Kauan ennen strontiumin löytämistä sen salaamattomia yhdisteitä käytettiin pyrotekniikassa punaisten valojen tuottamiseen. Ja viime vuosisadan 40-luvun puoliväliin asti strontium oli ensisijaisesti ilotulitteiden, hauskanpidon ja tervehdyksen metalli. Atomiaika pakotti katsomaan asiaa eri tavalla. Ensinnäkin vakavana uhkana kaikelle elämälle maapallolla; toiseksi materiaalina, joka voi olla erittäin hyödyllinen lääketieteen ja tekniikan vakavien ongelmien ratkaisemisessa. Mutta siitä lisää myöhemmin, mutta aloitetaan "hauskan" metallin historiasta, historiasta, josta löytyy monien suurten tiedemiesten nimet.

Neljä kertaa avoin "maa"

Vuonna 1764 skotlantilaisen Strontianin kylän lähellä sijaitsevasta lyijykaivoksesta löydettiin mineraali, jota he kutsuivat strontianiitiksi. Pitkään sitä pidettiin CaF 2 -fluoriitin tai BaCO 3 -viteriitin lajikkeena, mutta vuonna 1790 englantilaiset mineralogit Crawford ja Cruickshank analysoivat tätä mineraalia ja havaitsivat, että se sisälsi uuden "maan" ja nykykielellä oksidin.

Heistä riippumatta toinen englantilainen kemisti Hope tutki samaa mineraalia. Saavuttuaan samoihin tuloksiin hän ilmoitti, että strontianiitissa on uusi alkuaine - metalli strontium.

Ilmeisesti löytö oli jo "ilmassa", koska lähes samanaikaisesti tunnettu saksalainen kemisti Klaproth ilmoitti uuden "maan" löytämisestä.

Samoin vuosina tunnettu venäläinen kemisti, akateemikko Toviy Egorovich Lovitz, löysi myös jälkiä "strontiummaasta". Hän oli pitkään ollut kiinnostunut mineraalista, joka tunnetaan nimellä heavy spar. Tästä mineraalista (sen koostumus on BaSO 4) Karl Scheele löysi vuonna 1774 uuden alkuaineen bariumin oksidin. Emme tiedä, miksi Lovitz ei ollut välinpitämätön raskaalle sparpalle; tiedetään vain, että tiedemies, joka löysi hiilen adsorptioominaisuudet ja teki paljon enemmän yleisen ja orgaanisen kemian alalla, keräsi näytteitä tästä mineraalista. Mutta Lovitz ei ollut vain keräilijä, hän alkoi pian tutkia systemaattisesti raskasta sparraa ja tuli vuonna 1792 siihen tulokseen, että tämä mineraali sisälsi tuntemattoman epäpuhtauden. Hän onnistui poimimaan kokoelmastaan ​​melko paljon - yli 100 g uutta "maata" ja jatkoi sen ominaisuuksien tutkimista. Tutkimuksen tulokset julkaistiin vuonna 1795. Lovitz kirjoitti silloin: ”Olin iloisesti yllättynyt, kun luin... professori Klaprothin erinomaisen artikkelin strontiummaasta, josta oli aiemmin ollut hyvin epämääräinen käsitys. Kaikki kloorivetyhapon ja nitraattiväliainesuolojen ominaisuudet, jotka hän osoitti kaikissa kohdissa, ovat täysin yhtenevät samojen suolojeni ominaisuuksien kanssa. Minun piti vain tarkistaa. Strontiummaan merkittävä ominaisuus on värjätä henkiliekki karmiininpunaiseksi ja todellakin suolani. omistanut tämän omaisuuden kokonaan.

Joten lähes samanaikaisesti useat tutkijat eri maissa olivat lähellä strontiumin löytämistä. Mutta alkuainemuodossa se eristettiin vasta vuonna 1808.

Aikansa erinomainen tiedemies Humphry Davy ymmärsi jo, että strontiummaan alkuaineen pitäisi ilmeisesti olla maa-alkalimetalli, ja hän sai sen elektrolyysillä, eli samalla tavalla kuin kalsiumia, magnesiumia, bariumia. Tarkemmin sanottuna maailman ensimmäinen metallinen strontium saatiin sen kostutetun hydroksidin elektrolyysillä. Katodilla vapautuva strontium yhdistyi välittömästi -yhdisteeseen muodostaen amalgaamin. Hajotessaan amalgaamin kuumentamalla Davy eristi puhtaan metallin.

Tämä metalli on valkoinen, ei raskas (tiheys 2,6 g / cm 3), melko pehmeä, sulaa 770 ° C: ssa. Kemiallisten ominaisuuksiensa mukaan se on tyypillinen maa-alkalimetalliperheen edustaja. Samankaltaisuus kalsiumin, magnesiumin, bariumin kanssa on niin suuri, että monografioissa ja oppikirjoissa strontiumin yksittäisiä ominaisuuksia ei yleensä oteta huomioon - ne analysoidaan kalsiumin tai magnesiumin esimerkillä.

