Strontsium on teise rühma, D. I. Mendelejevi keemiliste elementide perioodilise süsteemi viienda perioodi peamise alarühma element aatomnumbriga 38. Seda tähistatakse sümboliga Sr (lat. Strontium). Lihtaine strontsium (CAS number: 7440-24-6) on pehme, tempermalmist ja plastiline hõbevalge leelismuldmetall. Sellel on kõrge keemiline aktiivsus, õhus reageerib see kiiresti niiskuse ja hapnikuga, muutudes kaetud kollase oksiidkilega.
Uus element avastati mineraalis strontianiidist, mis leiti 1764. aastal Šotimaa Stronshiani küla lähedal asuvast pliikaevandusest, mis andis hiljem uuele elemendile nime. Uue metalloksiidi olemasolu selles mineraalis tuvastasid 1787. aastal William Cruikshank ja Ader Crawford. Isoleeris selle kõige puhtamal kujul Sir Humphry Davy 1808. aastal.
Metallilise strontsiumi saamiseks on kolm võimalust:
1. mõnede ühendite termiline lagunemine
2. elektrolüüs
3. oksiidi või kloriidi redutseerimine
Peamine tööstuslik meetod metallilise strontsiumi saamiseks on selle oksiidi termiline redutseerimine alumiiniumiga. Lisaks puhastatakse saadud strontsium sublimatsiooni teel.
Strontsiumi elektrolüütiline tootmine SrCl 2 ja NaCl segu sulandi elektrolüüsil ei ole voolu madala efektiivsuse ja strontsiumi saastumise tõttu lisanditega laialt levinud.
Strontsiumhüdriidi või nitriidi termilise lagunemise käigus moodustub peeneks dispergeeritud strontsium, mis on kergesti süttiv.
Selle ühendites sisalduva strontsiumi valents on alati +2. Omaduste järgi on strontsium lähedane kaltsiumile ja baariumile, asudes nende vahel vahepealsel positsioonil.
Elektrokeemilises pingereas on strontsium üks aktiivsemaid metalle (selle normaalne elektroodi potentsiaal on –2,89 V). Reageerib intensiivselt veega, moodustades hüdroksiidi:
Sr + 2H 2O \u003d Sr (OH) 2 + H 2
Suhtleb hapetega, tõrjub nende sooladest välja raskmetalle. Kontsentreeritud hapetega (H 2 SO 4, HNO 3) reageerib nõrgalt.
Strontsiummetall oksüdeerub õhus kiiresti, moodustades kollaka kile, milles lisaks SrO oksiidile on alati ka SrO 2 peroksiid ja Sr 3 N 2 nitriid. Õhus kuumutamisel see süttib; õhus olev pulbriline strontsium võib isesüttida.
Reageerib intensiivselt mittemetallidega - väävel, fosfor, halogeenid. Interakteerub vesinikuga (üle 200°C), lämmastikuga (üle 400°C). Praktiliselt ei reageeri leelistega.
Kell kõrged temperatuurid reageerib CO2-ga, moodustades karbiidi:
5Sr + 2CO 2 = SrC 2 + 4SrO
Kergesti lahustuvad strontsiumisoolad anioonidega Cl-, I-, NO 3-. Soolad anioonidega F -, SO 4 2-, CO 3 2-, PO 4 3- lahustuvad halvasti.
Strontsium
STRONTIUM- mina; m.[lat. strontsium] Keemiline element (Sr), kerge hõbevalge metall, mille radioaktiivseid isotoope kasutatakse tuumakatsetused ja tehnoloogias.
◁ Strontsium, th, th.
strontsium(lat. Strontsium), II rühma keemiline element perioodiline süsteem, viitab leelismuldmetallidele. Nime sai Šotimaal Strontiani küla lähedalt leitud mineraali strontianiidi järgi. Hõbedane valge metall; tihedus 2,63 g / cm3, t pl 768°C. See on keemiliselt väga aktiivne, seetõttu kasutatakse metalli ennast vähe (vase ja pronksi sulatamisel nende puhastamiseks, elektrovaakumtehnoloogias getterina), soola kasutatakse värvide, helendavate kompositsioonide, glasuuride ja emailide valmistamisel. SrTiO 3 on ferroelektriline. Tuumaplahvatuste korral tuumareaktorid tekib radioaktiivne isotoop 90 Sr (poolestusaeg 29,1 aastat), mis looduskeskkonda sattudes kujutab endast suurt ohtu inimesele.
STRONTIUMSTRONTIUM (lat. Strontium, pärit Šotimaalt Strontiani külast, mille lähedalt see leiti), keemiline element aatomnumbriga 38, aatommass 87,62. Keemiline sümbol on Sr, mis tähendab "strontsiumi". See asub elementide perioodilise süsteemi IIA rühmas 5. perioodil. leelismuldmetall. Looduslik strontsium koosneb neljast stabiilsest isotoobist massinumbritega 84 (0,56% massist), 86 (9,86%), 87 (7,02%) ja 88 (82,56%).
Välise elektronkihi konfiguratsioon 5 s 2
. Oksüdatsiooniaste on +2 (valentsus II). Aatomi raadius on 0,215 nm, Sr 2+ iooni raadius 0,132 nm (koordinatsiooniarv 6). Järjestikuste ionisatsioonienergiad on 5,6941 ja 11,0302 eV. Elektronegatiivsus Paulingu järgi (cm. PAULING Linus) 1,0.
Strontsium on pehme hõbevalge suhteliselt kerge metall.
Avastamise ajalugu
1764. aastal avastati pliikaevanduses uus mineraal strontianiit. 1890. aastal inglane A. Crawford ja samal ajal inglane T. Hope, saksa keemik M. Klaproth. (cm. KLAPROT Martin Heinrich) ja vene akadeemik T. E. Lovitz (cm. LOVITS Tovy Egorovich) strontianiidist eraldati uue elemendi oksiid. 1808. aastal sai inglise keemik G. Davy strontsiumi amalgaami. (cm. DEVI Humphrey).
Levimus looduses
Sisu sees maakoor 0,034 massiprotsenti. See ei esine vabas vormis. Tähtsamad mineraalid: strontianiit (cm. strontianiit) ja tselestiin (cm. CELESTIN) SrSO4. Lisandina sisaldub see kaltsiummineraalides, näiteks fluorapatiidis 3Ca 3 (PO 4) 2 CaF 2.
Kviitung
Peamine tooraineallikas strontsiumi ja selle ühendite tootmisel - tselestiin SrSO 4 - redutseeritakse kõigepealt söega tugeval kuumutamisel:
SrSO 4 + 4C \u003d SrS + 4CO
Seejärel strontsiumsulfiid SrS vesinikkloriidhappega (cm. VESINIKKLORIIDHAPE) konverteeriti SrCl2-ks ja dehüdreeriti. Sr saamiseks redutseeritakse selle kloriid magneesiumiga. (cm. MAGNEESIUM) vesiniku atmosfääris:
SrCl2 + Mg = MgCl2 + Sr
Strontsiumi saadakse ka SrO redutseerimisel alumiiniumiga (cm. ALUMIINIUM), räni (cm. RÄNI) või ferrosilicon:
4SrO + 2Al = 3Sr + SrAl 2O 4
Füüsilised ja keemilised omadused
Strontsium on pehme hõbevalge metall, mida on kolmel kujul. Kuni 231°C on Cu-tüüpi kuuppinnakeskse võrega a-modifikatsioon stabiilne, a= 0,6085 nm. Temperatuuril 231-623°C - b-modifikatsioon kuusnurkse võrega, temperatuuril 623°C kuni sulamistemperatuurini (768°C) - g-modifikatsioon kuupkehakeskse võrega. Keemistemperatuur 1390°C, tihedus 2,63 kg/dm 3 . Strontsium on tempermalmist plastiline metall.
Strontsium on keemiliselt väga aktiivne. Elektroodi standardpotentsiaal Sr 2+ /Sr - 2,89 V.
Kell toatemperatuurilõhus on strontsium kaetud SrO oksiidi ja SrO 2 peroksiidi kilega. See süttib õhu käes kuumutamisel. suhtlemine halogeenidega, (cm. HALOGEENID) moodustab halogeniide SrCl 2 ja SrBr 2 . Kuumutamisel temperatuurini 300-400°C reageerib see vesinikuga (cm. VESINIK), moodustades hüdriidi SrH 2 . Strontsiumi kuumutamisel CO 2 atmosfääris saadakse:
5Sr + 2CO 2 = SrC 2 + 4SrO
Strontsium reageerib aktiivselt veega:
Sr + 2H 2O \u003d Sr (OH) 2 + H 2
Kuumutamisel interakteerub strontsium lämmastiku, väävli, seleeni ja muude mittemetallidega, moodustades Sr 3 N 2 nitriidi, SrS sulfiidi, SrSe seleniidi jne.
