Strontium- Alkalisches Erdmetall. Es ist eine Substanz von silbrig-weißer Farbe (siehe Foto), sehr weich und plastisch, sogar mit einem gewöhnlichen Messer leicht zu schneiden. Besitzt eine hohe Aktivität, brennt in Gegenwart von Luft, geht chemische Wechselwirkungen mit Wasser ein. Unter natürlichen Bedingungen kommt es nicht in reiner Form vor. Es kommt hauptsächlich in der Zusammensetzung fossiler Mineralien vor, meist in Kombination mit Calcium.

Es wurde erstmals Ende des 18. Jahrhunderts in Schottland in einem Dorf mit dem Namen Stronshian gefunden, das dem gefundenen Mineral den Namen gab - Strontianit. Aber nur 30 Jahre nach der Entdeckung gelang es dem englischen Wissenschaftler H. Davy, es in reiner Form zu isolieren.

Die Verbindungen des Elements werden in der metallurgischen Produktion, der Medizin und der Lebensmittelindustrie verwendet. Sehr interessant ist seine Eigenschaft, beim Brennen Feuer mit einem roten Farbton zu erzeugen, die Anfang des 20. Jahrhunderts von der Pyrotechnik übernommen wurden.

Die Wirkung von Strontium und seine biologische Rolle

Viele assoziieren die Wirkung eines Makroelements mit hoher Toxizität und Radioaktivität. Aber eine solche Meinung ist ziemlich falsch, weil. Das natürliche Element besitzt diese Eigenschaften praktisch nicht und ist sogar in den Geweben biologischer Organismen vorhanden, wo es eine wichtige biologische Rolle spielt und einige Funktionen als Kalziumsatellit hat. Aufgrund der Eigenschaften des Stoffes wird er für medizinische Zwecke verwendet.

Die Hauptansammlung von Strontium im menschlichen Körper fällt auf Knochengewebe. Dies liegt daran, dass das Element in seiner chemischen Wirkung dem Kalzium ähnlich ist und Kalzium wiederum der Hauptbestandteil des "Aufbaus" des Skeletts ist. Aber die Muskeln enthalten nur 1% der Gesamtmasse des Elements im Körper.

Außerdem ist Strontium in den Ablagerungen von Gallen- und Harnsteinen vorhanden, wiederum in Gegenwart von Kalzium.

Übrigens über die Schädlichkeit von Strontium - nur radioaktive Isotope haben eine verheerende Wirkung auf die Gesundheit, die sich in ihren chemischen Eigenschaften praktisch nicht vom natürlichen Element unterscheiden. Vielleicht ist das der Grund für diese Verwirrung.

Tagesrate

Die tägliche Norm eines Makronährstoffs beträgt ungefähr 1 mg. Diese Menge kann ganz einfach mit Nahrung und Trinkwasser aufgefüllt werden. Insgesamt werden etwa 320 mg Strontium im Körper verteilt.

Es sollte jedoch beachtet werden, dass unser Körper nur 10% des ankommenden Elements aufnehmen kann und wir bis zu 5 mg pro Tag erhalten.

Strontiummangel

Das Fehlen eines Makronährstoffs kann nur theoretisch einige Pathologien hervorrufen, bisher wurde dies jedoch nur in Tierversuchen gezeigt. Bisher haben Wissenschaftler die negativen Auswirkungen eines Strontiummangels auf den menschlichen Körper nicht identifiziert.

Derzeit sind nur einige Abhängigkeiten der Assimilation dieses Makronährstoffs unter dem Einfluss anderer Substanzen im Körper bekannt. Dieser Prozess wird zum Beispiel durch bestimmte Aminosäuren, die Zufuhr von Vitamin D und Laktose erleichtert. Und Medikamente auf Basis von Barium- oder Natriumsulfaten sowie Produkte mit einem hohen Gehalt an groben Ballaststoffen haben eine gegenteilige Wirkung.

Es gibt noch ein weiteres unangenehmes Merkmal: Wenn Kalziummangel auftritt, beginnt der Körper, radioaktives Strontium sogar aus der Luft anzusammeln (oft von Industrieunternehmen verschmutzt).

Warum ist Strontium für den Menschen gefährlich und was schadet es?

Strontium ist schließlich in der Lage, eine schädliche radioaktive Wirkung auszuüben. Das Element selbst schadet wenig, und eine kritische Dosis wurde noch nicht festgelegt. Aber seine Isotope können Krankheiten und verschiedene Störungen verursachen. Wie natürliches Strontium reichert es sich im Skelett selbst an, aber seine Wirkung verursacht Schäden am Knochenmark und Zerstörung der eigentlichen Knochenstruktur. Es kann die Zellen des Gehirns und der Leber beeinträchtigen und so das Auftreten von Neubildungen und Tumoren verursachen.

Aber eine der schrecklichsten Folgen der Exposition gegenüber dem Isotop ist die Strahlenkrankheit. Die Folgen der Katastrophe von Tschernobyl sind in unserem Land immer noch zu spüren, und die angesammelten Reserven an radioaktivem Strontium machen sich im Boden, im Wasser und in der Atmosphäre selbst bemerkbar. Sie können auch eine große Dosis erhalten, wenn Sie in Unternehmen arbeiten, die das Element verwenden - es gibt die höchste Rate an Erkrankungen wie Knochensarkom und Leukämie.

Aber auch natürliches Strontium kann unangenehme Folgen haben. Aufgrund einer eher seltenen Reihe von Umständen wie einer unzureichenden Ernährung, einem Mangel an Kalzium, Vitamin D und einem Ungleichgewicht im Körper von Elementen wie Selen und Molybdän entwickeln sich spezifische Krankheiten - Strontium-Rachitis und Harnwegserkrankungen. Letzterer hat seinen Namen von der Gegend, in der die Anwohner im 19. Jahrhundert darunter litten. Sie wurden aufgrund der Krümmung der Struktur des Skeletts, der Knochen und Gelenke behindert. Darüber hinaus litten zum größten Teil diejenigen Menschen, die von Kindheit an an diesen Orten aufgewachsen sind. Erst im 20. Jahrhundert fanden sie heraus, dass das Wasser des örtlichen Flusses eine erhöhte Menge des Elements enthielt. Und während der Wachstumsphase ist der Bewegungsapparat am stärksten betroffen.

Der Kontakt mit Strontiumoxid auf den Schleimhäuten des Mundes oder der Augen kann Verbrennungen und tiefe Schäden verursachen. Und das Einatmen mit Luft kann zur Entwicklung pathologischer Erkrankungen in der Lunge beitragen - Fibrose, Bronchitis und Herzinsuffizienz sind ebenfalls möglich.

Zur Behandlung werden üblicherweise Medikamente auf Basis von Calcium, Magnesium, Natriumsulfat oder Barium eingesetzt. Es können auch Komplexbildner verwendet werden, die radioaktive Toxine binden und aus Zellen entfernen.

Das giftige Isotop Strontium gelangt in den Boden und kann sich daher in Pflanzenfasern und dann in tierischen Organismen anreichern. So sammelt der menschliche Körper langsam aber sicher Giftstoffe an, indem er vergiftete Lebensmittel zu sich nimmt. Die Wärmebehandlung von Produkten kann die Situation ein wenig retten, was zu einer ziemlich signifikanten Verringerung des Gehalts an schädlichen Toxinen in ihnen beiträgt.

Dieses Radionuklid ist sehr schwer aus dem Körper zu entfernen, da es fast ein halbes Jahr dauern kann, bis er mindestens die Hälfte der angesammelten Bestände loswird.

Welche Lebensmittel enthalten?

