루비듐 원소의 성질과 이용

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루비듐(Rubidium, Rb) 원소의 성질과 이용

  

󰋯  원자번호：37

󰋯  족：1족(5주기) 알칼리 금속

󰋯  원자량：85.4678

󰋯  밀도：1.532 g·cm^-3

󰋯  각 전자궤도의 전자 수：2, 8, 18, 8, 1

󰋯  mp：39.31℃ / 󰋯  bp：688℃

 

주기율표에서 제1족 알칼리금속에 속하는 루비듐은 단단하지 못한 은백색 금속 원소이다. 루비듐 역시 다른 알칼리금속과 마찬가지로 공기 중에 두면 산소와 빠르게 화합하여 불타버린다. 또한 물을 만나면 순식간에 화학반응을 일으켜, 이때 발생하는 열 때문에 폭발하듯이 불꽃이 일고 대량의 수소 가스가 발생한다. 그러므로 이 원소를 보관할 때는 공기나 물과 접촉하지 못하도록 석유(kerosene) 속에 넣어둔다.

 

독일 화학자 분젠(Robert Bunsen 1811-1899)과 키르히호프(Gustav Kirchhoff 1824-1887)는 당시 새로 알려진 ‘불꽃 분광법’(flame spectroscopy)을 이용하여 1861년에 루비듐을 동시에 발견했다.

 

‘불꽃 분광법’이란 특정 원소를 불꽃이나 방전(放電) 등으로 고온(高溫)에 이르도록 했을 때, 열에너지 때문에 원자가 들떠 방출하는 빛의 파장을 분광기(分光器)를 사용하여 스펙트럼(파장에 따라 나타나는 빛깔의 무늬)을 조사하는 분석법이다.

 

 

각 원소는 제마다 독특한 스펙트럼선을 나타내는데, 루비듐은 진한 붉은색 스펙트럼선을 나타낸다. 루비듐은 ‘짙은 붉은색’을 의미하는 라틴어 rubidus에서 따온 말이다.

 

루비듐은 지각에 23번째 풍부한(아연이나 구리와 비슷) 원소이지만, 상업적 용도가 별로 알려지지 않았다. 텔레비전 브라운관이나 음극선관을 만들 때, 강한 화학반응성을 이용하여 내부에 미량 남은 이물질을 청소하는 물질(‘getter’라 부름)로 사용한다.

 

루비듐은 리튬이라든가 세슘 따위의 광물을 재련할 때 부산물로 얻고 있다. 루비듐 동위원소의 하나인 Rb-87은 반감기가 약 490억년이다. 이는 우주가 탄생한 역사의 3배나 될 정도로 반감기가 길기 때문에 고대의 암석 나이 측정에 이용된다.

 

루비듐이 생물에게 필요한 원소인지는 아직 규명되지 않았지만, 많은 동식물 세포들이 이 원소를 활발히 흡수하는 것으로 알려져 있다.

 

 

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