Rubidium

Daripada Wikipedia, ensiklopedia bebas.
Lompat ke: pandu arah, cari
37 kriptonrubidiumstrontium
K

Rb

Cs
Rb-TableImage.png
Umum
Nama, Simbol, Nombor rubidium, Rb, 37
Siri kimia Logam alkali
Kumpulan, Kala, Blok 1, 5, s
Rupa kelabu keputihan
Rb5.JPG
Jisim atom 85.4678(3) g/mol
Konfigurasi elektron [Kr] 5s1
Bilangan elektron per petala 2, 8, 18, 8, 1
Sifat fizikal
Keadaan pepejal
Ketumpatan (sekitar suhu bilik) 1.532 g/cm³
Ketumpatan cecair pada takat lebur 1.46 g/cm³
Takat lebur 312.46 K
(39.31 °C, 102.76 °F)
Takat didih 961 K

(688 °C, 1270 °F)

Titik genting (tertentu luar)
2093 K, 16 MPa
Haba pelakuran 2.19 kJ/mol
Haba pengewapan 75.77 kJ/mol
Muatan haba (25 °C) 31.060 J/(mol·K)
Tekanan wap
P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k
pada T/K 434 486 552 641 769 958
Sifat atom
Struktur hablur kubus berpusatkan jasad
Keadaan pengoksidaan 1
(bes oksida kuat)
Keelektronegatifan 0.82 (skala Pauling)
Tenaga pengionan pertama: 403.0 kJ/mol
kedua: 2633 kJ/mol
ketiga: 3860 kJ/mol
Jejari atom 235 pm
Jejari atom (kiraan) 265 pm
Jejari kovalen 211 pm
Jejari Van der Waals 244 pm
Lain-lain
Sifat kemagnetan tiada data
Rintangan elektrik (20 °C) 128 nΩ·m
Kekonduksian terma (300 K) 58.2 W/(m·K)
Kelajuan bunyi (rod halus) (20 °C) 1300 m/s
Modulus Young 2.4 GPa
Modulus pukal 2.5 GPa
Skala kekerasan Mohs 0.3
Kekerasan Brinell 0.216 MPa
Nombor CAS 7440-17-7
Isotop
iso NA separuh hayat DM DE (MeV) DP
83Rb sin 86.2 hari ε - 83Kr
γ 0.52, 0.53,
0.55
-
84Rb sin 32.9 d ε - 84Kr
β+ 1.66, 0.78 84Kr
85Rb 72.168% Rb stabil dengan 48 neutron
86Rb sin 18.65 d β- 1.775 86Sr
γ 1.0767 -
87Rb 27.835% 4.88×1010 tahun β- 0.283 87Sr
Rujukan

Rubidium (disebut /ruːˈbɪdiəm/, /rəˈbɪdiəm/) merupakan unsur kimia dengan simbol Rb dan nombor atom 37. Rb adalah lembut, unsur putih keperakan berkilat dalam kumpulan logam alkali. 87Rb, isotop yang terdapat semula jadinya adalah sedikit radioaktif dengan separuh hayat pada 4.88×1010 tahun, iaitu 49 bilion tahun, lebih lama daripada umur alam semesta anggaran. Rubidium adalah sangat lembut dan amat reaktif, dengan ciri-cirinya menyerupai unsur lain dalam kumpulan 1 seperti pengoksidaan pantas di dalam udara.

Sifat[sunting | sunting sumber]

Rubidium merupakan unsur alkali stabil kedua paling elektropositif dan cair pada suhu ambien yang tinggi, 39.3 °C (102.7 °F). Setara dengan unsur kumpulan 1 yang lain, logam ini bertindak balas dengan kuat dalam air. Umumnya, tindak balas ini biasanya cukup kuat bagi menyalakan hidrogen terbebas apabila menggunakan kalium dan sesium. Rubidium juga dilaporkan menyala secara spontan dalam udara. Sepertimana logam alkali lain, ia membentuk amalgam dengan raksa dan ia boleh membentuk pancalogam dengan emas, sesium, natrium dan kalium. Unsur terbabit menghasilkan warna ungu kemerahan kepada api menyala, sebagaimana namanya iaitu ruby yang bererti kemerahan.

Sejarah[sunting | sunting sumber]

Rubidium (L rubidus, merah tua) telah ditemui pada tahun 1861 oleh Robert Bunsen and Gustav Kirchhoff dalam lepidolit galian menerusi penggunaan spektroskop.[1] Pengekstrakan 150 kg lepidolit hanya menghasilkan beberapa gram untuk penganalisisan. Logam rubidium pertama dihasilkan dengan tindak balas rubidium klorida dengan kalium oleh Robert. Namun begitu, unsur ini mempunyai kegunaan perindustrian yang minimum sehingga tahun 1930-an.