Indikationen für die Behandlung mit Medikamenten, die auf diesem Element basieren

Es gibt immer noch Hinweise für die Ernennung eines Makroelements, trotz seiner möglichen Toxizität. Und sogar ein radioaktives Isotop wird für medizinische Zwecke verwendet. Seine Strahlung in zulässigen Dosen kann eine therapeutische Wirkung auf Erosionen, Tumore auf der Haut und den Schleimhäuten haben. Bei tieferen Herden kommt diese Methode bereits zum Einsatz.

Außerdem dienen seine Verbindungen als Arzneimittel zur Behandlung von Epilepsie, Nephritis und zur Korrektur von Missbildungen in der Kindheit durch Orthopäden. Bis zu einem gewissen Grad kann es als Antihelminthikum dienen.

STRONTIUM (Strontium, Sr) - ein chemisches Element des Periodensystems von D. I. Mendelejew, einer Untergruppe der Erdalkalimetalle. Im menschlichen Körper konkurriert S. mit Calcium (siehe) um den Einbau in das Kristallgitter von Knochenoxyapatit (siehe). 90 Sr, eines der langlebigsten radioaktiven Spaltprodukte des Urans (siehe), das sich bei Atomwaffentests in Atmosphäre und Biosphäre anreichert (siehe), stellt eine große Gefahr für die Menschheit dar. Die radioaktiven Isotope von S. werden in der Medizin zur Strahlentherapie (siehe), als radioaktive Markierung in diagnostischen Radiopharmaka (siehe) in der medizinischen Biol. Forschung sowie in atomaren elektrischen Batterien. S.-Verbindungen werden in Fehlersuchgeräten, in empfindlichen Instrumenten und in Geräten zur Bekämpfung statischer Elektrizität verwendet, außerdem wird S. in der Funkelektronik, Pyrotechnik, in der metallurgischen und chemischen Industrie sowie bei der Herstellung keramischer Produkte verwendet. Die Verbindungen von S. sind nicht giftig. Beim Umgang mit metallischem S. sollte man sich an den Regeln zum Umgang mit Alkalimetallen (siehe) und Erdalkalimetallen (siehe) orientieren.

S. wurde 1787 in der Nähe der schottischen Stadt Strontiana als Teil eines Minerals entdeckt, das später SrC03-Strontianit genannt wurde.

Die Seriennummer von Strontium ist 38, das Atomgewicht (Masse) ist 87,62. Der Gehalt an S. in der Erdkruste beträgt durchschnittlich 4-10 2 Gew.%. %, in Meerwasser - 0,013 % (13 mg / l). Von industrieller Bedeutung sind die Minerale Strontianit und Coelestin SrSO 4 .

Der menschliche Körper enthält ca. 0,32 g Strontium, hauptsächlich im Knochengewebe, im Blut beträgt die Konzentration von S. normalerweise 0,035 mg / l, im Urin - 0,039 mg / l.

S. ist ein weiches silbrig-weißes Metall, t°pl 770°, t°kip 1383°.

Nach chem. S. hat ähnliche Eigenschaften wie Calcium und Barium (siehe), in Verbindungen Strontium Wertigkeit 4-2, ist chemisch aktiv, wird unter normalen Bedingungen durch Wasser unter Bildung von Sr(OH) 2 oxidiert, sowie durch Sauerstoff und andere Oxidationsmittel .

S. dringt in den menschlichen Körper ein hl. Arr. mit pflanzlichen Lebensmitteln, sowie mit Milch. Es wird im Dünndarm resorbiert und tauscht sich schnell mit S. aus, das in den Knochen enthalten ist. Die Entfernung von S. aus einem Organismus wird durch Komplexe, Aminosäuren, Polyphosphate verstärkt. Der erhöhte Gehalt an Kalzium und Fluor (siehe) im Wasser stört die Anreicherung von S. in den Knochen. Bei einer 5-fachen Erhöhung der Calciumkonzentration in der Nahrung halbiert sich die Anreicherung von S. im Körper. Übermäßige Aufnahme von S. mit Nahrung und Wasser aufgrund seines erhöhten Gehalts an einigen Geochemikalien im Boden. Provinzen (z. B. in einigen Bezirken Ostsibiriens) verursacht eine endemische Krankheit - Ur-Krankheit (siehe Kashin - Beck-Krankheit).

In Knochen, Blut und anderen biol. Die Substrate von S. definieren hl. Arr. Spektralmethoden (siehe Spektroskopie).

radioaktives Strontium

Natürliches S. besteht aus vier stabilen Isotopen mit den Massenzahlen 84, 86, 87 und 88, von denen letzteres am häufigsten vorkommt (82,56 %). Achtzehn radioaktive Isotope von Schwefel sind bekannt (mit den Massenzahlen 78–83, 85, 89–99) und vier Isomere von Isotopen mit den Massenzahlen 79, 83, 85 und 87 (siehe Isomerie).

In der Medizin wird 90Sr zur Strahlentherapie in der Augenheilkunde und Dermatologie sowie in strahlenbiologischen Experimenten als Quelle für β-Strahlung eingesetzt. 85Sr wird entweder durch Bestrahlen eines mit dem 84Sr-Isotop angereicherten Strontium-Targets mit Neutronen in einem Kernreaktor durch die Reaktion 84Sr (11,7) 85Sr hergestellt oder an einem Zyklotron durch Bestrahlen natürlicher Rubidium-Targets mit Protonen oder Deuteronen beispielsweise durch die Reaktion hergestellt 85Rb (p,n) 85Sr. Das Radionuklid 85Sr zerfällt unter Elektroneneinfang und emittiert Gammastrahlung mit einer Energie E Gamma gleich 0,513 MeV (99,28 %) und 0,868 MeV (< 0,1%).

87mSr kann auch durch Bestrahlen eines Strontium-Targets in einem Reaktor durch die Reaktion 86Sr (n, gamma) 87mSr erhalten werden, aber die Ausbeute des gewünschten Isotops ist gering, außerdem werden 85Sr- und 89Sr-Isotope gleichzeitig mit 87mSr gebildet. Daher wird 87niSr normalerweise unter Verwendung eines Isotopengenerators (siehe Radioaktive Isotopengeneratoren) basierend auf dem Ausgangsisotop Yttrium-87 - 87Y (T1 / 2 = 3,3 Tage) gewonnen. 87mSr zerfällt mit einem isomeren Übergang unter Emission von Gammastrahlung mit einer Egamma-Energie von 0,388 MeV und teilweise unter Elektroneneinfang (0,6 %).

89Sr ist zusammen mit 90Sr in Spaltprodukten enthalten, daher wird 89Sr durch Bestrahlung von natürlichem Schwefel in einem Reaktor gewonnen. In diesem Fall wird unvermeidlich auch eine 85Sr-Verunreinigung gebildet. Das 89Sr-Isotop zerfällt unter Emission von P-Strahlung mit einer Energie von 1,463 MeV (ca. 100 %). Das Spektrum enthält auch eine sehr schwache Gammastrahlungslinie mit einer Energie E gamma gleich 0,95 MeV (0,01 %).

90Sr wird durch Isolierung aus einem Gemisch von Uran-Spaltprodukten gewonnen (siehe). Dieses Isotop zerfällt unter Emission von Betastrahlung mit einer Energie von E Beta gleich 0,546 Meu (100 %), ohne begleitende Gammastrahlung. Der Zerfall von 90Sr führt zur Bildung eines Tochterradionuklids 90Y, das unter Emission von p-Strahlung (T1 / 2 = 64 Stunden) zerfällt, bestehend aus zwei Komponenten mit Ep gleich 2,27 MeV (99%) und 0,513 MeV ( 0,02 %). Auch der Zerfall von 90Y sendet sehr schwache Gammastrahlung mit einer Energie von 1,75 MeV (0,02 %) aus.

