Strontium- maa-alkalimetalli. Se on hopeanvalkoinen aine (katso kuva), erittäin pehmeä ja muovinen, helppo leikata jopa tavallisella veitsellä. Sillä on korkea aktiivisuus, palaa ilman läsnä ollessa, joutuu kemiallisiin vuorovaikutuksiin veden kanssa. Luonnollisissa olosuhteissa sitä ei löydy puhtaassa muodossaan. Sitä löytyy pääasiassa fossiilisten mineraalien koostumuksesta, yleensä yhdessä kalsiumin kanssa.

Se löydettiin ensimmäisen kerran Skotlannista 1700-luvun lopulla kylästä nimeltä Stronshian, joka antoi löydetylle mineraalille nimen - strontianiitti. Mutta vain 30 vuotta löydön jälkeen englantilainen tiedemies H. Davy pystyi eristämään sen puhtaassa muodossaan.

Alkuaineen yhdisteitä käytetään metallurgisessa tuotannossa, lääketieteessä ja elintarviketeollisuudessa. Erittäin mielenkiintoinen on sen ominaisuus palaessaan säteillä punaisia ​​tulipaloja, jotka pyrotekniikka omaksui 1900-luvun alussa.

Strontiumin toiminta ja sen biologinen rooli

Monet yhdistävät makroelementin toiminnan korkeaan toksisuuteen ja radioaktiivisuuteen. Mutta tällainen mielipide on melko virheellinen, koska. luonnollisella elementillä ei käytännössä ole näitä ominaisuuksia, ja se on jopa läsnä biologisten organismien kudoksissa suorittaen tärkeän biologisen roolin ja joitakin toimintoja kalsiumsatelliittina. Aineen ominaisuuksien vuoksi sitä käytetään lääketieteellisiin tarkoituksiin.

Pääasiallinen strontiumin kertymä ihmiskehoon putoaa luukudokseen. Tämä johtuu siitä, että elementti on kemiallisesti samanlainen kuin kalsium, ja kalsium puolestaan ​​on luuston "rakentamisen" pääkomponentti. Mutta lihakset sisältävät vain 1% elementin kokonaismassasta kehossa.

Myös strontiumia on läsnä sappi- ja virtsakivikertymissä, jälleen kalsiumin läsnä ollessa.

Muuten, strontiumin haitallisuudesta - vain radioaktiivisilla isotoopeilla on tuhoisa vaikutus terveyteen, jotka kemiallisilta ominaisuuksiltaan eivät käytännössä eroa luonnollisesta alkuaineesta. Ehkä tämä on syy tähän hämmennykseen.

Päivähinta

Makroravinteen päivittäinen normi on noin 1 mg. Tämä määrä täydentyy melko helposti ruoalla ja juomavedellä. Yhteensä noin 320 mg strontiumia jakautuu elimistöön.

Mutta on pidettävä mielessä, että kehomme pystyy imemään vain 10% saapuvasta elementistä, ja saamme jopa 5 mg päivässä.

Strontiumin puute

Makroravinteen puute voi vain teoriassa aiheuttaa joitain patologioita, mutta toistaiseksi tämä on osoitettu vain eläinkokeissa. Toistaiseksi tutkijat eivät ole tunnistaneet strontiumin puutteen negatiivista vaikutusta ihmiskehoon.

Tällä hetkellä on tunnistettu vain joitain riippuvuuksia tämän makroravinteen assimilaatiosta kehon muiden aineiden vaikutuksesta. Tätä prosessia helpottavat esimerkiksi tietyt aminohapot, D-vitamiinin ja laktoosin saanti. Ja barium- tai natriumsulfaatteihin perustuvilla lääkkeillä sekä tuotteilla, joissa on runsaasti karkeaa ravintokuitua, on päinvastainen vaikutus.

On toinen epämiellyttävä ominaisuus - kun kalsiumin puute ilmenee, keho alkaa kerääntyä radioaktiivista strontiumia jopa ilmasta (usein teollisuusyritysten saastuttamaa).

Miksi strontium on vaarallista ihmisille ja mitä haittaa siitä on?

Strontium pystyy kuitenkin saamaan aikaan haitallisen radioaktiivisen vaikutuksen. Elementti itsessään tekee vain vähän haittaa, eikä kriittistä annosta ole vielä vahvistettu. Mutta sen isotoopit voivat aiheuttaa sairauksia ja erilaisia ​​häiriöitä. Kuten luonnollinen strontium, se kerääntyy itse luurankoon, mutta sen toiminta vahingoittaa luuydintä ja tuhoaa luuston rakenteen. Se voi vaikuttaa aivojen ja maksan soluihin ja siten aiheuttaa kasvaimia ja kasvaimia.

Mutta yksi isotoopille altistumisen kamalimmista seurauksista on säteilysairaus. Tshernobylin katastrofin seuraukset tuntuvat edelleen maassamme, ja kertyneet radioaktiivisen strontiumin varat tuntuvat maaperässä, vedessä ja itse ilmakehässä. Suuren annoksen saa myös elementtiä käyttävissä yrityksissä työskentelemällä - siellä on korkein luusarkooman ja leukemian sairauksia.

Mutta luonnollinen strontium voi myös aiheuttaa epämiellyttäviä seurauksia. Melko harvinaisista olosuhteista johtuen, kuten riittämätön ruokavalio, kalsiumin ja D-vitamiinin puute sekä seleenin ja molybdeenin kaltaisten elementtien epätasapaino, kehittyy tiettyjä sairauksia - strontiumrahittia ja virtsaputken sairautta. Jälkimmäinen sai nimensä alueesta, jossa paikalliset asukkaat kärsivät niistä jo 1800-luvulla. Heistä tuli vammaisia ​​luuston, luiden ja nivelten rakenteen kaarevuuden vuoksi. Lisäksi suurimmaksi osaksi ne ihmiset, jotka kasvoivat näissä paikoissa lapsuudesta, kärsivät. Vasta 1900-luvulla he havaitsivat, että paikallisen joen vedet sisälsivät lisääntyneen määrän alkuainetta. Ja kasvun aikana tuki- ja liikuntaelimistöön vaikuttaa eniten.

Kosketus strontiumoksidin kanssa suun tai silmien limakalvoilla voi aiheuttaa palovammoja ja syviä vaurioita. Ja sen hengittäminen ilman kanssa voi edistää patologisten sairauksien kehittymistä keuhkoissa - fibroosi, keuhkoputkentulehdus ja sydämen vajaatoiminta ovat myös mahdollisia.

Hoidona käytetään yleensä kalsiumiin, magnesiumiin, natriumsulfaattiin tai bariumiin perustuvia lääkkeitä. On myös mahdollista käyttää kompleksinmuodostajia, jotka sitovat ja poistavat radioaktiivisia myrkkyjä soluista.

Maaperään joutuessaan strontiumin myrkyllinen isotooppi pystyy siten kerääntymään kasvikuituihin ja sitten eläinorganismeihin. Näin ollen ihmiskeho kerää hitaasti mutta varmasti myrkkyjä syömällä myrkyllisiä ruokia. Tuotteiden lämpökäsittely voi pelastaa tilanteen hieman, mikä edistää melko merkittävää haitallisen toksiinin pitoisuuden vähenemistä niissä.

Tämä radionuklidi on erittäin vaikea poistaa elimistöstä, koska hänellä voi kestää lähes puoli vuotta päästä eroon ainakin puolesta kertyneestä varastosta.

Mitä ruoka sisältää?