Käytännön sovelluksissa nämä metallit ovat useammin kuin kerran olleet strontiumin tiellä, koska ne ovat helpommin saatavilla ja halvempia. Näin tapahtui esimerkiksi sokeriteollisuudessa. Kerran kemisti havaitsi, että veteen liukenemattoman strontiumdisakkaraatin (C 12 H 22 O 4 * 2SrO) avulla sokeri voidaan eristää melassista. Huomio strontiumiin lisääntyi välittömästi, ja sitä alettiin saada enemmän, etenkin Saksassa ja Englannissa. Mutta pian toinen kemisti havaitsi, että analoginen kalsiumsakkaraatti oli myös liukenematon. Ja kiinnostus strontiumiin katosi välittömästi. On kannattavampaa käyttää halpaa, yleisempää kalsiumia.

Tämä ei tietenkään tarkoita, että strontium olisi kokonaan "mennyt kasvonsa". On ominaisuuksia, jotka erottavat sen muista maa-alkalimetalleista. Kerromme niistä lisää.

Strontium metalli punaiset valot

Näin akateemikko A.E. Fersman kutsui strontiumia. Todellakin kannattaa heittää liekkiin ripaus yhtä haihtuvista strontiumsuoloista, sillä liekki muuttuu välittömästi kirkkaaksi karmiininpunaiseksi. Strontiumviivat ilmestyvät liekin spektriin.

Yritetään ymmärtää tämän yksinkertaisen kokemuksen ydin. Strontiumatomin viidessä elektronikuoressa on 38 elektronia. Kolme ydintä lähinnä olevaa kuorta ovat täysin täytetty, ja kahdessa viimeisessä on "vapaita paikkoja". Polttimen liekissä elektronit virittyvät termisesti ja siirtyvät alemmalta energiatasolta ylemmälle hankkiessaan korkeamman energian. Mutta tällainen kiihtynyt tila on epävakaa, ja elektronit palaavat edullisemmille alemmille tasoille vapauttaen samalla energiaa valokvanttien muodossa. Strontiumin atomi (tai ioni) emittoi pääasiassa kvantteja, joiden taajuudet vastaavat punaisten ja oranssien valoaaltojen pituutta. Tästä syystä liekin karmiininpunainen väri.

Tämä haihtuvien strontiumsuolojen ominaisuus on tehnyt niistä välttämättömiä komponentteja eri pyroteknisissä koostumuksissa. Ilotulitteiden punaiset hahmot, signaali- ja valorakettien punaiset valot ovat strontiumin "käsityötä".

Pyrotekniikassa käytetään useimmiten Sr(NO 3) 2 -nitraattia, SrC 2 O 4 -oksalaattia ja strontiumkarbonaattia SrCO 3. Strontiumnitraatti on edullinen: se ei vain värjää liekkiä, vaan toimii samalla myös hapettavana aineena. Hajoaessaan liekissä se vapauttaa vapaata happea:

Sr(NO 3) 2 → SrO + N2 + 2,502

Strontiumoksidi SrO värjää liekin vain vaaleanpunaiseksi. Siksi klooria lisätään pyroteknisiin koostumuksiin muodossa tai toisessa (yleensä orgaanisten klooriyhdisteiden muodossa), joten sen ylimäärä siirtää reaktion tasapainoa oikealle:

2SrO + CI 2 → 2SrCl + O 2.

Strontiumonokloridin SrCl emissio on voimakkaampaa ja kirkkaampaa kuin SrO:n. Näiden komponenttien lisäksi pyrotekniset koostumukset sisältävät orgaanisia ja epäorgaanisia palavia aineita, joiden tarkoituksena on tuottaa suuri väritön liekki.

Punaisten valojen reseptejä on useita. Otetaan kaksi niistä esimerkkinä. Ensin: Sr (NO 3) 2 - 30%, Mg - 40%, hartsit - 5%,

heksaklooribentseeni - 5%, kaliumperkloraatti KClO 4 - 20%. Toinen: kaliumkloraatti KClO 3 - 60%, SrC2O 4 - 25%, hartsit - 15%. Tällaisten koostumusten valmistaminen ei ole vaikeaa, mutta on muistettava, että kaikki, jopa kaikkein todistetuimmat, pyrotekniset koostumukset vaativat "vetoa sinuun". Kotitekoinen pyrotekniikka on vaarallista...

Strontium, lasite ja emali

Ensimmäiset lasitteet ilmestyivät melkein keramiikkatuotannon kynnyksellä. Tiedetään, että jo 4. vuosituhannella eKr. ne peitettiin savituotteilla. Huomattiin, että jos peität keramiikka suspensiolla, jossa on hienoksi jauhettua hiekkaa, potaskaa ja liitua vedessä ja sitten kuivataan ja hehkutetaan uunissa, karkea savijauhe peittyy ohuella lasimaisen aineen kalvolla ja muuttuu. sileä ja kiiltävä. Lasainen pinnoite sulkee huokoset ja tekee suonesta läpäisemättömän ilmaa ja kosteutta vastaan. Tämä lasimainen aine on lasite. Myöhemmin savituotteet pinnoitettiin ensin maaleilla ja sitten lasitettiin. Kävi ilmi, että lasite ei anna värien haalistua ja haalistua melko pitkään. Jo myöhemmin lasitteet tulivat fajanssin ja posliinin tuotantoon. Nykyään lasituksella päällystetään keramiikkaa ja metallia, posliinia ja keramiikkaa, erilaisia ​​rakennustuotteita.

