Rubidium wurde 1861 vonRobert Wilhelm Bunsen undGustav Kirchhoffspektroskopisch als ein geringer (<1 %) Bestandteil vonLepidolith aus Sachsen bzw. aus Mähren entdeckt, sowie als Bestandteil imMineralwasser der neu erschlossenenMaxquelle inBad Dürkheim. Bunsen gelang es, Rubidiumsalze sowohl aus dem aufgeschlossenen Lepidolith als auch aus Mineralwassersole zufällen und es von anderen Alkalimetallsalzen zu trennen. Dazu verarbeitete Bunsen 150 kg aufgeschlossenen Lepidolith, um wenige GrammRbCl zu isolieren, und 44200 Liter Dürkheimer Quellwasser für 9 g RbCl.[13]
Rubidium gehört zur Gruppe derinkompatiblen Elemente und tritt in der Regel zusammen mit diesen in erhöhten Konzentrationen auf.[14] Das Element kommt in kleiner Konzentration in einigen Mineralien wiePollucit undZinnwaldit vor.[15]Lepidolith (bis zu 1,5 %) undLeucit enthalten ebenfalls Rubidium.
Erst in den letzten Jahren wurden auch eigenständige Rubidium-Minerale entdeckt. Dazu gehört derRubiklin (Rb(AlSi3O8)), der 1998 auf der Insel Elba gefunden wurde und strukturell dem Mikroklin entspricht, aber mehr Rubidium als Kalium enthält.[16] Außer Rubiklin sind bisher mitVoloshinit (Rb(LiAl1,5☐0,5)(Al0,5Si3,5)O10F2) undRamanit-(Rb) (RbB5O6(OH)4·2H2O) nur zwei weitere Minerale mit formelrelevantem Gehalt an Rubidium bekannt (2023).[17][18]
Wie die anderen Alkalimetalle ist Rubidium an der Luft unbeständig und oxidiert. Mit Wasser reagiert es äußerst heftig unter Bildung vonRubidiumhydroxid undWasserstoff, der sich in der Luft in der Regel entzündet. MitQuecksilber bildet es einAmalgam, mit den MetallenGold,Caesium,Natrium undKalium ist es legierbar. Rubidium ist ein starkesReduktionsmittel.
Rubidium hat zwei dunkelrote Spektrallinien (daher der Name des Elements).[22]
Von den beiden natürlich vorkommenden Isotopen ist nur85Rb stabil,87Rb ist einBetastrahler und zerfällt zu87Sr. Mit einer extrem langen Halbwertszeit von etwa 48 Milliarden Jahren ist seine Radioaktivität sehr gering.
Mehrere Isotope werden für bestimmte Anwendungen eingesetzt. Das Verhältnis von Rb- und Sr-Isotopen in Gesteinen wird zurradiometrischen Datierung aufkosmologischen Zeitskalen herangezogen.[23] Für Zeitstandards werden87Rb und85Rb verwendet.[24]82Rb und86Rb werden zum Teil als Tracer verwendet.[25][26]
Rubidium und seine Verbindungen besitzen ein nur kleines Anwendungsspektrum und werden hauptsächlich in der Forschung und Entwicklung eingesetzt. Verwendungsmöglichkeiten bestehen als:
Ein weiterer qualitativer Nachweis ist die Bildung eines schwerlöslichen Tripelsalzes in schwach saurer Lösung mit Natrium-, Bismut- und Nitritionen, die einen gelbgefärbten Niederschlag der Zusammensetzung RbNaBi(NO2)6 liefern, dessen Kristalle eine oktaedrische Form aufweisen. Die Nachweisgrenze liegt bei 0,5 mg Rubidium. Diese kann durch Verwendung von Silberionen anstelle der Natriumionen noch gesteigert werden, allerdings liefert Caesium eine ähnliche Reaktion.[37]
Für Pflanzen ist Rubidium vermutlich nicht essentiell, bei Tieren scheint es für den normalen Verlauf derTrächtigkeit notwendig zu sein.[38] Der Rubidiumbedarf des Menschen dürfte bei weniger als 100 µg pro Tag liegen. Mit der üblichen Mischkost kommt er auf etwa 1,7 mg am Tag. Ein Rubidiummangel ist bei diesem Angebot ebenso wenig zu erwarten wie eine nutritive Rubidiumbelastung.Tee und Kaffee –Arabica-Kaffee hat den höchsten Rubidium-Gehalt, der in Lebensmitteln festgestellt wurde (Arabica-Bohne: 25,5–182 mg/kg Trockensubstanz)[39] – liefern Erwachsenen im Mittel 40 % der verzehrten Rubidiummenge. Rubidium wirkt imzentralen Nervensystem und beeinflusst dort die Konzentration vonNeurotransmittern,[40] wobei es die entgegengesetzte Wirkung zumLithium hat.[41] Ein therapeutischer Einsatz von Rubidium beibipolarer Störung wurde im 20. Jahrhundert untersucht. Aus dieser Untersuchung ergab sich keine Empfehlung für einen breiten Einsatz zur Behandlung dieser Störung.[42] Ein Rubidiummangel kann beiDialysepatienten vorliegen.[43][44]
Rubidium ist selbstentzündlich und reagiert äußerst heftig mit Wasser. Aus Sicherheitsgründen ist Rubidium in trockenemMineralöl, im Vakuum oder in einerInertgasatmosphäre aufzubewahren.
