Úvod
Rubidium (Rb) je velmi měkký, reaktivní chemický prvek stříbřitě bílé barvy. Jeho protonové číslo je 37 a v periodické tabulce ho řadíme mezi alkalické kovy. Díky své extrémní reaktivitě na vzduchu okamžitě oxiduje a s vodou reaguje explozivně, proto se musí uchovávat v inertní atmosféře. V přírodě se nikdy nevyskytuje v čisté formě, ale je rozptýlen v minerálech jako lepidolit a polucit. Získává se především jako vedlejší produkt při zpracování lithia. Využívá se například při výrobě atomových hodin a ve specializované optice.
Vlastnosti
Rubidium, s chemickou značkou Rb a protonovým číslem 37, je vysoce reaktivní alkalický kov. Vyznačuje se stříbrolesklým vzhledem a je tak měkký, že jej lze krájet nožem i při nízkých teplotách. Jeho teplota tání je pouhých 39,3 °C, což znamená, že by za horkého dne mohl být v kapalném stavu. Na vzduchu se okamžitě pokrývá vrstvou oxidu a může se samovolně vznítit. S vodou reaguje mimořádně bouřlivě, až explozivně, za vzniku hydroxidu rubidného a uvolnění vodíku. Jeho soli barví plamen charakteristicky do červenofialové barvy.
Vznik názvu
Název rubidium pochází z latinského slova „rubidus“, což znamená „tmavě červený“ nebo „rubínový“. Prvek tak v roce 1861 pojmenovali jeho objevitelé, Robert Bunsen a Gustav Kirchhoff, podle dvou výrazných tmavě červených čar, které pozorovali v jeho emisním spektru při analýze minerálu lepidolitu spektroskopem.
Objev
Objev rubidia je spjat s německými vědci Robertem Bunsenem a Gustavem Kirchhoffem, kteří jej v roce 1861 v Heidelbergu identifikovali pomocí jimi vyvinuté spektrální analýzy. Při zkoumání minerálu lepidolitu si všimli dvou nových, výrazných tmavě červených čar ve spektru, které neodpovídaly žádnému do té doby známému prvku. Právě podle této charakteristické barvy byl nový prvek pojmenován rubidium, odvozeno z latinského slova „rubidus“, což v překladu znamená tmavě červený. Poprvé se jim podařilo izolovat kovové rubidium ještě téhož roku elektrolýzou jeho roztaveného chloridu.
Výskyt v přírodě
Rubidium se v přírodě nenachází v ryzí formě kvůli své vysoké reaktivitě. Je to relativně rozšířený, avšak velmi rozptýlený prvek, který doprovází ostatní alkalické kovy v minerálech, jako jsou lepidolit, polucit a karnalit, ovšem vždy jen v malých koncentracích. Komerčně se získává téměř výhradně jako vedlejší produkt při zpracování lithných rud, především lepidolitu. Po složitém procesu oddělení od ostatních kovů, často pomocí frakční krystalizace, se jeho chlorid redukuje za vysoké teploty vápníkem. Následně se čistý kov oddělí destilací ve vakuu, což činí jeho výrobu nákladnou.
Využití
Rubidium nachází uplatnění v pokročilých technologiích. Jeho izotop rubidium-82 je klíčový v kardiologii pro pozitronovou emisní tomografii (PET), kde zobrazuje průtok krve srdečním svalem. Díky své přesnosti je nepostradatelné v atomových hodinách, které jsou základem navigačních systémů jako GPS a synchronizují telekomunikační sítě. Využívá se ve fotoelektrických článcích, protože snadno uvolňuje elektrony při osvětlení. V pyrotechnice dodává ohňostrojům charakteristickou fialovo-červenou barvu. V přírodě nemá zásadní biologickou roli, ale jeho radioaktivní izotop rubidium-87 se využívá pro datování stáří hornin. Je přítomno v minerálech a stopově v půdě a organismech.
Sloučeniny
Rubidium je vysoce reaktivní alkalický kov, který v přírodě neexistuje v čisté formě, ale výhradně ve sloučeninách jako ion Rb+. Nejčastěji doprovází draslík v minerálech, jako jsou lepidolit, polucit a karnalit, kde nahrazuje draselné ionty v krystalové mřížce. Člověkem vyrobené sloučeniny zahrnují řadu solí, které jsou typicky bílé krystalické látky rozpustné ve vodě. Mezi nejdůležitější patří chlorid rubidný (RbCl), využívaný v biochemii jako neinvazivní biomarker, hydroxid rubidný (RbOH), jedna z nejsilnějších zásad, a dusičnan rubidný (RbNO₃), používaný v pyrotechnice. Speciální sloučeniny jako jodid stříbrno-rubidný slouží jako supravodiče v bateriích.
Zajímavosti
Rubidium je fascinující svou extrémní reaktivitou. Na vzduchu se okamžitě samovolně vznítí a s vodou reaguje tak explozivně, že uvolněný vodík téměř vždy exploduje. Jeho teplota tání je pouhých 39,3 °C, což znamená, že by se roztavilo v horkém letním dni nebo dokonce v lidské dlani, pokud by nebylo chráněno. Zcela unikátní je jeho přirozené složení izotopů. Téměř 28 % veškerého přírodního rubidia tvoří radioaktivní izotop rubidium-87. To znamená, že jakýkoliv kus tohoto kovu je sám o sobě slabě radioaktivní, ačkoliv jeho velmi dlouhý poločas rozpadu je delší než stáří vesmíru.