Strontsiumoksiid - aluseline, interakteerub veega, moodustades hüdroksiidi:
SrO + H2O \u003d Sr (OH) 2
Happeoksiididega suhtlemisel moodustab SrO sooli:
SrO + CO 2 \u003d SrCO 3
Sr 2+ ioonid on värvitud. SrCl 2 kloriid, SrBr 2 bromiid, SrI 2 jodiid, Sr(NO 3) 2 nitraat lahustuvad vees hästi ja värvivad leegi karmiinpunaseks. Lahustumatu karbonaat SrCO 3, sulfaat SrSO 4, keskmine ortofosfaat Sr 3 (PO 4) 2.
Rakendus
Strontsiumi kasutatakse magneesiumi-, alumiiniumi-, plii-, nikli- ja vasepõhiste sulamite legeeriva lisandina. Strontsium on osa getteritest. Strontsiumiühendeid kasutatakse pürotehnikas, need on osa luminestsentsmaterjalidest, raadiolampide emissioonikatetest ja klaaside valmistamisel.
Strontsiumtitanaat SrTiO 3 kasutatakse dielektriliste antennide, piesoelektriliste elementide, väikeste mittelineaarsete kondensaatorite valmistamisel anduritena infrapunakiirgus. 90 Sr preparaate kasutatakse naha- ja mõnede silmahaiguste kiiritusravis.
Füsioloogiline toime
Strontsiumiühendid on mürgised. Allaneelamisel on võimalik luukoe ja maksa kahjustus. Strontsiumi MPC vees 8 mg/l, õhus hüdroksiidil, nitraadil ja oksiidil 1 mg/m 3, sulfaadil ja fosfaadil 6 mg/m 3.
Probleemid 90 Sr
Tuumalaengute plahvatuste korral või radioaktiivsete jäätmete lekkimise tõttu keskkond siseneb radioaktiivne isotoop 90 Sr. Moodustab vees hästi lahustuvat vesinikkarbonaati Sr(HCO 3) 2 , 90 Sr migreerub vette, pinnasesse, taimedesse ja loomorganismidesse.
entsüklopeediline sõnaraamat . 2009 .
Sünonüümid:- (uus lat.). kerge metall kollast värvi, mis on nimetatud küla järgi Šotimaal, mille lähedusest see esmakordselt avastati; koos süsinikdioksiidiga moodustab mineraal strontianiit. Sõnavara võõrsõnad sisaldub vene keeles ... ... Vene keele võõrsõnade sõnastik
Nukliidide tabel Üldinfo Nimetus, sümbol Strontsium 90, 90Sr Alternatiivsed nimetused Raadio strontsium Neutronid 52 Prootonid 38 Nukliidide omadused Aatommass 8 ... Wikipedia
STRONTIUM- keemia. element, sümbol Sr (lat. Strontsium), at. n. 38, kl. m 87,62; kuulub leelismuldmetallide hulka, on hõbedane valge värv, tihedus 2630 kg/m3, tm = 768 °С. See on keemiliselt väga aktiivne, nii et puhtal kujul kasutatakse seda vähe. Kasuta… Suur polütehniline entsüklopeedia
Chem. element II gr. perioodiline süsteem, seerianumber 38, kl. sisse. 87, 63; koosneb 4 stabiilsest isotoobist. Tavalise S. keskmine isotoopkoostis on järgmine: Sr84 0,56%, Si86 9,86%, Sr87 7,02%, Sr88 82,56%. Üks C. Sr87 isotoope ... ... Geoloogiline entsüklopeedia
Celestini vene sünonüümide sõnaraamat. strontsium n., sünonüümide arv: 5 välismaalane (23) metall ... Sünonüümide sõnastik
- (Strontsium), Sr, perioodilise süsteemi II rühma keemiline element, aatomnumber 38, aatommass 87,62; pehme leelismuldmetall. Tuumakatsetuste, tuumaelektrijaamades toimunud õnnetuste ja radioaktiivsete jäätmetega juhtunud ... ... Kaasaegne entsüklopeedia
- (lat. Strontsium) Sr, perioodilisuse süsteemi II rühma keemiline element, aatomnumber 38, aatommass 87,62, kuulub leelismuldmetallide hulka. Nimetatud mineraali strontianiidi järgi, mis leiti Šotimaal Strontiani küla lähedalt. ... ... Suur entsüklopeediline sõnaraamat- (Strontsium), Sr, chem. element II rühm perioodiline. elementide süsteemid, juures. number 38, kl. kaal 87,62, leelismuldmetall. Looduslik S. on segu stabiilsest 84Sr, 86Sr 88Sr, milles on ülekaalus 88Sr (82,58%) ja 84Sr (0,56%) on kõige vähem. Füüsiline entsüklopeedia
Strontsiummetalli toodetakse nüüd aluminotermilise protsessi abil. SrO oksiid segatakse alumiiniumipulbri või laastudega ja temperatuuril 1100 ... 1150 ° C elektrilises vaakumahjus (rõhk 0,01 mm Hg) algab reaktsioon:
4SrO + 2Al → 3Sr + Al 2O 3 SrO.
Strontsiumiühendite elektrolüüs (Davy kasutatud meetod) on vähem tõhus.
Strontsium - aktiivne metall. See takistab teda laialdast kasutamist tehnoloogias. Kuid teisest küljest võimaldab strontsiumi kõrge keemiline aktiivsus seda kasutada teatud rahvamajanduse valdkondades. Eelkõige kasutatakse seda vase ja pronksi sulatamisel – strontsium seob väävlit, fosforit, süsinikku ja suurendab räbu voolavust. Seega aitab strontsium kaasa metalli puhastamisele paljudest lisanditest. Lisaks suurendab strontsiumi lisamine vase kõvadust, peaaegu ilma selle elektrijuhtivust vähendamata. Strontsium sisestatakse elektrilistesse vaakumtorudesse, et absorbeerida ülejäänud hapnik ja lämmastik, et muuta vaakum sügavamaks. Korduvalt puhastatud strontsiumi kasutatakse uraani tootmisel redutseerijana.
Lisaks:
Strontsium-90 (Inglise strontsium-90) - radioaktiivsed nukliid keemiline element strontsium koos aatomnumber 38 jamassiarv 90. Tekib peamiselt ajal tuuma lõhustumine sisse tuumareaktorid ja tuumarelvad.
keskkonda 90 Sr siseneb peamiselt tuumaplahvatuste ja heitmete käigus tuumajõujaam.
Strontsium on analoog kaltsium ja suudab kindlalt luudesse ladestuda. Pikaajaline kokkupuude kiirgusega 90 Sr ja selle lagunemissaadused mõjutavad luukoe ja luuüdi, mis viib selle arenguni kiiritushaigus, hematopoeetilise koe ja luude kasvajad.
Rakendus:
90 Tootmises rakendatud Sr radioisotoopide energiaallikad strontsiumtitanaadi kujul (tihedus 4,8 g/cm³, energia vabanemine umbes 0,54 W/cm³).
Üks laiemaid rakendusi 90 Sr - dosimeetriliste seadmete, sealhulgas sõjaväe ja tsiviilkaitse juhtimisallikad. Kõige tavalisem - tüüp "B-8" on valmistatud metallsubstraadina, mis sisaldab ühendit sisaldavas süvendis tilka epoksüvaiku. 90 Sr. Et tagada kaitse erosiooni kaudu tekkiva radioaktiivse tolmu eest, kaetakse preparaat õhukese fooliumikihiga. Tegelikult on sellised ioniseeriva kiirguse allikad keeruline 90 sr- 90 Y, kuna ütrium tekib strontsiumi lagunemisel pidevalt. 90 sr- 90 Y on peaaegu puhas beetaallikas. Erinevalt gamma-radioaktiivsetest ravimitest on beetaravimeid lihtne varjestada suhteliselt õhukese (umbes 1 mm) teraskihiga, mistõttu valiti testimiseks beetaravim, alustades sõjalise dosimeetrilise varustuse teisest põlvkonnast (DP-2). , DP-12, DP- 63).
