1861 সালে, পদার্থ অধ্যয়নের জন্য সম্প্রতি উদ্ভাবিত শারীরিক পদ্ধতি - বর্ণালী বিশ্লেষণ - বিজ্ঞান ও প্রযুক্তিতে একটি দুর্দান্ত ভবিষ্যতের গ্যারান্টি হিসাবে আবারও তার শক্তি এবং নির্ভরযোগ্যতা প্রদর্শন করেছে। এর সাহায্যে, দ্বিতীয় পূর্বে অজানা রাসায়নিক উপাদান, রুবিডিয়াম আবিষ্কৃত হয়েছিল। তারপর, ডি.আই. মেন্ডেলিভ দ্বারা 1869 সালে পর্যায়ক্রমিক আইন আবিষ্কারের সাথে সাথে, রুবিডিয়াম, অন্যান্য উপাদানগুলির সাথে, টেবিলে তার স্থান দখল করে, যা রাসায়নিক বিজ্ঞানে শৃঙ্খলা এনেছিল।
রুবিডিয়ামের আরও গবেষণায় দেখা গেছে যে এই উপাদানটির বেশ কয়েকটি আকর্ষণীয় এবং মূল্যবান বৈশিষ্ট্য রয়েছে। আমরা এখানে তাদের মধ্যে সবচেয়ে বৈশিষ্ট্যপূর্ণ এবং গুরুত্বপূর্ণ বিবেচনা করব৷
রাসায়নিক উপাদানের সাধারণ বৈশিষ্ট্য
রুবিডিয়ামের একটি পারমাণবিক সংখ্যা 37, অর্থাৎ, এর পরমাণুতে, নিউক্লিয়াসের সংমিশ্রণে এমন অনেকগুলি ধনাত্মক চার্জযুক্ত কণা রয়েছে - প্রোটন। যথাক্রমেএকটি নিরপেক্ষ পরমাণুতে 37 ইলেকট্রন থাকে।
মৌল প্রতীক - Rb. পর্যায়ক্রমিক ব্যবস্থায়, রুবিডিয়ামকে গ্রুপ I-এর একটি উপাদান হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়, সময়কাল পঞ্চম (সারণীর সংক্ষিপ্ত-সময় সংস্করণে, এটি গ্রুপ I-এর প্রধান উপগোষ্ঠীর অন্তর্গত এবং ষষ্ঠ সারিতে অবস্থিত)। এটি একটি ক্ষারীয় ধাতু, এটি একটি নরম, খুব ফুসবল, রূপালী-সাদা স্ফটিক পদার্থ।
আবিষ্কারের ইতিহাস
রাসায়নিক উপাদান রুবিডিয়াম আবিষ্কারের সম্মান দুই জার্মান বিজ্ঞানীর - রসায়নবিদ রবার্ট বুনসেন এবং পদার্থবিদ গুস্তাভ কিরচফ, পদার্থের গঠন অধ্যয়নের জন্য বর্ণালীবীক্ষণিক পদ্ধতির লেখক। বর্ণালী বিশ্লেষণের ব্যবহার 1860 সালে সিজিয়াম আবিষ্কারের দিকে পরিচালিত করার পরে, বিজ্ঞানীরা তাদের গবেষণা চালিয়ে যান এবং পরের বছর, খনিজ লেপিডোলাইটের বর্ণালী অধ্যয়ন করার সময়, তারা দুটি অজ্ঞাত গাঢ় লাল রেখা আবিষ্কার করেন। এটি শক্তিশালী বর্ণালী রেখাগুলির বৈশিষ্ট্যযুক্ত ছায়ার জন্য ধন্যবাদ, যার মাধ্যমে এটি একটি পূর্বে অজানা উপাদানের অস্তিত্ব প্রতিষ্ঠা করা সম্ভব হয়েছিল, এটির নামটি পেয়েছে: রুবিডাস শব্দটি ল্যাটিন থেকে "রাকালো, গাঢ় লাল" হিসাবে অনুবাদ করা হয়েছে।