Mikä on strontiumin rooli tässä?

Vastataksemme tähän kysymykseen meidän on palattava historiaan. Lasitteet perustuvat erilaisiin oksideihin. Emäksiset (kalium) ja lyijylasitteet ovat olleet tiedossa jo pitkään. Ensimmäisen perustana ovat piin oksidit, alkalimetallit (K ja Na) ja kalsium. Toiseksi on myös lyijyoksidia. Myöhemmin booria sisältäviä lasitteita käytettiin laajalti. Lyijyn ja boorin lisäaineet antavat lasiteille peilikiiltoa, säilyttävät paremmin alusmaalit. Lyijyyhdisteet ovat kuitenkin myrkyllisiä ja booria on vähän.

Vuonna 1920 American Hill käytti ensimmäisenä mattalasitusta, joka sisälsi strontiumoksideja (Sr-Ca-Zn-järjestelmä). Tämä tosiasia jäi kuitenkin huomaamatta, ja vasta toisen maailmansodan vuosina, jolloin lyijystä tuli erityisen vähän, he muistivat Hillin löydön. Ja tutkimusvyöry vuodatti: kymmeniä (!) strontiumlasitteiden reseptejä ilmestyi eri maissa. Myös strontiumia yritettiin korvata kalsiumilla, mutta kalsiumlasitteet osoittautuivat kilpailukyvyttömiksi.

Strontiumlasitteet eivät ole vain vaarattomia, vaan myös edullisia (strontiumkarbonaatti SrCO 3 on 3,5 kertaa halvempaa kuin punainen lyijy). Kaikki lyijylasitteiden positiiviset ominaisuudet ovat myös heille ominaisia. 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 lisäykset 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 lämpötilassa 1280-1300°C, sitten lämpötila lasketaan 150-220°C:een ja tuote, joka ei ole vielä täysin jäähtynyt, upotetaan värisuolojen (esim. koboltti) liuokseen. suolat, jos tarvitset mustan verkon). Nämä suolat täyttävät syntyneet halkeamat. Sen jälkeen tuote kuivataan ja kuumennetaan uudelleen 800-850°C:een - suolat sulavat halkeamissa ja sulkevat ne. Crackle glaze on suosittu ja laajalle levinnyt monissa maailman maissa. Amatöörit arvostavat tällä tavalla valmistettuja taide- ja käsityöteoksia. On vielä lisättävä, että boorittomien strontiumlasitteiden käyttö antaa suuren taloudellisen vaikutuksen.

Strontium radioaktiivinen

Toinen strontiumin ominaisuus, joka erottaa sen jyrkästi maa-alkalimetalleista, on strontium-90:n radioaktiivisen isotoopin olemassaolo, joka on ollut pitkään huolissaan biofyysikoista, fysiologeista, radiobiologeista, biokemististä ja vain kemististä.

Ydinketjureaktion seurauksena plutonium- ja uraaniatomeista muodostuu noin 200 radioaktiivista isotooppia. Suurin osa niistä on lyhytikäisiä. Mutta samoissa prosesseissa syntyy myös strontium-90-ytimiä, joiden puoliintumisaika on 27,7 vuotta. Strontium-90 on puhdas beetasäteilijä. Tämä tarkoittaa, että se lähettää energisiä elektroneja, jotka vaikuttavat kaikkiin eläviin olentoihin suhteellisen lyhyillä etäisyyksillä, mutta erittäin aktiivisesti. Strontium, kalsiumin analogina, osallistuu aktiivisesti aineenvaihduntaan ja kertyy yhdessä kalsiumin kanssa luukudokseen.

Strontium-90 sekä sen hajoamisen aikana muodostunut tytär-isotooppi yttrium-90 (puoliintumisajalla 64 tuntia, emittoi beetahiukkasia) vaikuttavat luukudokseen ja ennen kaikkea säteilylle erityisen herkkään luuytimeen. Kemiallisia muutoksia tapahtuu elävässä aineessa säteilyn vaikutuksesta. Solujen normaali rakenne ja toiminta häiriintyvät. Tämä johtaa vakaviin aineenvaihduntahäiriöihin kudoksissa. Ja seurauksena tappavien sairauksien - veren (leukemia) ja luusyövän - kehittyminen. Lisäksi säteily vaikuttaa DNA-molekyyleihin ja siten perinnöllisyyteen. Sillä on haitallinen vaikutus.

Strontium-90:n pitoisuus ihmiskehossa on suoraan riippuvainen räjäytyneen atomiaseen kokonaistehosta. Se pääsee kehoon hengittämällä radioaktiivista pölyä, joka syntyy räjähdyksen aikana ja jota tuuli kuljettaa pitkiä matkoja. Muita tartuntalähteitä ovat juomavesi, kasvis- ja maitotuotteet. Mutta molemmissa tapauksissa luonto asettaa luonnollisia esteitä strontium-90:n tielle kehoon. Hengityselinten hienoimpiin rakenteisiin pääsee vain 5 mikronin kokoisia hiukkasia, ja räjähdyksen aikana sellaisia ​​hiukkasia muodostuu vain vähän. Toiseksi, räjähdyksen aikana vapautuu strontiumia SrO-oksidin muodossa, jonka liukoisuus kehon nesteisiin on hyvin rajallinen. Strontiumin tunkeutumista ravintojärjestelmän läpi estää tekijä, jota kutsutaan "strontiumin erotteluksi kalsiumin hyväksi". Se ilmenee siinä, että kalsiumin ja strontiumin samanaikaisen läsnäolon kanssa keho suosii kalsiumia. Ca:Sr-suhde kasveissa on kaksi kertaa suurempi kuin maaperässä. Lisäksi maidossa ja juustossa strontiumin pitoisuus on 5-10 kertaa pienempi kuin karjan ruokinnassa käytetyssä ruohossa.

