Rubidium und Wasser
Rubidium ist ein hochreaktives Alkalimetall. Wenn festes Rubidium mit Wasser in Kontakt kommt, reagiert es heftig unter Bildung von Rubidiumhydroxid und gasförmigem Wasserstoff, wobei Wärme freigesetzt wird. Der Wasserstoff kann sich entzünden, und die Reaktion kann einen Brand oder eine Explosion verursachen. Dies gilt für metallisches Rubidium; gelöstes Rubidium liegt in natürlichem Wasser als Ion Rb+ vor und reagiert nicht auf diese Weise mit Wasser.
Reaktion von Rubidium mit Wasser
Die Reaktionsgleichung lautet:
2 Rb(s) + 2 H2O(l) → 2 RbOH(aq) + H2(g) + Wärme
Rubidiumhydroxid löst sich in Wasser und macht die Lösung stark alkalisch. Die entstehende Wärme kann den Wasserstoff entzünden. Der Kontakt von Alkalimetallen mit Wasser muss daher als ernsthafte Brand- und Explosionsgefahr behandelt werden; führen Sie außerhalb eines entsprechend ausgestatteten Labors keine Vorführungen durch und handhaben Sie die Stoffe dort nicht.
Warum die Reaktion so heftig verläuft
Rubidium steht im Periodensystem in Gruppe 1 unter Kalium. Sein Außenelektron ist schwächer gebunden, sodass es leichter mit Wasser reagiert als Lithium, Natrium oder Kalium. Cäsium, das unter Rubidium steht, ist noch reaktiver. Bei Untersuchungen an Alkalimetalltröpfchen wurde zudem ein schneller, durch elektrische Ladung verursachter Zerfall beschrieben, der mitunter als Coulomb-Explosion bezeichnet wird. Dies hilft zu erklären, wie während der Reaktion frische Metalloberfläche freigelegt werden kann; es sollte jedoch weder als alleinige Ursache der Reaktion noch als speziell bei Rubidium beobachtetes Phänomen dargestellt werden.
Rubidiumionen in Wasser
In Wasser liegt Rubidium aus gelösten Salzen überwiegend als hydratisiertes einwertiges Ion Rb+ vor. Es unterscheidet sich chemisch von metallischem Rubidium und ist nicht spontan explosiv. Seine Konzentration und Mobilität hängen vom Ausgangswasser und den vorhandenen Anionen ab. Rubidium ist in gewöhnlichem Süßwasser im Allgemeinen ein Spurenbestandteil und kein Hauptbestandteil.
Entfernung von Rubidium aus Wasser
Wenn Rubidium entfernt werden muss, hängt das geeignete Verfahren von seiner Konzentration, den konkurrierenden Ionen und der erforderlichen Wasserqualität ab. Kationenaustauschermaterialien können Rb+ binden, wobei Natrium, Kalium, Calcium und Magnesium um die Austauschplätze konkurrieren können. Umkehrosmose kann gelöste Salze reduzieren; die tatsächliche Rückhaltung und Ausbeute sollten jedoch für die jeweilige Wasserzusammensetzung überprüft werden. Für Versuche und die Verfahrensauslegung sollte eine vollständige Wasseranalyse herangezogen werden.
Zum Vergleich siehe Kalium und Wasser sowie die chemischen Eigenschaften von Rubidium.
Zuletzt überprüft: 8. November 2026 von Lenntech
Quellen und weiterführende Literatur