Käyttöaiheet tähän elementtiin perustuvilla lääkkeillä

Makroelementin nimeämiseen on edelleen viitteitä sen mahdollisesta myrkyllisyydestä huolimatta. Ja jopa radioaktiivista isotooppia käytetään lääketieteellisiin tarkoituksiin. Sen säteilyllä sallituissa annoksissa voi olla terapeuttinen vaikutus eroosioihin, ihon ja limakalvojen kasvaimiin. Syvemmällä fokuksella tätä menetelmää käytetään jo.

Sen yhdisteet toimivat myös lääkkeinä epilepsian, munuaistulehduksen ja ortopedien korjaamaan epämuodostumia lapsuudessa. Jossain määrin se voi toimia antihelmintisenä aineena.

STRONTIUM (Strontium, Sr) - D. I. Mendelejevin jaksollisen järjestelmän kemiallinen alkuaine, maa-alkalimetallien alaryhmä. Ihmiskehossa S. kilpailee kalsiumin kanssa (katso) päästäkseen luun oksiapatiitin kidehilaan (katso). 90 Sr, yksi pitkäikäisimmistä uraanin radioaktiivisista fissiotuotteista (katso), kertyy ilmakehään ja biosfääriin ydinasekokeiden aikana (katso), aiheuttaa suuren vaaran ihmiskunnalle. S.:n radioaktiivisia isotooppeja käytetään lääketieteessä sädehoidossa (katso), radioaktiivisena leimana diagnostisissa radiofarmaseuttisissa aineissa (katso) lääketieteellisessä biol. tutkimusta sekä atomisähköakkuja. S.-yhdisteitä käytetään vianilmaisimissa, herkissä instrumenteissa ja staattisen sähkön torjuntaan tarkoitetuissa laitteissa, lisäksi S.:tä käytetään radioelektroniikassa, pyrotekniikassa, metallurgisessa ja kemianteollisuudessa sekä keraamisten tuotteiden valmistuksessa. S:n yhteydet eivät ole myrkyllisiä. Kun työskentelet metallisen S.:n kanssa, on noudatettava alkalimetallien (katso) ja maa-alkalimetallien (katso) käsittelyä koskevia sääntöjä.

S. löydettiin osana myöhemmin SrC03 strontianiitiksi nimettyä mineraalia vuonna 1787 lähellä Skotlannin Strontianan kaupunkia.

Strontiumin sarjanumero on 38, atomipaino (massa) on 87,62. S.:n pitoisuus maankuoressa on keskimäärin 4-10 2 painoprosenttia. %, merivedessä - 0,013% (13 mg / l). Mineraalit strontianiitti ja selestiitti SrSO 4 ovat teollisesti tärkeitä.

Ihmiskeho sisältää n. 0,32 g strontiumia, pääasiassa luukudoksessa, veressä, S.:n pitoisuus on normaalisti 0,035 mg / l, virtsassa - 0,039 mg / l.

S. on pehmeä hopeanvalkoinen metalli, t°pl 770°, t°kip 1383°.

Chem. S.:n ominaisuudet ovat samankaltaisia ​​kuin kalsiumilla ja bariumilla (katso), strontium 4-2:n valenssissa, on kemiallisesti aktiivinen, hapettuu normaaleissa olosuhteissa veden vaikutuksesta muodostaen Sr(OH) 2:ta sekä myös hapen ja muiden hapettavat aineet.

S. pääsee ihmiskehoon hl. arr. kasviruokien kanssa sekä maidon kanssa. Se imeytyy ohutsuolessa ja vaihtuu nopeasti luissa olevan S.:n kanssa. S.:n poistumista organismista vahvistavat kompleksit, aminohapot, polyfosfaatit. Veden lisääntynyt kalsiumin ja fluorin pitoisuus (katso) häiritsee S.:n kumuloitumista luissa. Kun ruokavalion kalsiumpitoisuus kasvaa 5-kertaiseksi, S:n kertyminen kehoon puolittuu. Liiallinen S.:n saanti ruoan ja veden kanssa johtuen sen lisääntyneestä pitoisuudesta maaperässä joidenkin geokemiallisten aineiden kanssa. maakunnissa (esim. joissakin Itä-Siperian alueilla) aiheuttaa endeemisen taudin - ur-taudin (katso Kashin - Beckin tauti).

Luissa, veressä ja muissa biol. S:n substraatit määrittelevät hl. arr. spektrimenetelmät (katso Spektroskopia).

radioaktiivinen strontium

Natural S. koostuu neljästä stabiilista isotoopista, joiden massaluvut ovat 84, 86, 87 ja 88, joista jälkimmäinen on yleisin (82,56 %). Tunnetaan 18 rikin radioaktiivista isotooppia (massaluvuilla 78–83, 85, 89–99) ja isotooppien neljä isomeeriä massaluvuilla 79, 83, 85 ja 87 (katso Isomerismi).

Lääketieteessä 90Sr:ää käytetään sädehoidossa silmä- ja dermatologiassa sekä radiobiologisissa kokeissa β-säteilyn lähteenä. 85Sr valmistetaan joko säteilyttämällä strontiumkohdetta, joka on rikastettu 84Sr-isotoopissa neutroneilla ydinreaktorissa reaktiolla 84Sr (11.7) 85Sr, tai tuotetaan syklotronissa säteilyttämällä luonnollisia rubidiumkohteita protoneilla tai deuteroneilla esimerkiksi reaktiolla. 85Rb (p, n) 85Sr. Radionuklidi 85Sr hajoaa elektronien sieppauksella ja emittoi gammasäteilyä, jonka energia E gamma on 0,513 MeV (99,28 %) ja 0,868 MeV (< 0,1%).

87mSr voidaan saada myös säteilyttämällä strontiumkohde reaktorissa reaktiolla 86Sr (n, gamma) 87mSr, mutta halutun isotoopin saanto on pieni, lisäksi 85Sr- ja 89Sr-isotooppeja muodostuu samanaikaisesti 87mSr:n kanssa. Siksi yleensä 87niSr saadaan käyttämällä isotooppigeneraattoria (katso Radioaktiiviset isotooppigeneraattorit), joka perustuu yttrium-87 - 87Y:n kantaisotooppiin (T1 / 2 = 3,3 päivää). 87mSr hajoaa isomeerisiirtymällä lähettäen gammasäteilyä 0,388 MeV:n Egamma-energialla ja osittain elektronien sieppauksella (0,6 %).

89Sr sisältyy fissiotuotteisiin yhdessä 90Sr:n kanssa, joten 89Sr saadaan säteilyttämällä luonnollista rikkiä reaktorissa. Tässä tapauksessa myös 85Sr-epäpuhtaus muodostuu väistämättä. 89Sr-isotooppi hajoaa lähettämällä P-säteilyä, jonka energia on 1,463 MeV (n. 100 %). Spektri sisältää myös erittäin heikon gammasäteilyviivan, jonka energia E gamma on 0,95 MeV (0,01 %).

90Sr saadaan eristämällä uraanin fissiotuotteiden seoksesta (katso). Tämä isotooppi hajoaa lähettämällä beetasäteilyä, jonka energia E beeta on 0,546 Meu (100 %), ilman mukana gammasäteilyä. 90Sr:n hajoaminen johtaa tytärradionuklidin 90Y muodostumiseen, joka hajoaa (T1 / 2 = 64 tuntia) p-säteilyn emission kanssa ja joka koostuu kahdesta komponentista, joiden Ep on 2,27 MeV (99 %) ja 0,513 MeV ( 0,02 %). 90Y:n hajoaminen lähettää myös erittäin heikkoa gammasäteilyä, jonka energia on 1,75 MeV (0,02 %).