Strontsium on hõbevalge, pehme, plastiline metall. Keemiliselt on see väga aktiivne, nagu kõik leelismuldmetallid. Oksüdatsiooniaste + 2. Strontsium ühineb otseselt kuumutamisel halogeenide, fosfori, väävli, süsiniku, vesiniku ja isegi lämmastikuga (temperatuuril üle 400 ° C).
Järeldus
Niisiis kasutatakse strontsiumi sageli keemias, metallurgias, peretehnikas, aatomi vesiniku energias jne. Ja seetõttu jõuab see keemiline element üha kindlamalt tööstusesse, nõudlus selle järele kasvab pidevalt. Strontsium on kasulik ka meditsiinis. Loodusliku strontsiumi (madaltoksiline, laialdaselt kasutatav osteoporoosi raviks) mõju inimorganismile. Radioaktiivsel strontsiumil on peaaegu alati negatiivne mõju inimkehale.
Kuid kas loodus suudab selle metalliga inimkonna vajadusi rahuldada?
Looduses leidub üsna suuri strontsiumi nn vulkaani-settemaardlaid, näiteks USA-s California ja Arizona kõrbetes (Muide, on märgatud, et strontsium “armastab” kuuma kliimat, seega on põhjamaades palju harvem.). Tertsiaari ajastul oli selles piirkonnas vägivaldne vulkaaniline tegevus.
Termoveed, mis tõusid koos laavaga maa sisikonnast, olid rikkad strontsiumi poolest. Vulkaanide vahel asuvad järved kogusid seda elementi, moodustades aastatuhandete jooksul selle väga tugevad varud.
Kara-Bogaz-Goli vetes leidub ka strontsiumi. Lahe vee pidev aurustumine viib selleni, et soolade kontsentratsioon pidevalt suureneb ja jõuab lõpuks küllastuspunktini – soolad sadestuvad. Strontsiumi sisaldus nendes setetes on mõnikord 1–2%.
Mõni aasta tagasi avastasid geoloogid Türkmenistani mägedes märkimisväärse tselestiidi lademe. Selle väärtusliku mineraali sinised kihid paiknevad Pamir-Alay edelaosas asuva mäeaheliku Kushhtangtau kurude ja sügavate kanjonite nõlvadel. Pole kahtlust, et türkmeeni "taevalik" kivi teenib edukalt meie riigi majandust.
Kiirustamine pole loodusele omane: nüüd kasutab inimene strontsiumivarusid, mida ta hakkas looma miljoneid aastaid tagasi. Kuid isegi tänapäeval, maa sügavuses, merede ja ookeanide sügavustes, keeruline keemilised protsessid, tekivad väärtuslike elementide kuhjumised, sünnivad uued aarded, kuid neid ei kingita meile, vaid meie kaugetele, kaugetele järglastele.
Bibliograafia
Entsüklopeedia üle maailma
http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/himiya/STRONTSI.html?page=0.3
Wikipedia "Strontsium"
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BD%D1%86%D0%B8%D0%B9
3. Populaarne raamatukogu keemilised elemendid
Looduslik strontsium koosneb neljast stabiilsest isotoobist 88Sr (82,56%), 86Sr (9,86%), 87Sr (7,02%) ja 84Sr (0,56%). Strontsiumi isotoopide arvukus varieerub loodusliku 87 Rb lagunemise tõttu 87 Sr tekke tõttu. Sel põhjusel sõltub strontsiumi täpne isotoopkoostis rubiidiumi sisaldavas kivimis või mineraalis selle kivimi või mineraali vanusest ja Rb/Sr suhtest.
Radioaktiivsed isotoobid massiarvuga 80–97 saadakse kunstlikult, sealhulgas 90 Sr (T 1/2 = 29,12 aastat), mis tekib uraani lõhustumisel. Oksüdatsiooniaste on +2, väga harva +1.
Strontsium sai oma nime mineraali strontianiidi järgi, mis leiti 1787. aastal Strontiani (Šotimaa) lähedal asuvast pliikaevandusest. 1790. aastal näitas inglise keemik Crawford Ader (1748–1795), et strontianiit sisaldab uut, seni tundmatut "maapinda". Selle strontianiidi tunnuse tegi kindlaks ka saksa keemik Martin Heinrich Klaproth (Klaproth Martin Heinrich) (1743–1817). Inglise keemik T. Hop (Hope T.) tõestas 1791. aastal, et strontianiit sisaldab uut elementi. Ta eristas selgelt baariumi, strontsiumi ja kaltsiumi ühendeid, kasutades muu hulgas leegi iseloomulikku värvi: baariumi puhul kollakasroheline, strontsiumi puhul erepunane ja kaltsiumi puhul oranžikaspunane.
Peterburi akadeemik Tobiaš (Tovi Egorovitš) Lovitz (1757–1804) jõudis Lääne teadlastest sõltumatult 1792. aastal mineraalset bariiti uurides järeldusele, et see sisaldab lisaks baariumoksiidile ka "strontsiummulda". ebapuhtus. Tal õnnestus raskest spardist ekstraheerida üle 100 g uut "mulda" ja uurida selle omadusi. Selle töö tulemused avaldati 1795. aastal. Lovitz kirjutas siis: "Olin meeldivalt üllatunud, kui lugesin ... härra suurepärast artiklit ja keskmised nitraatsoolad langevad kõigis punktides ideaalselt kokku minu samade soolade omadustega ... Pidin vaid kontrollima ... strontsiummulda tähelepanuväärset omadust - värvida alkoholileek karmiinpunaseks ja tõepoolest ka minu soola ... omasin selle omaduse täies ulatuses.
Esimest korda eraldas strontsiumi vabal kujul inglise keemik ja füüsik Humphrey Davy 1808. aastal. Strontsiumi metalli saadi selle niisutatud hüdroksiidi elektrolüüsil. Katoodil vabanev strontsium ühines elavhõbedaga, moodustades amalgaami. Amalgaami kuumutamise teel lagundades eraldas Davy puhta metalli.
Strontsiumi levik looduses ja selle tööstuslik tootmine. Strontsiumi sisaldus maakoores on 0,0384%. See on arvukuse poolest viieteistkümnendal kohal ja järgneb kohe baariumile, jäädes veidi alla fluorile. Strontsium ei esine vabas vormis. See moodustab umbes 40 mineraali. Neist olulisim on tselestiin SrSO 4 . Kaevandatakse ka strontianiiti SrCO 3. Strontsium esineb isomorfse lisandina erinevates magneesiumi-, kaltsiumi- ja baariumimineraalides.
Strontsiumi leidub ka looduslikud veed. Merevees on selle kontsentratsioon 0,1 mg/l. See tähendab, et maailma ookeani veed sisaldavad miljardeid tonne strontsiumi. Mineraalvesi, mis sisaldab strontsiumi, peetakse paljulubavaks tooraineks selle elemendi eraldamisel. Ookeanis on osa strontsiumist koondunud ferromangaani sõlmedesse (4900 tonni aastas). Strontsiumi akumuleerivad ka kõige lihtsamad mereorganismid – radiolariaanid, kelle skelett on ehitatud SrSO 4 -st.
Maailma tööstuslike strontsiumiressursside põhjalikku hindamist pole tehtud, kuid arvatakse, et need ulatuvad üle 1 miljardi tonni.
Suurimad tselestiini leiukohad on Mehhikos, Hispaanias ja Türgis. Venemaal on sarnaseid maardlaid Hakassia, Permi ja Tula piirkonnas. Meie riigis rahuldatakse aga nõudlus strontsiumi järele peamiselt impordiga, aga ka apatiidikontsentraadi töötlemisega, kus strontsiumkarbonaati on 2,4%. Eksperdid usuvad, et strontsiumi kaevandamine hiljuti avastatud Kishertskoje maardlast (Permi piirkond) võib mõjutada selle toote olukorda maailmaturul. Permi strontsiumi hind võib osutuda umbes 1,5 korda madalamaks kui Ameerika strontsiumi hind, mille tonn maksab praegu umbes 1200 dollarit.
Strontsiummetallil on hõbevalge värvus. Rafineerimata olekus on see kahvatukollane. See on suhteliselt pehme metall, mida on lihtne noaga lõigata. Toatemperatuuril on strontsiumil kuubikujuline näokeskne võre (a -Sr); temperatuuril üle 231 ° C muutub see kuusnurkseks modifikatsiooniks (b -Sr); temperatuuril 623 ° C muutub see kuubikujuliseks kehakeskseks modifikatsiooniks (g-Sr). Strontsium kuulub kergmetallide hulka, selle a-vormi tihedus on 2,63 g/cm3 (20°C). Strontsiumi sulamistemperatuur on 768°C, keemistemperatuur on 1390°C.