Näihin suotuisiin tekijöihin ei kuitenkaan voida täysin luottaa - ne pystyvät suojaamaan strontium-90:ltä vain jossain määrin. Ei ole sattumaa, että kunnes atomi- ja vetyaseiden testaus kolmessa ympäristössä ei ollut kiellettyä, strontiumin uhrien määrä kasvoi vuosi vuodelta. Mutta strontium-90:n samat kauheat ominaisuudet - sekä voimakas ionisaatio että pitkä puoliintumisaika - käännettiin ihmisen hyödyksi.

Radioaktiivinen strontium on löytänyt sovelluksen isotooppimerkkiaineena eri prosessien kinetiikan tutkimuksessa. Tällä menetelmällä he selvittivät eläinkokeissa, miten strontium käyttäytyy elävässä organismissa: missä se pääasiassa sijaitsee, miten se osallistuu aineenvaihduntaan ja niin edelleen. Samaa isotooppia käytetään säteilylähteenä sädehoidossa. Strontium-90:tä sisältäviä applikaattoreita käytetään silmä- ja ihosairauksien hoidossa. Strontium-90-valmisteita käytetään myös vianilmaisimissa, staattista sähköä torjuvissa laitteissa, joissakin tutkimusinstrumenteissa ja atomiakuissa. Pohjimmiltaan haitallisia löytöjä ei ole - koko asia on, kenen käsiin löytö päätyy. Radioaktiivisen strontiumin historia on todiste tästä.

Strontium (Sr) on kemiallinen alkuaine, jaksollisen järjestelmän 2. ryhmän maa-alkalimetalli. Käytetään punaisissa merkkivaloissa ja loisteaineissa, ja se aiheuttaa suuren terveysriskin radioaktiivisen saastumisen vuoksi.

Löytöhistoria

Mineraali lyijykaivoksesta lähellä Strontianin kylää Skotlannista. Se tunnustettiin alun perin bariumkarbonaatiksi, mutta Adair Crawford ja William Cruikshank ehdottivat vuonna 1789, että se oli eri aine. Kemisti Thomas Charles Hope nimesi uuden mineraalin strontiitin kylän mukaan ja vastaavan strontiumoksidin SrO, strontium. Metallin eristi vuonna 1808 Sir Humphry Davy, joka elektrolysoi märän hydroksidin tai kloridin seoksen elohopeaoksidin kanssa käyttämällä elohopeakatodia ja haihdutti sitten elohopean tuloksena olevasta amalgaamista. Hän nimesi uuden elementin sanan "strontium" juurella.

Luonnossa oleminen

Strontiumin, jaksollisen taulukon 38. alkuaineen, suhteellinen määrä avaruudessa on 18,9 atomia jokaista 106 piiatomia kohti. Se muodostaa noin 0,04 % maankuoren massasta. Alkuaineen keskimääräinen pitoisuus merivedessä on 8 mg/l.

Kemiallista alkuainetta strontium esiintyy laajalti luonnossa, ja sen arvioidaan olevan 15. runsain aine maan päällä, ja sen pitoisuudet ovat 360 miljoonasosaa. Äärimmäisen reaktiivisuutensa vuoksi sitä esiintyy vain yhdisteiden muodossa. Sen tärkeimmät mineraalit ovat selestiitti (SrSO 4 sulfaatti) ja strontianiitti (SrCO 3 karbonaatti). Näistä selestiittiä löytyy riittävästi kannattavaan kaivostoimintaan, josta yli 2/3 maailman tarjonnasta tulee Kiinasta, kun taas Espanja ja Meksiko toimittavat suurimman osan lopusta. Strontianiitin louhinta on kuitenkin kannattavampaa, koska strontiumia käytetään useammin karbonaattimuodossa, mutta sen tunnettuja esiintymiä on suhteellisen vähän.

Ominaisuudet

Strontium on pehmeä metalli, samanlainen kuin lyijy, joka kiiltää kuin hopea leikattaessa. Ilmassa se reagoi nopeasti ilmakehän hapen ja kosteuden kanssa ja saa kellertävän sävyn. Siksi se on säilytettävä erillään ilmamassoista. Useimmiten se varastoidaan kerosiiniin. Sitä ei esiinny luonnossa vapaassa tilassa. Kalsiumin ohella strontiumia sisältyy vain kahteen päämalmiin: selestiittiin (SrSO 4) ja strontianiittiin (SrCO 3).