Ydinteollisuuden jätteissä olevat radioaktiiviset isotoopit 89Sr ja 90Sr, jotka muodostuvat ydinasekokeiden yhteydessä, voivat päästä ihmiskehoon ruoan, veden ja ilman kanssa ympäristön saastuessa. S.:n vaeltamisen kvantifiointi biosfäärissä suoritetaan yleensä kalsiumiin verrattuna. Useimmissa tapauksissa, kun 90Sr siirtyy ketjun edellisestä linkistä seuraavaan, 90Sr:n pitoisuus laskee per 1 g kalsiumia (ns. erotuskerroin), aikuisilla kehon ja ruokavalion linkissä tämä kerroin on 0,25. .

Kuten muiden maa-alkali-alkuaineiden liukoiset yhdisteet, myös S.:n liukoiset yhdisteet imeytyvät hyvin. polku (10-60 %), huonosti liukenevien S.-liitosten (esim. SrTi03) absorptio on alle 1 %. S.:n radionuklidien imeytymisaste suolistossa riippuu iästä. Kun ruokavalion kalsiumpitoisuus kasvaa, S:n kertyminen kehoon vähenee. Maito edistää S.:n imeytymistä ja kalsiumin lisääntymistä suolistossa. Tämän uskotaan johtuvan laktoosin ja lysiinin läsnäolosta maidossa.

Hengitettynä liukoiset S.-yhdisteet poistuvat nopeasti keuhkoista, kun taas huonosti liukeneva SrTi03 vaihtuu keuhkoissa erittäin hitaasti. Radionuklidi S.:n tunkeutuminen ehjän ihon läpi tekee n. yksi%. Vaurioituneen ihon kautta (haava, palovammat jne.)? samoin kuin ihonalaisesta kudoksesta ja lihaskudoksesta, S. imeytyy lähes täydellisesti.

S. on osteotrooppinen alkuaine. Riippumatta kehoon pääsyn reitistä ja rytmistä, liukoiset 90Sr-yhdisteet kertyvät selektiivisesti luihin. Alle 1 % 90Sr:stä jää pehmytkudoksiin.

Laskimonsisäisellä annolla S. eliminoituu erittäin nopeasti verenkierrosta. Pian annon jälkeen S.:n pitoisuus luissa nousee 100 kertaa tai enemmän kuin pehmytkudoksissa. Nek-ry-erot 90Sr:n kertymisessä erillisissä rungoissa ja kankaissa on huomioitu. Suhteellisen korkeampi 90Sr-pitoisuus koe-eläimillä löytyy munuaisista, sylkirauhasista ja kilpirauhasista ja pienin - ihossa, luuytimessä ja lisämunuaisissa. 90Sr:n pitoisuus munuaiskuoressa on aina korkeampi kuin ydinytimessä. S. viipyy aluksi luun pinnoilla (periosteum, endosteum) ja jakautuu sitten suhteellisen tasaisesti koko luun tilavuuteen. Siitä huolimatta 90Sr:n jakautuminen saman luun eri osissa ja eri luissa osoittautuu epätasaiseksi. Ensimmäisellä kerralla injektion jälkeen 90Sr:n pitoisuus koe-eläinten luun epifyysissä ja metafyysissä on noin 2 kertaa suurempi kuin diafyysissä. Epifyysistä ja metafyysistä 90Sr erittyy nopeammin kuin diafyysistä: 2 kuukaudessa. 90Sr:n pitoisuus luun epifyysissä ja metafyysissä laskee 4 kertaa, eikä diafyysissä lähes muutu. Aluksi 90Sr keskittyy niihin kohtiin, joissa tapahtuu aktiivista luun muodostumista. Runsas veren ja imusolmukkeen kierto luun epimetafyysialueilla edistää 90Sr:n intensiivisyyttä niille verrattuna putkiluun diafyyseihin. 90Sr:n laskeuma eläinten luissa ei ole vakio. Kaikilla eläinlajilla havaittiin jyrkkä lasku 90Sr:n kiinnittymisessä luissa iän myötä. 90Sr:n laskeutuminen luustoon riippuu merkittävästi sukupuolesta, raskaudesta, imettämisestä ja neuroendokriinisen järjestelmän tilasta. Urosrotilla havaittiin suurempi 90Sr:n kertymä luurankoon. Tiineillä naarailla 90Sr kerääntyy vähemmän (jopa 25 %) kuin kontrollieläimissä. Imetys vaikuttaa merkittävästi 90Sr:n kertymiseen naaraiden luustoon. Kun 90Sr otetaan käyttöön 24 tuntia syntymän jälkeen, 90Sr pysyy rottien luustoon 1,5-2 kertaa vähemmän kuin ei-imettävillä naarailla.

90Sr:n tunkeutuminen alkion ja sikiön kudoksiin riippuu niiden kehitysvaiheesta, istukan tilasta ja isotoopin kierron kestosta äidin veressä. 90Sr:n tunkeutuminen sikiöön on sitä suurempi, mitä pidempi raskausikä radionuklidin antohetkellä on.

Strontiumradionuklidien haitallisen vaikutuksen vähentämiseksi on tarpeen rajoittaa niiden kertymistä elimistöön. Tätä tarkoitusta varten, kun iho on saastunut, sen avoimet alueet on desinfioitava nopeasti (Protection-7-valmiste, Era- tai Astra-pesujauheet, NEDE-tahna). Jos strontiumradionuklideja otetaan suun kautta, tulee käyttää vastalääkkeitä radionuklidin sitomiseen tai absorboimiseen. Tällaisia ​​vasta-aineita ovat aktivoitu bariumsulfaatti (adso-bar), polysurmiini, algiinihappovalmisteet jne. Esimerkiksi lääkeaine adsobar, kun sitä otetaan välittömästi radionuklidien jouduttua mahalaukkuun, vähentää niiden imeytymistä 10-30 kertaa. Adsorbentit ja vastalääkkeet tulee määrätä välittömästi strontiumradionuklidien aiheuttamien vaurioiden havaitsemisen jälkeen, koska viivästys tässä tapauksessa johtaa niiden positiivisen vaikutuksen jyrkäseen vähenemiseen. Samalla on suositeltavaa määrätä oksennuslääkkeitä (apomorfiinia) tai tuottaa runsasta mahahuuhtelua, käyttää suolapitoisia laksatiiveja, puhdistavia peräruiskeita. Pölymäisten valmisteiden aiheuttamat vauriot, nenän ja suuontelon runsas pesu, yskänlääke (termopsis soodalla), ammoniumkloridi, kalsiumvalmisteiden injektiot, diureetit ovat välttämättömiä. Myöhemmin vaurion jälkeisinä jaksoina S.:n radionuklidien luissa kertymisen vähentämiseksi on suositeltavaa käyttää ns. stabiili strontium (S. laktaatti tai S. glukonaatti). Suuret annokset oraalista kalsiumia tai suonensisäistä MofyT:tä korvaavat vakaat strontiumvalmisteet, jos niitä ei ole saatavilla. Strontiumradionuklidien hyvän reabsorption yhteydessä munuaistiehyissä on myös diureettien käyttö aiheellista.

Nek-parvivähennys S.:n radionuklidien kertymisessä organismiin voidaan saavuttaa luomalla kilpailusuhteet niiden ja stabiilin isotoopin S.:n tai kalsiumin välille sekä luomalla näiden alkuaineiden puutos, kun S.:n radionuklidi oli jo kiinnitetty luurangossa. Tehokkaita keinoja radioaktiivisen strontiumin poistamiseksi kehosta ei kuitenkaan ole vielä löydetty.

Pienin merkittävä toiminta, joka ei vaadi rekisteröintiä tai lupaa valtion terveystarkastuksesta 85mSr:lle, 85Sr:lle, 89Sr:lle ja 90Sr:lle on 3,5*10 -8, 10 -10, 2,8*10 -11 ja 1,2*10, vastaavasti -12 curie/ l.

