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铷(Rubidium)?

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铷为1861年德国科学家罗伯特?威廉?本生(Robert Wilhelm Bunsen)以及古斯塔夫?罗伯特?基尔霍夫(Gustav Robert Kirchhoff)利用分光镜进行光谱分析实验时所发现之元素。本生在铷的光谱中看见极明显的两道红光,故以此现象将其命名为rubidium,这个字源自拉丁文rubidus,意思是深红色。

铷的化学符号是Rb,原子序数是37,分子量为85.46,熔点为38.89℃,沸点则为688℃。铷属于硷金属的一种,外表为银白色蜡状固体,通常以化合物的形态存在于锂云母、铯榴石和光卤石等矿物中。而在锂云母提取锂后所剩的硷金属碳酸盐混合物中亦能得到少量铷。

铷的活性非常强,在空气中极易氧化,而已知的铷氧化物有四种:黄色的一氧化二铷 Rb2O,暗褐色的过氧化铷 Rb2O2,黑色的三氧化二铷 Rb2O3?和暗橙色的超氧化铷 RbO2。在室温下甚至可能产生自燃现象并爆炸,故必须保持在密封的石蜡油或真空玻璃管中。另外铷与氮以外的所有非金属元素都能产生化学反应,亦是极强的还原剂。铷遇水会发生爆炸并使水溶液变为硷性,而铷的水溶液为第二强之路易士硷,仅次于铯。

铷的同位素总共有45个,为铷-71至铷-102,其中只有1个同位素是稳定存在于自然界中的,那就是带有放射性的铷-87。

因为铷多以化合物的形态存在,故提取铷化合物的过程也相当重要。我们多使用方法如複盐沉澱法、溶剂萃取法、离子交换法等来取出铷的化合物。取得化合物后我们可以利用金属热还原法将铷化合物转变为金属铷,例如以钙还原氯化铷、以镁或碳化钙还原碳酸铷等方法,即可制得铷元素。

铷的应用十分多样化,不仅是制造电子器材的重要原料,还可用来进行放射性定年法,测量矿物年龄,更可用以製作铷原子钟。然而目前最被看好未来发展应该还是利用铷进行发电。因为铷原子的最外层电子很不稳定,很容易被激发放射出能量,科学家们因此设计出了磁流体发电和热电发电两种全新的发电方式。这两种发电方式,若在未来能够成功,便可以大幅提高能量的产率。

 

参考资料:
1. 维基百科,铷 http://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%93%B7
2. 中文百科在线,http://www.zwbk.org/zh-tw/Lemma_Show/162067.aspx

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