1863 সালে, বুনসেনই প্রথম খনিজ স্প্রিং ওয়াটার থেকে ধাতব রুবিডিয়ামকে বিচ্ছিন্ন করে প্রচুর পরিমাণে দ্রবণ বাষ্পীভূত করে, পটাসিয়াম, সিজিয়াম এবং রুবিডিয়াম লবণ আলাদা করে এবং অবশেষে কাঁচ ব্যবহার করে ধাতব হ্রাস করে। পরে, এন. বেকেতভ অ্যালুমিনিয়াম পাউডার ব্যবহার করে হাইড্রোক্সাইড থেকে রুবিডিয়াম পুনরুদ্ধার করতে সক্ষম হন।
উপাদানটির শারীরিক বৈশিষ্ট্য
রুবিডিয়াম একটি হালকা ধাতু, এটি আছেঘনত্ব 1.53g/cm3(শূন্য তাপমাত্রায়)। কিউবিক বডি-কেন্দ্রিক জালি দিয়ে স্ফটিক তৈরি করে। রুবিডিয়াম মাত্র 39 ডিগ্রি সেলসিয়াসে গলে যায়, অর্থাৎ ঘরের তাপমাত্রায়, এর সামঞ্জস্য ইতিমধ্যে পেস্টির কাছাকাছি। ধাতুটি 687 ডিগ্রি সেলসিয়াসে ফুটতে থাকে এবং এর বাষ্প সবুজাভ-নীল হয়।
রুবিডিয়াম একটি প্যারাম্যাগনেট। পরিবাহিতার পরিপ্রেক্ষিতে, এটি 0 ডিগ্রি সেলসিয়াসে পারদের চেয়ে 8 গুণ বেশি এবং রূপার থেকে প্রায় বহুগুণ নিকৃষ্ট। অন্যান্য ক্ষারীয় ধাতুগুলির মতো, রুবিডিয়ামের একটি খুব কম ফটোইলেকট্রিক প্রভাব থ্রেশহোল্ড রয়েছে। এটিতে একটি ফটোকারেন্টকে উত্তেজিত করতে, দীর্ঘ-তরঙ্গদৈর্ঘ্য (অর্থাৎ, কম ফ্রিকোয়েন্সি এবং কম শক্তি বহন করে) লাল আলোর রশ্মি যথেষ্ট। এই ক্ষেত্রে, শুধুমাত্র সিজিয়াম সংবেদনশীলতায় এটিকে ছাড়িয়ে যায়৷
আইসোটোপ
রুবিডিয়ামের পারমাণবিক ওজন 85.468। এটি প্রকৃতিতে দুটি আইসোটোপের আকারে ঘটে যা নিউক্লিয়াসে নিউট্রনের সংখ্যার মধ্যে পার্থক্য করে: রুবিডিয়াম-85 সবচেয়ে বড় অনুপাত (72.2%) তৈরি করে এবং একটি অনেক ছোট পরিমাণ - 27.8% - রুবিডিয়াম -87। তাদের পরমাণুর নিউক্লিয়াস, 37টি প্রোটন ছাড়াও, যথাক্রমে 48 এবং 50টি নিউট্রন ধারণ করে। লাইটার আইসোটোপ স্থিতিশীল, যখন রুবিডিয়াম-৮৭ এর বিশাল অর্ধ-জীবন 49 বিলিয়ন বছর।
বর্তমানে, এই রাসায়নিক উপাদানটির কয়েক ডজন তেজস্ক্রিয় আইসোটোপ কৃত্রিমভাবে প্রাপ্ত করা হয়েছে: অতি আলোকিত রুবিডিয়াম-71 থেকে রুবিডিয়াম-102 পর্যন্ত নিউট্রন ওভারলোড। কৃত্রিম আইসোটোপের অর্ধ-জীবন কয়েক মাস থেকে 30 ন্যানোসেকেন্ড পর্যন্ত।
মৌলিক রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য