Die radioaktiven Isotope 89Sr und 90Sr, die in den Abfällen der Nuklearindustrie vorhanden sind und bei Atomwaffentests entstehen, können bei Umweltverschmutzung mit Nahrung, Wasser und Luft in den menschlichen Körper gelangen. Die Quantifizierung der Migration von S. in die Biosphäre erfolgt üblicherweise im Vergleich zu Calcium. Wenn sich 90Sr vom vorherigen Glied in der Kette zum nächsten bewegt, nimmt die Konzentration von 90Sr in den meisten Fällen pro 1 g Calcium ab (der sogenannte Diskriminationskoeffizient). Bei Erwachsenen im Körper-Ernährungs-Glied beträgt dieser Koeffizient 0,25 .

Wie lösliche Verbindungen anderer Erdalkalielemente werden lösliche Verbindungen von S. gut von Ging.-kish absorbiert. der Trakt (10-60 %), die Resorption der schwer auflösbaren Vereinigungen S. (zB SrTi03) bildet weniger 1 %. Der Grad der Aufnahme von S.-Radionukliden im Darm ist altersabhängig. Mit zunehmendem Calciumgehalt in der Nahrung nimmt die Anreicherung von S. im Körper ab. Die Milch trägt zur Vergrößerung der Resorption von S. und des Kalziums im Darmkanal bei. Es wird angenommen, dass dies auf das Vorhandensein von Laktose und Lysin in Milch zurückzuführen ist.

Beim Einatmen werden lösliche S.-Verbindungen schnell aus der Lunge eliminiert, während schwerlösliches SrTiO3 in der Lunge extrem langsam ausgetauscht wird. Die Penetration von Radionuklid S. durch die intakte Haut beträgt ca. ein%. Durch geschädigte Haut (Schnittwunde, Verbrennungen etc.)? sowie aus Unterhaut- und Muskelgewebe wird S. nahezu vollständig resorbiert.

S. ist ein osteotropes Element. Unabhängig vom Eintrittsweg und -rhythmus in den Körper reichern sich lösliche 90Sr-Verbindungen selektiv in den Knochen an. Weniger als 1 % von 90Sr wird in Weichgeweben zurückgehalten.

Bei intravenöser Gabe wird S. sehr schnell aus dem Blutkreislauf eliminiert. Kurz nach der Verabreichung wird die Konzentration von S. in den Knochen 100-mal oder mehr höher als in den Weichteilen. Es werden die Nek-ri Unterschiede in der Anhäufung 90Sr in den abgesonderten Organen und den Texturen bemerkt. Eine relativ höhere Konzentration von 90Sr findet sich bei Versuchstieren in den Nieren, Speicheldrüsen und Schilddrüsen, die niedrigste Konzentration in Haut, Knochenmark und Nebennieren. Die Konzentration von 90Sr in der Nierenrinde ist immer höher als im Mark. S. verweilt zunächst auf den Knochenoberflächen (Periosteum, Endosteum) und verteilt sich dann relativ gleichmäßig über das gesamte Knochenvolumen. Dennoch erweist sich die Verteilung von 90Sr in verschiedenen Teilen desselben Knochens und in verschiedenen Knochen als ungleichmäßig. Während der ersten Zeit nach der Injektion ist die Konzentration von 90Sr in der Epiphyse und Metaphyse des Knochens von Versuchstieren etwa 2-mal höher als in der Diaphyse. Aus der Epiphyse und Metaphyse wird 90Sr schneller ausgeschieden als aus der Diaphyse: in 2 Monaten. Die Konzentration von 90Sr in der Epiphyse und Metaphyse des Knochens nimmt um das 4-fache ab und ändert sich in der Diaphyse fast nicht. Ursprünglich konzentriert sich 90Sr in jenen Bereichen, in denen eine aktive Knochenbildung stattfindet. Eine reichliche Blut- und Lymphzirkulation in den epimetaphysären Bereichen des Knochens trägt zu einer intensiveren Ablagerung von 90Sr darin im Vergleich zur Diaphyse des Röhrenknochens bei. Die Menge der 90Sr-Ablagerung in den Knochen von Tieren ist nicht konstant. Bei allen Tierarten wurde eine starke Abnahme der 90Sr-Fixierung in Knochen mit zunehmendem Alter festgestellt. Die Ablagerung von 90Sr im Skelett hängt maßgeblich von Geschlecht, Schwangerschaft, Stillzeit und dem Zustand des neuroendokrinen Systems ab. Bei männlichen Ratten wurde eine höhere Ablagerung von 90Sr im Skelett festgestellt. Im Skelett trächtiger Weibchen reichert sich 90Sr weniger an (bis zu 25 %) als bei Kontrolltieren. Die Laktation hat einen signifikanten Einfluss auf die Akkumulation von 90Sr im weiblichen Skelett. Mit der Einführung von 90Sr 24 Stunden nach der Geburt wird 90Sr im Skelett von Ratten 1,5- bis 2-mal weniger zurückgehalten als bei nicht laktierenden Weibchen.

Das Eindringen von 90Sr in das Gewebe des Embryos und Fötus hängt von deren Entwicklungsstadium, dem Zustand der Plazenta und der Dauer der Zirkulation des Isotops im Blut der Mutter ab. Die Penetration von 90Sr in den Fötus ist umso größer, je länger das Gestationsalter zum Zeitpunkt der Verabreichung des Radionuklids ist.

Um die schädliche Wirkung von Strontium-Radionukliden zu verringern, ist es notwendig, ihre Anreicherung im Körper zu begrenzen. Zu diesem Zweck ist es erforderlich, bei kontaminierter Haut die offenen Bereiche schnell zu dekontaminieren (mit dem Präparat "Protection-7", Waschpulver "Era" oder "Astra", NEDE-Paste). Bei oraler Aufnahme von Strontium-Radionukliden sollten Gegenmittel verwendet werden, um das Radionuklid zu binden oder zu absorbieren. Zu solchen Gegenmitteln gehören aktiviertes Bariumsulfat (Adso-Bar), Polysurmin, Alginsäurepräparate usw. Beispielsweise verringert das Medikament Adsobar, wenn es unmittelbar nach dem Eintritt von Radionukliden in den Magen eingenommen wird, deren Absorption um das 10- bis 30-fache. Adsorptionsmittel und Gegenmittel sollten sofort nach Feststellung einer Schädigung durch Strontium-Radionuklide verschrieben werden, da eine Verzögerung in diesem Fall zu einer starken Abnahme ihrer positiven Wirkung führt. Gleichzeitig wird empfohlen, Brechmittel (Apomorphin) zu verschreiben oder eine reichliche Magenspülung herzustellen, salzhaltige Abführmittel zu verwenden und Einläufe zu reinigen. Bei Schädigung durch staubartige Präparate sind reichlich Nasen- und Mundspülungen, Expektorantien (Thermopsis mit Soda), Ammoniumchlorid, Injektionen von Calciumpräparaten, Diuretika erforderlich. In späteren Perioden nach der Läsion wird zur Verringerung der Ablagerung von S.-Radionukliden in den Knochen die Verwendung des sogenannten verwendet. stabiles Strontium (S. Lactat oder S. Gluconat). Große Dosen von oralem Calcium oder intravenösem MofyT ersetzen stabile Strontiumpräparate, wenn diese nicht verfügbar sind. Im Zusammenhang mit der guten Rückresorption von Strontium-Radionukliden in den Nierentubuli ist auch der Einsatz von Diuretika indiziert.

