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铷知识

2020-01-29 11:138560中国金属网
       铷是低熔点活泼金属,密度1.532,熔点38.89℃,沸点686℃,质软,有延展性。铷的化学性质与钾相似,但比钾活泼,在室温和空气中能自燃,因此必须在严密隔绝空气情况下保存在液体石蜡中。铷与水甚至是与温度低到-100℃的冰相接触时,也能发生猛烈反应,生成氢氧化铷和氢气。与有限量氧气作用,生成氧化铷,在过量氧气中燃烧,生成超氧化物。铷也能与卤素反应。铷离子能使火焰染成紫红色,可用焰色反应和火焰光度计检测。

铷与其他碱金属能制成熔点很低的液体合金,如13%Rb-87%Cs,共熔点-39℃;15%K-85%Rb,共熔点-34℃;8%Na-92%Rb,共熔点-5.2℃。铷还可以和很多非过渡金属形成化合物。天然铷由稳定同位素 85Rb(占72.15%)和放射性同位素87Rb(占27.85%)组成。87Rb衰变产生β射线和稳定同位素87Sr,半衰期5.9×1010年。上述反应常被用来确定岩石、古老矿物和陨石的年龄。

铷在地壳中很分散,至今还没有发现单纯的铷矿物。铷常常分散在锂云母、黑云母、铯榴石和盐矿层中。锂云母中铷的含量可达3.75%,是提取铷的主要矿源。光卤石中铷含量虽然不高,但储量很大。海水中含铷约0.121克/吨,很多矿泉水、盐湖卤水中也含有较多的铷。

由于铷非常活泼,不能用电解法生产铷,而要用金属热还原法。提取铷的化合物的主要方法有复盐沉淀法、溶剂萃取法、离子交换法,用金属热还原法以钙还原氯化铷,用镁或碳化钙还原碳酸铷,可制得金属铷。

铷是制造电子器件(光电倍增管光电管)、分光光度计、自动控制、光谱测定、彩色电视、雷达、激光器以及玻璃、陶瓷、电子钟等的重要原料;在空间技术方面,离子推进器和热离子能转换器需要大量的铷;铷的氢化物和硼化物可作高能固体燃料;放射性铷可测定矿物年龄。

铷的用途和铯大致相同,但铷光电池和光阴极的灵敏度以及使用范围稍逊于铯。铷和钾、钠、铯的合金可用以除去高真空系统的残余气体。碘化铷银 (RbAg4I5)是良好的离子导体,用作固体电池电解质。铷的特征共振频率为6835兆赫,可用作时间标准。铷原子钟的特点是体积小,重量轻,需要的功率小。用铷气泡制成的磁强计,测量范围达15000~80000伽马(1伽马为10-9 特斯拉)。氧化铷可用以调整光学玻璃的密度和折射率,并可用来生产光敏玻璃和光色玻璃。硝酸铷还可用作化学钢化玻璃的熔剂,以提高玻璃的抗张强度。铸铝合金中加入0.01~1%的铷,可以改善其力学性能。熔化的铜中加入0.01~0.5%的铷,用喷雾法可制得表面积大而性能好的铜粉。很多有机和无机合成中,可以用Rb2O代替K2O作助催化剂的组分。铷盐还可用于制药。

金属铷由于活性大,生产、使用、贮存和运输必须在严密隔绝空气的装置中进行。80℃以下可用橡胶容器;200℃以下可用玻璃、石英、黄铜、铝或陶瓷容器;700~1000℃须用不锈钢、镍合金或镍制容器。

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