Bibliografia: Borisov V.P. ja muut. Hätähoito akuutin säteilyaltistuksen vuoksi, M., 1976; Buldakov L. A. ja Moskalev Yu. I. Cs137, Sr90 ja Ru106 sallittujen tasojen jakautumisongelmat ja kokeellinen arviointi, M., 1968, bibliogr.; Voinar A. I. Hivenaineiden biologinen rooli eläinten ja ihmisten kehossa, s. 46, M., 1960; Ilyin JI. A. ja Ivannikov A. T. Radioaktiiviset aineet ja haavat, M., 1979; To ja kanssa ja in fi-on B. S. ja T noin r ben to noin V. P. Life of a luukudoksen, M., 1979; JI e in ja V. I N. Radioaktiivisten preparaattien saaminen, M., 1972; Metabolism of strontium, toim. J. M. A. Lenihena ja muut, käänn. Englannista, M., 1971; Poluektov N. S. ja muut. Analytical chemistry of strontium, M., 1978; P em ja G. Epäorgaanisen kemian kurssi, käänn. saksasta, osa 1, M., 1972; Potilaan suojelu radionukliditutkimuksissa, Oxford, 1969, bibliogr.; Isotooppitaulukko, toim. kirjoittanut C. M. Lederer a. V. S. Shirley, N. Y. a. o., 1978.

A. V. Babkov, Yu. I. Moskalev (rad.).

Luonnollinen strontium koostuu neljästä stabiilista isotoopista: 88Sr (82,56 %), 86Sr (9,86 %), 87Sr (7,02 %) ja 84Sr (0,56 %). Strontiumin isotooppien määrä vaihtelee 87 Sr:n muodostumisen vuoksi luonnollisen 87 Rb:n hajoamisen seurauksena. Tästä syystä strontiumin tarkka isotooppikoostumus rubidiumia sisältävässä kivessä tai mineraalissa riippuu kyseisen kiven tai mineraalin iästä ja Rb/Sr-suhteesta.

Keinotekoisesti saadaan radioaktiivisia isotooppeja, joiden massaluvut ovat 80-97, mukaan lukien 90 Sr (T 1/2 = 29,12 vuotta), joka muodostuu uraanin fissiossa. Hapetusaste on +2, erittäin harvoin +1.

Alkuaineen löytämisen historia.

Strontium sai nimensä strontianiitista, joka löydettiin vuonna 1787 lyijykaivoksesta lähellä Strontiania (Skotlanti). Vuonna 1790 englantilainen kemisti Crawford Ader (1748–1795) osoitti, että strontianiitti sisälsi uuden, vielä tuntemattoman "maan". Tämän strontianiitin ominaisuuden totesi myös saksalainen kemisti Martin Heinrich Klaproth (Klaproth Martin Heinrich) (1743-1817). Englantilainen kemisti T. Hop (Hope T.) vuonna 1791 osoitti, että strontianiitti sisältää uuden alkuaineen. Hän erotti selvästi bariumin, strontiumin ja kalsiumin yhdisteet käyttämällä muun muassa liekin ominaisväriä: kelta-vihreä bariumille, kirkkaan punainen strontiumille ja oranssinpunainen kalsiumille.

Riippumatta länsimaisista tiedemiehistä, pietarilainen akateemikko Tobiash (Toviy Egorovich) Lovitz (1757–1804) tuli vuonna 1792 bariittia tutkiessaan siihen tulokseen, että se sisältää bariumoksidin lisäksi myös "strontiummaata" epäpuhtaudet. Hän onnistui poimimaan yli 100 g uutta "maata" raskaasta sparpalta ja tutki sen ominaisuuksia. Tämän työn tulokset julkaistiin vuonna 1795. Lovitz kirjoitti silloin: "Olin iloisesti yllättynyt, kun luin... herra erinomaisen artikkelin ja keskimmäiset nitraattisuolat ovat kaikilta osin täysin yhtäpitäviä samojen suolojeni ominaisuuksien kanssa... Minun piti vain tarkistaa ... strontiummaan merkittävä ominaisuus - värjätä alkoholiliekki karmiininpunaiseksi, ja todellakin suolani ... hallussani tämän ominaisuuden täysimääräisesti.

Englantilainen kemisti ja fyysikko Humphrey Davy eristi strontiumin ensimmäisen kerran vapaassa muodossa vuonna 1808. Strontiummetalli saatiin elektrolyysillä sen kostutetusta hydroksidista. Katodilla vapautuva strontium yhdistettynä elohopeaan muodostaen amalgaamin. Hajotessaan amalgaamin kuumentamalla Davy eristi puhtaan metallin.

Strontiumin esiintyvyys luonnossa ja sen teollinen tuotanto. Strontiumpitoisuus maankuoressa on 0,0384 %. Se on viidenneksitoista runsain ja seuraa välittömästi bariumia, hieman fluorin jälkeen. Strontium ei esiinny vapaassa muodossa. Se muodostaa noin 40 mineraalia. Tärkein niistä on selestiini SrSO 4 . Myös strontianiittia SrCO 3 louhitaan. Strontium esiintyy isomorfisena epäpuhtautena erilaisissa magnesium-, kalsium- ja bariummineraaleissa.

Strontiumia löytyy myös luonnollisista vesistä. Merivedessä sen pitoisuus on 0,1 mg/l. Tämä tarkoittaa, että maailman valtameren vedet sisältävät miljardeja tonneja strontiumia. Strontiumia sisältäviä kivennäisvesiä pidetään lupaavina raaka-aineina tämän alkuaineen eristämiseen. Meressä osa strontiumista on keskittynyt ferromangaanikyhmyihin (4900 tonnia vuodessa). Strontiumia keräävät myös yksinkertaisimmat meren eliöt - radiolaarit, joiden luuranko on rakennettu SrSO 4 :sta.

Maailman teollisista strontiumvaroista ei ole tehty perusteellista arviointia, mutta niiden uskotaan ylittävän miljardi tonnia.

Suurimmat selestiiniesiintymät ovat Meksikossa, Espanjassa ja Turkissa. Venäjällä vastaavia esiintymiä on Hakassian, Permin ja Tulan alueilla. Kuitenkin strontiumin kysyntä maassamme tyydytetään pääasiassa tuonnilla sekä apatiittirikasteen käsittelyllä, jossa strontiumkarbonaattia on 2,4 %. Asiantuntijat uskovat, että strontiumin louhinta äskettäin löydetystä Kishertskoye-esiintymästä (Permin alue) voi vaikuttaa tämän tuotteen maailmanmarkkinoiden tilanteeseen. Permilaisen strontiumin hinta voi osoittautua noin 1,5 kertaa alhaisemmaksi kuin amerikkalaisen strontiumin hinta, joka nyt maksaa noin 1 200 dollaria tonnilta.

Yksinkertaisen aineen karakterisointi ja metallisen strontiumin teollinen tuotanto.

Strontiummetallilla on hopeanvalkoinen väri. Jalostamattomassa tilassaan se on vaaleankeltaista. Tämä on suhteellisen pehmeä metalli, joka on helppo leikata veitsellä. Huoneenlämpötilassa strontiumilla on kuutiopintainen hila (a -Sr); yli 231 °C:n lämpötiloissa se muuttuu kuusikulmaiseksi modifikaatioksi (b -Sr); 623 °C:ssa se muuttuu kuutioksi kehokeskeiseksi muunnelmaksi (g-Sr). Strontium kuuluu kevytmetalleihin, sen a-muodon tiheys on 2,63 g/cm3 (20°C). Strontiumin sulamispiste on 768 °C, kiehumispiste on 1390 °C.