Pada tahun 1999, Rb-87 telah digunakan bagi melakukan pemeluwapan Bose-Einstein[2] yang penemunya telah memenangi Hadiah Nobel dalam Fizik.[3]

Kegunaan[sunting | sunting sumber]

Potensi atau kegunaan rubidium pada masa ini termasuklah:

Rubidium mudah terion, jadi ia dipertimbangkan untuk penggunaan dalam enjin ion bagi kapal angkasa lepas (tetapi sesium dan xenon lebih cekap bagi tujuan tersebut).

Kadang kala, sebatian rubidium digunakan dalam bunga api yang memberikan warna ungu.

RbAg4I5 mempunyai keraliran suhu bilik tertinggi dalam hablur ion. Sifat sebegini mungkin berguna dalam saput nipis bateri dan penggunaan lain.[6]

Rubidium juga dipertimbangkan bagi pengunaan dalam penjana termoelektrik dengan menggunakan prinsip magnetohidrodinamik yang ion rubidiumnya dibentuk oleh haba pada suhu yang tinggi dan bergerak menerusi medan magnet. Aliran elektrik akan terhasil dan bertindak seperti penjana armatur dan dengan itu menghasilkan arus elektrik.

Rubidium, terutamanya 87Rb, dalam bentuk wap, merupakan salah satu spesies atom yang biasa digunakan bagi dingin laser dan pemeluwapan Bose-Einstein. Cirinya yang diingini bagi penggunaan ini termasuk adanya serta-merta cahaya diod laser yang murah pada jarak gelombang relevan dan suhu sederhana diperlukan bagi memperoleh tekanan wap yang cukup banyak.

Rubidium telah digunakan bagi mengutubkan 3He yang mengeluarkan gas 3He termagnet yang banyak dengan spin nukleus yang menjajar ke arah tertentu di angkasa (lebih daripada secara rawak). Wap rubidium telah dipam secara optik oleh laser dan Rb terkutub mengutubkan 3He dengan saling tindak hiperhalus.[7] Pengutuban spin sel 3He menjadi lazim bagi ukuran pengutuban neutron dan bagi menghasilkan alur neutron terkutub bagi tujuan lain.[8]

Kejadian[sunting | sunting sumber]

Rubidium merupakan unsur ke-23[9] terbanyak dalam kerak Bumi, lebih kurang sebanyak zink dan lebih banyak daripada tembaga. Ia terjadi semula jadinya dalam galian leusit, polusit, karnalit dan zinwaldit yang mengandungi surih sehingga 1% oksidanya. Lepidolit mengandungi 1.5% rubidium dan merupakan sumber unsur perdagangan. Sesetengah galian kalium dan kalium klorida juga mengandungi jumlah rubidium yang banyak. Salah satu sumber rubidium yang terkenal yang juga tersimpannya longgokan polusit terletak di Tasik Bernic, Manitoba.

Logam rubidium boleh dihasilkan dengan mengurangkan rubidium klorida dengan kalsium di antara kaedah-kaedah lain. Pada tahun 1997, harga logam ini dalam jumlah yang kecil iaitu kira-kira AS$25/gram.

Isotop[sunting | sunting sumber]

Rencana utama: Isotop rubidium

Terdapat 26 isotop rubidium yang diketahui dengan rubidium yang terjadi semula jadinya telah dibentuk daripada hanya 2 isotop sahaja; Rb-85 (72.2%) dan Rb-87 radioaktif (27.8%). Rubidium asli adalah radioaktif dengan keaktifan tentu kira-kira 670 Bq/g, cukup untuk mengabutkan filem fotografi dalam lebih kurang 30 hingga 60 hari.

Rb-87 mempunyai separuh hayat pada 4.88×1010 tahun. Ia mudah mengganti bagi kalium dalam galian. Ia bersedia menjadi pengganti kalium di dalam galian, oleh itu ia betul-betul meluas. Rb telah digunakan secara meluas dalam pentarikhan batuan; susutan Rb-87 kepada strontium-87 stabil dengan pengeluaran zarah beta negatif. Ketika penghabluran berperingkat, Sr cenderung menjadi pekat dalam plagioklas, meninggalkan Rb dalam bentuk cecair. Justeru itu, nisbah Rb:Sr dalam sisa magma mungkin bertambah sepanjang masa, mengakibatkan batuan dengan peningkatan nisbah Rb:Sr dengan meningkatkan penceraian. Nisbah tertinggi (10 atau lebih) terjadi dalam pegmatit. Sekiranya jumlah awal Sr diketahui atau boleh ditentuluarkan, umur boleh dipastikan dengan sukatan kepekatan Rb dan Sr serta nisbah Sr-87:Sr-86. Tarikh menunjukkan umur sebenar galian sahaja jika batuan belum berubah kemudiannya. Lihat pentarikhan Rubidium-Strontium bagi penerangan yang lebih terperinci.