Die Abnahme der Anhäufung der Radionuklide S. im Organismus kann man durch die Bildung der Konkurrenzbeziehungen zwischen ihnen und dem stabilen Isotop S. oder dem Kalzium, sowie die Bildung des Mangels dieser Elemente erreichen, wenn das Radionuklid S. schon fixiert war in einem Skelett. Es wurden jedoch noch keine wirksamen Mittel zur Dekoporation von radioaktivem Strontium aus dem Körper gefunden.

Die signifikante Mindestaktivität, für die keine Registrierung oder Genehmigung durch die staatliche Gesundheitsinspektion für 85mSr, 85Sr, 89Sr und 90Sr erforderlich ist, beträgt 3,5*10 -8 , 10 -10 , 2,8*10 -11 und 1,2*10 bzw. -12 Curie/ l.

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Natürliches Strontium besteht aus vier stabilen Isotopen 88Sr (82,56 %), 86Sr (9,86 %), 87Sr (7,02 %) und 84Sr (0,56 %). Die Häufigkeit von Strontiumisotopen variiert aufgrund der Bildung von 87 Sr aufgrund des Zerfalls von natürlichem 87 Rb. Aus diesem Grund hängt die genaue Isotopenzusammensetzung von Strontium in einem Gestein oder Mineral, das Rubidium enthält, vom Alter und dem Rb/Sr-Verhältnis dieses Gesteins oder Minerals ab.

Radioaktive Isotope mit Massenzahlen von 80 bis 97 werden künstlich gewonnen, darunter 90 Sr (T 1/2 = 29,12 Jahre), das bei der Spaltung von Uran entsteht. Die Oxidationsstufe ist +2, sehr selten +1.

Die Geschichte der Entdeckung des Elements.

Strontium erhielt seinen Namen von dem Mineral Strontianit, das 1787 in einer Bleimine in der Nähe von Strontian (Schottland) gefunden wurde. 1790 zeigte der englische Chemiker Crawford Ader (1748–1795), dass Strontianit eine neue, noch unbekannte „Erde“ enthält. Diese Eigenschaft von Strontianit wurde auch von dem deutschen Chemiker Martin Heinrich Klaproth (Klaproth Martin Heinrich) (1743-1817) festgestellt. Der englische Chemiker T. Hop (Hope T.) bewies 1791, dass Strontianit ein neues Element enthält. Er unterschied die Verbindungen von Barium, Strontium und Calcium eindeutig, unter anderem anhand der charakteristischen Farbe der Flamme: Gelbgrün für Barium, Hellrot für Strontium und Orangerot für Calcium.

Unabhängig von westlichen Wissenschaftlern kam der St. Petersburger Akademiker Tobiash (Toviy Egorovich) Lovitz (1757–1804) 1792 bei der Untersuchung des Minerals Baryt zu dem Schluss, dass es neben Bariumoxid auch „Strontiumerde“ als Verunreinigung enthält . Es gelang ihm, mehr als 100 g neue „Erde“ aus schwerem Spat zu extrahieren und seine Eigenschaften zu untersuchen. Die Ergebnisse dieser Arbeit wurden 1795 veröffentlicht. Lovitz schrieb damals: „Ich war angenehm überrascht, als ich las ... den ausgezeichneten Artikel von Herrn und Mittelnitratsalze stimmen in allen Punkten perfekt mit den Eigenschaften meiner gleichen Salze überein ... Ich musste nur ... die bemerkenswerte Eigenschaft der Strontiumerde überprüfen - die Alkoholflamme karminrot zu färben, und tatsächlich besass mein Salz ... diese Eigenschaft im vollen Umfang.

Strontium wurde erstmals 1808 von dem englischen Chemiker und Physiker Humphrey Davy in freier Form isoliert. Strontiummetall wurde durch Elektrolyse seines angefeuchteten Hydroxids gewonnen. Das an der Kathode freigesetzte Strontium verbindet sich mit Quecksilber und bildet ein Amalgam. Davy zersetzte das Amalgam durch Erhitzen und isolierte das reine Metall.

Das Vorkommen von Strontium in der Natur und seine industrielle Produktion. Der Strontiumgehalt in der Erdkruste beträgt 0,0384 %. Es ist das fünfzehnthäufigste und folgt unmittelbar auf Barium, etwas hinter Fluor. Strontium kommt nicht in freier Form vor. Es bildet etwa 40 Mineralien. Das wichtigste davon ist Coelestin SrSO 4 . Strontianit SrCO 3 wird ebenfalls abgebaut. Strontium ist als isomorphe Verunreinigung in verschiedenen Magnesium-, Calcium- und Bariummineralien vorhanden.

Strontium kommt auch in natürlichen Gewässern vor. Im Meerwasser beträgt seine Konzentration 0,1 mg/l. Das bedeutet, dass die Gewässer des Weltozeans Milliarden Tonnen Strontium enthalten. Strontiumhaltige Mineralwässer gelten als aussichtsreiche Rohstoffe zur Isolierung dieses Elements. Im Ozean ist ein Teil des Strontiums in Ferromanganknollen konzentriert (4900 Tonnen pro Jahr). Strontium wird auch von den einfachsten Meeresorganismen angesammelt - Radiolarien, deren Skelett aus SrSO 4 aufgebaut ist.

Eine gründliche Bewertung der weltweiten industriellen Strontiumressourcen wurde nicht durchgeführt, aber es wird angenommen, dass sie 1 Milliarde Tonnen überschreiten.

Die größten Coelestinvorkommen befinden sich in Mexiko, Spanien und der Türkei. In Russland gibt es ähnliche Vorkommen in den Regionen Chakassien, Perm und Tula. Die Nachfrage nach Strontium in unserem Land wird jedoch hauptsächlich durch Importe sowie durch die Verarbeitung von Apatitkonzentrat gedeckt, wo Strontiumcarbonat 2,4% ausmacht. Experten gehen davon aus, dass die Gewinnung von Strontium in der kürzlich entdeckten Lagerstätte Kishertskoye (Region Perm) die Situation auf dem Weltmarkt für dieses Produkt beeinflussen kann. Der Preis für Strontium aus dem Perm könnte etwa 1,5-mal niedriger ausfallen als der Preis für amerikanisches Strontium, das jetzt etwa 1.200 $ pro Tonne kostet.

Charakterisierung einer einfachen Substanz und industrielle Herstellung von metallischem Strontium.

Strontiummetall hat eine silbrig-weiße Farbe. Im unraffinierten Zustand hat es eine hellgelbe Farbe. Dies ist ein relativ weiches Metall, das leicht mit einem Messer geschnitten werden kann. Strontium hat bei Raumtemperatur ein kubisch flächenzentriertes Gitter (a -Sr); bei Temperaturen über 231 ° C verwandelt es sich in eine hexagonale Modifikation (b -Sr); bei 623° C wandelt es sich in eine kubisch raumzentrierte Modifikation (g-Sr) um. Strontium gehört zu den Leichtmetallen, die Dichte seiner a-Form beträgt 2,63 g/cm3 (20°C). Der Schmelzpunkt von Strontium liegt bei 768°C, der Siedepunkt bei 1390°C.

Als Erdalkalimetall reagiert Strontium aktiv mit Nichtmetallen. Bei Raumtemperatur ist metallisches Strontium mit einem Film aus Oxid und Peroxid überzogen. Es entzündet sich, wenn es an der Luft erhitzt wird. Strontium bildet leicht Nitride, Hydride und Carbide. Bei erhöhten Temperaturen reagiert Strontium mit Kohlendioxid:

5Sr + 2CO 2 = SrC 2 + 4SrO

Strontiummetall reagiert mit Wasser und Säuren und setzt dabei Wasserstoff frei:

Sr + 2H 3 O + = Sr 2+ + H 2 + 2H 2 O

Die Reaktion läuft nicht ab, wenn schwerlösliche Salze gebildet werden.