Rubidium-Ionen sind nur in sehr großen Mengen gesundheitsschädlich.[45]
↑Manjeera Mantina, Adam C. Chamberlin, Rosendo Valero, Christopher J. Cramer, Donald G. Truhlar:Consistent van der Waals Radii for the Whole Main Group. In:J. Phys. Chem. A 113, 2009, S. 5806–5812,doi:10.1021/jp8111556.
↑abcdeEintrag zurubidium in Kramida, A., Ralchenko, Yu., Reader, J. und NIST ASD Team (2019):NIST Atomic Spectra Database (ver. 5.7.1). Hrsg.:NIST, Gaithersburg, MD.doi:10.18434/T4W30F (physics.nist.gov/asd). Abgerufen am 11. Juni 2020.
↑abN. N. Greenwood, A. Earnshaw:Chemie der Elemente. 1. Auflage. VCH, Weinheim 1988,ISBN 3-527-26169-9, S. 97.
↑Robert C. Weast (Hrsg.):CRC Handbook of Chemistry and Physics. CRC (Chemical Rubber Publishing Company), Boca Raton 1990,ISBN 0-8493-0470-9, S. E-129 bis E-145. Werte dort sind auf g/mol bezogen und in cgs-Einheiten angegeben. Der hier angegebene Wert ist der daraus berechnete maßeinheitslose SI-Wert.
↑P. Jakeš, A. J. R. White:KRb ratios of rocks from island arcs. In:Geochimica et Cosmochimica Acta.Band34,Nr.8, 1. August 1970,S.849–856,doi:10.1016/0016-7037(70)90123-7.
↑J. Jandová, P. Dvořák, J. Formánek, Hong N. Vu:Recovery of rubidium and potassium alums from lithium-bearing minerals. In:Hydrometallurgy.Band119-120, 1. Mai 2012,S.73–76,doi:10.1016/j.hydromet.2012.02.010.
↑David K. Teertstra, Petr Cerny, Frank C. Hawthorne, Julie Pier, Lu-Min Wang, Rodney C. Ewing:Rubicline, a new feldspar from San Piero in Campo, Elba, Italy. In:American Mineralogist.Band83, 11–12 Part 1, Dezember 1998,S.1335–1339,doi:10.2138/am-1998-11-1223.
↑Georg Brauer:Freie Alkalimetalle. In:Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. Ferdinand Enke Verlag, Stuttgart 1954,S.724ff.
↑Mary Eagleson:Concise encyclopedia chemisry Berlin; New York: de Gruyter, 1994,ISBN 3-11-011451-8, S. 958
↑R.J. Meyer, Erich Pietsch:Gmelins Handbuch der Anorganischen Chemie. Hrsg.: Deutsche Chemische Gesellschaft. 8. völlig neu bearbeitete Auflage.Band24. Verlag Chemie GmbH, Berlin 1937,S.114.
↑Paul Pasteels:A comparison of methods in geochronology. In:Earth-Science Reviews.Band4, 1. Januar 1968,S.5–38,doi:10.1016/0012-8252(68)90145-1.
↑abCamparo, James C., Travis U. Driskell, and A. F. S. Command. "The mercury-ion clock and the pulsed-laser rubidium clock: Near-term candidates for future GPS deployment."Aerospace Report NO. TOR-2015-03893S (2015).
↑abYukio Yano:Essentials of a rubidium-82 generator for nuclear medicine. In:International Journal of Radiation Applications and Instrumentation. Part A. Applied Radiation and Isotopes.Band38,Nr.3, 1. Januar 1987,S.205–211,doi:10.1016/0883-2889(87)90089-X.
↑U. Hilfrich, U. Weser:Rubidium hydroxide polyethylene glycol crown ether in the conservation of old master paintings*. In:Archaeometry.Band46,Nr.3, August 2004,S.481–496,doi:10.1111/j.1475-4754.2004.00169.x.
↑Hellwig, Helmut, and A. E. Wainwright. "A portable rubidium clock for precision time transport."Proceedings of the 7th Annual Precise Time and Time Interval Systems and Applications Meeting. 1975.
