток. Явление возникновения электрического тока под влиянием света называется фотоэффектом, а электрический ток, возникающий при фотоэффекте, - фотоэлектричеством. фотоэлектрические свойства рубидия дают возможность использовать его при изготовлении фотоэлементов - электрических приборов, в которых световая энергия непосредственно превращается в электрическую. Фотоэлементы широко применяются в звуковом кино, телевидении, автоматизации сложных производств, в управлении работой на расстоянии агрегатов и машин, в частности, в атомной технике.
В виде хлористых, бромистых и йодистых солей рубидий применяется в медицине как болеутоляющее и успокаивающее средство.
Руби́дий — элемент главной подгруппы первой группы, пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 37. Обозначается символом Rb (лат. Rubidium). Простое вещество рубидий (CAS-номер: 7440-17-7) — мягкий легкоплавкий щелочной металл серебристо-белого цвета.
История
В 1861 году немецкие учёные Роберт Вильгельм Бунзен и Густав Роберт Кирхгоф, изучая с помощью спектрального анализа природные алюмосиликаты, обнаружили в них новый элемент, впоследствии названный рубидием по цвету наиболее сильных линий спектра.
В 1930 году совместные исследования Л. В. Мысовского с Р. А. Эйхельбергером проводили опыты с рубидием и в камере Вильсона было зарегистрировано испускание β-частиц. Позже была открыта естественная радиоактивность изотопа 87Rb.
Название дано по цвету наиболее характерных красных линий спектра (от лат. rubidus — красный, тёмно-красный).
Получение
Большую часть добываемого рубидия получают как побочный продукт при производстве лития из лепидолита. После выделения лития в виде карбоната или гидроксида рубидий осаждают из маточных растворов в виде смеси алюморубидиевых, алюмокалиевых и алюмоцезиевых квасцов RbAl(SO4)2·12H2O, KAl(SO4)2·12H2O, CsAl(SO4)2·12H2O. Смесь разделяют многократной перекристаллизацией.
Рубидий также выделяют и из отработанного электролита, получающегося при получении магния из карналлита. Из него рубидий выделяют сорбцией на осадках ферроцианидов железа или никеля. Затем ферроцианиды прокаливают и получают карбонат рубидия с примесями калия и цезия. При получении цезия из поллуцита рубидий извлекают из маточных растворов после осаждения Cs3[Sb2Cl9]. Можно извлекать рубидий и из технологических растворов, образующихся при получении глинозёма из нефелина.
Для извлечения рубидия используют методы экстракции и ионообменной хроматографии. Соединения рубидия высокой чистоты получают с использованием полигалогенидов.
Значительную часть производимого рубидия выделяют в ходе получения лития, поэтому появление большого интереса к литию для использования его в термоядерных процессах в 1950-х привело к увеличению добычи лития, а, следовательно, и рубидия. Именно поэтому соединения рубидия стали более доступными.
Химические свойства
Щелочной металл, крайне неустойчив на воздухе (реагирует с воздухом в присутствии следов воды с воспламенением). Образует все виды солей — большей частью легкорастворимые (хлораты и перхлораты малорастворимы).
Соединения рубидия
Гидроксид рубидия RbOH — весьма агрессивное вещество к стеклу и другим конструкционным и контейнерным материалам, а расплавленный RbOH разрушает большинство металлов (даже золото и платину).
Источник: Википедия
| 38. Стронций-Strontium (Sr) |
"Металлом красных огней" академик А. Е. Ферсман назвал в своей чудесной книге "Занимательная геохимия" серебристо-белый, легкий (плотность 2,6), довольно мягкий металл стронций. Красный огонь, полученный с помощью стронция, видели многие. Всякий, кто любовался фейерверком, невольно следил за стремительным полетом ракет. Вот, быстро оставляя за собой светящийся след, шипя и потрескивая, высоко в небо взлетает ракета. Достигнув "потолка", светящаяся точка останавливается на какое-то мгновение, и вдруг в ночной темноте вспыхивает яркий, светящийся красным огнем, шар, освещающий на несколько секунд небосвод. Пламя горящей ракетной смеси окрасили соли стронция в характерный красный цвет. "Чаще всего в состав красных ракет входит азотнокислый стронций. В России соединения стронция еще до их выделения в свободном виде широко использовались в пиротехнических составах уже во времена Петра Первого для получения "потешных огней", устраивавшихся обычно при проведении различных торжеств и празднеств. Хотя стронция в природе больше (0,008%), чем многих других металлов, например меди, цинка, широкого применения он еще не нашел. Подобно другим активным металлам, например кальцию, стронций очищает черный металл от вредных газов и примесей. Это свойство дает стронцию перспективу применения в металлургии.
Помимо атомных котлов, где среди различных. радиоактивных изотопов образуется и радиоизотоп стронция, последний обязательно находится в радиоактивной пыли, получающейся при взрыве атомной или водородной бомбы. Пыль состоит из "осколков" атомов делящихся элементов с порядковыми номерами от 30 до 62. Радиоактивная пыль, уносится после взрыва восходящими потоками воздуха в стратосферу, вместе с дождем или снегом медленно (примерно до 10 % в год) выпадает на землю. Происходит постепенное увеличение радиоактивности поверхности земли, а следовательно, и постепенное увеличение радиоактивного облучения находящихся на ней организмов.