Strontium löst sich in flüssigem Ammoniak unter Bildung dunkelblauer Lösungen, aus denen beim Verdampfen ein brillantes kupferfarbenes Ammoniak Sr(NH 3) 6 erhalten werden kann, das sich allmählich zum Amid Sr(NH 2) 2 zersetzt.

Um metallisches Strontium aus natürlichen Rohstoffen zu gewinnen, wird das Coelestin-Konzentrat zunächst durch Erhitzen mit Kohle zu Strontiumsulfid reduziert. Strontiumsulfid wird dann mit Salzsäure behandelt und das resultierende Strontiumchlorid wird dehydratisiert. Das Strontianitkonzentrat wird durch Brennen bei 1200°C zersetzt, und dann wird das resultierende Strontiumoxid in Wasser oder Säuren gelöst. Strontianit wird oft sofort in Salpeter- oder Salzsäure gelöst.

Strontiummetall wird durch Elektrolyse einer Mischung aus geschmolzenem Strontiumchlorid (85 %) und Kalium- oder Ammoniumchlorid (15 %) an einer Nickel- oder Eisenkathode bei 800 °C gewonnen. Das durch dieses Verfahren gewonnene Strontium enthält üblicherweise 0,3–0,4 % Kalium .

Die Hochtemperaturreduktion von Strontiumoxid mit Aluminium wird ebenfalls verwendet:

4SrO + 2Al = 3Sr + SrOAl 2 O 3

Silizium oder Ferrosilizium wird auch zur metallothermischen Reduktion von Strontiumoxid verwendet. Der Prozess wird bei 1000°C im Vakuum in einem Stahlrohr durchgeführt. Strontiumchlorid wird durch metallisches Magnesium in einer Wasserstoffatmosphäre reduziert.

Die größten Produzenten von Strontium sind Mexiko, Spanien, die Türkei und das Vereinigte Königreich.

Trotz des recht hohen Gehalts in der Erdkruste hat metallisches Strontium noch keine breite Anwendung gefunden. Wie andere Erdalkalimetalle ist es in der Lage, Eisenmetalle von schädlichen Gasen und Verunreinigungen zu reinigen. Diese Eigenschaft gibt Strontium Aussicht auf Anwendung in der Metallurgie. Außerdem ist Strontium ein Legierungszusatz zu Magnesium-, Aluminium-, Blei-, Nickel- und Kupferlegierungen.

Strontiummetall absorbiert viele Gase und wird daher als Getter in der Elektrovakuumtechnik verwendet.

Strontiumverbindungen.

Die vorherrschende Oxidationsstufe (+2) für Strontium ist hauptsächlich auf seine elektronische Konfiguration zurückzuführen. Es bildet zahlreiche binäre Verbindungen und Salze. Chlorid, Bromid, Jodid, Acetat und einige andere Strontiumsalze sind gut wasserlöslich. Die meisten Strontiumsalze sind schwer löslich; darunter Sulfat, Fluorid, Carbonat, Oxalat. Schwerlösliche Strontiumsalze werden leicht durch Austauschreaktionen in wässriger Lösung erhalten.

Viele Strontiumverbindungen haben eine ungewöhnliche Struktur. Beispielsweise sind isolierte Strontiumhalogenidmoleküle merklich gekrümmt. Der Bindungswinkel beträgt ~120° für SrF 2 und ~115° für SrCl 2 . Dieses Phänomen kann durch sd- (statt sp-) Hybridisierung erklärt werden.

Strontiumoxid SrO wird durch Calcinieren des Carbonats oder Dehydratisieren des Hydroxids bei Rotgluttemperatur erhalten. Die Gitterenergie und der Schmelzpunkt dieser Verbindung (2665°C) sind sehr hoch.

Wenn Strontiumoxid in einer Sauerstoffumgebung bei hohem Druck kalziniert wird, wird Peroxid SrO 2 gebildet. Außerdem wurde ein gelbes Superoxid Sr(O 2 ) 2 erhalten. Bei der Wechselwirkung mit Wasser bildet Strontiumoxid das Hydroxid Sr(OH) 2 .

Strontiumoxid– Bestandteil von Oxidkathoden (Elektronenemitter in Elektrovakuumgeräten). Es ist Teil der Glasbildröhren von Farbfernsehern (absorbiert Röntgenstrahlen), Hochtemperatur-Supraleiter, pyrotechnische Mischungen. Es dient als Ausgangsstoff für die Herstellung von Strontiummetall.

1920 verwendete American Hill erstmals eine matte Glasur, die Oxide von Strontium, Kalzium und Zink enthielt, aber diese Tatsache blieb unbemerkt, und die neue Glasur konnte nicht mit traditionellen Bleiglasuren konkurrieren. Erst während des Zweiten Weltkriegs, als Blei besonders knapp wurde, erinnerten sie sich an Hills Entdeckung. Dies löste eine Lawine der Forschung aus: Dutzende Rezepte für Strontiumglasuren tauchten in verschiedenen Ländern auf. Strontiumglasuren sind nicht nur weniger schädlich als Bleiglasuren, sondern auch günstiger (Strontiumkarbonat ist 3,5-mal billiger als Mennige). Gleichzeitig haben sie alle positiven Eigenschaften von Bleiglasuren. Darüber hinaus erhalten mit solchen Glasuren beschichtete Produkte zusätzliche Härte, Hitzebeständigkeit und chemische Beständigkeit.

Auf der Basis von Oxiden von Silizium und Strontium werden auch Emails hergestellt - undurchsichtige Glasuren. Zusätze von Titan- und Zinkoxiden machen sie opak. Porzellanartikel, insbesondere Vasen, werden oft mit Craquelé-Glasuren verziert. Eine solche Vase scheint mit einem Gitter aus gemalten Rissen bedeckt zu sein. Grundlage der Crackle-Technologie sind die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten von Glasur und Porzellan. Glasiertes Porzellan wird bei einer Temperatur von 1280–1300 °C gebrannt, dann wird die Temperatur auf 150–220 °C reduziert und das noch nicht vollständig abgekühlte Produkt in eine Lösung aus Farbsalzen (z. Kobaltsalze, wenn Sie ein schwarzes Netz benötigen). Diese Salze füllen die entstehenden Risse. Danach wird das Produkt getrocknet und erneut auf 800–850 ° C erhitzt - die Salze schmelzen in den Rissen und versiegeln sie.

Strontiumhydroxid Sr(OH)2 gilt als mittelstarke Base. Es ist in Wasser nicht sehr löslich, daher kann es durch Einwirkung einer konzentrierten Alkalilösung ausgefällt werden:

SrCl 2 + 2KOH(konz) = Sr(OH) 2 Ç + 2KCl

Wenn kristallines Strontiumhydroxid mit Wasserstoffperoxid behandelt wird, wird SrO 2 ·8H 2 O gebildet.

Strontiumhydroxid kann verwendet werden, um Zucker aus Melasse zu isolieren, aber normalerweise wird das billigere Calciumhydroxid verwendet.

Strontiumcarbonat SrCO 3 ist in Wasser schwer löslich (2 10 -3 g pro 100 g bei 25°C). In Gegenwart von überschüssigem Kohlendioxid in Lösung wird es in Bicarbonat Sr(HCO 3 ) 2 umgewandelt.