Koska strontium on maa-alkalimetalli, se reagoi aktiivisesti ei-metallien kanssa. Huoneenlämpötilassa metallinen strontium peittyy oksidi- ja peroksidikalvolla. Se syttyy palamaan kuumennettaessa ilmassa. Strontium muodostaa helposti nitridiä, hydridiä ja karbidia. Korkeissa lämpötiloissa strontium reagoi hiilidioksidin kanssa:

5Sr + 2CO 2 = SrC2 + 4SrO

Strontiummetalli reagoi veden ja happojen kanssa vapauttaen niistä vetyä:

Sr + 2H 3O + = Sr 2+ + H2 + 2H 2O

Reaktio ei etene tapauksissa, joissa muodostuu niukkaliukoisia suoloja.

Strontium liukenee nestemäiseen ammoniakkiin muodostaen tummansinisiä liuoksia, joista haihduttaessa voidaan saada kiiltävä kuparinvärinen ammoniakki Sr(NH 3) 6, joka hajoaa vähitellen amidiksi Sr(NH 2) 2.

Metallisen strontiumin saamiseksi luonnollisista raaka-aineista selestiittirikaste pelkistetään ensin kuumentamalla hiilellä strontiumsulfidiksi. Strontiumsulfidia käsitellään sitten kloorivetyhapolla ja tuloksena oleva strontiumkloridi dehydratoidaan. Strontianiittirikaste hajotetaan polttamalla 1200°C:ssa, minkä jälkeen syntynyt strontiumoksidi liuotetaan veteen tai happoihin. Usein strontianiitti liuotetaan välittömästi typpi- tai suolahappoon.

Strontiummetalli saadaan elektrolyysillä sulan strontiumkloridin (85 %) ja kalium- tai ammoniumkloridin (15 %) seoksesta nikkeli- tai rautakatodilla 800 °C:ssa. Tällä menetelmällä saatu strontium sisältää yleensä 0,3–0,4 % kaliumia .

Strontiumoksidin pelkistystä korkeassa lämpötilassa alumiinilla käytetään myös:

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

Piitä tai ferropiitä käytetään myös strontiumoksidin metallotermiseen pelkistykseen. Prosessi suoritetaan 1000°C:ssa tyhjiössä teräsputkessa. Strontiumkloridi pelkistyy metallisen magnesiumin vaikutuksesta vetyatmosfäärissä.

Suurimmat strontiumin tuottajat ovat Meksiko, Espanja, Turkki ja Iso-Britannia.

Huolimatta melko korkeasta pitoisuudesta maankuoressa, metallinen strontium ei ole vielä löytänyt laajaa käyttöä. Kuten muutkin maa-alkalimetallit, se pystyy puhdistamaan rautametallin haitallisista kaasuista ja epäpuhtauksista. Tämä ominaisuus antaa strontiumille mahdollisuuden käyttää metallurgiassa. Lisäksi strontium on seosaine magnesiumin, alumiinin, lyijyn, nikkelin ja kupariseoksiin.

Strontiummetalli imee monia kaasuja ja siksi sitä käytetään sähkötyhjiötekniikan sitojana.

Strontiumyhdisteet.

Strontiumin vallitseva hapetusaste (+2) johtuu ensisijaisesti sen elektronisesta konfiguraatiosta. Se muodostaa lukuisia binäärisiä yhdisteitä ja suoloja. Kloridi, bromidi, jodidi, asetaatti ja jotkut muut strontiumin suolat liukenevat helposti veteen. Useimmat strontiumsuolat ovat niukkaliukoisia; joukossa sulfaatti, fluoridi, karbonaatti, oksalaatti. Strontiumin niukkaliukoisia suoloja saadaan helposti vaihtoreaktioilla vesiliuoksessa.

Monilla strontiumyhdisteillä on epätavallinen rakenne. Esimerkiksi eristetyt strontiumhalogenidimolekyylit ovat huomattavasti kaarevia. Sidoskulma on ~120° SrF2:lle ja ~115° SrCl2:lle. Tämä ilmiö voidaan selittää sd- (eikä sp-) hybridisaatiolla.

Strontiumoksidia SrO saadaan kalsinoimalla karbonaatti tai dehydroimalla hydroksidi punaisessa lämpölämpötilassa. Tämän yhdisteen hilaenergia ja sulamispiste (2665 °C) ovat erittäin korkeat.

Kun strontiumoksidia kalsinoidaan happiympäristössä korkeassa paineessa, muodostuu peroksidia SrO 2. Saatiin myös keltainen superoksidi Sr(02)2. Vuorovaikutuksessa veden kanssa strontiumoksidi muodostaa hydroksidin Sr(OH) 2 .

Strontiumoksidi– oksidikatodien komponentti (elektronisäteilyttimet sähkötyhjölaitteissa). Se on osa väritelevisioiden lasikineskooppeja (absorboi röntgensäteitä), korkean lämpötilan suprajohtimia, pyroteknisiä sekoituksia. Sitä käytetään lähtöaineena strontiummetallin valmistuksessa.

Vuonna 1920 American Hill käytti ensimmäisen kerran mattalasitusta, joka sisälsi strontiumin, kalsiumin ja sinkin oksideja, mutta tämä tosiasia jäi huomaamatta, eikä uusi lasite kilpaillut perinteisten lyijylasitteiden kanssa. He muistivat Hillin löydön vasta toisen maailmansodan aikana, jolloin lyijystä tuli erityisen vähän. Tämä aiheutti tutkimustuloksen: strontiumlasitteiden reseptejä ilmestyi kymmeniä eri maissa. Strontiumlasitteet eivät ole vain vähemmän haitallisia kuin lyijylasitteet, vaan myös edullisempia (strontiumkarbonaatti on 3,5 kertaa halvempaa kuin punainen lyijy). Samalla niissä on kaikki lyijylasitteiden positiiviset ominaisuudet. Lisäksi tällaisilla lasiteilla päällystetyt tuotteet saavat lisää kovuutta, lämmönkestävyyttä ja kemiallista kestävyyttä.

Piin ja strontiumin oksidien perusteella valmistetaan myös emaleja - läpinäkymättömiä lasitteita. Titaanin ja sinkkioksidin lisäaineet tekevät niistä läpinäkymättömiä. Posliiniesineet, varsinkin maljakot, on usein koristeltu rätiseläkkeillä. Tällainen maljakko näyttää olevan peitetty maalattujen halkeamien ruudukolla. Krakkausteknologian perustana ovat lasitteen ja posliinin erilaiset lämpölaajenemiskertoimet. Lasitettu posliini poltetaan 1280-1300°C lämpötilassa, sitten lämpötila lasketaan 150-220°C:een ja tuote, joka ei ole vielä täysin jäähtynyt, upotetaan värisuolojen liuokseen (esim. kobolttisuolat, jos haluat saada mustan ruudukon). Nämä suolat täyttävät syntyneet halkeamat. Sen jälkeen tuote kuivataan ja kuumennetaan uudelleen 800–850 °C:seen - suolat sulavat halkeamissa ja sulkevat ne.

Strontiumhydroksidi Sr(OH)2:ta pidetään kohtalaisen vahvana emäksenä. Se ei liukene kovin veteen, joten se voidaan saostaa väkevän alkaliliuoksen vaikutuksesta:

SrCl 2 + 2KOH(conc) = Sr(OH) 2 Ї + 2KCl

Kun kiteistä strontiumhydroksidia käsitellään vetyperoksidilla, muodostuu SrO 2 8H 2 O.

Strontiumhydroksidia voidaan käyttää sokerin eristämiseen melassista, mutta yleensä käytetään halvempaa kalsiumhydroksidia.