Kemiallisten alkuaineiden sarjassa magnesium-kalsium-strontium (maa-alkalimetallit) Sr on Ca:n ja Ba:n välisen jaksollisen järjestelmän ryhmässä 2 (entinen 2A). Lisäksi se sijaitsee viidennessä jaksossa rubidiumin ja yttriumin välillä. Koska strontiumin atomisäde on samanlainen kuin kalsiumin, se korvaa helposti jälkimmäisen mineraaleissa. Mutta se on pehmeämpi ja reaktiivisempi vedessä. Muodostaa kosketuksessa hydroksidia ja vetykaasua. Tunnetaan 3 strontiumin allotrooppia, joiden siirtymäpisteet ovat 235 °C ja 540 °C.

Maa-alkalimetalli ei yleensä reagoi typen kanssa alle 380 °C:ssa ja muodostaa huoneenlämpötilassa vain oksidin. Strontium kuitenkin syttyy spontaanisti jauheen muodossa muodostaen oksideja ja nitridejä.

Kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet

Kemiallisen alkuaineen strontiumin ominaisuudet suunnitelman mukaan:

• Nimi, symboli, atominumero: strontium, Sr, 38.
• Ryhmä, jakso, lohko: 2, 5, s.
• Atomimassa: 87,62 g/mol.
• Elektroninen konfigurointi: 5s 2 .
• Elektronien jakautuminen kuorissa: 2, 8, 18, 8, 2.
• Tiheys: 2,64 g/cm3.
• Sulamis- ja kiehumispisteet: 777 °C, 1382 °C.
• Hapetustila: 2.

isotoopit

Luonnollinen strontium on neljän stabiilin isotoopin seos: 88 Sr (82,6 %), 86 Sr (9,9 %), 87 Sr (7,0 %) ja 84 Sr (0,56 %). Näistä vain 87 Sr on radiogeenista - se muodostuu radioaktiivisen rubidium-isotoopin 87 Rb hajoamisesta, jonka puoliintumisaika on 4,88 × 10 10 vuotta. Uskotaan, että 87Sr syntyi "alkunukleosynteesin" aikana (alkuräjähdyksen varhainen vaihe) yhdessä isotooppien 84Sr, 86Sr ja 88Sr kanssa. Sijainnista riippuen 87 Sr:n ja 86 Sr:n suhde voi poiketa yli 5 kertaa. Tätä käytetään geologisten näytteiden ajoittamiseen ja luurangojen ja saviesineiden alkuperän määrittämiseen.

Ydinreaktioiden tuloksena saatiin noin 16 strontiumin synteettistä radioaktiivista isotooppia, joista 90 Sr on kestävin (puoliintumisaika 28,9 vuotta). Tätä ydinräjähdyksessä syntyvää isotooppia pidetään vaarallisimpana hajoamistuotteena. Koska se on kemiallisesti samankaltainen kuin kalsium, se imeytyy luihin ja hampaisiin, missä se jatkaa elektronien karkottamista aiheuttaen säteilyvaurioita, luuydinvaurioita, häiritsee uusien verisolujen muodostumista ja aiheuttaa syöpää.

Lääketieteellisesti kontrolloiduissa olosuhteissa strontiumia käytetään kuitenkin tiettyjen pinnallisten pahanlaatuisten kasvainten ja luusyöpien hoitoon. Sitä käytetään myös strontiumfluoridina lämpösähköisissä radioisotooppigeneraattoreissa ja -generaattoreissa, jotka muuttavat sen radioaktiivisen hajoamisen lämmön sähköksi ja toimivat pitkäikäisinä, kevyinä virtalähteinä navigointipoijuissa, etäsääasemissa ja avaruusaluksissa.

89 Sr:ää käytetään syövän hoitoon, koska se hyökkää luukudokseen, tuottaa beetasäteilyä ja hajoaa muutaman kuukauden kuluttua (puoliintumisaika 51 päivää).

Kemiallinen alkuaine strontium ei ole välttämätön korkeammille elämänmuodoille, ja sen suolat ovat yleensä myrkyttömiä. 90 Sr:stä vaarallisen tekee se, että sitä käytetään lisäämään luun tiheyttä ja kasvua.

Liitännät

Kemiallisen alkuaineen strontium ominaisuudet ovat hyvin samankaltaisia ​​kuin yhdisteissä Sr:llä on yksinomainen hapetusaste +2 Sr 2+ -ionin muodossa. Metalli on aktiivinen pelkistävä aine ja reagoi helposti halogeenien, hapen ja rikin kanssa muodostaen halogenideja, oksideja ja sulfideja.

Strontiumyhdisteillä on melko rajallinen kaupallinen arvo, koska vastaavat kalsium- ja bariumyhdisteet tekevät yleensä samoin, mutta ovat halvempia. Jotkut niistä ovat kuitenkin löytäneet sovelluksen teollisuudessa. Vielä ei ole selvitetty, millä aineilla ilotulitteisiin ja merkkivaloihin saadaan karmiininpunainen väri. Tällä hetkellä tämän värin saamiseksi käytetään vain strontiumsuoloja, kuten Sr(NO 3) 2 -nitraattia ja Sr(ClO 3) 2 -kloraattia. Noin 5-10 % tämän kemiallisen alkuaineen kokonaistuotannosta kuluu pyrotekniikkaan. Strontiumhydroksidia Sr(OH) 2 käytetään joskus sokerin uuttamiseen melassista, koska se muodostaa liukoisen sakkaridin, josta sokeri voidaan helposti ottaa talteen hiilidioksidin vaikutuksesta. SrS-monosulfidia käytetään karvanpoistoaineena ja ainesosana elektroluminesoivien laitteiden ja valaisevien maalien loisteaineissa.

