铷矿有什么作用?
化合物的应用
长期以来,由于金属铷化学性质比钾还要活泼,在空气中能自燃,其生产、贮存及运输都必须严密隔绝空气保存在液体石蜡、惰性气体或真空中,因而制约了其在一般工业应用领域的开发研究和大量使用。
然而,随着人类科学技术的发展和对铷应用开发研究的不断深入,近15年来,除在一些传统的应用领域,如电子器件、催化剂及特种玻璃等,有了一定发展的同时, 许多新的应用领域也不断出现,特别是在一些高科技领域,显示了广阔的应用前景。
以下综述了利用铷及其化合物的一些特性, 在一些传统和高科技领域内的应用现状。
1、频率、时间标准
人造地球卫星的发射系统、导航、运载火箭导航、导弹系统、无线通讯、电视转播、 收发分置雷达、全球定位系统(GPS) 等空间技术的发展对所采用频率与时间基准的长、短期准确度和稳定性要求越来越高。
由于铷辐射频率具有长时间的稳定性,87Rb原子的共振频率被频率标准确定为基准频率。用作频率标准和时间标准的铷原子频标具有低漂移、高稳定性、抗辐射、体积小、重量轻、功耗低等特点。准确度极高的铷原子钟,在370万年中的走时误差不超过1s。
2、能源
利用铷易于离子化的特点,多年来国内外在离子推进火箭、磁流体发电、热离子转换发电等方面的应用作了大量研究工作,并有了一些重要的发展。
磁流体发电是把热能直接转换成电能的一种新型发电方式。用含铷及其化合物作磁流体发电机的发电材料(导电体),可获得较高热效率。如一般核电站的总热效率为29%~32%,而结合磁流体发电可使核电站总热效率提高到55%~66%
热离子发电是利用二极真空管的原理,把热能直接变为电能。
由于离子化铷能中和电极之间的空间电荷,因此,实际上提高了发射极的电子发射速度, 减少了集电极的能量损失等,即增加了换流器的能量输出。如用铷和铯制作(含铷涂层电极) 的热电换能器,与原子反应堆联用时,可在原子反应堆的内部实现热离子热核发电。
铷可用在空间飞行器的“离子推进发动机”中。以铷和铯作为材料的离子推进火箭,运行速度可达到 1.6X105k m·h -1; 一艘携带有500g铯和铷的离子推进宇宙飞船,其航程是当今使用固体或液体燃料的约150倍。
3、特种玻璃
含铷特种玻璃是当前铷应用的主要市场之一。碳酸铷常用作生产这些玻璃特种的添加剂,可降低玻璃导电率、 增加玻璃稳定性和使用寿命等。含铷特种玻璃已广泛使用在光纤通讯和夜视装置等方面。
4、电子
由于铷原子失去价电子非常容易,可见光的能量就足以使原子电离,受光电磁辐射作用下表面释放自由电子,显示出优良的光电特性、导电性、导热性及强烈的化学活性,使它们在众多技术领域中有着非常独特的用途。
通常铷化合物和合金是制造光电池、光电发射管、原子钟、电视摄像管和光电倍增管的重要材料,也是红外技术的必需材料,如锑化铷、碲化铷、铷铯锑合金等。使用了铷碲表面的光电发射管常被安装在不同电子探测和激活装置内,在宽辐射光谱范围内仍具有高灵敏度。
铷铯锑涂层常用在光电倍增管阴极上,用于辐射探测设备、医学影像设备和夜视设备等。利用这些光电管、光电池可以实现一系列自动控制。
碘化铷银RbAg4I5是良好的电子导体,是已知离子型晶体中室温电导率最高的。在环境温度下,其电导率与稀硫酸相当,可用作固体电池的电解质,如薄膜电池。
5、医学
氯化铷和其他几种铷盐用于DNA和RNA超速离心分离过程中的密度梯度介质; 放射性铷可用于血流放射性示踪;碘化铷有时取代碘化钾用于治疗甲状腺肿大;一些铷盐可作为镇静剂、使用含砷药物后的抗休克制剂和癫痫病治疗等。
6、其他方面
铷及其化合物除上述应用领域外,还具有下列一些典型应用:铷及其与钾、钠、铯形成的合金可作为真空电子管中痕量气体的吸气剂和除去高真空系统中残余气体的除气剂。铷作为化学示踪剂,示踪不同种类的生产物品。87Rb衰变成86Sr已广泛应用于鉴别岩石和矿物年代。
氯化铷用于钠、铱、钛、锆和过氯酸盐的分析;硝酸铷可作为分析试剂、氧化剂、环境控制分析中放射性物质检测等。氯化铷、碳酸铷是制备金属铷、其它铷盐和同位素分离等的主要原料。
铷及其一些铷盐还可作为化工中一些有机化学反应的催化剂、陶瓷工业中的添加剂。金属铷是制取其他高纯铷盐和铷单晶的基础原料。