উপরে উল্লিখিত হিসাবে, রাসায়নিক উপাদানগুলির একটি সিরিজে, রুবিডিয়াম (যেমন সোডিয়াম, পটাসিয়াম, লিথিয়াম, সিজিয়াম এবং ফ্রানসিয়াম) ক্ষারীয় ধাতুগুলির অন্তর্গত। তাদের পরমাণুর বৈদ্যুতিন কনফিগারেশনের বিশেষত্ব, যা রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করে, বহিরাগত শক্তি স্তরে শুধুমাত্র একটি ইলেক্ট্রনের উপস্থিতি। এই ইলেক্ট্রনটি সহজেই পরমাণু ছেড়ে চলে যায় এবং ধাতব আয়ন একই সময়ে পর্যায় সারণীতে এটির সামনে জড় উপাদানটির একটি energetically অনুকূল বৈদ্যুতিন কনফিগারেশন অর্জন করে। রুবিডিয়ামের জন্য, এটি ক্রিপ্টন কনফিগারেশন।
এইভাবে, রুবিডিয়াম, অন্যান্য ক্ষারীয় ধাতুর মতো, উচ্চারণ হ্রাসকারী বৈশিষ্ট্য এবং +1 এর অক্সিডেশন অবস্থা। ক্ষারীয় বৈশিষ্ট্যগুলি পারমাণবিক ওজন বৃদ্ধির সাথে আরও স্পষ্ট হয়, যেহেতু পরমাণুর ব্যাসার্ধও বৃদ্ধি পায় এবং সেই অনুযায়ী, বাইরের ইলেকট্রন এবং নিউক্লিয়াসের মধ্যে বন্ধন দুর্বল হয়ে যায়, যা রাসায়নিক কার্যকলাপ বৃদ্ধির দিকে পরিচালিত করে। অতএব, রুবিডিয়াম লিথিয়াম, সোডিয়াম এবং পটাসিয়ামের চেয়ে বেশি সক্রিয় এবং সিজিয়াম, ঘুরে, রুবিডিয়ামের চেয়ে বেশি সক্রিয়৷
রুবিডিয়াম সম্পর্কে উপরের সমস্তগুলি সংক্ষিপ্ত করে, উপাদানটি পার্স করা যেতে পারে, নীচের চিত্রের মতো৷
রুবিডিয়াম দ্বারা গঠিত যৌগ
বাতাসে, এই ধাতুটি, তার ব্যতিক্রমী প্রতিক্রিয়াশীলতার কারণে, ইগনিশনের সাথে হিংস্রভাবে জারিত হয় (শিখাটির একটি বেগুনি-গোলাপী রঙ রয়েছে); প্রতিক্রিয়ার সময়, সুপারঅক্সাইড এবং রুবিডিয়াম পারক্সাইড গঠিত হয়, শক্তিশালী অক্সিডাইজিং এজেন্টের বৈশিষ্ট্যগুলি প্রদর্শন করে:
- Rb + O2 → RbO2.
- 2Rb + O2 →Rb2O2.
অক্সাইড গঠিত হয় যদি বিক্রিয়ায় অক্সিজেনের প্রবেশ সীমিত হয়:
- 4Rb + O2 → 2Rb2O.
এটি একটি হলুদ পদার্থ যা পানি, অ্যাসিড এবং অ্যাসিড অক্সাইডের সাথে বিক্রিয়া করে। প্রথম ক্ষেত্রে, একটি শক্তিশালী ক্ষার গঠিত হয় - রুবিডিয়াম হাইড্রক্সাইড, বাকিতে - লবণ, উদাহরণস্বরূপ, রুবিডিয়াম সালফেট Rb2SO4, যার বেশিরভাগই দ্রবণীয়।
এমনকি আরও হিংস্রভাবে, একটি বিস্ফোরণের সাথে (যেহেতু রুবিডিয়াম এবং হাইড্রোজেন উভয়ই তাৎক্ষণিকভাবে জ্বলে), ধাতুটি জলের সাথে বিক্রিয়া করে, যা রুবিডিয়াম হাইড্রোক্সাইড গঠন করে, একটি অত্যন্ত আক্রমণাত্মক যৌগ:
- 2Rb + 2H2O → 2RbOH +H2.
