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7440-17-7 / 銣的性質(zhì)與用途

銣?zhǔn)且环N化學(xué)元素,其化學(xué)符號(hào)為Rb,原子序數(shù)為37,原子量為85.4678u。銣?zhǔn)欠N質(zhì)軟、呈銀白色的金屬,屬于堿金屬。單質(zhì)銣的反應(yīng)性極高,其性質(zhì)與其他堿金屬相似,例如會(huì)在空氣中快速氧化。自然出現(xiàn)的銣元素由兩種同位素組成:85Rb是唯一一種穩(wěn)定同位素,占72%;87Rb具微放射性,占28%,其半衰期為490億年,超過(guò)宇宙年齡的三倍。

德國(guó)化學(xué)家羅伯特·威廉·本生和古斯塔夫·基爾霍夫于1861年利用當(dāng)時(shí)的新技術(shù)火焰光譜法發(fā)現(xiàn)了銣元素。

銣化合物有一些化學(xué)和電子上的應(yīng)用。銣金屬能夠輕易氣化,而且它有特殊的吸收光譜范圍,所以常被用在原子的激光操控技術(shù)上。

銣有已知的生物功用。但生物體對(duì)銣離子的處理機(jī)制和鉀離子相似,因此銣離子會(huì)被主動(dòng)運(yùn)輸?shù)街参锖蛣?dòng)物細(xì)胞中。

銣的性質(zhì)與用途

性質(zhì)

銣?zhǔn)且环N質(zhì)軟、可塑性高的銀白色金屬。在所有非放射性堿金屬元素中,銣的電負(fù)性排行第二。其熔點(diǎn)為39.3 °C。銣金屬會(huì)在水中劇烈反應(yīng),它會(huì)和汞產(chǎn)生汞齊,并且會(huì)和金、鐵、銫、鈉和鉀形成合金(但不會(huì)和鋰形成合金,盡管鋰和銣同屬堿金屬)。這些屬性都和其他的堿金屬相似。與反應(yīng)性稍低的鉀和反應(yīng)性稍高的銫一樣,銣和水所產(chǎn)生的劇烈反應(yīng)通常足以燃起所釋放出來(lái)的氫氣。它也可以在空氣中自燃。銣的電離能很低,只有406kJ/mol。在焰色測(cè)試中會(huì)發(fā)出紫色,和鉀非常相似,所以要用到光譜學(xué)技術(shù)才能將兩者分辨開(kāi)來(lái)。

應(yīng)用

在美國(guó)海軍天文臺(tái)的銣噴泉原子鐘。

銣化合物有時(shí)會(huì)被添加在煙花當(dāng)中,使它發(fā)出紫光。銣可以用在磁流體發(fā)動(dòng)機(jī)和熱傳導(dǎo)發(fā)電機(jī)中:高溫下形成的銣離子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng),作用就像發(fā)電機(jī)中的電樞,因而產(chǎn)生電流。用它制成的激光二極管價(jià)廉,且激光波長(zhǎng)范圍適宜,維持高蒸氣壓所需的溫度也在中等范圍內(nèi),所以銣(特別是87Rb)是激光冷卻和玻色–愛(ài)因斯坦凝聚應(yīng)用上最常用的一種原子。

科學(xué)家曾用銣對(duì)3He進(jìn)行極化,這樣產(chǎn)生的3He氣體擁有單一方向,而不是隨機(jī)方向的核自旋。激光對(duì)銣氣體進(jìn)行光抽運(yùn),極化了的銣就會(huì)通過(guò)超精細(xì)交互作用使3He極化。這樣自旋極化了的3He氣體可以用在中子極化測(cè)量中,或用于制造極化中子作其他用途。

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