Beim Erhitzen zerfällt Strontiumcarbonat in Strontiumoxid und Kohlendioxid. Es reagiert mit Säuren unter Freisetzung von Kohlendioxid und bildet die entsprechenden Salze:

SrCO 2 + 3HNO 3 \u003d Sr (NO 3) 2 + CO 2 + H 2 O

Die Hauptgebiete von Strontiumcarbonat in der modernen Welt sind die Herstellung von Bildröhren für Farbfernseher und Computer, keramische Ferritmagnete, keramische Glasuren, Zahnpasta, Korrosionsschutz- und phosphoreszierende Farben, Hightech-Keramik und Pyrotechnik. Die größten Verbrauchsbereiche sind die ersten beiden. Gleichzeitig steigt mit der wachsenden Beliebtheit größerer Fernsehbildschirme die Nachfrage nach Strontiumcarbonat bei der Herstellung von Fernsehglas. Es ist möglich, dass Entwicklungen in der Flachbildschirm-TV-Technologie die Nachfrage nach Strontiumcarbonat für Fernsehbildschirme verringern werden, aber Branchenexperten glauben, dass Flachbildschirm-TVs in den nächsten 10 Jahren keine bedeutenden Konkurrenten werden.

Europa verbraucht den Löwenanteil an Strontiumcarbonat für die Herstellung von Ferrit-Strontium-Magneten, die in der Automobilindustrie verwendet werden, wo sie für magnetische Klappen in Autotüren und Bremssystemen verwendet werden. In den USA und Japan wird Strontiumcarbonat vor allem zur Herstellung von Fernsehglas verwendet.

Viele Jahre lang waren Mexiko und Deutschland die weltweit größten Produzenten von Strontiumcarbonat, deren Produktionskapazität jetzt 103.000 bzw. 95.000 Tonnen pro Jahr beträgt. In Deutschland wird importiertes Coelestin als Rohstoff verwendet, während mexikanische Fabriken mit lokalen Rohstoffen arbeiten. Vor kurzem wurde die jährliche Kapazität für die Produktion von Strontiumcarbonat in China erweitert (bis zu etwa 140.000 Tonnen). Chinesisches Strontiumcarbonat wird aktiv in Asien und Europa verkauft.

Strontiumnitrat Sr(NO 3 ) 2 ist sehr gut wasserlöslich (70,5 g pro 100 g bei 20 °C). Es wird durch Umsetzung von metallischem Strontium, Oxid, Hydroxid oder Carbonat von Strontium mit Salpetersäure erhalten.

Strontiumnitrat ist Bestandteil pyrotechnischer Sätze für Signal-, Beleuchtungs- und Brandraketen. Es färbt die Flamme karminrot. Obwohl andere Strontiumverbindungen der Flamme die gleiche Farbe verleihen, wird Nitrat in der Pyrotechnik bevorzugt: Es färbt nicht nur die Flamme, sondern dient auch als Oxidationsmittel. Es zersetzt sich in einer Flamme und setzt freien Sauerstoff frei. Dabei entsteht zunächst Strontiumnitrit, das sich dann in Oxide von Strontium und Stickstoff umwandelt.

In Russland wurden Strontiumverbindungen häufig in pyrotechnischen Kompositionen verwendet. Während der Zeit von Peter dem Großen (1672-1725) wurden sie verwendet, um "lustige Lichter" zu erhalten, die bei verschiedenen Feiern und Festen arrangiert wurden. Akademiker A. E. Fersman nannte Strontium „das Metall der roten Lichter“.

Strontiumsulfat SrSO 4 ist leicht wasserlöslich (0,0113 g in 100 g bei 0°C). Beim Erhitzen über 1580 ° C zersetzt es sich. Es wird durch Fällung aus Lösungen von Strontiumsalzen mit Natriumsulfat gewonnen.

Strontiumsulfat wird als Füllstoff bei der Herstellung von Farben und Gummi sowie als Beschwerungsmittel in Bohrflüssigkeiten verwendet.

Strontiumchromat Beim Mischen von Lösungen von Chromsäure und Bariumhydroxid fällt SrCrO 4 als gelbe Kristalle aus.

Strontiumdichromat, das durch die Einwirkung von Säuren auf Chromat entsteht, ist in Wasser sehr gut löslich. Um Strontiumchromat in Dichromat umzuwandeln, reicht eine schwache Säure wie Essigsäure aus:

2SrCrO 4 + 2CH 3 COOH = 2Sr 2+ + Cr 2 O 7 2– + 2CH 3 COO – + H 2 O

Auf diese Weise kann es vom schwerer löslichen Bariumchromat getrennt werden, das nur durch Einwirkung starker Säuren in Dichromat umgewandelt werden kann.

Strontiumchromat hat eine hohe Lichtbeständigkeit, es ist sehr beständig gegen hohe Temperaturen (bis 1000 °C), es hat gute Passivierungseigenschaften gegenüber Stahl, Magnesium und Aluminium. Strontiumchromat wird als gelbes Pigment bei der Herstellung von Lacken und Kunstfarben verwendet. Es heißt „Strontiumgelb“. Es ist in Grundierungen auf Basis wasserlöslicher Harze und insbesondere Grundierungen auf Basis von Kunstharzen für Leichtmetalle und Legierungen (Luftfahrtgrundierungen) enthalten.

Strontiumtitanat SrTiO 3 löst sich nicht in Wasser, sondern geht unter Einwirkung heißer konzentrierter Schwefelsäure in Lösung. Es wird durch Sintern von Strontium- und Titanoxiden bei 1200–1300 ° C oder Kopräzipitation schwerlöslicher Verbindungen von Strontium und Titan über 1000 ° C. Strontiumtitanat wird als Ferroelektrikum verwendet, es ist Bestandteil von Piezokeramiken. In der Mikrowellentechnik dient es als Material für dielektrische Antennen, Phasenschieber und andere Geräte. Strontiumtitanatfolien werden bei der Herstellung von nichtlinearen Kondensatoren und Infrarotstrahlungssensoren verwendet. Mit ihrer Hilfe entstehen Schichtstrukturen Dielektrikum - Halbleiter - Dielektrikum - Metall, die in Fotodetektoren, Speichergeräten und anderen Geräten verwendet werden.

Strontiumhexaferrit SrO·6Fe 2 O 3 wird durch Sintern einer Mischung aus Eisen(III)oxid und Strontiumoxid erhalten. Diese Verbindung wird als magnetisches Material verwendet.

Strontiumfluorid SrF 2 ist leicht wasserlöslich (knapp über 0,1 g in 1 Liter Lösung bei Raumtemperatur). Es reagiert nicht mit verdünnten Säuren, sondern geht unter Einwirkung heißer Salzsäure in Lösung. Ein Mineral, das Strontiumfluorid enthält, Yarlit NaF 3SrF 2 3AlF 3 , wurde in den Kryolithminen von Grönland gefunden.

Strontiumfluorid wird als optisches und nukleares Material verwendet, als Bestandteil von Spezialgläsern und Leuchtstoffen.

Strontiumchlorid SrCl 2 ist in Wasser sehr gut löslich (34,6 Gew.-% bei 20°C). Aus wässrigen Lösungen unter 60,34 °C kristallisiert SrCl 2 ·6H 2 O-Hexahydrat, das sich an der Luft ausbreitet. Bei höheren Temperaturen verliert es erst 4 Wassermoleküle, dann noch eins und bei 250°C ist es komplett dehydriert. Im Gegensatz zu Calciumchlorid-Hexahydrat ist Strontiumchlorid-Hexahydrat in Ethanol (3,64 Gew.-% bei 6 °C), das zu ihrer Trennung verwendet wird, leicht löslich.