随着国内外高新技术产业的迅猛发展,铷及其化合物的一些独特特性已显示出极大的应用前景和重要的科学与商业价值,特别是在航天航空、能源和国防工业等领域的应用需求有不断增加之态势,显示了强大的生命力。
发达国家铷的应用主要集中在高科技领域,有80%的铷用于开发高新技术,只有20%的铷用于传统应用领域。特别值得一提的是,随着世界能源日趋紧缺,人们都在寻求新的能量转换方式,以提高效率和节约燃料,减少环境污染。铷在新能量转换中的应用显示了光明的前景,并已引起世界能源界的注目。
存量
铷在地球地壳中的丰度在所有元素中排第23位,与锌相近,比铜更常见。它自然出现在白榴石、铯榴石、光卤石和铁锂云母等矿物之中,氧化铷大约占这些矿物的1%。锂云母中的铷含量在0.3%和3.5%之间,是铷的主要商业来源。某些含钾矿物和氯化钾都会含有不少的铷元素,有商业开采价值。
铷在海水中的浓度平均为125 µg/L。相比之下,钾的浓度则高得多(408 mg/L),铯则低得多(0.3 µg/L)。
由于离子半径较大,所以铷属于所谓的“不相容成分”。在熔岩结晶过程中,铷和更重的同族元素铯聚集在一起,处于液态,是最后一个结晶的成分。因此,含有铷和铯的最大矿藏,都是经由这种浓缩过程所形成的伟晶岩矿带。
由于铷会在结晶时代替钾的位置,所以其浓缩的程度远低于铯。从含有铯榴石的伟晶岩中可开采出铯,从锂云母中可开采出锂,过程中也会产生铷作副产品。
铷的主要矿藏包括:位于加拿大曼尼托巴省伯尼克湖的铯榴石矿藏,以及意大利厄尔巴岛上的铷长石((Rb,K)AlSi3O8)矿藏,其铷含量高达17.5%。以上两处同时也是铯的来源。
以上内容参考 百度百科-铷
1、由于铷辐射频率具有长时间的稳定性,87Rb原子的共振频率被频率标准确定为基准频率。
用作频率标准和时间标准的铷原子频标具有低漂移、高稳定性、抗辐射、体积小、重量轻、功耗低等特点。准确度极高的铷原子钟,在370万年中的走时误差不超过1s。
2、用含铷及其化合物作磁流体发电机的发电材料(导电体),可获得较高热效率。如一般核电站的总热效率为29%~32%,而结合磁流体发电可使核电站总热效率提高到55%~66%。
3、含铷特种玻璃是当前铷应用的主要市场之一。碳酸铷常用作生产这些玻璃特种的添加剂,可降低玻璃导电率、 增加玻璃稳定性和使用寿命等。含铷特种玻璃已广泛使用在光纤通讯和夜视装置等方面。
扩展资料
铷的性质介于其上方的钾与下方的铯之间,性质极为活泼,在空气中即立即失去金属光泽,被氧气剧烈地氧化,并能引起铷自燃。遇水反应非常剧烈,甚至接触到-100℃以下的冰块也会发生爆炸。
铷的化学反应比钠、钾更为激烈,在空气中极易氧化。
铷的熔点和硬度比钾更低,化学性质更加活泼。铷遇水在表面发生爆炸并溶在水中形成碱性溶液。
铷在光的作用下容易放出电子,可用以制造光电管。
共有45个同位素(铷-71~铷-102),其中有1个同位素是稳定的。在自然界出现的铷-87,带有放射性。
铷是一种的银白色轻金属。质软而呈蜡状,其化学性质比钾活泼。在光的作用下易放出电子。遇水起剧烈作用,生成氢气和氢氧化铷。易与氧作用生成复杂的氧化物。
由于遇水反应放出大量热,所以可使氢气立即燃烧。纯金属铷通常存储于密封的玻璃安瓿瓶中。
铷的性质介于其上方的钾与下方的铯之间,性质极为活泼,在空气中即立即失去金属光泽,被氧气剧烈地氧化,并能引起铷自燃。遇水反应非常剧烈,甚至接触到-100℃以下的冰块也会发生爆炸。
铷的化学反应比钠、钾更为激烈,在空气中极易氧化。
扩展资料
提取铷的化合物:主要方法有复盐沉淀法、溶剂萃取法、离子交换法等多种。中国自贡从卤水回收铷采用磷钼酸铵沉淀法。制铷: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,均可制得金属铷。
长期以来,由于金属铷化学性质比钾还要活泼,在空气中能自燃,其生产、贮存及运输都必须严密隔绝空气保存在液体石蜡、惰性气体或真空中,因而制约了其在一般工业应用领域的开发研究和大量使用。
然而,随着人类科学技术的发展和对铷应用开发研究的不断深入,除在一些传统的应用领域,如电子器件、催化剂及特种玻璃等,有了一定发展的同时, 许多新的应用领域也不断出现。
特别是在一些高科技领域,显示了广阔的应用前景。综述了利用铷及其化合物的一些特性, 在一些传统和高科技领域内的应用现状。