Strontiumkarbonaatti SrCO 3 liukenee heikosti veteen (2 10-3 g / 100 g 25 °C:ssa). Ylimääräisen hiilidioksidin läsnä ollessa liuoksessa se muuttuu bikarbonaatiksi Sr(HCO 3) 2 .

Kuumennettaessa strontiumkarbonaatti hajoaa strontiumoksidiksi ja hiilidioksidiksi. Se reagoi happojen kanssa vapauttaen hiilidioksidia ja muodostaen vastaavia suoloja:

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

Strontiumkarbonaatin pääalueita nykymaailmassa ovat väritelevisioiden ja tietokoneiden kineskoopit, keraamiset ferriittimagneetit, keraamiset lasitteet, hammastahnat, korroosionesto- ja fosforoivat maalit, huipputekninen keramiikka ja pyrotekniikka. Tilavimmat kulutusalueet ovat kaksi ensimmäistä. Samaan aikaan strontiumkarbonaatin kysyntä television lasin valmistuksessa kasvaa suurempien televisioruutujen suosion kasvaessa. On mahdollista, että taulutelevisioteknologian kehitys vähentää strontiumkarbonaatin kysyntää televisionäytöissä, mutta alan asiantuntijat uskovat, että litteistä televisioista ei tule seuraavan 10 vuoden aikana merkittäviä kilpailijoita.

Eurooppa kuluttaa leijonanosan strontiumkarbonaatista ferriittisten strontiummagneettien valmistukseen, joita käytetään autoteollisuudessa, jossa niitä käytetään autojen ovien ja jarrujärjestelmien magneettisissa sulkimissa. Yhdysvalloissa ja Japanissa strontiumkarbonaattia käytetään pääasiassa television lasin valmistuksessa.

Monen vuoden ajan maailman suurimmat strontiumkarbonaatin tuottajat olivat Meksiko ja Saksa, joiden tuotantokapasiteetti on nyt 103 tuhatta ja 95 tuhatta tonnia vuodessa. Saksassa raaka-aineena käytetään tuontiselestiiniä, kun taas meksikolaiset tehtaat käyttävät paikallisia raaka-aineita. Viime aikoina vuosittainen strontiumkarbonaatin tuotantokapasiteetti on laajentunut Kiinassa (noin 140 tuhatta tonnia). Kiinalaista strontiumkarbonaattia myydään aktiivisesti Aasiassa ja Euroopassa.

Strontiumnitraatti Sr(NO 3) 2 liukenee hyvin veteen (70,5 g/100 g 20 °C:ssa). Sitä saadaan antamalla metallisen strontiumin, oksidin, hydroksidin tai strontiumin karbonaatin reagoida typpihapon kanssa.

Strontiumnitraatti on signaali-, valaistus- ja sytytysrakettien pyroteknisten koostumusten komponentti. Se värjää liekin karmiininpunaiseksi. Vaikka muut strontiumyhdisteet antavat liekille saman värin, pyrotekniikassa suositaan nitraattia: se ei vain värjää liekkiä, vaan toimii myös hapettavana aineena. Hajoaessaan liekissä se vapauttaa vapaata happea. Tällöin muodostuu ensin strontiumnitriittiä, joka sitten muuttuu strontiumin ja typen oksideiksi.

Venäjällä strontiumyhdisteitä käytettiin laajalti pyroteknisissä koostumuksissa. Pietari Suuren (1672-1725) aikana niitä käytettiin "hauskoja valojen" saamiseksi, joita järjestettiin erilaisten juhlien ja juhlien aikana. Akateemikko A.E. Fersman kutsui strontiumia "punaisten valojen metalliksi".

Strontiumsulfaatti SrS04 liukenee heikosti veteen (0,0113 g 100 g:ssa 0 °C:ssa). Kuumennettaessa yli 1580 °C:een se hajoaa. Se saadaan saostamalla strontiumsuolojen liuoksista natriumsulfaatin kanssa.

Strontiumsulfaattia käytetään täyteaineena maalien ja kumin valmistuksessa sekä painoaineena porausnesteissä.

Strontiumkromaatti SrCrO 4 saostuu keltaisina kiteinä, kun kromihapon ja bariumhydroksidin liuoksia sekoitetaan.

Strontiumdikromaatti, joka muodostuu happojen vaikutuksesta kromaattiin, liukenee hyvin veteen. Strontiumkromaatin muuttamiseksi dikromaatiksi riittää heikko happo, kuten etikkahappo:

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

Tällä tavalla se voidaan erottaa vähemmän liukenevasta bariumkromaatista, joka voidaan muuttaa dikromaatiksi vain vahvojen happojen vaikutuksesta.

Strontiumkromaatilla on korkea valonkestävyys, se kestää hyvin korkeita lämpötiloja (jopa 1000 °C), sillä on hyvät passivointiominaisuudet teräksen, magnesiumin ja alumiinin suhteen. Strontiumkromaattia käytetään keltaisena pigmenttinä lakkojen ja taidemaalien valmistuksessa. Sitä kutsutaan "strontiumkeltaiseksi". Se sisältyy vesiliukoisiin hartseihin perustuviin pohjamaaleihin ja erityisesti kevytmetallien ja metalliseosten synteettisiin hartseihin perustuviin pohjamaaleihin (lentopohjamaalit).

strontiumtitanaatti SrTiO 3 ei liukene veteen, vaan liukenee kuuman väkevän rikkihapon vaikutuksesta. Sitä saadaan sintraamalla strontium- ja titaanioksideja 1200–1300°C:ssa tai yhteissaostamalla niukkaliukoisia strontiumin ja titaanin yhdisteitä yli 1000°C. Strontiumtitanaattia käytetään ferrosähköisenä aineena, se on osa pietsokeramiikkaa. Mikroaaltoteknologiassa se toimii materiaalina dielektrisille antenneille, vaiheensiirtimille ja muille laitteille. Strontiumtitanaattikalvoja käytetään epälineaaristen kondensaattoreiden ja infrapunasäteilyanturien valmistuksessa. Niiden avulla luodaan kerrosrakenteita dielektrisiä - puolijohteita - dielektrisiä - metallia, joita käytetään valoilmaisimissa, tallennuslaitteissa ja muissa laitteissa.

Strontiumheksaferriitti SrO·6Fe 2 O 3 saadaan sintraamalla rauta(III)oksidin ja strontiumoksidin seos. Tätä yhdistettä käytetään magneettisena materiaalina.

Strontiumfluoridi SrF 2 liukenee heikosti veteen (hieman yli 0,1 g 1 litrassa liuosta huoneenlämpötilassa). Se ei reagoi laimennettujen happojen kanssa, vaan liukenee kuuman kloorivetyhapon vaikutuksesta. Grönlannin kryoliittikaivoksista löydettiin strontiumfluoridia sisältävä mineraali, yarliitti NaF 3SrF 2 3AlF 3 .

Strontiumfluoridia käytetään optisena ja ydinmateriaalina, erikoislasien ja fosforien komponenttina.

Strontiumkloridi SrCl2 liukenee hyvin veteen (34,6 paino-% 20 °C:ssa). Alle 60,34 °C:n vesiliuoksista SrCl 2 6H 2 O heksahydraatti kiteytyy leviäen ilmassa. Korkeammissa lämpötiloissa se menettää ensin 4 vesimolekyyliä, sitten toisen, ja 250 °C:ssa se kuivuu kokonaan. Toisin kuin kalsiumkloridiheksahydraatti, strontiumkloridiheksahydraatti liukenee heikosti etanoliin (3,64 painoprosenttia 6 °C:ssa), jota käytetään niiden erottamiseen.