Leelismuldmetallina reageerib strontsium aktiivselt mittemetallidega. Toatemperatuuril on metalliline strontsium kaetud oksiidi ja peroksiidi kilega. See süttib õhu käes kuumutamisel. Strontsium moodustab kergesti nitriidi, hüdriidi ja karbiidi. Kõrgel temperatuuril reageerib strontsium süsinikdioksiidiga:
5Sr + 2CO 2 = SrC 2 + 4SrO
Strontsiummetall reageerib vee ja hapetega, vabastades neist vesinikku:
Sr + 2H3O+ = Sr 2+ + H2 + 2H2O
Kui tekivad halvasti lahustuvad soolad, reaktsioon ei toimu.
Vedelas ammoniaagis lahustub strontsium tumesiniste lahuste moodustumisega, millest aurustumisel võib saada säravat vasevärvi ammoniaaki Sr(NH 3) 6, mis laguneb järk-järgult amiidiks Sr(NH 2) 2.
Metallilise strontsiumi saamiseks looduslikest toorainetest redutseeritakse tselestiidi kontsentraat esmalt kivisöega kuumutamisel strontsiumsulfiidiks. Seejärel töödeldakse strontsiumsulfiidi vesinikkloriidhappega ja saadud strontsiumkloriid dehüdreeritakse. Strontianiidi kontsentraat lagundatakse põletamisel 1200°C juures ja seejärel lahustatakse saadud strontsiumoksiid vees või hapetes. Sageli lahustatakse strontianiit kohe lämmastik- või vesinikkloriidhappes.
Strontsiummetall saadakse sula strontsiumkloriidi (85%) ja kaalium- või ammooniumkloriidi (15%) segu elektrolüüsil nikli- või raudkatoodil temperatuuril 800 °C. Selle meetodiga saadud strontsium sisaldab tavaliselt 0,3–0,4% kaaliumi .
Kasutatakse ka strontsiumoksiidi redutseerimist alumiiniumiga kõrgel temperatuuril:
4SrO + 2Al = 3Sr + SrO Al 2O 3
Räni või ferrosiliitsi kasutatakse ka strontsiumoksiidi metallotermiliseks redutseerimiseks. Protsess viiakse läbi temperatuuril 1000 °C vaakumis terastorus. Strontsiumkloriid redutseeritakse metallilise magneesiumi toimel vesiniku atmosfääris.
Suurimad strontsiumi tootjad on Mehhiko, Hispaania, Türgi ja Ühendkuningriik.
Vaatamata üsna suurepärane sisu maakoores pole metallilist strontsiumit veel laialdaselt kasutatud. Nagu teised leelismuldmetallid, on see võimeline puhastama mustmetalli kahjulikest gaasidest ja lisanditest. See omadus annab strontsiumile võimaluse kasutada metallurgias. Lisaks on strontsium legeeriv lisand magneesiumi, alumiiniumi, plii, nikli ja vasesulamitele.
Strontsiummetall neelab palju gaase ja seetõttu kasutatakse seda elektrovaakumtehnoloogia getterina.
Strontsiumi valdav oksüdatsiooniaste (+2) tuleneb peamiselt selle elektroonilisest konfiguratsioonist. See moodustab arvukalt kahekomponentseid ühendeid ja sooli. Kloriid, bromiid, jodiid, atsetaat ja mõned teised strontsiumi soolad lahustuvad vees hästi. Enamik strontsiumisooli on halvasti lahustuvad; nende hulgas sulfaat, fluoriid, karbonaat, oksalaat. Raskelt lahustuvad strontsiumi soolad on kergesti saadavad vahetusreaktsioonide teel vesilahuses.
Paljudel strontsiumiühenditel on ebatavaline struktuur. Näiteks isoleeritud strontsiumhalogeniidi molekulid on märgatavalt kõverad. Sidemete nurk on SrF2 puhul ~120° ja SrCl2 puhul ~115°. Seda nähtust saab seletada sd- (mitte sp-) hübridisatsiooniga.
Strontsiumoksiid SrO saadakse karbonaadi kaltsineerimisel või hüdroksiidi dehüdraatimisel punasel kuumusel. Selle ühendi võreenergia ja sulamistemperatuur (2665°C) on väga kõrged.
Kui strontsiumoksiidi kaltsineeritakse hapnikukeskkonnas temperatuuril kõrgsurve tekib peroksiid SrO 2. Samuti saadi kollane superoksiid Sr(O2)2. Veega suheldes moodustab strontsiumoksiid hüdroksiidi Sr(OH) 2 .
Strontsiumoksiid– oksiidkatoodide komponent (elektronemitterid elektrovaakumseadmetes). See on osa värvitelerite (neelab röntgenikiirgust), kõrgtemperatuursete ülijuhtide, pürotehniliste segude klaaskineskoobidest. Seda kasutatakse strontsiummetalli tootmise lähteainena.
1920. aastal kasutas American Hill esmakordselt matti glasuuri, mis sisaldas strontsiumi, kaltsiumi ja tsingi oksiide, kuid see asjaolu jäi tähelepanuta ning uus glasuur ei konkureerinud traditsiooniliste pliiglasuuridega. Alles Teise maailmasõja ajal, mil pliid eriti väheks jäi, meenus neile Hilli avastus. See põhjustas uurimistöö laviini: erinevates riikides ilmus kümneid strontsiumglasuuride retsepte. Strontsiumglasuurid pole mitte ainult vähem kahjulikud kui pliiglasuurid, vaid ka soodsamad (strontsiumkarbonaat on 3,5 korda odavam kui punane plii). Samal ajal on neil kõik pliiglasuuride positiivsed omadused. Lisaks omandavad selliste glasuuridega kaetud tooted täiendava kõvaduse, kuumakindluse ja keemilise vastupidavuse.
Räni ja strontsiumi oksiidide baasil valmistatakse ka emailid - läbipaistmatud glasuurid. Titaan- ja tsinkoksiidide lisandid muudavad need läbipaistmatuks. Portselanist esemed, eriti vaasid, on sageli kaunistatud krakleeglasuuridega. Selline vaas näib olevat kaetud maalitud pragude võrega. Kraklee tehnoloogia aluseks on erinevad koefitsiendid glasuuri ja portselani soojuspaisumine. Glasuuritud portselan põletatakse temperatuuril 1280–1300 °C, seejärel alandatakse temperatuur 150–220 °C-ni ja toode, mis pole veel täielikult jahtunud, kastetakse värvsoolade lahusesse (näiteks koobaltisoolad, kui peate hankima musta võrgu). Need soolad täidavad tekkinud praod. Pärast seda toode kuivatatakse ja kuumutatakse uuesti temperatuurini 800–850 ° C - soolad sulavad pragudes ja sulgevad need.
Strontsiumhüdroksiid Sr(OH)2 peetakse mõõdukalt tugevaks aluseks. See ei lahustu vees väga, seetõttu võib see kontsentreeritud leeliselahuse toimel sadestuda:
SrCl 2 + 2KOH(konts.) = Sr(OH) 2 Ї + 2KCl
Kui kristallilist strontsiumhüdroksiidi töödeldakse vesinikperoksiidiga, tekib SrO 2 8H 2 O.
Suhkru eraldamiseks melassist saab kasutada strontsiumhüdroksiidi, kuid tavaliselt kasutatakse odavamat kaltsiumhüdroksiidi.
Strontsiumkarbonaat SrCO 3 lahustub vees vähe (2 10 -3 g 100 g kohta temperatuuril 25 °C). Süsinikdioksiidi liia juuresolekul lahuses muundatakse see vesinikkarbonaadiks Sr(HCO 3) 2 .
Kuumutamisel laguneb strontsiumkarbonaat strontsiumoksiidiks ja süsinikdioksiidiks. See reageerib hapetega, vabastades süsinikdioksiidi ja moodustades vastavad soolad:
SrCO 2 + 3HNO 3 \u003d Sr (NO 3) 2 + CO 2 + H 2 O
Strontsiumkarbonaadi peamised sfäärid kaasaegne maailm– värvitelerite ja arvutite kineskoopide, keraamiliste ferriitmagnetite, keraamiliste glasuuride, hambapastade, korrosioonivastaste ja fosforestseeruvate värvide, kõrgtehnoloogilise keraamika tootmine pürotehnikas. Kõige mahukamad tarbimisalad on kaks esimest. Samal ajal suureneb nõudlus strontsiumkarbonaadi järele teleriklaasi tootmisel koos suuremate teleriekraanide populaarsuse kasvuga. Võimalik, et lameekraantelerite tehnoloogia areng vähendab nõudlust strontsiumkarbonaadi järele teleriekraanide jaoks, kuid tööstuse eksperdid usuvad, et lameekraanteleritest ei saa järgmise 10 aasta jooksul olulisi konkurente.