铷属于稀散元素,自然界没有独立矿物,但因其地壳丰度高,在云母中含量较高(有些长石也含较高的铷,但较少见而已),当云母中含铷达到0.7~1.x%,就可以当作铷资源回收利用了;
铷很贵,矿产边界品位0.04~0.06%, 工业品位0.1~0.2%(盐湖矿产工业品位0.06%)
铷选矿主要是富集铷的载体矿物(云母),获得Rb1%左右的精矿后,采用化学选矿或冶金工艺提纯到高纯度产品如碳酸铷等;
铷浮选精矿成本在50~100元/吨,视精矿产率大小变化较大;
开放分类: 化学、自然科学、汉字、碱金属
【中文名称】铷
【汉语拼音】rú
【英文名称】rubidium
【元素符号】Rb
【晶体结构】晶胞为体心立方晶胞,每个晶胞含有2个金属原子。
【相对原子质量】85.4678
【密度】1.532克/立方厘米
【熔点(℃)】38.89
【沸点(℃)】688
【性状】银白色蜡状金属。质软而轻.是制造光管的材料,铷的碘化物可供药用.
【用途】用于制光电池、光电管和催化剂等。
【制备或来源】可由电解熔融的氯化铷或氰化铷而得。自然界中铷盐存在于矿物水,也有少量氯化铷存在于光卤石中。
【原子体积】55.9立方厘米/摩尔
【元素在宇宙中的含量】0.01ppm
【元素在太阳中的含量】0.03ppm
【地壳中含量】90ppm
【元素在海水中的含量:(ppm)】0.12
【氧化态】Main Rb-1 (in liquid NH3), Rb+1
【莫氏硬度】0.3
【声音在其中的传播速率】1300m/S
【其他】
化学性质比钾活泼。在光的作用下易放出电子。遇水起剧烈作用,生成氢气和氢氧化铷。易与氧作用生成氧化物。
氧化物离解能(Do):3.6(eV)
元素电离能(Ei): 4.18(eV)
主要吸收线及其主要参数:
┌————┬———┬——┬——┬———┬———┬———┐
│λ(nm) │ f │ W │ F │ S* │ CL │ R·S │
├————┼———┼——┼——┼———┼———┼———┤
│780.0 │0.80 │ 2.0│A-A │0.5 │ │1.0 │
│794.8 │0.40 │ 2.0│A-A │1.0 │ │2.0 │
│420.2 │ │ 0.7│A-A │10│ │120 │
│421.6 │ │ 0.7│A-A │ │ │235 │
└————┴———┴——┴——┴———┴———┴———┘
λ:波长
f:振子强度
W:单色器光谱通带
A- A(空气乙炔焰)
S*:元素的特征浓度(1%吸收灵敏度)
CL:元素的检测极限
R·S:同一元素主要吸收线间的相对灵敏度
F:火焰类型
晶胞参数:
a = 558.5 pm
b = 558.5 pm
c = 558.5 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 90°
电离能 (kJ /mol)
M - M+ 403
M+ - M2+ 2632
M2+ - M3+ 3900
M3+ - M4+ 5080
M4+ - M5+ 6850
M5+ - M6+ 8140
M6+ - M7+ 9570
M7+ - M8+ 13100
M8+ - M9+ 14800
M9+ - M10+ 26740
【发现史】
十九世纪五十年代的开头,住在汉堡城里的德国化学家本生,发明了一种燃烧煤气的灯,这种本生灯现在在我们的化学实验室里还随处可见。他试着把各种物质放到这种灯的高温火焰里,看看它们在火焰里究竟有什么变化。
变化果真是有的!火焰本来几乎是无色的,可是当含钠的物质放进去时,火焰却变成了黄色;含钾的物质放进去时,火焰又变成了紫色……连续多次的实验使本生相信,他已经找到了一种新的化学分析的方法。这种方法不需要复杂的试验设备,不需要试管、量杯和试剂,而只要根据物质在高温无色火焰中发出的彩色信号,就能知道这种物质里含有什么样的化学成分。
但是,进一步的试验却使本生感到烦恼了,因为有些物质的火焰几乎亮着同样颜色的光辉,单凭肉眼根本没法把它们分辨清楚。
这时,住在同一城市里的研究物理学的基尔霍夫决心帮本生的忙。他想既然太阳光通过三棱镜能够分解成为由七种颜色组成的光谱,那为什么不可以用这个简单的玻璃块来分辨一下高温火焰里那些物质所发出的彩色信号呢?