Sebatian[sunting | sunting sumber]

Untuk perincian mengenai topik ini, sila lihat Kategori:Sebatian rubidium.

Rubidium klorida barangkali sebatian rubidium paling banyak digunakan; ia digunakan dalam biokimia bagi mengaruh sel untuk mengambil DNA dan sebagai penanda bio sejak ia bersedia untuk diterima bagi menggantikan kalium dan biasanya tidak terjadi pada organisma hidup. Rubidium hidroksida merupakan bahan mula bagi kebanyakan proses kimia berasaskan rubidium; rubidium karbonat digunakan dalam sesetengah kaca optik.

Rubidium mempunyai beberapa oksida, termasuk Rb6O dan Rb9O2 yang muncul seandainya logam rubidium dibiarkan terdedah kepada udara; hasil akhir tindak balas dengan oksigen ialah RbO2 superoksida. Rubidium membentuk garam dengan banyak anion. Beberapa sebatian rubidium biasa adalah rubidium klorida (RbCl), rubidium monoksida (Rb2O) dan rubidium kuprum sulfat (Rb2SO4·CuSO4·6H2O). Sebatian rubidium, perak dan iodin iaitu RbAg4I5 mempunyai sifat elektrik yang menarik dan mungkin berguna dalam saput nipis bateri.

Awasan[sunting | sunting sumber]

Rubidium bertindak balas dengan kuat dalam air dan boleh menyebabkan kebakaran. Bagi memastikan kesihatan, keselamatan dan ketulenan, unsur ini mesti disimpan di bawah minyak galian kering, di dalam hampagas atau atmosfera lengai.

Kesan biologi[sunting | sunting sumber]

Rubidium, seperti natrium dan kalium, sentiasa hampir-hampir pada keadaan pengoksidaan +1. Badan manusia mudah memproses ion Rb+ seperti ion kalium dan oleh itu memekatkan rubidium dalam bendalir elektrolit. Ion tersebut tidak bertoksik malah disingkirkan dengan agak pantas di dalam peluh dan air kencing. Walau bagaimanapun, pengambilan berlebihan rubidium boleh bertukar bahaya sebagaimana ianya sedikit radioaktif. Rubidium terkumpul dalam tumor tetapi bukan di dalam tisu normal jadi ia boleh digunakan untuk melokasikan tumor otak.

Rujukan[sunting | sunting sumber]

  1. G. Kirchhoff, R. Bunsen (1861). "Chemische Analyse durch Spectralbeobachtungen". Annalen der Physik und Chemie 189 (7): 337–381. doi:10.1002/andp.18611890702. 
  2. "Bose-Einstein Condensation". World of Physics on Bose-Einstein Condensation. BookRags. http://www.bookrags.com/Bose%E2%80%93Einstein_condensate. Capaian 2008-01-26. 
  3. Levi, Barbara Goss (2001). "Cornell, Ketterle, and Wieman Share Nobel Prize for Bose-Einstein Condensates". Search & Discovery. Physics Today online. http://www.physicstoday.org/pt/vol-54/iss-12/p14.html. Capaian 2008-01-26. 
  4. http://www.rsc.org/chemsoc/visualelements/pages/data/rubidium_data.html
  5. Li, Zhimin et al. (2006). "Parametric modulation of an atomic magnetometer". Applied Physics Letters 89: 134105. doi:10.1063/1.2357553. http://scitation.aip.org/getabs/servlet/GetabsServlet?prog=normal&id=APPLAB000089000013134105000001&idtype=cvips&gifs=yes. 
  6. Bradley, J. N.; Greene, P. D. (1967). "Relationship of structure and ionic mobility in solid MAg4I5". Trans. Faraday Soc. 63: 2516. doi:10.1039/TF9676302516. 
  7. Gentile, T.R. et al.. "Polarized 3He spin filters for slow neutron physics". Journal of Research of the National Institute of Standards and Technology 100: 299. http://nvl.nist.gov/pub/nistpubs/jres/110/3/j110-3gen.pdf. 
  8. "Neutron spin filters based on polarized helium-3". NIST Center for Neutron Research 2002 Annual Report. http://www.ncnr.nist.gov/AnnualReport/FY2002_html/pages/neutron_spin.htm. 
  9. http://www.rsc.org/chemsoc/visualelements/pages/data/rubidium_data.html

Sumber[sunting | sunting sumber]

Pautan luar[sunting | sunting sumber]