Strontiumchlorid wird in pyrotechnischen Sätzen verwendet. Es wird auch in der Kühlung, Medizin und Kosmetik verwendet.

Strontiumbromid SrBr 2 ist hygroskopisch. In einer gesättigten wässrigen Lösung beträgt sein Massenanteil 50,6 % bei 20 ° C. Unterhalb von 88,62 ° C kristallisiert aus wässrigen Lösungen SrBr 2 6H 2 O-Hexahydrat, oberhalb dieser Temperatur SrBr 3 H 2 O-Monohydrat. Hydrate werden bei 345° vollständig entwässert C.

Strontiumbromid wird durch die Reaktion von Strontium mit Brom oder Strontiumoxid (oder -carbonat) mit Bromwasserstoffsäure erhalten. Es wird als optisches Material verwendet.

Strontiumjodid SrI 2 ist hochgradig löslich in Wasser (64,0 Massen-% bei 20°C), schlechter in Ethanol (4,3 Massen-% bei 39°C). Unterhalb von 83,9 °C kristallisiert SrI 2 6H 2 O-Hexahydrat aus wässrigen Lösungen, oberhalb dieser Temperatur - SrI 2 2H 2 O-Dihydrat.

Strontiumjodid dient als Leuchtstoff in Szintillationszählern.

Strontiumsulfid SrS wird durch Erhitzen von Strontium mit Schwefel oder durch Reduzieren von Strontiumsulfat mit Kohle, Wasserstoff und anderen Reduktionsmitteln erhalten. Seine farblosen Kristalle werden durch Wasser zersetzt. Strontiumsulfid wird als Bestandteil von Leuchtstoffen, phosphoreszierenden Zusammensetzungen, Haarentfernern in der Lederindustrie verwendet.

Strontiumcarboxylate können durch Umsetzung von Strontiumhydroxid mit den entsprechenden Carbonsäuren erhalten werden. Strontiumsalze von Speisefettsäuren ("Strontiumseifen") werden zur Herstellung von Spezialfetten verwendet.

Strontiumverbindungen. Extrem aktive Verbindungen der Zusammensetzung SrR 2 (R = Me, Et, Ph, PhCH 2 etc.) können mit HgR 2 (oft nur bei niedriger Temperatur) erhalten werden.

Bis(cyclopentadienyl)strontium ist das Produkt einer direkten Reaktion des Metalls mit oder mit Cyclopentadien selbst

Die biologische Rolle von Strontium.

Strontium ist ein wesentlicher Bestandteil von Mikroorganismen, Pflanzen und Tieren. Bei marinen Radiolariern besteht das Skelett aus Strontiumsulfat - Coelestin. Algen enthalten 26-140 mg Strontium pro 100 g Trockenmasse, Landpflanzen - etwa 2,6, Meerestiere - 2-50, Landtiere - etwa 1,4, Bakterien - 0,27-30. Die Akkumulation von Strontium durch verschiedene Organismen hängt nicht nur von ihrer Art und ihren Eigenschaften ab, sondern auch vom Verhältnis des Gehalts an Strontium und anderen Elementen, hauptsächlich Calcium und Phosphor, in der Umwelt.

Tiere erhalten Strontium mit Wasser und Futter. Einige Substanzen, wie Polysaccharide aus Algen, stören die Aufnahme von Strontium. Strontium reichert sich im Knochengewebe an, dessen Asche etwa 0,02 % Strontium enthält (in anderen Geweben etwa 0,0005 %).

Salze und Verbindungen des Strontiums sind wenig toxische Substanzen, jedoch werden bei einem Überschuss an Strontium Knochengewebe, Leber und Gehirn in Mitleidenschaft gezogen. Strontium ist in seinen chemischen Eigenschaften dem Kalzium ähnlich und unterscheidet sich in seiner biologischen Wirkung stark davon. Ein zu hoher Gehalt dieses Elements in Böden, Gewässern und Nahrungsmitteln verursacht bei Mensch und Tier (benannt nach dem Fluss Urov in Ost-Transbaikalien) die „Ur-Krankheit“ – Schäden und Missbildungen der Gelenke, Wachstumsverzögerung und andere Störungen.

Besonders gefährlich sind die radioaktiven Isotope des Strontiums.

Infolge von Atomtests und Unfällen in Kernkraftwerken gelangte eine große Menge radioaktives Strontium-90 in die Umwelt, dessen Halbwertszeit 29,12 Jahre beträgt. Bis das Testen von Atom- und Wasserstoffwaffen in drei Umgebungen nicht verboten wurde, wuchs die Zahl der Opfer von radioaktivem Strontium von Jahr zu Jahr.

Innerhalb eines Jahres nach Abschluss der atmosphärischen Atomexplosionen fielen infolge der Selbstreinigung der Atmosphäre die meisten radioaktiven Produkte, einschließlich Strontium-90, aus der Atmosphäre auf die Erdoberfläche. Die Verschmutzung der natürlichen Umwelt durch die Entfernung radioaktiver Produkte nuklearer Explosionen aus der Stratosphäre, die 1954–1980 an den Teststandorten des Planeten durchgeführt wurden, spielt heute eine untergeordnete Rolle, der Beitrag dieses Prozesses zur atmosphärischen Luftverschmutzung mit 90 Sr ist zwei Größenordnungen weniger als durch den Wind, der Staub von kontaminiertem Boden hebt, während Atomtests und als Folge von Strahlenunfällen.

Strontium-90, zusammen mit Cäsium-137, sind die wichtigsten umweltschädlichen Radionuklide in Russland. Die Strahlungssituation wird erheblich durch das Vorhandensein kontaminierter Zonen beeinflusst, die infolge von Unfällen im Kernkraftwerk Tschernobyl im Jahr 1986 und im Kraftwerk Mayak in der Region Tscheljabinsk im Jahr 1957 („Kyshtym-Unfall“) sowie im Nähe einiger Unternehmen des Kernbrennstoffkreislaufs.

Jetzt haben die durchschnittlichen Konzentrationen von 90 Sr in der Luft außerhalb der durch die Unfälle von Tschernobyl und Kyschtym kontaminierten Gebiete die Werte erreicht, die vor dem Unfall im Kernkraftwerk Tschernobyl beobachtet wurden. Die mit den bei diesen Unfällen kontaminierten Gebieten verbundenen hydrologischen Systeme werden durch die Auswaschung von Strontium-90 aus der Bodenoberfläche erheblich beeinträchtigt.

In den Boden gelangt Strontium zusammen mit löslichen Calciumverbindungen in die Pflanzen. Mehr als andere sammeln 90 Sr Hülsenfrüchte, Wurzel- und Knollenfrüchte, weniger - Getreide, einschließlich Getreide und Flachs. In Samen und Früchten wird deutlich weniger 90 Sr angereichert als in anderen Organen (z. B. ist 90 Sr in Weizenblättern und -stielen 10-mal mehr als in Getreide).

Von Pflanzen kann Strontium-90 direkt oder über Tiere in den menschlichen Körper gelangen. Bei Männern reichert sich Strontium-90 stärker an als bei Frauen. In den ersten Lebensmonaten eines Kindes lagert sich Strontium-90 um eine Größenordnung höher ab als bei einem Erwachsenen, es gelangt mit der Milch in den Körper und reichert sich in schnell wachsendem Knochengewebe an.