রুবিডিয়াম হল একটি রাসায়নিক উপাদান যা সরাসরি অনেক অধাতুর সাথে প্রতিক্রিয়া করতে পারে - ফসফরাস, হাইড্রোজেন, কার্বন, সিলিকন এবং হ্যালোজেনের সাথে। রুবিডিয়াম হ্যালাইডস - RbF, RbCl, RbBr, RbI - জলে এবং কিছু জৈব দ্রাবক যেমন ইথানল বা ফর্মিক অ্যাসিডে সহজেই দ্রবণীয়। সালফারের সাথে ধাতুর মিথস্ক্রিয়া (সালফার পাউডার দিয়ে ঘষা) বিস্ফোরকভাবে ঘটে এবং সালফাইড গঠনের দিকে পরিচালিত করে।
রুবিডিয়ামের খারাপভাবে দ্রবণীয় যৌগও রয়েছে, যেমন পার্ক্লোরেট RbClO4, তারা এই রাসায়নিক উপাদান নির্ধারণের জন্য বিশ্লেষণে ব্যবহৃত হয়।
প্রকৃতিতে থাকা
রুবিডিয়াম কোনো বিরল উপাদান নয়। এটি প্রায় সর্বত্র পাওয়া যায়, অন্তর্ভুক্তঅনেক খনিজ এবং শিলার সংমিশ্রণ এবং এটি সমুদ্রে, ভূগর্ভস্থ এবং নদীর জলে রয়েছে। পৃথিবীর ভূত্বকের মধ্যে, রুবিডিয়ামের সামগ্রী তামা, দস্তা এবং নিকেলের সামগ্রীর মোট মূল্যে পৌঁছে। যাইহোক, অনেক বিরল ধাতুর বিপরীতে, রুবিডিয়াম একটি অত্যন্ত ট্রেস উপাদান, শিলায় এর ঘনত্ব খুবই কম এবং এটি নিজস্ব খনিজ তৈরি করে না।
খনিজগুলির সংমিশ্রণে, রুবিডিয়াম সর্বত্র পটাসিয়ামের সাথে থাকে। রুবিডিয়ামের সর্বাধিক ঘনত্ব লেপিডোলাইটে পাওয়া যায়, খনিজ যা লিথিয়াম এবং সিজিয়ামের উত্স হিসাবেও কাজ করে। তাই রুবিডিয়াম সবসময় অল্প পরিমাণে থাকে যেখানে অন্যান্য ক্ষারীয় ধাতু পাওয়া যায়।
রুবিডিয়াম ব্যবহার সম্পর্কে একটু
রসায়নের সংক্ষিপ্ত বিবরণ। রুবিডিয়াম উপাদানটি এই ধাতু এবং এর যৌগগুলি যে এলাকায় ব্যবহার করা হয় সে সম্পর্কে কয়েকটি শব্দের সাথে সম্পূরক করা যেতে পারে।
রুবিডিয়াম ফটোসেল তৈরিতে ব্যবহৃত হয়, লেজার প্রযুক্তিতে, এটি রকেট প্রযুক্তির জন্য কিছু বিশেষ সংকর ধাতুর অংশ। রাসায়নিক শিল্পে, রুবিডিয়াম লবণগুলি তাদের উচ্চ অনুঘটক কার্যকলাপের কারণে ব্যবহৃত হয়। কৃত্রিম আইসোটোপগুলির মধ্যে একটি, রুবিডিয়াম-86, গামা-রশ্মির ত্রুটি সনাক্তকরণে ব্যবহৃত হয় এবং উপরন্তু, ওষুধের জীবাণুমুক্তকরণের জন্য ফার্মাসিউটিক্যাল শিল্পে ব্যবহৃত হয়৷
আরেকটি আইসোটোপ, রুবিডিয়াম-87, ভূ-ক্রোনলজিতে ব্যবহৃত হয়, যেখানে এটি অতি দীর্ঘ অর্ধ-জীবনের (রুবিডিয়াম-স্ট্রন্টিয়াম পদ্ধতি) কারণে প্রাচীনতম শিলার বয়স নির্ধারণ করতে ব্যবহৃত হয়।
যদি কয়েক দশকযদিও এটি একবার বিশ্বাস করা হয়েছিল যে রুবিডিয়াম হল একটি রাসায়নিক উপাদান যার পরিধি প্রসারিত হওয়ার সম্ভাবনা নেই, এখন এই ধাতুর জন্য নতুন সম্ভাবনা উদয় হচ্ছে, উদাহরণস্বরূপ, ক্যাটালাইসিসে, উচ্চ-তাপমাত্রার টারবাইন ইউনিটে, বিশেষ অপটিক্সে এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে। তাই রুবিডিয়াম আধুনিক প্রযুক্তিতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে এবং চালিয়ে যাবে৷
