Rubidium

Isotop	NH	t_1/2	ZM	ZE MeV	ZP
⁸³Rb	{syn.}	86,2 d	ε	0,910	⁸³Kr
⁸⁴Rb	{syn.}	32,77 d	ε	2,681	⁸⁴Kr
⁸⁴Rb	{syn.}	32,77 d	β-	0,894	⁸⁴Sr
⁸⁵Rb	72,168 %	Stabil
⁸⁶Rb	{syn.}	18,631 d	β-	1,775	⁸⁶Sr
⁸⁷Rb	27,835 %	4,7 · 10¹⁰ a	β-	0,283	⁸⁷Sr
⁸⁸Rb	{syn.}	17,78 min	β-	5,316	⁸⁸Sr
⁸⁹Rb	{syn.}	15,15 min	β-	4,501	⁸⁹Sr

NMR-Eigenschaften

	Spin	γ in rad·T⁻¹·s⁻¹	E	f_L bei B = 4,7 T in MHz
⁸⁵Rb	5/2	2,583 · 10⁷	0,0105	19,3
⁸⁷Rb	3/2	8,753 · 10⁷	0,175	65,4

Sicherheitshinweise

Gefahrstoffkennzeichnung ^[1]

F
Leichtent-
zündlich

C
Ätzend

R- und S-Sätze

R: 14/15-34

S: 7/8-20-26-30-33-36/37/39-43-45

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Rubidium (lat. rubidus: tiefrot; wegen zweier charakteristischer roter Spektrallinien) ist ein chemisches Element im Periodensystem der Elemente mit dem Symbol Rb und der Ordnungszahl 37. Das weiche, silbrigweiß glänzende Alkalimetall entzündet sich spontan bei Luftzutritt.

[Bearbeiten] Geschichte

Rubidium wurde 1861 von Robert Bunsen und Gustav Kirchhoff spektroskopisch als Verunreinigung im Lepidolith entdeckt. Bunsen gelang es, Rubidiumsalze aus Quellwasser zu fällen und diese von anderen Alkalimetallsalzen zu isolieren. Bunsen musste 44200 l Dürkheimer Quellwasser verarbeiten, um 9 g RbCl zu isolieren.

[Bearbeiten] Vorkommen

Das sechzehnthäufigste Element kommt in kleiner Konzentration in einigen Mineralien wie Leucit, Pollucit und Zinnwaldit vor. Lepidolith enthält bis zu 1,5 % Rubidium.

[Bearbeiten] Eigenschaften

1 g Rubidium in einer Ampulle unter Argongas

Wie die anderen Alkalimetalle ist Rubidium an der Luft unbeständig. Mit Wasser reagiert es äußerst heftig unter Bildung von Rubidiumhydroxid und Wasserstoff, der sich in der Luft in der Regel entzündet. Mit Quecksilber bildet es ein Amalgam, mit den Metallen Gold, Caesium, Natrium und Kalium ist es legierbar. Rubidiumverbindungen färben Flammen rot. Rubidium ist ein starkes Reduktionsmittel. Metallisches Rubidium kann durch Reduktion von Rubidiumhydroxid mit Calcium im Vakuum hergestellt werden.

[Bearbeiten] Isotope

Von den beiden natürlich vorkommenden Isotopen ist nur ⁸⁵Rb stabil, ⁸⁷Rb ist ein Betastrahler und zerfällt zu ⁸⁷Sr. Wegen der extrem langen Halbwertszeit von etwa 48 Milliarden Jahren ist die Radioaktivität sehr gering. Das Verhältnis von Rb- und Sr-Isotopen in Gesteinen wird zur radiometrischen Datierung herangezogen.

[Bearbeiten] Verwendung

Rubidium und seine Verbindungen besitzen ein nur kleines Anwendungsspektrum und werden hauptsächlich in der Forschung und Entwicklung eingesetzt. Verwendungsmöglichkeiten bestehen als:

Gettermetall in Vakuumröhren,
Kathodenbeschichtung,
Tracer in PET Perfusionsstudien des Myokards,
Rubidiumuhren als Zeitnormale (Atomuhr).

[Bearbeiten] Nachweis

Zum Nachweis von Rubidium kann man seine rotviolette Flammenfärbung nutzen. Im Spektroskop zeigt sich eine deutliche Emissionslinie bei 780,0 nm.^[2] Quantitativ lässt sich dies in der Flammenphotometrie zur Bestimmung von Rubidiumspuren nutzen. In der Polarographie zeigt Rubidium eine reversible kathodische Stufe bei -2,118 V (gegen SCE). Dabei müssen als Grundelektrolyt quartäre Ammoniumverbindungen (hier beispielsweise 0,1 M Tetramethylammoniumhydroxid) verwendet werden, weil andere Alkali- oder Erdalkalimetallionen sehr ähnliche Halbstufenpotentiale besitzen.^[3]

[Bearbeiten] Physiologie

Für Pflanzen ist Rubidium vermutlich nicht essentiell, bei Tieren scheint es für den normalen Verlauf der Trächtigkeit notwendig zu sein. Der Rubidiumbedarf des Menschen dürfte bei weniger als 100 µg/d liegen. Mit der üblichen Mischkost kommt er auf etwa 1,7mg/d. Ein Rubidiummangel ist bei diesem Angebot ebenso wenig zu erwarten wie eine nutritive Rubidiumbelastung. Tee und Kaffee liefern Erwachsenen im Mittel 40% der verzehrten Rubidiummenge. Rubidium wirkt im zentralen Nervensystem und beeinflusst dort die Konzentration von Neurotransmittern ^[4], ein Einsatz von Rubidium als antidepressiver Wirkstoff wird diskutiert. Ein Rubidiummangel kann bei Dialysepatienten vorliegen ^[5] ^[6].

[Bearbeiten] Sicherheitshinweise

Rubidium ist selbstentzündlich und reagiert äußerst heftig mit Wasser. Aus Sicherheitsgründen ist Rubidium in trockenem Mineralöl, im Vakuum oder in einer Inertgasatmosphäre aufzubewahren.

[Bearbeiten] Verbindungen

Rubidiumhydrid RbH
Rubidiumhydroxid RbOH
Rubidiumchlorid RbCl
Rubidiumbromid RbBr
Rubidiumfluorid RbF
Rubidiumoxid Rb₂O
Rubidiumhyperoxid RbO₂
Rubidiumozonid RbO₃
Rubidiumnitrat RbNO₃

[Bearbeiten] Einzelnachweise

↑ Sicherheitsdatenblatt (alfa-aesar)
↑ Greenwood, Earnshaw: Chemie der Elemente, VCH, Weinheim, 1990, S. 97.
↑ J. Heyrovský, J. Kůta: Grundlagen der Polarographie, Akademie-Verlag, Berlin, 1965, S. 515.
↑ Krachler, M & Wirnsberger, GH: Long-term changes of plasma trace element concentrations in chronic hemodialysis patients. Blood Purif 2000 18(2): 138–143
↑ Meltzer, HL, Taylor, RM, Platman, SR, Fieve, RR: Rubidium: A potential modifier of effect and behaviour. Nature 1969 223: 321–322
↑ Canavese, C, DeCostanzi, E, Branciforte, L, et al: Rubidium deficiency in dialysis patients. J Nephrol 2001 14(3): 169–175