Euroopas kulub lõviosa strontsiumkarbonaadist ferriitstrontsiummagnetite tootmiseks, mida kasutatakse autotööstuses, kus neid kasutatakse autouste ja pidurisüsteemide magnetluukide valmistamiseks. USA-s ja Jaapanis kasutatakse strontsiumkarbonaati eelkõige teleriklaasi tootmisel.
Aastaid olid maailma suurimad strontsiumkarbonaadi tootjad Mehhiko ja Saksamaa, mille tootmisvõimsus on praegu vastavalt 103 tuhat ja 95 tuhat tonni aastas. Saksamaal kasutatakse toorainena imporditud tselestiini, Mehhiko tehased aga töötavad kohalikul toorainel. AT viimastel aegadel Hiinas laienes strontsiumkarbonaadi tootmise aastane tootmisvõimsus (kuni umbes 140 tuhat tonni). Hiina strontsiumkarbonaati müüakse aktiivselt Aasias ja Euroopas.
Strontsiumnitraat Sr(NO 3) 2 lahustub vees hästi (70,5 g 100 g kohta temperatuuril 20 °C). See saadakse metallilise strontsiumi, oksiidi, hüdroksiidi või strontsiumi karbonaadi reageerimisel lämmastikhappega.
Strontsiumnitraat on signaal-, valgustus- ja süüterakettide pürotehniliste kompositsioonide komponent. See värvib leegi karmiinpunaseks. Kuigi teised strontsiumiühendid annavad leegile sama värvi, on pürotehnikas eelistatud just nitraat: see mitte ainult ei värvi leeki, vaid toimib ka oksüdeeriva ainena. Leegis lagunedes eraldab see vaba hapnikku. Sel juhul moodustub esmalt strontsiumnitrit, mis seejärel muutub strontsiumi ja lämmastiku oksiidideks.
Venemaal kasutati strontsiumiühendeid laialdaselt pürotehnilistes kompositsioonides. Peeter Suure (1672-1725) ajal kasutati neid "lõbusate tulede" saamiseks, mida korraldati erinevate pidustuste ja pidustuste ajal. Akadeemik A.E. Fersman nimetas strontsiumi "punaste tulede metalliks".
Strontsiumsulfaat SrSO4 lahustub vees vähe (0,0113 g 100 g kohta 0 °C juures). Kuumutamisel üle 1580 ° C see laguneb. See saadakse strontsiumisoolade naatriumsulfaadi lahustest sadestamisel.
Strontsiumsulfaati kasutatakse täiteainena värvide ja kummi valmistamisel ning kaaluainena puurimisvedelikes.
Strontsiumkromaat SrCrO 4 sadestub kroomhappe ja baariumhüdroksiidi lahuste segamisel kollaste kristallidena.
Strontsiumdikromaat, mis moodustub hapete toimel kromaadile, lahustub vees hästi. Strontsiumkromaadi muutmiseks dikromaadiks piisab nõrgast happest, näiteks äädikhappest:
2SrCrO 4 + 2CH 3 COOH = 2Sr 2+ + Cr 2 O 7 2– + 2CH 3 COO – + H 2 O
Sel viisil saab seda eraldada vähemlahustuvast baariumkromaadist, mida saab muuta dikromaadiks ainult tugevate hapete toimel.
Strontsiumkromaadil on kõrge valguskindlus, see on väga vastupidav kõrgetele temperatuuridele (kuni 1000 ° C), sellel on terase, magneesiumi ja alumiiniumi suhtes head passiveerimisomadused. Strontsiumkromaati kasutatakse kollase pigmendina lakkide valmistamisel ja kunstilised värvid. Seda nimetatakse strontsiumi kollaseks. See sisaldub vees lahustuvatel vaikudel põhinevates praimerites ja eriti sünteetilistel vaikudel põhinevates kergmetallide ja sulamite praimerites (lennunduspraimerid).
strontsiumtitanaat SrTiO 3 ei lahustu vees, vaid lahustub kuuma kontsentreeritud väävelhappe toimel. Seda saadakse strontsiumi ja titaanoksiidide paagutamisel temperatuuril 1200–1300 ° C või strontsiumi ja titaani raskesti lahustuvate ühendite koossadestamise teel temperatuuril üle 1000 ° C. Strontsiumtitanaati kasutatakse ferroelektrilise ainena, see on piesokeraamika osa. Mikrolainetehnoloogias kasutatakse seda dielektriliste antennide, faasinihutite ja muude seadmete materjalina. Strontsiumtitanaadi kilesid kasutatakse mittelineaarsete kondensaatorite ja infrapunakiirguse andurite valmistamisel. Nende abiga luuakse kihilisi struktuure dielektriline - pooljuht - dielektrik - metall, mida kasutatakse fotodetektorites, mäluseadmetes ja muudes seadmetes.
Strontsiumheksaferriit SrO·6Fe 2 O 3 saadakse raud(III)oksiidi ja strontsiumoksiidi segu paagutamisel. Seda ühendit kasutatakse magnetmaterjalina.
Strontsiumfluoriid SrF 2 lahustub vees vähe (1 liitris toatemperatuuril lahuses veidi üle 0,1 g). See ei reageeri lahjendatud hapetega, vaid lahustub kuuma vesinikkloriidhappe toimel. Gröönimaa krüoliidikaevandustest leiti strontsiumfluoriidi sisaldav mineraal jarliit NaF 3SrF 2 3AlF 3.
Strontsiumfluoriidi kasutatakse optilise ja tuumamaterjalina, spetsiaalsete klaaside ja fosfori komponendina.
Strontsiumkloriid SrCl2 lahustub vees hästi (20 °C juures 34,6 massiprotsenti). Vesilahustest temperatuuril alla 60,34 °C kristalliseerub SrCl 2 6H 2 O heksahüdraat, levides õhus. Kõrgematel temperatuuridel kaotab see kõigepealt 4 veemolekuli, seejärel veel ühe ja 250 ° C juures on see täielikult dehüdreeritud. Erinevalt kaltsiumkloriidheksahüdraadist lahustub strontsiumkloriidheksahüdraat vähesel määral etanoolis (3,64 massiprotsenti temperatuuril 6 °C), mida kasutatakse nende eraldamiseks.
Strontsiumkloriidi kasutatakse pürotehnilistes kompositsioonides. Seda kasutatakse ka külmutusseadmetes, meditsiinis ja kosmeetikas.
Strontsiumbromiid SrBr 2 on hügroskoopne. Küllastunud vesilahuses on selle massifraktsioon 20 ° C juures 50,6%. Alla 88,62 ° C kristalliseerub SrBr 2 6H 2 O heksahüdraat vesilahustest, üle selle temperatuuri SrBr 3 H 2 O monohüdraat. Hüdraadid dehüdreeritakse täielikult temperatuuril 345 ° C. C.
Strontsiumbromiid saadakse strontsiumi reaktsioonil broomiga või strontsiumoksiidi (või karbonaadi) reageerimisel vesinikbromiidhappega. Seda kasutatakse optilise materjalina.
strontsiumjodiid SrI 2 lahustub hästi vees (64,0 massiprotsenti 20 °C juures), halvemini etanoolis (4,3 massiprotsenti temperatuuril 39 °C). Alla 83,9 °C kristalliseerub vesilahustest SrI 2 6H 2 O heksahüdraat, kõrgemal temperatuuril - SrI 2 2H 2 O dihüdraat.
Strontsiumjodiid toimib stsintillatsiooniloendurites luminestseeruva materjalina.
Strontsiumsulfiid SrS saadakse strontsiumi kuumutamisel väävliga või strontsiumsulfaadi redutseerimisel kivisöe, vesiniku ja muude redutseerivate ainetega. Selle värvitud kristallid lagunevad vee toimel. Strontsiumsulfiidi kasutatakse nahatööstuses fosforite, fosforestseeruvate kompositsioonide ja karvade eemaldajate komponendina.
Strontsiumkarboksülaate saab saada strontsiumhüdroksiidi reageerimisel vastavate karboksüülhapetega. Strontsiumi soolad rasvhapped(“strontsiumseebid”) kasutatakse spetsiaalsete määrete valmistamiseks.