基尔霍夫把自己的想法告诉了本生,并把自己研制的一种仪器——分光镜交给了他。
他们把各种物质放到火焰上去,叫物质变成炽热的蒸气,由这蒸气发出来的光,通过分光镜之后,果然分解成为由一些分散的彩色线条组成的光谱——线光谱。蒸气成份里有什么元素,线光谱中就会出现这种元素所特有的跟别的元素不同的色线:钾蒸气的光谱里有两条红线,一条紫线;钠蒸气有两条挨得很近的黄线;锂的光谱是由一条亮的红线和一条较暗的橙线组成的;铜蒸气有好几条光谱线,其中最亮的是两条黄线和一条橙线,等等。
这样就给人们找到了一种可靠的探索和分析物质成份的方法——光谱分析法。光谱分析法的灵敏度很高,能够“察觉”出几百万分之一克甚至几十亿分之一克的不管哪一种元素。
分光镜扩大了人们的视野。你把分光镜放在光线的过道上,谱线将毫无差错地告诉你发出这种光线的物质的化学元素的成分是什么。
本生拿着分光镜研究过很多物质。在1861年,他在一种矿泉水里和锂云母矿石中,发现了一种产生红色光谱线的未知元素。这个新发现的元素就用它的光谱线的颜色铷来命名(在拉丁语里,铷的含意是深红色)。
铷的发现,是用光谱分析法研究分析物质元素成分取得的第一个胜利。
【应用】
大家知道,我们平常所用的电大多是用火力或水力生产出来的。烧煤的热能或水流的动能,先推动汽轮机或水轮机变成机械能,然后再带动发电机发出电来。从热能(或水能)到机械能再到电能,中间几经周折,能量损耗不少,效率当然很低。
那么,有没有一种操作简便而效率却很高的发电方式呢?
当然有。人们发现,铷原子的最外层电子很不稳定,很容易被激发放射出来。利用铷原子的这个特点,科学家们设计出了磁流体发电和热电发电两种全新的发电方式。
磁流体发电是使加热到二三千度高温的具有导电能力的气体,以每秒六百到一千五百米的速度通过磁极,凭借电磁感应而发出电来。
热电发电是从加热一头的电极发出电子,而由另一头的电极接受,在两个电极之间接上导线,就会有电流不断产生和通过。
这样的发电方式多么简单,多么直截了当!热能直接变成电能,省掉了水力和火力发电时的机械转动部分,从而大大提高了能量的利用率。
当然,为获得磁流体发电所需要的高温高速的导电性气体也好,为进一步提高热电发电的电子流速度也好,都少不了要用到最容易发射电子,也就是最容易变成离子的金属铷。
铷在这方面的广泛应用,一定会给发电技术和能量利用带来一场新的重大的技术革命。
指经过地质成矿作用,埋藏于地下或出露于地表,并具有开发利用价值的矿物或有用元素的集合体。矿产资源是重要的自然资源,是社会生产发展的重要物质基础,现代社会人们的生产和生活都离不开矿产资源。矿产资源属于非可再生资源,其储量是有限的。目前世界已知的矿产有160多种,其中80多种应用较广泛。按其特点和用途,通常分为金属矿产、非金属矿产和能源矿产三大类。
能源矿产:煤、石油、天 然气、铀、地热等
金属矿产:铁矿、锰矿、铬矿、钛矿、钒矿、铜矿、铅矿、锌矿、铝土矿、镁矿、镍矿、钴矿、钨矿、锡矿、铋矿、钼矿、汞矿、锑矿、铂族金属(铂矿、钯矿、铱矿、铑矿、锇矿、钌矿)、金矿、银矿、铌矿、钽矿、铍矿、锂矿、锆矿、锶矿、铷矿、铯矿、稀土元素(钇矿、钆矿、铽矿、镝矿、铈矿、镧矿、镨矿、钕矿、钐矿、铕矿)、锗矿、镓矿、铟矿、铊矿、铪矿、铼矿、镉矿、钪矿、硒矿、蹄矿。
非金属矿产:金刚石、石墨、自然硫、硫铁矿、水晶、刚玉、蓝晶石、夕线石、红柱石、硅灰石、钠硝石、滑石、石棉、蓝石棉、云母、长石、石榴子石、叶蜡石、透辉石、透闪石、蛭石、沸石、明矾石、芒硝、石膏、重晶石、毒重石、天然碱、方解石、冰洲石、菱镁矿、萤石、宝石、玉石、玛瑙、石灰岩、白垩、白云岩、石英岩、砂岩、天然石英砂、脉石英、硅藻土、页岩、高岭土、陶瓷土、耐火粘土、凹凸棒石、海泡石、伊利石、累托石、膨润土、辉长岩、大理岩、花岗岩、盐矿、钾盐、镁盐、碘、溴、砷、硼矿、磷矿等。