В числе изотопов, выпадающих на поверхность земли, особого упоминания заслуживает радиоизотоп стронция с массовым числом 90 (стронций-90), излучающей электроны и имеющий период полураспада около 20 лет. Попадая в почву, стотций-90 вместе с растворимыми соединениями кальция поступает в растения, из которых может непосредственно или через животных поступить в организм человека. Так создается цепь передачи радиоактивного стронция: почва - растения - животные - человек. Проникая в организм человека, стронций накапливается преимущественно в костях и подвергает таким образом организм длительному внутреннему радиоактивному воздействию. Результатом этого воздействия, как показывают исследования ученых, проведенные в опытах на животных (собаках, крысах и др.), является тяжелое заболевание организма. На первый план выступают повреждения кроветворных органов и развитие опухолей в костях.
В обычных условиях "поставщиком" радиоактивного стронция являются экспериментальные взрывы ядерного и термоядерного оружия.
Исследованиями американских ученых установлено, что даже малое лучевое воздействие, безусловно, вредно для здорового человека. Если же учесть, что и при крайне малых дозах этого воздействия наступают резкие изменения в тех клетках организма, от которых зависит воспроизводство потомства, то вполне понятно, что ядерные взрывы несут смертельную опасность еще... не родившимся!
Свое название стронций получил от минерала - стронцианита (углекислой соли стронция), найденного в 1787 г. в Шотландии близ деревушки Стронциан. Английский исследователь А. Крофорд, изучая стронцианит, высказал предположение о наличии в нем новой еще не известной "земли". Индивидуальную особенность стронцианита установил также и Клапрот. Английский химик Т. Хоп в 1792 г. доказал наличие в стронцианите нового металла, выделенного в свободном виде в 1808 г. Г. Дэви.
Однако, независимо от западных ученых, русский химик Т. Е. Ловиц в 1792 г., исследуя минерал барит, пришел к заключению, что в нем, помимо окиси бария, в качестве примеси находится и "стронцианова земля". Чрезвычайно осторожный в своих заключениях, Ловиц не решился опубликовать их до окончания вторичной проверки опытов, требовавших накопления большого количества "стронциановой земли". Поэтому исследования Ловица "О стронциановой земле в тяжелом шпате", хотя и были опубликованы после исследований Клапрота, фактически же проведены раньше его. Они свидетельствуют об открытии стронция в новом минерале - сернокислом стронции, называемом теперь целестином. Из этого минерала простейшие морские организмы - радиолярии, акантарии - строят иглы своего скелета. Из иголочек отмирающих беспозвоночных образовались скопления и самого целестина.
Стро́нций — элемент главной подгруппы второй группы, пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 38. Обозначается символом Sr (лат. Strontium). Простое вещество стронций (CAS-номер: 7440-24-6) — мягкий, ковкий и пластичный щёлочноземельный металл серебристо-белого цвета. Обладает высокой химической активностью, на воздухе быстро реагирует с влагой и кислородом, покрываясь жёлтой оксидной плёнкой.
История и происхождение названия
Новый элемент обнаружили в минерале стронцианите, найденном в 1764 году в свинцовом руднике близ шотландской деревни Строншиан, давшей впоследствии название новому элементу. Присутствие в этом минерале оксида нового металла было установлено в 1787 году Уильямом Крюйкшенком и Адером Кроуфордом. Выделен в чистом виде сэром Хемфри Дэви в 1808 году.
Получение
Существуют 3 способа получения металлического стронция:
1. термическое разложение некоторых соединений
2. электролиз
3. восстановление оксида или хлорида
Основным промышленным способом получения металлического стронция является термическое восстановление его оксида алюминием. Далее полученный стронций очищается возгонкой.
Электролитическое получение стронция электролизом расплава смеси SrCl2 и NaCl не получило широкого распространения из-за малого выхода по току и загрязнения стронция примесями.
При термическом разложении гидрида или нитрида стронция образуется мелкодисперсный стронций, склонный к легкому воспламенению.
Химические свойства
Стронций в своих соединениях всегда проявляет валентность +2. По свойствам стронций близок к кальцию и барию, занимая промежуточное положение между ними.
В электрохимическом ряду напряжений стронций находится среди наиболее активных металлов (его нормальный электродный потенциал равен −2,89 В). Энергично реагирует с водой, образуя гидроксид:
Sr + 2H2O = Sr(OH)2 + H2↑
Взаимодействует с кислотами, вытесняет тяжёлые металлы из их солей. С концентрированными кислотами (H2SO4, HNO3) реагирует слабо.
Металлический стронций быстро окисляется на воздухе, образуя желтоватую плёнку, в которой помимо оксида SrO всегда присутствуют пероксид SrO2 и нитрид Sr3N2. При нагревании на воздухе загорается, порошкообразный стронций на воздухе склонен к самовоспламенению.
Энергично реагирует с неметаллами — серой, фосфором, галогенами. Взаимодействует с водородом (выше 200оС), азотом (выше 400оС). Практически не реагирует с щелочами.
При высоких температурах реагирует с CO2, образуя карбид:
5Sr + 2CO2 = SrC2 + 4SrO
Легкорастворимы соли стронция с анионами Cl-, I-, NO3-. Соли с анионами F-, SO42-, CO32-, PO43- малорастворимы.
Источник: Википедия
|