Strontsiumiühendid. Eriti aktiivseid ühendeid koostisega SrR2 (R = Me, Et, Ph, PhCH2 jne) saab HgR2 kasutades (sageli ainult madalal temperatuuril).
Bis(tsüklopentadienüül)strontsium on metalli otsese reaktsiooni produkt tsüklopentadieeni endaga või selle endaga
Strontsium - komponent mikroorganismid, taimed ja loomad. Mereradiolaraanidel koosneb luustik strontsiumsulfaadist – tselestiinist. Merevetikad sisaldavad strontsiumi 26-140 mg 100 g kuivaine kohta, maismaataimed - umbes 2,6, mereloomad - 2-50, maismaaloomad - umbes 1,4, bakterid - 0,27-30. Strontsiumi akumuleerumine erinevate organismide poolt ei sõltu ainult nende tüübist ja omadustest, vaid ka strontsiumi ja teiste elementide, peamiselt kaltsiumi ja fosfori, sisalduse vahekorrast keskkonnas.
Loomad saavad strontsiumi vee ja toiduga. Mõned ained, näiteks vetikate polüsahhariidid, häirivad strontsiumi imendumist. Strontsium koguneb luukoesse, mille tuhk sisaldab umbes 0,02% strontsiumi (teistes kudedes - umbes 0,0005%).
Strontsiumi soolad ja ühendid on vähetoksilised ained, kuid strontsiumi liig mõjutab luukoe, maksa ja aju. Kaltsiumi lähedal keemilised omadused, erineb strontsium sellest järsult oma bioloogilise toime poolest. Selle elemendi liigne sisaldus pinnases, vees ja toiduainetes põhjustab inimestel ja loomadel "urhaigust" (nimetatud Urovi jõe järgi Ida-Transbaikaalias) - liigeste kahjustusi ja deformatsioone, kasvupeetust ja muid häireid.
Eriti ohtlikud on strontsiumi radioaktiivsed isotoobid.
Tuumakatsetuste ja tuumaelektrijaamades toimunud õnnetuste tulemusena sattus keskkonda suures koguses radioaktiivset strontsium-90, mille poolestusaeg on 29,12 aastat. Kuni aatomi- ja vesinikrelvade katsetamist kolmes keskkonnas ei keelatud, kasvas radioaktiivse strontsiumi ohvrite arv aasta-aastalt.
Aasta jooksul pärast atmosfääri tuumaplahvatuste lõppemist langes atmosfääri isepuhastumise tulemusena suurem osa radioaktiivsetest saadustest, sealhulgas strontsium-90, atmosfäärist maapinnale. Looduskeskkonna saastamine, mis on tingitud radioaktiivsete saaduste eemaldamisest stratosfäärist planeedi katseobjektidel aastatel 1954–1980 läbi viidud tuumaplahvatustest, mängib nüüd teisejärgulist rolli, selle protsessi panus atmosfääriõhu saastumisesse 90 Sr on kaks suurusjärku väiksem kui tuulega saastunud pinnasest tolmu tõstmisel tuumakatsetuste käigus ja kiirgusõnnetuste tagajärjel.
Strontsium-90 koos tseesium-137-ga on Venemaa peamised saastavad radionukliidid. Kiirgusolukorda mõjutab oluliselt saastunud tsoonide olemasolu, mis tekkisid 1986. aastal Tšernobõli tuumaelektrijaamas ja 1957. aastal Tšeljabinski oblastis Majaki tuumajaamas (“Kõštõmi õnnetus”) toimunud õnnetuste tagajärjel, samuti mõne tuumakütuse tsükliga tegeleva ettevõtte läheduses.
Nüüd on 90 Sr keskmised kontsentratsioonid õhus väljaspool Tšernobõli ja Kyshtõmi õnnetuste tagajärjel saastunud territooriume jõudnud tasemele, mis oli enne Tšernobõli tuumaelektrijaama avariid. Nende õnnetuste käigus saastunud aladega seotud hüdroloogilisi süsteeme mõjutab oluliselt strontsium-90 väljauhtumine mullapinnast.
Mulda sattudes satub strontsium koos lahustuvate kaltsiumiühenditega taimedesse. Rohkem kui teised koguvad 90 Sr liblikõielised taimed, juur- ja mugulkultuurid, vähem - teravili, sh teravili, ja lina. Seemnetesse ja viljadesse koguneb 90 Sr oluliselt vähem kui teistesse organitesse (näiteks nisu lehtedes ja vartes on 90 Sr 10 korda rohkem kui teraviljades).
Taimedest võib strontsium-90 jõuda otse või loomade kaudu inimkehasse. Meestel koguneb strontsium-90 suuremal määral kui naistel. Lapse esimestel elukuudel on strontsium-90 ladestumine suurusjärgu võrra suurem kui täiskasvanul, see satub organismi koos piimaga ja koguneb kiiresti kasvavasse luukoesse.
Radioaktiivne strontsium on koondunud luustikus ja seega avaldab kehale pikaajalisi radioaktiivseid mõjusid. 90 Sr bioloogiline toime on seotud selle leviku olemusega organismis ning sõltub tema ja tema tütarradioisotoobi 90 Y. tekitatud b-kiirguse doosist leukeemia ja luuvähk. Keskkonda sattunud strontsium-90 täielik lagunemine toimub alles mõnesaja aasta pärast.
Strontsiumi radioisotoopi kasutatakse tuumaenergia tootmisel elektripatareid. Selliste patareide tööpõhimõte põhineb strontsium-90 võimel eraldada suure energiaga elektrone, mis seejärel muundatakse elektrienergiaks. Radioaktiivse strontsiumi elemendid, mis on kombineeritud miniatuurseks akuks (tikutopsi suuruseks), on võimelised töötama ilma laadimiseta 15–25 aastat, sellised akud on kosmoserakettide ja Maa tehissatelliitide jaoks asendamatud. Ja Šveitsi kellassepad kasutavad elektrikellade toiteks edukalt pisikesi strontsiumakusid.
Kodumaised teadlased on loonud strontsium-90 baasil põhinevate automaatsete ilmajaamade toiteks elektrienergia isotoopgeneraatori. Sellise generaatori garantiiaeg on 10 aastat, mille jooksul on see võimeline tarnima elektri-šokk seadmed, mis seda vajavad. Kogu selle hooldus seisneb ainult selles ennetavad läbivaatused- iga kahe aasta tagant. Generaatori esimesed näidised paigaldati Transbaikaliasse ja Kruchina taiga jõe ülemjooksule.
Tallinnas töötab tuumamajakas. Selle peamiseks tunnuseks on radioisotoopide termoelektrilised generaatorid, milles strontsium-90 lagunemise tulemusena soojusenergia, mis seejärel muundatakse valguseks.
Paksuse mõõtmiseks kasutatakse seadmeid, mis kasutavad radioaktiivset strontsiumi. Vajalik on kontrollida ja juhtida paberi, kangaste, õhukeste metallribade, plastkilede, katted. Strontsiumi isotoopi kasutatakse aine tiheduse, viskoossuse ja muude omaduste mõõtmise seadmetes, veadetektorites, dosimeetrites ja signaalseadmetes. Inseneriettevõtetes võib sageli leida nn b-releesid, mis kontrollivad töödeldavate detailide tarnimist, kontrollivad tööriista töökõlblikkust ja detaili õiget asendit.
Isolaatoriteks olevate materjalide (paber, kangad, tehiskiud, plastid jne) tootmisel tekib hõõrdumise tõttu staatiline elekter. Selle vältimiseks kasutatakse ioniseerivaid strontsiumiallikaid.
Jelena Savinkina
Strontsium on teise rühma, D. I. Mendelejevi keemiliste elementide perioodilise süsteemi viienda perioodi põhialarühma element aatomnumbriga 38. Seda tähistatakse sümboliga Sr (lat. Strontsium). Lihtaine strontsium on pehme, tempermalmist ja plastiline hõbevalge värvusega leelismuldmetall. Sellel on kõrge keemiline aktiivsus, õhus reageerib see kiiresti niiskuse ja hapnikuga, muutudes kaetud kollase oksiidkilega.
Aatomarv - 38
Aatommass - 87,62
Tihedus, kg/m³ - 2600
Sulamistemperatuur, ° С - 768
Soojusvõimsus, kJ / (kg ° С) - 0,737
Elektronegatiivsus - 1,0
Kovalentne raadius, Å - 1,91
1. ionisatsioon potentsiaal, ev - 5,69
Strontsiumi avastamise ajalugu1764. aastal leiti Šotimaa Strontiani küla lähedalt pliikaevandusest mineraal, mida nad nimetasid strontianiidiks. Pikka aega peeti seda fluoriidi CaF 2 või witeriit BaCO 3 sordiks, kuid 1790. aastal analüüsisid inglise mineraloogid Crawford ja Cruikshank seda mineraali ja leidsid, et see sisaldab uut "maapinda" ja praeguses keeles oksiidi.
