|  | ||||||
9.10-3 % van de aardkost (tot 16 km diepte) bestaat uit rubidium; het is het 22e element in rangorde van voorkomen.
Het menselijk lichaam bevat ongeveer 1,1 gram rubidium, de rol hiervan is niet bekend. De voornaamste mineralen waarin ook rubidiumverbindingen voorkomen zijn:
carnalliet KMgCl3.6H2O, met een weinig rubidiumchloride lepidoliet K(Li,Al)3(Si,Al)4O10(F,OH)2, dat tot 3,5 % Rb2O kan bevatten pulluciet (Cs,Na)2Al2S4O10, met 1 % Rb2O trifylien LiFe+2PO4
Verder bevatten mineraalwater (6.10-5 % ), zeewater (2.10-5 %), verbrandingsresten van suikerbieten, paddestoelen en tabak kleine hoeveelheden rubidiumverbindingen.
De belangrijkste wingebieden liggen in Zimbabwe, Zuid-Afrika, de Verenigde Staten van Amerika en Rusland.
De naam komt van het Latijnse woord rubidus, dat donkerrood betekent en is gegeven vanwege de rode kleur van de specifieke spectraallijnen van dit element.
Ook de naam robijn is afgeleid van rubidus.
Rubidium werd in 1860 door R.W. Bunsen en G.R. Kirchhoff aangetoond in de spectrale lijnen van lepidoliet en in die van droge dampresten van mineraalwater uit Bad Dürkheim. Om 9 gram rubidiumchloride (RbCl) te verkrijgen, moest 44.200 liter mineraalwater bewerkt worden.
Rubidium werd in 1861 door R.W. Bunsen geïsoleerd door elektrolyse van gesmolten rubidiumchloride (RbCl) bij een temperatuur van circa 720 oC.
Rubidium wordt op verschillende manieren bereid. Uit mineralen, meestal lepidoliet, worden rubidiumzouten afgezonderd, door:
– het neerslaan - te zamen met kalium- en cesiumverbindingen - als rubidiumchloroplatinaat (Rb2PtCl6) en het vervolgens af te zonderen door middel van gefractioneerde kristallisatie.
– het overvoeren van de mineralen in een oplossing van waterstoftartraat en het rubidiumzout af te zonderen door gefractioneerde kristallisatie.
– behandeling van lepidoliet met geconcentreerd zwavelzuur, waarbij een neerslag van rubidiumaluin ontstaat.
De verkregen zouten kunnen zo nodig worden omgezet in andere zouten, waaruit vervolgens rubidium wordt verkregen door:
– elektrolyse van gesmolten rubiumchloride (RbCl) of -cyanide (RbCN).
– reductie van rubidiumcarbonaat (Rb2CO3) of -chloride of -hydroxide met magnesium, calcium of lithium bij hoge temperatuur en in vacuüm.
De wereldproductie van rubidium (en rubidiumverbindingen) bedraagt ongeveer 5.000 kg per jaar.
Foto-elektrische cel
Rubidium wordt gebruikt (in legeringen, bijvoorbeeld met cesium) als lichtgevoelige laag in fotocellen. Bij lichtinwerking stralen rubidium en cesium elektronen uit.
Gasvanger vacuümbuis
Rubidium reageert gemakkelijk met gassen als zuurstof en stikstof. Het wordt daarom als getter (gasvanger) gebruikt in vacuümbuizen, bijvoorbeeld gelijkrichters, om de laatste sporen lucht te binden, waardoor een hoogwaardig vacuüm ontstaat en de levensduur van deze buizen wordt verlengd .
Hartspieronderzoek
De kort levende 86Rb-isotoop (halfwaardetijd 19,5 dag) is een ß-straler en wordt gebruikt als tracer bij het onderzoek naar de hartspier. Hoewel rubidium giftig is, kan de dosis zo klein gehouden worden dat er geen problemen ontstaan.
Brandstofcel
Als elektrolyt in brandstofcellen wordt rubidiumhydroxide (RbOH) gebruikt.
Hard glas
Bij toevoegen van rubidiumcarbonaat (Rb2CO3) of rubidiumoxide (Rb2O) aan glas neemt de geleidbaarheid van het glas sterk af en ontstaat een harde glassoort, die onder meer als veiligheidsglas wordt gebruikt.
Aan glas voor glasvezelkabel wordt eveneens rubidiumoxide toegevoegd.
Controle bloedsomloop
Voor onderzoek naar en controle van de bloedsomloop wordt gebruikt gemaakt van het 86Rb-isotoop als tracer.
Toepassingen als niet-ontleedbare stof (element) of als legering:
atoomklok (87Rb met 6,8 GHz)
elektronentelbuis
kwikschakelaar (Rb-Hg-amalgaam)
laser, maser
lichtversterking in speciale gloeilamp
luminifoor
magnetometers Door de grote afstand van het elektron tot de kern is Rb zeer gevoelig voor magnetische velden. Magnetometers worden onder meer ingezet bij het opsporen van aardgasvelden.
ouderdomsbepaling van gesteente Rb bevat 27,8 % 87Rb, een ß-straler met een halfwaardetijd van 4,9 1010 jaar, waaruit 87Sr wordt gevormd. De verhouding 87Rb/87Sr is een maat voor de ouderdom.
piëzo-element
thermistor (weerstand met zeer grote temperatuurcoëfficiënt)
thermo-elektrische generator
werkgas in een gasturbine
Toepassingen als ontleedbare stof (verbinding):
fotokathode voor infraroodapparatuur Rb2CO3 keramiek Rb2CO3 vastestof laser Rb2CO3