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Accueil > Science pour tous > 2019 - Année internationale du tableau périodique des éléments > Archives des éléments présentés

Rubidium

Le rubidium est un métal alcalin, mou et argenté. Appartenant à la même colonne du tableau périodique que le sodium (Na) et potassium (K). Il réagit avec l’air et l’eau : il s’enflamme spontanément au contact de l’air et réagit violemment avec l’eau. Sa température de fusion n’est que de 39,3 °C, il peut être maintenu liquide à température ambiante grâce au phénomène de surfusion.
On le trouve sous forme de traces (Rb2O, RbCl) dans certains minéraux telles que la triphyline (LiFe+2PO4) ou la carnallite (KMgCl3.6H2O).
En outre, l’eau minérale (6.10-5 %), l’eau de mer (2.10-5 %), des résidus de la combustion des betteraves, des champignons et du tabac possèdent de petites quantités de composés de rubidium.

Morceau de rubidium -Crédit photo : Wikipédia, Dennis s.k collection CC BY 3.0

Étymologie  : Le nom du rubidium provient du latin « rubidius  » qui signifie rouge foncé du fait de la couleur rouge de ses raies spectrales. Le mot « rubis  » dérive également de « rubidus  ».

Origine  : Le rubidium est produit par capture de neutrons dans le coeur des étoiles massives et lors de l’explosion en supernova en fin de vie de ces étoiles.

Historique  : Le rubidium est découvert en 1861 par Robert Wilhelm Bunsen et Gustav Robert Kirchhoff alors qu’ils analysent le spectre d’un minéral : la Rb-lépidolite (K(Li,Al)3(Si,Al)4O10(F,OH)2 enrichi en rubidium). L’année suivante, en 1862, Robert Wilhelm Bunsen isole le rubidium pour la première fois de l’histoire.

Utilisation dans la vie courante :
On l’utilise dans plusieurs domaines :

  • En médecine comme biomarqueur pour effectuer des contrôles sanguins en raison de sa grande similarité avec le potassium qu’il permet de remplacer facilement (par exemple pour connaître le taux de sang dans un organe)
  • Dans la maison pour les verres blindés (en ajoutant du carbonate de rubidium (Rb2CO3) ou de l’oxyde de rubidium (Rb2O), on diminue fortement la conductibilité du verre (que l’on utilise comme verre de sécurité) ou encore dans nos anciennes télévisions (les tubes cathodiques contenaient du rubidium, son rôle étant de capter les autres gaz et ainsi assurer le vide dans cette partie du téléviseur)
  • Dans les feux d’artifices : il sert à produire de magnifiques couleurs violettes


Le rubidium à l’Institut UTINAM
 : Les panneaux photovoltaïques

Le rubidium peut-être utilisé dans certains types de cellules solaires photovoltaïques (cellules à Perovskite). Sous l’effet de la lumière, le rubidium émet des électrons : il produit donc de l’électricité à partir de l’énergie solaire.

Des recherches à l’Institut UTINAM sont menées sur des panneaux solaires à colorant permettant la conversion de la lumière en électricité. Dans ces cellules à colorant, le rubidium n’est pas utilisé, mais à la place c’est un complexe de terpyridine photoensibilisateur qui permet la conversion de la lumière en électricité.

La méthode de préparation de ces complexes de terpyridines est basée sur la chimie du furfural qui est une substance qui peut être isolée à partir de coproduits d’origine agricole (bagasse de canne à sucre, sciure, paille, …). Ainsi, ce nouveau procédé est plus respectueux de l’environnement car il permet d’économiser des ressources fossiles, et de surcroit il génère moins de déchets.

Cellule à colorant et structure moléculaire d’une terpyridine obtenue à partir de biomasse
et utilisée dans la constitution du photosensibilisateur - Crédit photo : Institut UTINAM