Strontiumferriitit muodostavat ryhmän yhdisteitä, joilla on yleinen kaava SrFe x O y, joka on saatu SrCO 3:n ja Fe 2 O 3:n korkean lämpötilan (1000-1300 °C) reaktion tuloksena. Niistä valmistetaan keraamisia magneetteja, joita käytetään laajalti kaiuttimissa, tuulilasinpyyhkimien moottoreissa ja lasten leluissa.

Tuotanto

Suurin osa mineralisoituneesta SrSO 4-selestiittistä muunnetaan karbonaatiksi kahdella tavalla: joko selestiitti liuotetaan suoraan natriumkarbonaattiliuoksella tai kuumennetaan hiilen kanssa sulfidin muodostamiseksi. Toisessa vaiheessa saadaan tummanvärinen aine, joka sisältää pääasiassa strontiumsulfidia. Tämä "musta tuhka" liukenee veteen ja suodatetaan. Strontiumkarbonaatti saostuu sulfidiliuoksesta lisäämällä hiilidioksidia. Sulfaatti pelkistetään sulfidiksi karbotermisellä pelkistyksellä SrSO 4 + 2C → SrS + 2CO 2 . Kenno voidaan valmistaa katodisella sähkökemiallisella kosketuksella, jossa katodina toimiva jäähdytetty rautasauva koskettaa kalium- ja strontiumkloridiseoksen pintaa ja nousee, kun strontium jähmettyy sen päälle. Elektrodien reaktiot voidaan esittää seuraavasti: Sr 2+ + 2e - → Sr (katodi); 2Cl - → Cl 2 + 2e - (anodi).

Sr-metalli voidaan ottaa talteen myös sen oksidista alumiinioksidilla. Se on muokattava ja taipuisa, hyvä sähkönjohdin, mutta sitä käytetään suhteellisen vähän. Yksi sen käyttötavoista on alumiinin tai magnesiumin seosaineena sylinterilohkojen valussa. Strontium parantaa metallin työstettävyyttä ja virumiskestävyyttä. Vaihtoehtoinen tapa saada strontiumia on pelkistää sen oksidi alumiinilla tyhjiössä tislauslämpötilassa.

Kaupallinen sovellus

Kemiallista elementtiä strontiumia käytetään laajalti väritelevision katodisädeputkien lasissa estämään röntgensäteiden tunkeutuminen. Sitä voidaan käyttää myös spraymaaleissa. Tämä näyttää olevan yksi todennäköisimpiä julkisen altistumisen lähteitä strontiumille. Lisäksi elementistä valmistetaan ferriittimagneetteja ja jalostetaan sinkkiä.

Strontiumsuoloja käytetään pyrotekniikassa, koska ne värjäävät palaessaan liekin punaiseksi. Ja strontiumsuolojen ja magnesiumin seosta käytetään osana sytytys- ja signaaliseoksia.

Titanaatilla on erittäin korkea taitekerroin ja optinen dispersio, mikä tekee siitä hyödyllisen optiikassa. Sitä voidaan käyttää timanttien korvikkeena, mutta sitä käytetään harvoin tähän tarkoitukseen sen äärimmäisen pehmeyden ja naarmuuntumisalttiuden vuoksi.

Strontiumaluminaatti on kirkas fosfori, jolla on pitkäkestoinen fosforesenssin stabiilisuus. Oksidia käytetään joskus parantamaan keraamisten lasitteiden laatua. 90 Sr-isotooppi on yksi parhaista pitkäikäisistä korkean energian beetasäteilijöistä. Sitä käytetään virtalähteenä radioisotooppitermosähköisille generaattoreille (RTG), jotka muuttavat radioaktiivisten elementtien hajoamisen aikana vapautuvan lämmön sähköksi. Näitä laitteita käytetään avaruusaluksissa, etäsääasemilla, navigointipoijuissa jne. - missä tarvitaan kevyttä ja pitkäikäistä ydinvoimanlähdettä.

Strontiumin lääketieteellinen käyttö: Lääkehoito

89 Sr-isotooppi on aktiivinen ainesosa radioaktiivisessa lääkkeessä Metastronissa, jota käytetään metastasoituneen eturauhassyövän aiheuttaman luukivun hoitoon. Kemiallinen alkuaine strontium toimii kuten kalsium, se sisältyy pääasiassa luuhun paikoissa, joissa osteogeneesi on lisääntynyt. Tämä lokalisointi keskittyy säteilyn vaikutukseen syöpävaurioon.

90 Sr-radioisotooppia käytetään myös syövän hoidossa. Sen beetasäteily ja pitkä kesto ovat ihanteellisia pinnalliseen sädehoitoon.

Kokeellinen lääke, joka on valmistettu yhdistämällä strontiumia raneliinihappoon, edistää luun kasvua, lisää luun tiheyttä ja vähentää murtumia. Stroniumranelaatti on rekisteröity Euroopassa osteoporoosin hoitoon.

