Atom numarası 37 ve sembolü Rb olan kimyasal element rubidyum olarak adlandırılır. Potasyum ve kalsiyuma benzer şekilde, alkali metal ailesine ait son derece yumuşak, beyazımsı gri bir katıdır. Gruptaki yoğunluğu sudan büyük olan ilk alkali metal rubidyumdur. Doğal rubidyum Dünya’da iki izotop halinde bulunur: %72’si kararlı izotop 85Rb ve %28’i yarı ömrü 48,8 milyar yıl veya evrenin tahmini yaşının üç katından fazla olan biraz radyoaktif izotop 87Rb’dir.
1861 yılında Alman kimyagerler Robert Bunsen ve Gustav Kirchhoff rubidyumu bulmak için yeni icat edilen alev spektroskopisi yöntemini kullandılar. Koyu kırmızı anlamına gelen ve emisyon spektrumunun rengini tanımlayan Latince rubidus terimi, ismin ortaya çıkmasına neden oldu.
Rubidyum bileşikleri çok sayıda kimyasal ve elektriksel işlemde kullanılmaktadır.
Uygun spektrum emilim aralığı ve buharlaştırma kolaylığı nedeniyle rubidyum metali, lazerlerle atom manipülasyonu için popüler bir hedeftir. Hiçbir canlının besin olarak rubidyuma ihtiyaç duyduğu bilinmemektedir. Öte yandan rubidyum iyonları, aynı özellikleri ve yükü paylaştıkları için potasyum iyonlarına benzer şekilde hayvan hücreleri tarafından hevesle alınır ve kullanılır.
Rubidyumun Özellikleri
Gümüşi beyaz ve son derece sünek olan rubidyum bir metaldir. Erime sıcaklığı 39,3 °C’dir ve kararlı alkali metaller arasında en elektropozitif ikinci metaldir. Alkali metal rubidyum, tıpkı diğer alkali metaller gibi su ile şiddetlice etkileşime girer.
Potasyumun biraz daha düşük reaktivitesi ve sezyumun biraz daha yüksek reaktivitesine benzer şekilde, bu reaksiyon tipik olarak patlayıcı olan hidrojen gazı oluşturur. Rubidyumun havada kendiliğinden yanabildiği de kaydedilmiştir. Rubidyum, hem rubidyum hem de lityum aynı gruba ait olmasına rağmen, cıva ile amalgamlar ve altın, demir, sezyum, sodyum ve potasyum ile alaşımlar üretmek için lityum ile birleşmez.
Rubidyumun son derece düşük iyonlaşma enerjisi sadece 406 kJ/mol’dür. Rubidyum ve potasyum alev testinde çok benzer bir mor renk sergiler, bu nedenle iki elementi tanımlamak için spektroskopi gibi daha derinlemesine araştırmalar gereklidir.
Rubidyum Bileşikleri
En yaygın rubidyum molekülü muhtemelen rubidyum klorürdür (RbCl), bu da biyobelirteç olarak kullanılır çünkü doğada canlılarda sadece eser miktarda bulunur ve bulunduğu zaman potasyumun rolünü üstlenir. Canlı hücreleri DNA’yı almaya teşvik etmek için kullanılan birkaç klorürden biridir. Rubidyum bazlı kimyasal reaksiyonların çoğunda öncü olarak kullanılan kostik rubidyum hidroksit (RbOH), bazı optik camlarda kullanılan rubidyum karbonat (Rb2CO3) ve rubidyum bakır sülfat (Rb2SO4·CuSO4·6H2O) diğer yaygın rubidyum bileşikleridir.
İnce film piller ve diğer uygulamalar rubidyum gümüş iyodürün (RbAg4I5) normal sıcaklıkta bilinen en yüksek iyonik kristal iletkenliğinden faydalanır.
Havaya maruz kaldığında rubidyum, rubidyum monoksit (Rb2O), rubidyum 6 oksit (Rb6O) ve rubidyum 9 oksit (Rb9O2) gibi çeşitli oksitler üretir. Çok fazla oksijen içeren rubidyum süperoksit RbO2 üretir. Rubidyum, halojenlerle birleştiğinde rubidyum florür, rubidyum klorür, rubidyum bromür ve rubidyum iyodür bileşiklerini oluşturur.