Radioaktives Strontium reichert sich im Skelett an und setzt so den Körper langfristig radioaktiven Einwirkungen aus. Die biologische Wirkung von 90 Sr hängt mit der Art seiner Verteilung im Körper zusammen und hängt von der Dosis der b-Bestrahlung ab, die von ihm und seinem Tochterradioisotop 90 Y erzeugt wird. Leukämie und Knochenkrebs. Der vollständige Zerfall von Strontium-90, das in die Umwelt gelangt ist, erfolgt erst nach einigen hundert Jahren.

Die Verwendung von Strontium-90.

Das Radioisotop von Strontium wird bei der Herstellung von elektrischen Atombatterien verwendet. Das Funktionsprinzip solcher Batterien basiert auf der Fähigkeit von Strontium-90, Elektronen mit hoher Energie zu emittieren, die dann in elektrische Energie umgewandelt werden. Elemente aus radioaktivem Strontium, kombiniert zu einer Miniaturbatterie (von der Größe einer Streichholzschachtel), können 15–25 Jahre ohne Nachladen störungsfrei funktionieren; solche Batterien sind für Weltraumraketen und künstliche Satelliten der Erde unverzichtbar. Und Schweizer Uhrmacher verwenden erfolgreich winzige Strontiumbatterien, um elektrische Uhren mit Strom zu versorgen.

Einheimische Wissenschaftler haben einen Isotopengenerator für elektrische Energie entwickelt, um automatische Wetterstationen auf der Basis von Strontium-90 zu betreiben. Die Garantiezeit eines solchen Generators beträgt 10 Jahre, in denen er in der Lage ist, elektrische Energie an Geräte zu liefern, die ihn benötigen. Die gesamte Wartung besteht nur aus vorbeugenden Untersuchungen - einmal alle zwei Jahre. Die ersten Muster des Generators wurden in Transbaikalien und im Oberlauf des Taiga-Flusses Kruchina installiert.

In Tallinn ist ein nuklearer Leuchtturm in Betrieb. Sein Hauptmerkmal sind thermoelektrische Radioisotopgeneratoren, in denen durch den Zerfall von Strontium-90 thermische Energie erzeugt wird, die dann in Licht umgewandelt wird.

Zur Dickenmessung werden Geräte verwendet, die radioaktives Strontium verwenden. Dies ist notwendig für die Kontrolle und Verwaltung des Produktionsprozesses von Papier, Stoffen, dünnen Metallbändern, Kunststofffolien, Farbbeschichtungen. Das Strontium-Isotop wird in Geräten zur Messung von Dichte, Viskosität und anderen Eigenschaften einer Substanz, in Fehlerdetektoren, Dosimetern und Signalgeräten verwendet. In Maschinenbauunternehmen finden Sie häufig sogenannte B-Relais, die die Zufuhr von Werkstücken zur Bearbeitung steuern, die Funktionsfähigkeit des Werkzeugs und die korrekte Position des Teils überprüfen.

Bei der Herstellung von isolierenden Materialien (Papier, Stoffe, Kunstfasern, Kunststoffe etc.) entsteht durch Reibung statische Elektrizität. Um dies zu vermeiden, werden ionisierende Strontiumquellen verwendet.

Elena Sawinkina

DEFINITION

Strontium ist das achtunddreißigste Element des Periodensystems. Bezeichnung - Sr vom lateinischen "Strontium". Befindet sich in der fünften Periode, IIA-Gruppe. Bezieht sich auf Metalle. Die Grundgebühr beträgt 38.

Strontium kommt in der Natur hauptsächlich als Sulfate und Carbonate vor und bildet die Minerale Coelestin SrSO 4 und Strontianit SrCO 3 . Der Strontiumgehalt in der Erdkruste beträgt 0,04 % (Masse).

Metallisches Strontium in Form einer einfachen Substanz ist ein weiches silbrig-weißes (Abb. 1) Metall mit Formbarkeit und Plastizität (es lässt sich leicht mit einem Messer schneiden). Reaktiv: oxidiert schnell an der Luft, interagiert ziemlich heftig mit Wasser und verbindet sich direkt mit vielen Elementen.

Reis. 1. Strontium. Aussehen.

Atom- und Molekulargewicht von Strontium

DEFINITION

Relatives Molekulargewicht einer Substanz (M r) ist eine Zahl, die angibt, wie oft die Masse eines bestimmten Moleküls größer als 1/12 der Masse eines Kohlenstoffatoms ist, und relative Atommasse eines Elements (A r)- wie oft die durchschnittliche Masse der Atome eines chemischen Elements größer als 1/12 der Masse eines Kohlenstoffatoms ist.

Da Strontium im freien Zustand in Form von einatomigen Sr-Molekülen vorliegt, stimmen die Werte seiner Atom- und Molekülmasse überein. Sie sind gleich 87,62.

Allotropie und allotrope Modifikationen von Strontium

Strontium existiert in Form von drei kristallinen Modifikationen, die jeweils in einem bestimmten Temperaturbereich stabil sind. So ist α-Strontium bis 215 o C stabil (flächenzentriertes kubisches Gitter), über 605 o C - g - Strontium (raumzentriertes kubisches Gitter) und im Temperaturbereich 215 - 605 o C - b- Strontium (sechseckiges Gitter).

Isotope von Strontium

Es ist bekannt, dass Rubidium in der Natur in Form des einzigen stabilen Isotops 90 Sr vorliegen kann. Die Massenzahl beträgt 90, der Atomkern enthält achtunddreißig Protonen und zweiundfünfzig Neutronen. Radioaktiv.

Strontium-Ionen

Auf dem äußeren Energieniveau des Strontiumatoms gibt es zwei Valenzelektronen:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 5s 2 .

Durch chemische Wechselwirkung gibt Strontium seine Valenzelektronen ab, d.h. ist ihr Spender und verwandelt sich in ein positiv geladenes Ion:

Sr 0 –2e → Sr 2+ .

Molekül und Atom von Strontium

Im freien Zustand liegt Strontium in Form von einatomigen Sr-Molekülen vor. Hier sind einige Eigenschaften, die das Atom und Molekül von Strontium charakterisieren:

Strontiumlegierungen

Strontium hat in der Metallurgie als Legierungsbestandteil von Legierungen auf Kupferbasis breite Anwendung gefunden.

Beispiele für Problemlösungen

BEISPIEL 1

Die Übung	Bestimmen Sie, welche der beiden angegebenen Basen stärker sein wird: Strontium (II) -hydroxid (Sr (OH) 2) oder Cadmiumhydroxid (Cd (OH) 2)?
Entscheidung	Vor der Beantwortung der Problemfrage ist es notwendig, einen Begriff zu geben, was mit der Gründungskraft gemeint ist. Fundamentstärke- Dies ist ein Merkmal dieser Klasse anorganischer Verbindungen, das die Stärke der Bindung von Protonen zeigt, die während der chemischen Reaktion aus dem Lösungsmittelmolekül „abgerissen“ wurden. Strontium und Cadmium befinden sich in derselben Periode sowie in derselben Gruppe des Periodensystems von D.I. Mendeleev (II), nur in verschiedenen Untergruppen. Strontium ist ein Element der Haupt- und Cadmium ist eine sekundäre Untergruppe. Bei gleicher Anzahl von Elektronenschalen ist der Radius eines Cadmiumatoms kleiner als der von Strontium, was es einem Elektron erschwert, von einem Atom abzuprallen. Außerdem ist die Elektronegativität von Cadmium höher als die von Strontium, so dass Cadmium "mit großem Vergnügen" die Elektronen eines anderen Atoms akzeptiert, anstatt seine eigenen aufzugeben; daher ist Strontium(II)hydroxid (Sr(OH) 2) eine stärkere Base.
Antworten	Strontium(II)hydroxid (Sr(OH) 2)