Strontiumkloridia käytetään joskus herkkien hampaiden hammastahnoissa. Sen pitoisuus on 10%.

Varotoimenpiteet

Puhtaalla strontiumilla on korkea kemiallinen aktiivisuus, ja murskatussa tilassa metalli syttyy itsestään. Siksi tätä kemiallista alkuainetta pidetään palovaarallisena.

Vaikutus ihmiskehoon

Ihmiskeho imee strontiumia samalla tavalla kuin kalsiumia. Nämä kaksi alkuainetta ovat kemiallisesti niin samankaltaisia, että Sr:n vakaat muodot eivät aiheuta merkittävää terveysriskiä. Sitä vastoin radioaktiivinen isotooppi 90 Sr voi johtaa erilaisiin luusairauksiin ja sairauksiin, mukaan lukien luusyöpä. Strontiumyksikköä käytetään absorboituneen 90 Sr säteilyn mittaamiseen.

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), joka kerääntyy ilmakehään ja biosfääriin ydinasekokeiden aikana (katso), muodostaa 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. Metalli S:n kanssa työskennellessä tulee noudattaa 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 samankaltaiset kuin kalsiumilla ja bariumilla (katso), yhteyksissä strontiumin valenssi 4-2, on kemiallisesti aktiivinen, hapettuu normaaleissa olosuhteissa veden vaikutuksesta muodostaen Sr(OH) 2:ta sekä hapen ja muiden hapettimien vaikutuksesta .

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 kahdeksantoista rikin radioaktiivista isotooppia (massaluvuilla 78–83, 85, 89–99) ja neljä isotooppia, joiden massaluvut ovat 79, 83, 85 ja 87 (ks. 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 alhainen, lisäksi muodostuu 85Sr- ja 89Sr-isotooppeja 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 on munuaisissa, sylkirauhasissa ja kilpirauhasissa, ja pienin pitoisuus on 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 (valmisteella "Protection-7", pesujauheilla "Era" tai "Astra", NEDE-tahnalla). 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 suolaisia ​​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.).

Strontium- toisen ryhmän pääalaryhmän, D. I. Mendelejevin kemiallisten alkuaineiden jaksollisen järjestelmän viidennen jakson alkuaine, atominumerolla 38. Sitä merkitään symbolilla Sr (lat. Strontium). Yksinkertainen aine strontium on pehmeä, muokattava ja sitkeä maa-alkalimetalli, jonka väri on hopeanvalkoinen. Sillä on korkea kemiallinen aktiivisuus, ilmassa se reagoi nopeasti kosteuden ja hapen kanssa ja peittyy keltaisella oksidikalvolla.

38 ← Strontium→ Ittrium
Atomin ominaisuudet
Nimi, symboli, numero	Strontium / Strontium (Sr), 38
Atomimassa (moolimassa)	87.62(1) a. e.m. (g/mol)
Elektroninen konfigurointi
Atomin säde
Kemialliset ominaisuudet
kovalenttinen säde
Ionin säde
Elektronegatiivisuus	0,95 (Paulingin asteikko)
Elektrodin potentiaali
Hapetustilat
Ionisaatioenergia (ensimmäinen elektroni)	549,0 (5,69) kJ/mol (eV)
Yksinkertaisen aineen termodynaamiset ominaisuudet
Tiheys (n.a.)
Sulamislämpötila
Kiehumislämpötila
Oud. sulamisen lämpöä	9,20 kJ/mol
Oud. haihtumislämpö	144 kJ/mol
Molaarinen lämpökapasiteetti	26,79 J/(K mol)
Molaarinen tilavuus	33,7 cm³/mol
Yksinkertaisen aineen kidehila
Hilarakenne	kuutio kasvokeskeinen
Hilan parametrit
Debye lämpötila
Muut ominaisuudet
Lämmönjohtokyky	(300 K) (35,4) W/(m K)

Vuonna 1764 skotlantilaisen Strontianin kylän lähellä sijaitsevasta lyijykaivoksesta löydettiin mineraali, jota he kutsuivat strontianiitiksi. Pitkään sitä pidettiin fluoriitti CaF2:na tai witheriittina BaCO3:na, mutta vuonna 1790 englantilaiset mineralogit Crawford ja Cruikshank analysoivat tätä mineraalia ja havaitsivat, että se sisälsi uuden "maan" ja nykykielellä oksidin.

Heistä riippumatta toinen englantilainen kemisti Hope tutki samaa mineraalia. Saavuttuaan samoihin tuloksiin hän ilmoitti, että strontianiitissa on uusi alkuaine - metalli-strontium.

Ilmeisesti löytö oli jo "ilmassa", koska lähes samanaikaisesti tunnettu saksalainen kemisti Klaproth ilmoitti uuden "maan" löytämisestä.