Rubidyum İzotopları
Rubidyum monoizotopiktir, ancak Dünya’nın kabuğunda iki izotop halinde bulunur: radyoaktif 87Rb (%27,8) ve kararlı 85Rb (%72,2). Yaklaşık 670 Bq/g spesifik aktivitesi ile doğal rubidyum radyoaktiftir ve bir fotoğraf filmini 110 günde önemli ölçüde açığa çıkarabilir. Otuz rubidyum izotopu daha yaratılmıştır, bunların çoğu çok radyoaktiftir ve sınırlı uygulamaları vardır.
Rubidyum-87, evrenin yaşının üç katından (13.799±0.021)×109 yıl fazla olan 48.8×109 yıllık yarı ömrü nedeniyle ilkel bir nüklittir. Oldukça yaygındır çünkü minerallerdeki potasyumun yerini kolayca alır. Rb, kayaları tarihlendirmek için yaygın olarak kullanılmaktadır; kararlı 87Sr, 87Rb beta bozunmasından kaynaklanır. Sr, fraksiyonel kristalleşme sırasında plajiyoklazda konsantre olma eğilimindedir ve Rb’yi sıvı fazda bırakır. Sonuç olarak, kalıntı magmanın Rb/Sr oranı zamanla yükselebilir ve farklılaşma ilerledikçe, kayaçlar daha yüksek Rb/Sr oranları geliştirir. Pegmatitler en yüksek oranlara sahiptir.
Rb ve Sr miktarlarının yanı sıra 87Sr/86Sr oranı ölçülerek, orijinal Sr miktarı biliniyorsa veya yaklaşık olarak tahmin edilebiliyorsa yaş tespit edilebilir.
Ancak kayalar o zamandan beri değişime uğramamışsa tarihler minerallerin gerçek yaşlarını temsil eder.
Elementin yapay izotoplarından biri olan rubidyum-82, yarı ömrü 25,36 gün olan stronsiyum-82’nin elektron yakalama bozunmasına uğramasıyla oluşur. Rubidyum-82 pozitron emisyonu yoluyla 76 saniye içinde kararlı kripton-82’ye bozunur.
Rubidyumun Oluşumu
Yerkabuğunda rubidyum en yaygın yirmi üçüncü elementtir, yaklaşık olarak çinko kadar yaygındır ve bakırdan biraz daha fazladır. Lösit, pollusit, karnallit ve zinnwaldit doğal olarak %1’e kadar rubidyum oksit içeren minerallerdir.
En yaygın ticari rubidyum kaynağı, %0,3 ila %3,5 rubidyum içeriğine sahip olan lepidolittir. Element ayrıca bazı potasyum minerallerinde ve potasyum klorürlerde ekonomik olarak önemli miktarlarda bulunabilir.
Konsantrasyonu 408 mg/L olan potasyum ve 0,3 g/L olan sezyum ile karşılaştırıldığında, deniz suyu ortalama 125 g/L rubidyum konsantrasyonuna sahiptir. Deniz suyunda rubidyum en yaygın 18. elementtir.
Büyük iyonik yarıçapı nedeniyle “uyumsuz elementlerden” biri rubidyumdur. Rubidyum ve daha ağır analoğu olan sezyum, kristalleşme sırasında magmanın sıvı fazında birlikte yoğunlaşır ve en son kristalleşir. Bu nedenle, bu zenginleştirme işlemiyle oluşturulan zon pegmatit cevher kütleleri en büyük miktarlarda rubidyum ve sezyum içerir.
Rubidyum magmanın kristalleşmesinde potasyumun yerini alır, bu nedenle zenginleştirme sezyum ile zenginleştirmeye göre çok daha az başarılıdır. Bir yan ürün olarak rubidyum, pollusit veya lityum mineralleri lepidolit olarak çıkarılabilir miktarlarda sezyum içeren bölge pegmatit cevher komplekslerinde de bulunabilir.
Bernic Lake, Manitoba, Kanada’daki zengin pollusit yatakları ve İtalya’nın Elba adasındaki pollusitte bulunan ve rubidyum seviyesi %17,5 olan rubiklin ((Rb,K)AlSi3O8) safsızlıkları iki önemli rubidyum kaynağıdır. Bu iki yatak aynı zamanda sezyum kaynağıdır.
Kaynak: Wikipedia