Strontiumkloridia käytetään pyroteknisissä koostumuksissa. Sitä käytetään myös jäähdytyksessä, lääketieteessä ja kosmetiikassa.

Strontiumbromidi SrBr 2 on hygroskooppinen. Kyllästetyssä vesiliuoksessa sen massaosuus on 50,6 % 20 °C:ssa. Alle 88,62 °C:ssa SrBr 2 6H 2 O heksahydraatti kiteytyy vesiliuoksista, tämän lämpötilan yläpuolella SrBr 3 H 2 O monohydraatti. Hydraatit dehydratoituvat täysin 345 °C:ssa C.

Strontiumbromidia saadaan antamalla strontium reagoida bromin kanssa tai strontiumoksidi (tai karbonaatti) bromivetyhapon kanssa. Sitä käytetään optisena materiaalina.

strontiumjodidi SrI2 liukenee hyvin veteen (64,0 massa-% 20 °C:ssa), huonommin etanoliin (4,3 massa-% 39 °C:ssa). Alle 83,9 °C:ssa SrI 2 6H 2 O heksahydraatti kiteytyy vesiliuoksista, tämän lämpötilan yläpuolella - SrI 2 2H 2 O dihydraatti.

Strontiumjodidi toimii luminoivana materiaalina tuikelaskureissa.

Strontiumsulfidi SrS saadaan kuumentamalla strontiumia rikillä tai pelkistämällä strontiumsulfaattia hiilellä, vedyllä ja muilla pelkistysaineilla. Sen värittömät kiteet hajoavat veden vaikutuksesta. Strontiumsulfidia käytetään fosforien, fosforoivien koostumusten ja karvanpoistoaineiden komponenttina nahkateollisuudessa.

Strontiumkarboksylaatteja voidaan saada antamalla strontiumhydroksidin reagoida vastaavien karboksyylihappojen kanssa. Rasvahappojen strontiumsuoloja ("strontiumsaippuoita") käytetään erikoisrasvojen valmistukseen.

Strontiumyhdisteet. Erittäin aktiivisia yhdisteitä, joiden koostumus on SrR2 (R = Me, Et, Ph, PhCH2 jne.), voidaan saada käyttämällä HgR2:ta (usein vain alhaisessa lämpötilassa).

Bis(syklopentadienyyli)strontium on metallin suoran reaktion tuote syklopentadieenin itsensä kanssa tai sen kanssa

Strontiumin biologinen rooli.

Strontium on olennainen osa mikro-organismeja, kasveja ja eläimiä. Meren radiolaareissa luuranko koostuu strontiumsulfaatista - selestiinistä. Merilevä sisältää 26-140 mg strontiumia 100 g:ssa kuiva-ainetta, maakasveja - noin 2,6, merieläimiä - 2-50, maaeläimiä - noin 1,4, bakteereja - 0,27-30. Eri organismien strontiumin kerääntyminen ei riipu pelkästään niiden tyypistä ja ominaisuuksista, vaan myös strontiumin ja muiden alkuaineiden, pääasiassa kalsiumin ja fosforin, pitoisuuden suhteesta ympäristössä.

Eläimet saavat strontiumia veden ja ruoan kanssa. Jotkut aineet, kuten leväpolysakkaridit, häiritsevät strontiumin imeytymistä. Strontium kerääntyy luukudokseen, jonka tuhka sisältää noin 0,02 % strontiumia (muissa kudoksissa noin 0,0005 %).

Strontiumin suolat ja yhdisteet ovat vähän myrkyllisiä aineita, mutta ylimääräinen strontium vaikuttaa luukudokseen, maksaan ja aivoihin. Koska strontium on kemiallisilta ominaisuuksiltaan lähellä kalsiumia, se eroaa siitä jyrkästi biologisessa vaikutuksessaan. Tämän alkuaineen liiallinen pitoisuus maaperässä, vesissä ja elintarvikkeissa aiheuttaa "ur-taudin" ihmisissä ja eläimissä (nimetty Urov-joen mukaan Itä-Transbaikaliassa) - nivelvaurioita ja epämuodostumia, kasvun hidastumista ja muita häiriöitä.

Erityisen vaarallisia ovat strontiumin radioaktiiviset isotoopit.

Ydinkokeiden ja ydinvoimalaitosonnettomuuksien seurauksena ympäristöön pääsi suuri määrä radioaktiivista strontium-90:tä, jonka puoliintumisaika on 29,12 vuotta. Kunnes atomi- ja vetyaseiden testaamista kolmessa ympäristössä ei kielletty, radioaktiivisen strontiumin uhrien määrä kasvoi vuosi vuodelta.

Vuoden sisällä ilmakehän ydinräjähdysten päättymisestä ilmakehän itsepuhdistumisen seurauksena suurin osa radioaktiivisista tuotteista, mukaan lukien strontium-90, putosi ilmakehästä maan pinnalle. Luonnonympäristön saastuminen, joka johtuu radioaktiivisten tuotteiden poistamisesta stratosfääristä planeetan testipaikoilla vuosina 1954–1980 suoritetuissa ydinräjähdyksissä, on nyt toissijainen, ja tämän prosessin osuus ilmakehän ilman saastumisesta 90 Sr on kaksi suuruusluokkaa pienempi kuin tuulen aiheuttamasta pölyn nostamisesta saastuneesta maasta ydinkokeiden aikana ja säteilyonnettomuuksien seurauksena.

Strontium-90 ja cesium-137 ovat tärkeimmät saastuttavat radionuklidit Venäjällä. Säteilytilanteeseen vaikuttavat merkittävästi saastuneiden vyöhykkeiden esiintyminen Tšernobylin ydinvoimalaitoksessa vuonna 1986 ja Mayakin laitoksessa Tšeljabinskin alueella vuonna 1957 ("Kyshtymin onnettomuus") sekä onnettomuuden seurauksena. joidenkin ydinpolttoainekiertoa harjoittavien yritysten läheisyydessä.

Nyt Tšernobylin ja Kyshtymin onnettomuuksien seurauksena saastuneiden alueiden ulkopuolella ilman keskimääräiset 90 Sr-pitoisuudet ovat saavuttaneet Tšernobylin ydinvoimalaitoksen onnettomuutta edeltäneet tasot. Strontium-90:n huuhtoutuminen maanpinnasta vaikuttaa merkittävästi näiden onnettomuuksien aikana saastuneiden alueiden hydrologisiin järjestelmiin.

Maaperään joutuessaan strontium yhdessä liukoisten kalsiumyhdisteiden kanssa pääsee kasveihin. Enemmän kuin muut kertyvät 90 Sr palkokasveja, juuria ja mukuloita, vähemmän - viljaa, mukaan lukien viljat, ja pellava. Siemenissä ja hedelmissä kertyy huomattavasti vähemmän 90 Sr:a kuin muihin elimiin (esim. 90 Sr:a on vehnän lehdissä ja varsissa 10 kertaa enemmän kuin jyvissä).

Kasveista strontium-90 voi kulkeutua suoraan tai eläinten kautta ihmiskehoon. Miehillä strontium-90 kertyy enemmän kuin naisilla. Lapsen ensimmäisinä elämänkuukausina strontium-90:n laskeuma on suuruusluokkaa suurempi kuin aikuisella, se pääsee elimistöön maidon mukana ja kerääntyy nopeasti kasvavaan luukudokseen.

Radioaktiivinen strontium on keskittynyt luurankoon ja altistaa siten kehon pitkäaikaisille radioaktiivisille vaikutuksille. 90 Sr:n biologinen vaikutus liittyy sen jakautumisen luonteeseen elimistöön ja riippuu sen ja sen tytärradioisotoopin 90 Y. leukemiasta ja luusyövästä aiheuttamasta b-säteilyannoksesta. Ympäristöön joutuneen strontium-90:n täydellinen hajoaminen tapahtuu vasta muutaman sadan vuoden kuluttua.