↑Qingsong Ai, Kamil Maciuk, Paulina Lewinska, Lukasz Borowski:Characteristics of Onefold Clocks of GPS, Galileo, BeiDou and GLONASS Systems. In:Sensors.Band21,Nr.7, 30. März 2021,S.2396,doi:10.3390/s21072396,PMID 33808452,PMC 8036797 (freier Volltext).
↑Bernardo Jaduszliwer, James Camparo:Past, present and future of atomic clocks for GNSS. In:GPS Solutions.Band25,Nr.1, Januar 2021,S.27,doi:10.1007/s10291-020-01059-x.
↑Keiichiro Yoshinaga, Ran Klein, Nagara Tamaki:Generator-produced rubidium-82 positron emission tomography myocardial perfusion imaging—From basic aspects to clinical applications. In:Journal of Cardiology.Band55,Nr.2, März 2010,S.163–173,doi:10.1016/j.jjcc.2010.01.001.
↑Koch, Ernst-Christian. "Special Materials in Pyrotechnics Part 2. Application of Caesium and Rubidium Compounds in Pyrotechnics."Journal of Pyrotechnics (2002): 9-24.
↑Long Tian, Shujing Li, Haoxiang Yuan, Hai Wang:Generation of Narrow-Band Polarization-Entangled Photon Pairs at a Rubidium D1 Line. In:Journal of the Physical Society of Japan.Band85,Nr.12, 15. Dezember 2016,S.124403,doi:10.7566/JPSJ.85.124403.
↑M. Hosseini, B. M. Sparkes, G. Campbell, P. K. Lam, B. C. Buchler:High efficiency coherent optical memory with warm rubidium vapour. In:Nature Communications.Band2,Nr.1, 1. Februar 2011,S.174,doi:10.1038/ncomms1175,PMID 21285952,PMC 3105315 (freier Volltext).
↑J. M. Bijvoet, A. F. Peerdeman, A. J. van BOMMEL:Determination of the Absolute Configuration of Optically Active Compounds by Means of X-Rays. In:Nature.Band168,Nr.4268, August 1951,S.271–272,doi:10.1038/168271a0.
↑J. Heyrovský, J. Kůta:Grundlagen der Polarographie. Akademie-Verlag, Berlin 1965, S. 515.
↑R. Fresenius, G. Jander:Rubidium – Fällung als Rubidium-Natrium-Wismutnitrit mit Natrium-Wismutnitrit. In:Handbuch der analytischen Chemie, Zweiter Teil: Qualitative Nachweisverfahren, Band 1a: Elemente der ersten Hauptgruppe (einschl. Ammonium). Springer-Verlag, Berlin 1944,S.155–156.
↑Manfred Anke, Ljubomir Angelow, Ralf Müller, Sabine Anke:Recent progress in exploring the essentiality of the ultratrace element rubidium to the nutrition of animals and man. In:Biomedical Research on Trace Elements.Band16,Nr.3, 2005,S.203–207,doi:10.11299/brte.16.203.
↑Andrea Illy, Rinantonio Viani:Espresso Coffee: The Science of Quality. Elsevier Academic Press, 2005,ISBN 0-12-370371-9, S. 150.
↑M. Krachler, G. H. Wirnsberger:Long-term changes of plasma trace element concentrations in chronic hemodialysis patients. In:Blood Purif. 18(2), 2000, S. 138–143,PMID 10838473.
↑Ronald R. Fieve, Herbert Meltzer, David L. Dunner, Morton Levitt, Julien Mendlewicz, Ann Thomas:Rubidium: Biochemical, Behavioral, and Metabolic Studies in Humans. In:American Journal of Psychiatry.Band130,Nr.1, Januar 1973,S.55–61,doi:10.1176/ajp.130.1.55.
↑C Paschalis, F A Jenner, C R Lee:Effects of Rubidium Chloride on the Course of Manic-Depressive Illness. In:Journal of the Royal Society of Medicine.Band71,Nr.5, Mai 1978,S.343–352,doi:10.1177/014107687807100507,PMID 349155,PMC 1436619 (freier Volltext).
↑H. L. Meltzer, R. M. Taylor, S. R. Platman, R. R. Fieve:Rubidium: A potential modifier of effect and behaviour. In:Nature. 223, 1969, S. 321–322,PMID 4978331.
↑C. Canavese, E. DeCostanzi, L. Branciforte u. a.:Rubidium deficiency in dialysis patients. In:J Nephrol. 14(3), 2001, S. 169–175,PMID 11439740.
↑Garland T. Johnson, Trent R. Lewis, William D. Wagner:Acute toxicity of cesium and rubidium compounds. In:Toxicology and Applied Pharmacology.Band32,Nr.2, 1. Mai 1975,S.239–245,doi:10.1016/0041-008X(75)90216-1.
