Rubidio

El rubidio es un elemento químico que forma parte del grupo de los metales alcalinos. En la tabla periódica se encuentra entre el kriptón y el estroncio. Posee una masa atómica de 85,468, su número atómico es 37 y su símbolo químico es Rb.

A pesar de ser uno de los metales más abundantes en la corteza terrestre, es un elemento poco extraído, especialmente si se compara con la extracción de metales como el cobre, plomo y el zinc, los cuales se encuentran en menor proporción en la corteza.

El rubidio es un metal alcalino que fue descubierto en 1861 por el químico alemán Robert Bunsen y el físico alemán Gustav Kirchhoff, al analizar una muestra de lepidolita por medio de la espectroscopía de emisión de llama, observando unas características líneas rojas en el espectro.

Características y propiedades

El rubidio es un metal alcalino blando de color blanco plateado brillante.

Al igual que los demás metales alcalinos y elementos del grupo 1, es muy reactivo. Puede entrar espontáneamente en combustión (alta piroforicidad) y reaccionar explosivamente al interactuar con el agua.

Es el primer metal alcalino con una densidad mayor que la del agua.

Forma amalgama con el mercurio y aleaciones con el oro, hierro, cesio, sodio y potasio.

El rubidio es el 23° elemento más abundante en la corteza terrestre, encontrándose de forma natural en minerales como la leucita, la polucita, la lepidolita y la zinwaldita.

También, en la corteza terrestre se encuentran dos isótopos del rubidio. El isótopo 85Rb es estable y el más abundante, mientras que el isótopo 87Rb es ligeramente radiactivo. Otros 24 isótopos de rubidio han sido sintetizados.

El rubidio es un metal que puede ser fácilmente ionizado y vaporizado.

Pese a su abundancia, anualmente se producen entre 2 y 4 toneladas de rubidio, ya que este metal no alcanza una significativa proporción en los minerales explotados, por lo que se debe separar de otros metales como el cesio y el potasio.

Propiedades físicas

  • Su punto de fusión es de 39 °C y su punto de ebullición es de 688 °C.
  • Generalmente, en condiciones ambientales promedio se encuentra en estado sólido, aunque puede también encontrarse en estado líquido.
  • Organolépticamente, es un metal muy blando, inodoro con un color plateado brillante y blanquecino.
  • Su densidad es igual a 1532 kg/m3.
  • Su dureza en la escala de Mohs es de 0,3.
  • Es un metal paramagnético. Sin embargo, un compuesto como el ioduro de plata de rubidio (RbAg4I5) tiene la mayor conductividad a temperatura ambiente entre los conocidos cristales iónicos.

Propiedades químicas

  • Posee alta reactividad. Necesita ser cuidadosamente almacenado en un recipiente con aceite mineral seco o sellado en vidrio en una atmosfera inerte, para evitar el peligro de explosiones.
  • Posee dos estados de oxidación: -1 y +1.
  • Al entrar en combustión una llama violenta con una tonalidad amarillenta.
  • El cloruro de rubidio induce a las células a tomar ADN.
  • Atómicamente, está estructurado por 37 electrones, 49 neutrones y 37 protones.
  • Su enjambre de electrones oscila en cinco niveles energéticos.

Propiedades mecánicas

  • Es un metal dúctil.

Usos

El rubidio es elemento importante en la fabricación de cristales especiales para sistemas de telecomunicaciones de fibra óptica y aparatos de visión nocturna.

El compuesto RbAg4I5 es un potencial recurso en la industria electrónica para la fabricación de baterías laminares delgadas y de demás dispositivos electrónicos más eficientes.

El rubidio puede ser utilizado en generadores termoeléctricos valiéndose del principio de la magnetohidrodinámica para controlar el flujo de iones de rubidio generados a alta temperatura por medio de un campo magnético, obtenido por corriente eléctrica.

Generadores termoeléctricos
Generadores termoeléctricos

Adicionalmente, este metal es utilizado como componente de fotorresistencias, afinador de vacío en tubos de vacío y como fluido de trabajo en turbinas de vapor. Además, es un buen sustito del cesio por su similitud química.

La aleación de teluio-rubidio se emplea en células fotoeléctricas y detectores electrónicos.

Para la medicina, el rubidio se emplea en la tomografía por emisión de positrones, en el tratamiento de la epilepsia y en la separación por centrifugado de ácido nucleico y virus.

En la pirotecnia es usado para otorgar un color purpura a los fuegos artificiales.

En ciencia se utiliza como enfriador de láser, en la creación de condensados de Bose-Einstein y para afinar la alta precisión de los relojes atómicos.

El rubidio es una de las opciones futuras para la fabricación de motores iónicos para aeronaves.

Dónde se encuentra

El rubidio abunda en los yacimientos minerales de polucita, en especial en el yacimiento del Lago Bernic en Canadá y en la isla italiana de Elba; representando el 1% de este mineral. Aunque existe en mayor proporción la lepidolita (1,5 %), escasean los yacimientos de este mineral.

 

El rubidio también puede hallarse en el océano. En promedio, en el océano se hallan 125 μg/L de rubidio, siendo el 18° elemento más abundante en este entorno.

En el cuerpo humano se pueden encontrar trazas de rubidio, ya que el organismo tiende a tratar a los cationes de rubidio como si iones de potasio. Este se encuentra estando contenido en el fluido intracelular.

Obtención

El principal método para obtener rubidio es la cristalización fraccionada, que convierte al alumbre de rubidio y cesio en alumbre de rubidio puro luego de 30 pasos. Alternativamente, se emplean el proceso de clorostato y el proceso de ferrocianuro.

Anteriormente, el rubidio se obtenía como residuo de la producción de potasio. Este residuo era llamado Alkarb y contenía 21% de rubidio.

Quién lo descubrió

El rubidio fue descubierto en 1861 por el químico Robert Bunsen y el físico Gustav Kirchhoff haciendo uso de la pionera técnica de espectroscopía por emisión de llama; magnifica invención de este par de científicos.

Robert Bunsen
Robert Bunsen

Bunsen y Kirchhoff procesaron 150 kg de lepidolita, la cual contenía aproximadamente 0,24% de monóxido de rubidio (Rb2O).

Estos científicos emplearon tal técnica espectroscópica para escudriñar la estructura microscópica de la lepidolita, encontrándose con un espectro de emisión peculiar cuya marca de distinción eran unas brillantes líneas rojas brillantes.

Por esta característica del espectro, los científicos alemanes nombraron al nuevo elemento con el vocablo latín Rubidus cuyo significado es rojo profundo.

Además de descubrir este nuevo elemento, Bunsen y Kirchhoff estimaron la masa atómica del rubidio e intentaron obtener rubidio puro mediante electrolisis de cloruro de rubidio fundido, lo cual falló puesto que obtuvieron una mezcla coloidal de metal y cloruro de rubidio.