Strontium-90:n käyttö.

Strontiumin radioisotooppia käytetään atomisähköakkujen valmistuksessa. Tällaisten akkujen toimintaperiaate perustuu strontium-90:n kykyyn lähettää elektroneja suurella energialla, joka sitten muunnetaan sähköenergiaksi. Radioaktiivisen strontiumin elementit, jotka on yhdistetty miniatyyriksi (tulitikkurasian kokoiseksi) akuksi, pystyvät toimimaan ilman latausta häiriöttömästi 15–25 vuotta; tällaiset akut ovat välttämättömiä avaruusraketeissa ja keinotekoisissa maasatelliiteissa. Ja sveitsiläiset kellosepät käyttävät onnistuneesti pieniä strontiumparistoja sähkökellojen virtalähteenä.

Kotimaiset tiedemiehet ovat luoneet sähköenergian isotooppigeneraattorin, joka käyttää sähköä automaattisille sääasemille, jotka perustuvat strontium-90:een. Tällaisen generaattorin takuuaika on 10 vuotta, jonka aikana se pystyy syöttämään sähkövirtaa sitä tarvitseville laitteille. Kaikki sen huolto koostuu vain ennaltaehkäisevistä tarkastuksista - kerran kahdessa vuodessa. Ensimmäiset näytteet generaattorista asennettiin Transbaikaliaan ja Kruchina-joen taigajoen yläjuoksulle.

Tallinnassa toimii ydinmajakka. Sen pääominaisuus ovat radioisotooppitermosähköiset generaattorit, joissa strontium-90:n hajoamisen seurauksena syntyy lämpöenergiaa, joka sitten muunnetaan valoksi.

Paksuuden mittaamiseen käytetään radioaktiivista strontiumia käyttäviä laitteita. Tämä on tarpeen paperin, kankaiden, ohuiden metallinauhojen, muovikalvojen ja maalipinnoitteiden tuotantoprosessin ohjaamiseksi ja hallintaan. Strontium-isotooppia käytetään aineen tiheyden, viskositeetin ja muiden ominaisuuksien mittauslaitteissa, virheilmaisimissa, annosmittareissa ja merkinantolaitteissa. Teknisistä yrityksistä löytyy usein niin sanottuja b-releitä, jotka ohjaavat työkappaleiden toimittamista työstettäväksi, tarkistavat työkalun huollettavuuden ja osan oikean asennon.

Eristysmateriaalien (paperi, kankaat, tekokuidut, muovit jne.) valmistuksessa syntyy kitkasta johtuen staattista sähköä. Tämän välttämiseksi käytetään ionisoivia strontiumlähteitä.

Elena Savinkina

MÄÄRITELMÄ

Strontium on jaksollisen järjestelmän kolmekymmentäkahdeksas elementti. Nimitys - Sr latinan sanasta "strontium". Sijaitsee viidennellä kaudella, IIA-ryhmä. Viittaa metalleihin. Perusmaksu on 38.

Strontium esiintyy luonnossa pääasiassa sulfaatteina ja karbonaatteina muodostaen mineraaleja selestiitti SrSO 4 ja strontianiitti SrCO 3 . Strontiumin pitoisuus maankuoressa on 0,04 % (massa).

Metallinen strontium yksinkertaisen aineen muodossa on pehmeä hopeanvalkoinen (kuva 1) metalli, jolla on muokattavuus ja plastisuus (se leikataan helposti veitsellä). Reaktiivinen: hapettuu nopeasti ilmassa, on melko voimakkaasti vuorovaikutuksessa veden kanssa ja yhdistyy suoraan monien alkuaineiden kanssa.

Riisi. 1. Strontium. Ulkomuoto.

Strontiumin atomi- ja molekyylipaino

MÄÄRITELMÄ

Aineen suhteellinen molekyylipaino (M r) on luku, joka osoittaa, kuinka monta kertaa tietyn molekyylin massa on suurempi kuin 1/12 hiiliatomin massasta, ja alkuaineen suhteellinen atomimassa (A r)- kuinka monta kertaa kemiallisen alkuaineen atomien keskimääräinen massa on suurempi kuin 1/12 hiiliatomin massasta.

Koska strontium esiintyy vapaassa tilassa monoatomisten Sr-molekyylien muodossa, sen atomi- ja molekyylimassojen arvot ovat samat. Ne ovat yhtä suuret kuin 87,62.

Strontiumin allotropia ja allotrooppiset modifikaatiot

Strontium esiintyy kolmena kiteisenä muunnelmana, joista jokainen on stabiili tietyllä lämpötila-alueella. Joten 215 o C asti α-strontium on stabiili (kasvokeskeinen kuutiohila), yli 605 o C - g - strontium (kehokeskeinen kuutiohila) ja lämpötila-alueella 215 - 605 o C - b- strontium (kuusikulmainen hila).

Strontiumin isotoopit

Tiedetään, että luonnossa rubidium voi olla ainoan stabiilin isotoopin 90 Sr muodossa. Massaluku on 90, atomiydin sisältää kolmekymmentäkahdeksan protonia ja viisikymmentäkaksi neutronia. Radioaktiivinen.

Strontium-ionit

Strontiumatomin ulkoenergiatasolla on kaksi valenssia olevaa elektronia:

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

Kemiallisen vuorovaikutuksen seurauksena strontium luovuttaa valenssielektroninsa, ts. on niiden luovuttaja ja muuttuu positiivisesti varautuneeksi ioniksi:

Sr 0 -2e → Sr 2+.

Strontiumin molekyyli ja atomi

Vapaassa tilassa strontium esiintyy monoatomisten Sr-molekyylien muodossa. Tässä on joitain ominaisuuksia, jotka kuvaavat strontiumin atomia ja molekyyliä:

Strontiumlejeeringit

Strontium on löytänyt laajan sovelluksen metallurgiassa kuparipohjaisten metalliseosten seosaineena.

Esimerkkejä ongelmanratkaisusta

ESIMERKKI 1

Harjoittele	Määritä kumpi kahdesta ilmoitetusta emäksestä on vahvempi: strontium(II)hydroksidi (Sr(OH)2) vai kadmiumhydroksidi (Cd(OH)2)?
Ratkaisu	Ennen kuin vastataan ongelman kysymykseen, on tarpeen antaa käsitys siitä, mitä perustamisvoimalla tarkoitetaan. Säätiön vahvuus- Tämä on tämän epäorgaanisten yhdisteiden luokan ominaisuus, joka osoittaa protonien sidoksen vahvuuden, jotka "revittiin" liuotinmolekyylistä kemiallisen reaktion aikana. Strontium ja kadmium sijaitsevat samalla ajanjaksolla sekä samassa D.I:n jaksollisen järjestelmän ryhmässä. Mendelejev (II), vain eri alaryhmissä. Strontium on pääaineen alkuaine, ja kadmium on toissijainen alaryhmä. Samalla määrällä elektronikuoria kadmiumatomin säde on pienempi kuin strontiumilla, mikä vaikeuttaa elektronin vetäytymistä atomista. Lisäksi kadmiumin elektronegatiivisuus on korkeampi kuin strontiumin, joten kadmium "hyväksyi suurella mielenkiinnolla" toisen atomin elektronit sen sijaan, että luovuttaisi omiaan; siksi strontium(II)hydroksidi (Sr(OH)2) on vahvempi emäs.
Vastaus	Strontium(II)hydroksidi (Sr(OH)2)