रुबिडियम मूलद्रव्य

रुबिडियम हे आवर्त सारणीच्या गट १ अ मधील धातुरूप मूलद्रव्य आहे. याचा अणुक्रमांक ३७ इतका असून अणुभार ८५.४७ इतका आहे. रुबिडियमाची रासायनिक संज्ञा Rb अशी आहे.

इतिहास : रोबेर्ट व्हिल्हेल्म बन्सन व गुस्टाफ रोबेर्ट किरखोफ हे लेपिडोलाइट या खनिजाच्या वर्णपट विज्ञानाचा (Spectroscopy) अभ्यास करीत होते. या संशोधनादरम्यान त्यांना १८६१ मध्ये रुबिडियमाचा शोध लागला. जर्मनीतील बाट ड्यूर्क्‌हाइम येथील ४० टन खनिज पाण्याचे बाष्पीभवन करून उरलेल्या गाळातून हे मूलद्रव्य मिळविले गेले. याच्या वर्णपटातील निळ्या भागात दिसणाऱ्या वैशिष्ट्यपूर्ण गडद तांबड्या रेषांवरून या मूलद्रव्याचे अस्तित्व लक्षात आले. लॅटिन शब्द रुबिडस (अतिगडद तांबडा) यावरून त्याचे नाव रुबिडियम असे ठेवले आहे.

आढळ : मुख्यत: लेपिडोलाइट या खनिजापासून रुबिडियम मिळते. कार्नालाइट व पोल्युसाइट या खनिजांमध्येही रुबिडियम आढळते.

निर्मिती : बन्सन यांनी रुबिडियम क्लोराइडाचे विद्युत् विच्छेदन (Electrolysis) करून सर्वप्रथम रुबिडियम धातू तयार केला (१८६१). रुबिडियम कार्बोनेट वा क्लोराइड अनुक्रमे मॅग्नेशियम वा कॅल्शियम धातूबरोबर निर्वात नळीत तापवून क्षपणाने रुबिडियम धातू मिळविता येतो. ॲझाइडापासून (RbN3) ऊष्मीय अपघटनाने (Thermal decomposition) शुद्ध रुबिडियम मिळतो. याचे मोठ्या प्रमाणावर उत्पादन होत नाही. लेपिडोलाइटापासून लिथियम, कार्नालाइटापासून पोटॅशियम किंवा पोल्युसाइटापासून सिझियम तयार करताना उप-उत्पादन म्हणूनच रुबिडियमाचे उत्पादन केले जाते.

रुबिडियम : भौतिक गुणधर्म

भौतिक गुणधर्म : रुबिडियम हा धातू रुपेरी पाढंरा, मेणासारखा मऊ व अतिक्रियाशील आहे. तो सुरक्षित राहण्यासाठी रॉकेलमध्ये ठेवावा लागतो.

रासायनिक गुणधर्म : रुबिडियम क्षारीय धातू गटात (लिथियम, पोटॅशियम इ. धातूंचा समावेश असलेल्या आवर्त सारणीतील १ अ गटात) असल्यामुळे त्याचे गुणधर्म व संयुगे सोडियम व पोटॅशियम या मूलद्रव्यांसारखेच आहेत. मात्र रुबिडियम पोटॅशियमापेक्षा जास्त विक्रियाशील आहे. रुबिडियम धातू हवेमध्ये उघडा राहिल्यास जलदरीत्या काळवंडतो आणि ऑक्साइडचा थर तयार होऊन तो पेट घेतो. तसेच पाण्यासोबत त्याची तीव्र विक्रिया होते.

संयुगे : रुबिडियमाची ऑक्सिजनाबरोबर विक्रिया होऊन Rb2O (पिवळे), Rb2O3 (गडद तपकिरी), Rb2O3 (काळे), Rb2O3 (काळे), RbO3 (गडद नारिंगी) या ऑक्साइडचे मिश्रण तयार होते.

रुबिडियमाची  −१००° से. तापमानाखालील पाणी किंवा बर्फ याबरोबर जोरदार विक्रिया होते आणि हायड्रोजन मुक्त होऊन रुबिडियम हायड्रॉक्साइड तयार होते.

ब्रोमीन किंवा क्लोरीन याबरोबर जोरदार विक्रिया होऊन रुबिडियमाची लवणे तयार होतात. धातवीय उत्प्रेरक (Catalyst) असताना हा द्रव अमोनियात विरघळतो आणि उत्प्रेरकाशिवाय वायुरूप अमोनियाबरोबर रुबिडियम अमाइड (RbNH2) मिळते. रुबिडियम हा सिझियमाप्रमाणे बहुहॅलाइडे तयार करतो. अशी हॅलाइडे क्षारीय धातू गटातील इतर मूलद्रव्ये तयार करीत नाहीत. या गटातील इतर मूलद्रव्यांच्या जटिल लवणांपेक्षा रुबिडियमाची लवणे जास्त स्थिर असतात.

अभिज्ञान : (अस्तित्व ओळखणे). रुबिडियमाची बाष्पनशील (Volatile) लवणे वायू ज्वालकाच्या ज्योतीत धरली असता त्यांना लाल रंग येतो. तसेच उत्सर्जन वर्णपटाच्या साहाय्यानेही रुबिडियम ओळखता येतो. परिणामात्मक दृष्ट्या तो ओळखण्यासाठी ज्योत प्रकाशमापन पद्धतीचा उपयोग करता येतो.

उपयोग : सिझियम व त्याची संयुगे यांसारखे रुबिडियम व त्याच्या संयुगाचे उपयोग होतात. रुबिडियम धातूचा उपयोग प्रकाशविद्युत् घट आणि इलेक्ट्रॉन नलिका  यांच्या निर्मितीमध्ये होतो तसेच तिच्या लवणांचा उपयोग काच व मृत्तिका उद्योगांत होतो.

नैसर्गिक किरणोत्सर्गी समस्थानिक रुबिडियम (८७) याचा वापर सूर्यकुलाचे वय निश्चित करण्याकरिता केला गेलेला आहे. सूर्यकुलाचे अंदाजित वय ४·५ अब्ज वर्षे हे अशनीमधील (Meteorite) रुबिडियम (८७) चे स्ट्राँशियम (८७) मध्ये होणाऱ्या रूपांतरणावर (म्हणजे रुबिडियम-८७ व स्ट्राँशियम-८७ यांच्या गुणोत्तरावर) आधारित आहे. तसेच या समस्थानिकाचा वापर दगडांचे वय निश्चित करण्यासाठी देखील करण्यात येतो.

रुबिडियमाचे अणू ० के. तापमानाला थंड केले असता बोस-आइनस्टाइन संघनित (Bose-Einstein condensate, BEC) तयार होते. याचा वापर अब्जांश तंत्रज्ञानामध्ये अतिसूक्ष्म रचना तयार करण्यासाठी केला जाऊ शकतो. उदा., संगणकातील चकत्या (Chips).

संदर्भ :

  • Encyclopedia of the Elements Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, 2004.
  • https://en.wikipedia.org/wiki/Rubidium#:~:text=Rubidium%20is%20the%20chemical%20element,physical%20appearance%2C%20softness%20and%20conductivity.