Samoin vuosina tunnettu venäläinen kemisti, akateemikko Toviy Egorovich Lovitz, löysi myös jälkiä "strontiummaasta". Hän oli pitkään ollut kiinnostunut mineraalista, joka tunnetaan nimellä heavy spar. Tästä mineraalista (sen koostumus on BaSO4) Karl Scheele löysi vuonna 1774 uuden alkuaineen bariumin oksidin. Emme tiedä, miksi Lovitz ei ollut välinpitämätön raskaalle sparpalle; tiedetään vain, että tiedemies, joka löysi hiilen adsorptioominaisuudet ja teki paljon enemmän yleisen ja orgaanisen kemian alalla, keräsi näytteitä tästä mineraalista. Mutta Lovitz ei ollut vain keräilijä, hän alkoi pian tutkia systemaattisesti raskasta sparraa ja tuli vuonna 1792 siihen tulokseen, että tämä mineraali sisälsi tuntemattoman epäpuhtauden. Hän onnistui poimimaan kokoelmastaan ​​melko paljon - yli 100 g uutta "maata" ja jatkoi sen ominaisuuksien tutkimista. Tutkimuksen tulokset julkaistiin vuonna 1795.

Joten lähes samanaikaisesti useat tutkijat eri maissa olivat lähellä strontiumin löytämistä. Mutta perusmuodossaan se esiteltiin vasta vuonna 1808.

Aikansa erinomainen tiedemies Humphry Davy ymmärsi jo, että strontiummaan alkuaineen täytyy ilmeisesti olla maa-alkalimetalli, ja hän sai sen elektrolyysillä, ts. samalla tavalla kuin kalsium, magnesium, barium. Tarkemmin sanottuna maailman ensimmäinen metallinen strontium saatiin sen kostutetun hydroksidin elektrolyysillä. Katodissa vapautuva strontium yhdistyi välittömästi elohopean kanssa muodostaen amalgaamin. Hajotessaan amalgaamin kuumentamalla Davy eristi puhtaan metallin.

Strontium on toisen ryhmän pääalaryhmän, D. I. Mendelejevin kemiallisten alkuaineiden jaksollisen järjestelmän viidennen jakson alkuaine, atominumerolla 38. Se on merkitty symbolilla Sr (lat. Strontium). Yksinkertainen aine strontium (CAS-numero: 7440-24-6) on pehmeä, muokattava ja sitkeä hopeanvalkoinen maa-alkalimetalli. Sillä on korkea kemiallinen aktiivisuus, ilmassa se reagoi nopeasti kosteuden ja hapen kanssa ja peittyy keltaisella oksidikalvolla.

Nimen historia ja alkuperä

Uusi alkuaine löydettiin mineraalista strontianiitista, joka löydettiin vuonna 1764 lyijykaivoksesta lähellä skotlantilaista Stronshianin kylää, joka myöhemmin antoi uudelle elementille nimen. William Cruikshank ja Ader Crawford totesivat uuden metallioksidin esiintymisen tässä mineraalissa vuonna 1787. Sir Humphry Davy on eristänyt sen puhtaimmassa muodossaan vuonna 1808.

Kuitti

On kolme tapaa saada metallista strontiumia:
1. joidenkin yhdisteiden lämpöhajoaminen
2. elektrolyysi
3. oksidin tai kloridin pelkistys
Pääasiallinen teollinen menetelmä metallisen strontiumin saamiseksi on sen oksidin lämpöpelkistys alumiinilla. Lisäksi saatu strontium puhdistetaan sublimaatiolla.
Strontiumin elektrolyyttistä tuotantoa SrCl 2:n ja NaCl:n seoksen sulan elektrolyysillä ei käytetä laajalti alhaisen virranhyötysuhteen ja strontiumin epäpuhtauksien vuoksi.
Strontiumhydridin tai -nitridin lämpöhajoamisen aikana muodostuu hienojakoista strontiumia, joka syttyy helposti.

Kemialliset ominaisuudet

Strontiumilla on yhdisteissään aina +2 valenssi. Ominaisuuksiltaan strontium on lähellä kalsiumia ja bariumia ja on niiden välissä.
Sähkökemiallisessa jännitesarjassa strontium on aktiivisimpia metalleja (sen normaali elektrodipotentiaali on -2,89 V). Reagoi kiivaasti veden kanssa muodostaen hydroksidia:
Sr + 2H 2O \u003d Sr (OH) 2 + H2

Vuorovaikuttaa happojen kanssa, syrjäyttää raskasmetallit niiden suoloista. Väkevien happojen (H 2 SO 4, HNO 3) kanssa reagoi heikosti.
Strontiummetalli hapettuu nopeasti ilmassa muodostaen kellertävän kalvon, jossa on SrO-oksidin lisäksi aina SrO 2-peroksidia ja Sr3N2-nitridiä. Ilmassa kuumennettaessa se syttyy; ilmassa oleva jauhemainen strontium on altis itsestään syttymiselle.
Reagoi voimakkaasti ei-metallien - rikin, fosforin, halogeenien kanssa. Vuorovaikuttaa vedyn (yli 200°C), typen (yli 400°C) kanssa. Ei käytännössä reagoi alkalien kanssa.
Korkeissa lämpötiloissa se reagoi CO 2:n kanssa muodostaen karbidin:
5Sr + 2CO 2 = SrC2 + 4SrO

Helposti liukenevat strontiumin suolat anionien Cl - , I - , NO 3 - kanssa . Suolat anionien F -, SO 4 2-, CO 3 2-, PO 4 3- kanssa ovat niukkaliukoisia.