科学家再接再厉 “点石成金”深挖铷元素
这本书是连在一起的。本森和基尔霍夫通过光谱分析首次发现碱金属族中的铯后，他们决定继续用这种方法挖掘出更多新的碱金属元素。他们尝试了许多材料，在本生灯的火焰中发现了许多不同的颜色。但是这些颜色都是已知的元素，似乎碱金属家族中没有新的元素。
一天，在研究一位朋友送来的一块矿石时，本意外地发现了一件意想不到的事情...
白色沉淀有物品
我朋友给本生的矿石叫锂云母，也叫锂云母，是最常见的锂矿物，也是提取锂的重要矿物。这种来自德国萨克森的矿石主要是薰衣草，一小部分是黄绿色。基尔霍夫在实验室看到了美丽的锂云母，并决定再次尝试找出其中的物质。
不同类型的锂云母。(网络图)
他们首先溶解锂云母，然后制成仅含碱金属的溶液，然后向溶液中加入大量氯化铂，从而获得大量白色沉淀。为了高效工作，他们分工合作。基尔霍夫首先使用狭缝、小型望远镜和应时棱镜组成了一个专业分光镜。本生负责把不同元素的物质放在灯上燃烧。基尔霍夫用分光镜观察火焰的光谱。他们在本生灯的火焰中加入一点白色沉淀物，然后用分光镜观察火焰的光谱，发现大多数是紫色的，一些是深红色的。
“从光谱来看，这些沉淀物大多是钾。这没什么不寻常的。”基尔霍夫说。
“但是，那些深红色的光谱呢？虽然不多，但我们不能放手。”本森必须找出这些深红色光谱的来源。
光谱分析效果(网络图)
所以他们决定除去锂云母中的钾，看看会发生什么。
锂云母里有宝藏。
本森和基尔霍夫用热水反复冲洗锂云母制成的白色沉淀物。每次清洗后，用分光镜检查火焰中沉淀物的光谱，发现红色光谱每次都更宽。直到可溶性稍高的氯铂酸钾被完全洗掉，才清楚地发现大多数光谱是深红色的，只有少数是黄色或绿色的。
经过反复实验，他们确定深红色光谱与一种未被发现的元素有关。通过推论，他们认为这种元素和铯元素的化学性质非常相似，而且它们也属于碱金属家族。
他们决定给元素命名。拉丁单词“深红色”是“卢比杜斯”，所以新的元素被称为“铷”，元素的符号是“铷”。几年后，西学东渐。晚清时期，科学家引进西方化学元素表，开始将铷翻译为“l →”,后来从方便交流的角度将其改为“铷”,至今仍在使用。
储存在特殊容器中的铷。(网络图)
1861年2月23日，本森和基尔霍夫一起向德国柏林科学院报告，详细描述了他们发现铷的过程，并解释了铷的一些基本化学性质。铯被发现前不到一年。
活性金属展示它们的技能
本森和基尔霍夫发现的铷元素是一种非常柔软的银白色金属，具有非常活跃的化学性质。像铯一样，当暴露在水中时，它会剧烈反应生成氢，氢会立即燃烧并爆炸。因此，为了安全起见，纯铷通常储存在玻璃安瓿中。
铷和铯都有一个非常重要的特性，那就是它们都有光电特性，在接收到光后会被激发释放电子。因此，科学家们在银片上镀上金属铷或铯来制作光电池。光电管显示电视、电影、通讯和自动控制设备的“眼睛”。
光电管(网络图)
此外，铷广泛应用于特种玻璃、医药、能源等领域。21世纪以来，铷在许多新领域得到应用，其中在高科技领域显示出广阔的应用前景。
地壳中铷的含量很少，世界储量约为18万吨，中国的储量只有754吨。锂云母是提取铷的重要原料。它主要产于加拿大、美国、中国等地。中国的锂云母主要分布在江西宜春、湖南正冲和广西板栗。稀释是最昂贵的东西，含99.5%铷的铷块价值25.6万元/千克。在这方面，当本森和基尔霍夫从锂云母中发现铷时，它实际上是“把石头变成黄金”。
附言
铷元素的发现无疑是科学家一生中最杰出的成就之一。此外，他还发明了本生电池、水热量计、蒸汽热量计、过滤泵和热电堆等实验仪器，并开创了用硫酸对游离碘进行体积分析的方法，以及用皮革萃取法分离钯、铑、钌和铱的方法...尽管本生一生成就斐然，但他非常谦虚低调，在演讲中从未说过“我发现了……”而是总是告诉听众“人们已经看到了……”。甚至，他一直告诉他的同事，基尔霍夫对铯和铷的发现的贡献比他自己的贡献大得多。他一生对名利漠不关心。面对他赢得的许多荣誉，他平静地说:“这些荣誉和奖牌的价值在于它们能让我母亲感到快乐。不幸的是，她已经不在人世了。”他也不喜欢政治和社会活动，也不想与达官贵人交往，因为他认为这是浪费时间和生命。他毕生致力于科学事业。
本机映像(网络图)
尽管如此，人们对铯和铷的发现及其对光谱分析的贡献表示了认可和崇敬。“作为一名科学家，本是伟大的；作为导师，他更伟大。作为一个人和一个朋友，他是最伟大的。”科学家罗斯科正确地评论了本。
特别是本森和基尔霍夫发起的光谱化学研究为现代化学开辟了一个新的研究领域。随着铯和铷的发现，科学家借助分光镜发现了铊、铟、镓、钇、钬和钐。与他们不断努力从普通矿石中发现铷相比，这些成就具有深远的意义。
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[参考]
1.论文《研究:世界铷资源与发展》选自《澳大利亚矿业》2015年第5期。
2.论文《稀有金属铷资源及其应用前景分析》选自《科学与财富》2016年第6期。