Neist sõltumatult uuris sama mineraali teine inglise keemik Hope. Olles jõudnud samadele tulemustele, teatas ta, et strontianiidis on uus element - metallist strontsium.
Ilmselt oli avastus juba "õhus", sest peaaegu samaaegselt teatas väljapaistev Saksa keemik Klaproth uue "maa" avastamisest.
Samadel aastatel sattus "strontsiummaa" jälgedele ka tuntud vene keemik, akadeemik Tovi Egorovich Lovits. Teda oli pikka aega huvitanud mineraal, mida tuntakse raske spardena. Selles mineraalis (selle koostis on BaSO 4) avastas Karl Scheele 1774. aastal uue elemendi baariumi oksiidi. Me ei tea, miks Lovitz polnud raske spardi suhtes ükskõikne; on vaid teada, et teadlane, kes avastas kivisöe adsorptsiooniomadused ning tegi palju rohkem üld- ja orgaanilise keemia vallas, kogus selle mineraali proove. Kuid Lovitz ei olnud lihtsalt kollektsionäär, ta hakkas peagi süstemaatiliselt raskeid spardeid uurima ja jõudis 1792. aastal järeldusele, et see mineraal sisaldab tundmatut lisandit. Tal õnnestus oma kollektsioonist välja võtta päris palju – üle 100 g uut "maapinda" ja jätkas selle omaduste uurimist. Uuringu tulemused avaldati 1795. aastal.
Nii jõudsid strontsiumi avastamisele peaaegu samaaegselt mitmed uurijad erinevatest riikidest. Kuid elementaarsel kujul tõsteti see esile alles 1808. aastal.
Oma aja silmapaistev teadlane Humphry Davy sai juba aru, et strontsiummuld element peab ilmselt olema leelismuldmetall ja sai selle elektrolüüsi teel, s.o. samamoodi nagu kaltsium, magneesium, baarium. Täpsemalt, maailma esimene metalliline strontsium saadi selle niisutatud hüdroksiidi elektrolüüsil. Katoodil vabanenud strontsium ühines koheselt elavhõbedaga, moodustades amalgaami. Amalgaami kuumutamise teel lagundades eraldas Davy puhta metalli.
Strontsiumi olemasolu loodusesStrontsiumi leidub merevees (0,1 mg/l), pinnases (0,035 massiprotsenti). Massi järgi on see geokeemilistes protsessides kaltsiumi satelliit. Tardkivimites on strontsium valdavalt hajutatud kujul ja siseneb isomorfse lisandina kaltsiumi, kaaliumi ja baariumi mineraalide kristallvõresse. Biosfääris koguneb strontsium karbonaatkivimitesse ja eriti soolajärvede ja laguunide setetes.
Strontsium on mikroorganismide, taimede ja loomade lahutamatu osa. Mere radiolaaria (acantaria) luustik koosneb strontsiumsulfaadist - tselestiinist. Merevetikad sisaldavad 26-140 mg strontsiumi 100 g kuivaine kohta, maismaataimed - 2,6, mereloomad - 2-50, maismaaloomad - 1,4, bakterid - 0,27-30. Strontsiumi akumuleerumine erinevate organismide poolt ei sõltu ainult nende liigist, iseärasustest, vaid ka Strontsiumi ja teiste elementide, peamiselt Ca ja P suhtest keskkonnas, samuti organismide kohanemisest konkreetse geokeemilise keskkonnaga.
Looduses esineb strontsium 4 stabiilse isotoobi 84Sr (0,56%), 86Sr (9,86%), 87Sr (7,02%), 88Sr (82,56%) seguna. Kunstlikult on saadud radioaktiivseid isotoope massinumbritega 80–97, sh. 90 Sr (T ½ = 27,7 aastat), tekkis uraani lõhustumisel.
Strontsiumi saamine
Metallilise strontsiumi saamiseks on kolm võimalust:
Peamised strontsiumiühendite tootmise toorained on tselestiini ja strontianiidi rikastamisest saadavad kontsentraadid. Metallist strontsium saadakse strontsiumoksiidi redutseerimisel alumiiniumiga temperatuuril 1100–1150 °C:
4SrO+ 2Al = 3Sr+ SrO Al2O3.
Protsess viiakse läbi perioodilise toimega elektrovaakumseadmetes [1 N/m 2 (10-2 mm Hg)]. Strontsiumi aurud kondenseeruvad seadmesse sisestatud kondensaatori jahutatud pinnale; redutseerimise lõpus täidetakse aparaat argooniga ja kondensaat sulatatakse, mis voolab vormi.
Strontsiumi elektrolüütiline tootmine SrCl 2 ja NaCl segu sulandi elektrolüüsil ei ole voolu madala efektiivsuse ja strontsiumi saastumise tõttu lisanditega laialt levinud.
Strontsiumi füüsikalised omadusedToatemperatuuril on strontsiumi võre näokeskne kuup (α-Sr) perioodiga a = 6,0848Å; temperatuuril üle 248 °C muundub see kuusnurkseks modifikatsiooniks (β-Sr), mille võreperioodid a = 4,32 Å ja c = 7,06 Å; temperatuuril 614 °C muundub see kuubikujuliseks kehakeskseks modifikatsiooniks (γ-Sr) perioodiga a = 4,85Å. Aatomiraadius 2,15Å, ioonraadius Sr 2+ 1,20Å. α-vormi tihedus on 2,63 g / cm 3 (20 ° C); t pl 770 °C, t kip 1383 °C; erisoojusvõimsus 737,4 kJ/(kg K); elektritakistus 22,76·10 -6 oomi·cm -1. Strontsium on paramagnetiline, aatomi magnetiline vastuvõtlikkus toatemperatuuril on 91,2·10 -6 . Strontsium on pehme plastiline metall, mida saab noaga kergesti lõigata.
Polümorfeen – kolm selle modifikatsiooni on teada. Kuni 215 o C on kuubikujuline näokeskne modifikatsioon (α-Sr) stabiilne, vahemikus 215 kuni 605 o C - kuusnurkne (β-Sr), üle 605 o C - kuubikujuline kehakeskne modifikatsioon (γ-Sr).
Sulamistemperatuur - 768 o C, Keemistemperatuur - 1390 o C.
Strontsiumi keemilised omadusedSelle ühendites sisalduva strontsiumi valents on alati +2. Omaduste järgi on strontsium lähedane kaltsiumile ja baariumile, asudes nende vahel vahepealsel positsioonil.
Elektrokeemilises pingereas on strontsium üks aktiivsemaid metalle (selle normaalne elektroodipotentsiaal on –2,89 V. Reageerib intensiivselt veega, moodustades hüdroksiidi:
Sr + 2H 2O \u003d Sr (OH) 2 + H 2
Suhtleb hapetega, tõrjub nende sooladest välja raskmetalle. Kontsentreeritud hapetega (H 2 SO 4, HNO 3) reageerib nõrgalt.
Strontsiummetall oksüdeerub õhus kiiresti, moodustades kollaka kile, milles lisaks SrO oksiidile on alati ka SrO 2 peroksiid ja Sr 3 N 2 nitriid. Õhus kuumutamisel see süttib; õhus olev pulbriline strontsium võib isesüttida.
Reageerib intensiivselt mittemetallidega - väävel, fosfor, halogeenid. Interakteerub vesinikuga (üle 200 o C), lämmastikuga (üle 400 o C). Praktiliselt ei reageeri leelistega.
Kõrgel temperatuuril reageerib see CO 2 -ga, moodustades karbiidi:
5Sr + 2CO 2 = SrC 2 + 4SrO
Kergesti lahustuvad strontsiumisoolad anioonidega Cl-, I-, NO 3-. Soolad anioonidega F -, SO 4 2-, CO 3 2-, PO 4 3- lahustuvad halvasti.
Strontsiumi kasutamineStrontsiumi ja selle keemiliste ühendite peamised kasutusvaldkonnad on raadioelektroonikatööstus, pürotehnika, metallurgia ja toiduainetööstus.
Strontsiumi kasutatakse vase ja mõnede selle sulamite legeerimiseks, aku pliisulamitesse viimiseks, malmi, vase ja terase väävlitustamiseks.
Uraani redutseerimiseks kasutatakse strontsiumi puhtusega 99,99-99,999%.
Magnetiliselt kõvasid strontsiumferriite kasutatakse laialdaselt materjalidena püsimagnetite tootmiseks.
Ammu enne strontsiumi avastamist kasutati selle dešifreerimata ühendeid pürotehnikas punaste tulede tootmiseks. Kuni 20. sajandi 40. aastate keskpaigani oli strontsium ennekõike ilutulestiku, lõbu ja saluudi metall. Magneesiumi-strontsiumi sulamil on kõige tugevamad pürofoorsed omadused ning seda kasutatakse pürotehnikas süüte- ja signaalikompositsioonide jaoks.
Radioaktiivset 90 Sr (poolestusaeg 28,9 aastat) kasutatakse radioisotoopide toiteallikate tootmisel strontsiumtitanaadi kujul (tihedus 4,8 g/cm³, energiaeraldus umbes 0,54 W/cm³).
Strontsiumuranaat mängib olulist rolli vesiniku tootmisel (strontsium-uranaadi tsükkel, Los Alamos, USA) termokeemilisel meetodil (aatomi vesinikuenergia) ja eelkõige töötatakse välja meetodeid uraani tuumade otseseks lõhustamiseks kompositsioonis. strontsiumuranaati, et tekitada soojust vee lagunemisel vesinikuks ja hapnikuks.
Strontsiumoksiidi kasutatakse ülijuhtiva keraamika komponendina.
Strontsiumfluoriidi kasutatakse tahkefaasilise fluori komponendina patareid tohutu energiaintensiivsuse ja energiatihedusega.
Strontsiumi sulameid tina ja pliiga kasutatakse aku juhtmete valamiseks. Strontsium-kaadmiumi sulamid galvaaniliste elementide anoodidele.
Metalli kasutatakse glasuurides ja emailides nõude katmiseks. Strontsiumglasuurid pole mitte ainult kahjutud, vaid ka taskukohased (strontsiumkarbonaat SrCO 3 on 3,5 korda odavam kui punane plii). Neile on omased ka kõik pliiglasuuride positiivsed omadused. Lisaks omandavad selliste glasuuridega kaetud tooted täiendava kõvaduse, kuumakindluse ja keemilise vastupidavuse.
Strontsium on aktiivne metall. See takistab selle laialdast kasutamist tehnoloogias. Kuid teisest küljest võimaldab strontsiumi kõrge keemiline aktiivsus seda teatud piirkondades kasutada. Rahvamajandus. Eelkõige kasutatakse seda vase ja pronksi sulatamisel – strontsium seob väävlit, fosforit, süsinikku ja suurendab räbu voolavust. Seega aitab strontsium kaasa metalli puhastamisele paljudest lisanditest. Lisaks suurendab strontsiumi lisamine vase kõvadust, peaaegu ilma selle elektrijuhtivust vähendamata. Strontsium sisestatakse elektrilistesse vaakumtorudesse, et absorbeerida ülejäänud hapnik ja lämmastik, et muuta vaakum sügavamaks.
Strontsiumi mõju inimorganismileStrontsiumi soolad ja ühendid on madala toksilisusega; nendega töötades tuleb juhinduda leelis- ja leelismuldmetallide soolade ohutuseeskirjadest.
Ei tohiks segi ajada strontsiumi looduslike (mitteradioaktiivsete, vähetoksiliste ja laialdaselt osteoporoosi raviks kasutatavate) ja radioaktiivsete isotoopide mõju inimorganismile. Strontsiumi isotoop 90 Sr on radioaktiivne poolestusajaga 28,9 aastat. 90 Sr läbib β-lagunemist, muutudes radioaktiivseks 90 Y (poolväärtusaeg 64 tundi).Keskkonda sattunud strontsium-90 täielik lagunemine toimub alles mitmesaja aasta pärast. 90 Sr tekib tuumaplahvatuste ja tuumaelektrijaamade heitkoguste käigus.
Radioaktiivsel strontsiumil on peaaegu alati negatiivne mõju inimkehale:
1. See ladestub luustikus (luudesse), mõjutab luukudet ja luuüdi, mis põhjustab kiiritushaiguse, vereloomekoe ja luude kasvajate arengut.
2. Põhjustab leukeemiat ja luude pahaloomulisi kasvajaid (vähki), samuti maksa- ja ajukahjustusi.
Kuni nelja-aastaste laste organismis koguneb strontsium suure kiirusega, kui toimub aktiivne luukoe moodustumine. Strontsiumi vahetus muutub mõnede seedesüsteemi ja kardiovaskulaarsüsteemi haiguste korral. Sissepääsuteed:
Mitteradioaktiivse strontsiumi mõju on äärmiselt haruldane ja ainult siis, kui see puutub kokku muude teguritega (kaltsiumi ja D-vitamiini vaegus, alatoitumus, mikroelementide, nagu baarium, molübdeen, seleen jne, suhte rikkumised). Siis võib see põhjustada lastel "strontsiumrahhiiti" ja "urohaigust" - liigeste kahjustusi ja deformatsioone, kasvupeetust ja muid häireid.
Strontsium-90.
Keskkonda sattudes iseloomustab 90 Sr võime osaleda (peamiselt koos Ca-ga) taimede, loomade ja inimeste ainevahetusprotsessides. Seetõttu on biosfääri saastatuse hindamisel 90 Sr-ga tavaks arvutada 90 Sr/Ca suhe strontsiumiühikutes (1 s.u. = 1 mikron μcurie 90 Sr 1 g Ca kohta). 90 Sr ja Ca liikumise ajal mööda bioloogilisi ja toiduahelad Tekib strontsiumi diskrimineerimine, mille kvantitatiivseks väljendamiseks leitakse "diskrimineerimiskoefitsient", bioloogilise või toiduahela järgmise lüli 90 Sr / Ca suhe eelmises lülis oleva sama väärtusega. Toiduahela viimases lülis on 90 Sr kontsentratsioon reeglina palju madalam kui algses lülis.
Taimed võivad saada 90 Sr otse lehtede otsesest saastumisest või mullast juurte kaudu. Suhteliselt rohkem 90 Sr koguvad liblikõielised taimed, juur- ja mugulkultuurid, vähem teravili, sh teravili, ja lina. Seemnetesse ja viljadesse koguneb 90 Sr oluliselt vähem kui teistesse organitesse (näiteks nisu lehtedes ja vartes on 90 Sr 10 korda rohkem kui teraviljades). Loomadel (tuleb peamiselt koos taimse toiduga) ja inimestel (saab peamiselt lehmapiima ja kalaga) koguneb 90 Sr peamiselt luudesse. 90 Sr ladestumise hulk loomade ja inimeste kehas oleneb indiviidi vanusest, sissetuleva radionukliidi hulgast, uue luukoe kasvukiirusest jm. 90 Sr kujutab endast suurt ohtu lastele, kelle organismi satub koos piimaga ja koguneb kiiresti kasvavasse luukoesse.
Inimestel on strontsium-90 poolväärtusaeg 90-154 päeva.
1963. aastal Moskvas sõlmitud leping tuumarelvade katsetamise keelustamise kohta atmosfääris, kosmoses ja vee all viis atmosfääri peaaegu täieliku vabanemiseni 90 Sr-st ja selle liikuvate vormide vähenemisest pinnases.
Pärast Tšernobõli tuumaelektrijaama avariid jäi kogu strontsium-90-ga oluliselt saastunud territoorium 30-kilomeetrisesse vööndisse. Suures koguses strontsium-90 sattus veekogudesse, kuid jõevees ei ületanud selle kontsentratsioon kordagi aastaks lubatud maksimumi. joogivesi(välja arvatud Pripjati jõgi 1986. aasta mai alguses selle alamjooksul).
Tšernobõli tuumaelektrijaama avarii käigus sattus seda keskkonda suhteliselt vähe - koguheide on hinnanguliselt 0,22 MKi. Ajalooliselt on sellele radionukliidile kiirgushügieenis palju tähelepanu pööratud. Sellel on mitu põhjust. Esiteks moodustab strontsium-90 olulise osa aktiivsusest tuumaplahvatuse saaduste segus: 35% kogu aktiivsusest vahetult pärast plahvatust ja 25% 15-20 aasta pärast ning teiseks tuumaõnnetused Mayakis. Tootmisühendus Lõuna-Uuralites 1957. ja 1967. aastal, mil keskkonda sattus märkimisväärne kogus strontsium-90.
.jpg)
