Stronţiu(lat. Stronțiu), Sr, un element chimic din grupa II a sistemului periodic Mendeleev, număr atomic 38, masă atomică 87,62, metal alb-argintiu. Stronțiul natural constă dintr-un amestec de patru izotopi stabili: 84 Sr, 86 Sr, 87 Sr și 88 Sr; cel mai frecvent este 88 Sr (82,56%).

Izotopi radioactivi cu numere de masă de la 80 la 97 au fost obținuți artificial, incl. 90 Sr (T ½ = 27,7 ani), format în timpul fisiunii uraniului. În 1790, medicul scoțian A. Crawford, examinând un mineral găsit în apropierea așezării Stronshian (în Scoția), a descoperit că acesta conține un „pământ” necunoscut anterior, care se numea strontian. Mai târziu s-a dovedit a fi oxid de stronțiu SrO. În 1808, G. Davy, supunând la electroliză cu un catod de mercur un amestec de hidroxid de Sr(OH) 2 umezit cu oxid de mercur, a obţinut amalgam de stronţiu.

Distribuția stronțiului în natură. Conținutul mediu de stronțiu în scoarța terestră (clarke) este de 3,4·10 -2% în masă; în procesele geochimice, este un satelit al calciului. Sunt cunoscute aproximativ 30 de minerale de stronțiu; cele mai importante sunt celestină SrSO 4 şi stronţianită SrCO 3 . În rocile magmatice, stronțiul este predominant într-o formă dispersată și intră ca o impuritate izomorfă în rețeaua cristalină a mineralelor de calciu, potasiu și bariu. În biosferă, Stronțiul se acumulează în rocile carbonatice și mai ales în sedimentele lacurilor sărate și lagunelor (depozite celestine).

Proprietățile fizice ale stronțiului. La temperatura camerei, rețeaua de stronțiu este cubică centrată pe față (α-Sr) cu o perioadă a = 6,0848Å; la temperaturi peste 248 °C, se transformă într-o modificare hexagonală (β-Sr) cu perioade de rețea a = 4,32 Å și c = 7,06 Å; la 614 °C se transformă într-o modificare cubică centrată pe corp (γ-Sr) cu o perioadă a = 4,85Å. Raza atomică 2,15 Å, raza ionică Sr 2+ 1,20 Å. Densitatea formei α este de 2,63 g / cm 3 (20 ° C); t pl 770 °C, t kip 1383 °C; capacitate termică specifică 737,4 kJ/(kg K); rezistivitate electrică 22,76·10 -6 ohm·cm -1 . Stronțiul este paramagnetic, susceptibilitatea magnetică atomică la temperatura camerei este de 91,2·10 -6 . Stronțiul este un metal moale ductil care poate fi tăiat cu ușurință cu un cuțit.

Proprietăți chimice. Configurația învelișului electronic exterior al atomului Sr 5s 2 ; în compuşi are de obicei o stare de oxidare de +2. Stronțiul este un metal alcalino-pământos, similar chimic cu Ca și Ba. Stronțiul metal se oxidează rapid în aer, formând o peliculă de suprafață gălbuie care conține oxid de SrO, peroxid de SrO2 și nitrură de Sr3N2. Cu oxigenul, în condiții normale, formează oxid de SrO (pulbere alb-cenușie), care se transformă ușor în carbonat SrCO 3 în aer; interacționează puternic cu apa, formând hidroxid Sr (OH) 2 - o bază mai puternică decât Ca (OH) 2. Când este încălzit în aer, se aprinde ușor, iar stronțiul sub formă de pulbere se aprinde spontan în aer, astfel încât stronțiul este depozitat în vase închise ermetic sub un strat de kerosen. Apa se descompune rapid cu eliberarea de hidrogen și formarea de hidroxid. La temperaturi ridicate, reacţionează cu hidrogen (>200 °C), azot (>400 °C), fosfor, sulf şi halogeni. Când este încălzit, formează compuși intermetalici cu metale, cum ar fi SrPb 3 , SrAg 4 , SrHg 8 , SrHg 12 . Dintre sărurile de stronțiu, halogenurile (cu excepția fluorului), nitratul, acetatul și cloratul sunt ușor solubile în apă; carbonat, sulfat, oxalat și fosfat greu solubili. Precipitarea stronțiului sub formă de oxalat și sulfat este utilizată pentru determinarea sa analitică. Multe săruri de stronțiu formează hidrați cristalini care conțin de la 1 până la 6 molecule de apă de cristalizare. sulfura SrS este hidrolizată treptat de apă; Nitrura de Sr3N2 (cristale negre) se descompune cu ușurință prin apă eliberând NH3 și Sr(OH)2. Stronțiul se dizolvă bine în amoniacul lichid, dând soluții de culoare albastru închis.

Obținerea de stronțiu. Principalele materii prime pentru producerea compușilor de stronțiu sunt concentratele din îmbogățirea celestină și stronțianită. Stronțiul metal se obține prin reducerea oxidului de stronțiu cu aluminiu la 1100-1150 °C:

4SrO+ 2Al = 3Sr+ SrO Al2O3.

Procesul se desfăşoară în aparate electrovacuum [la 1 N/m 2 (10 -2 mm Hg)] cu acţiune periodică. Vaporii de stronțiu se condensează pe suprafața răcită a unui condensator introdus în aparat; la sfârșitul reducerii, aparatul este umplut cu argon și condensul este topit, care curge în matriță. Stronțiul se obține și prin electroliza unei topituri care conține 85% SrCl 2 și 15% KCl, cu toate acestea, în acest proces, eficiența curentului este scăzută, iar metalul este contaminat cu săruri, nitrură și oxid. În industrie, electroliza cu un catod lichid produce aliaje de stronțiu, de exemplu, cu staniu.

Aplicarea stronțiului. Stronțiul servește la dezoxidarea cuprului și a bronzului. 90 Sr este o sursă de radiații β în bateriile electrice atomice. Stronțiul este folosit pentru a produce fosfor și celule solare, precum și aliaje puternic piroforice. Oxidul de stronțiu este o componentă a unor pahare optice și catozi de oxid ai tuburilor vidate. Compușii de stronțiu conferă flăcărilor o culoare roșu vișiniu intens, motiv pentru care unii dintre ei sunt folosiți în pirotehnică. Strontianita este introdusă în zgură pentru a curăța oțelurile de calitate superioară de sulf și fosfor; Carbonatul de stronțiu este utilizat în geterii neevaporativi și este, de asemenea, adăugat la glazurile și emailurile rezistente la intemperii pentru acoperirea porțelanului, oțelurilor și aliajelor la temperatură înaltă. Cromat SrCrO 4 este un pigment foarte stabil pentru fabricarea vopselelor artistice, titanatul de SrTiO 3 este folosit ca feroelectric, face parte din piezoceramice. Sărurile de stronțiu ale acizilor grași („săpunurile de stronțiu”) sunt folosite pentru a face grăsimi speciale.

Sărurile și compușii stronțiului au toxicitate scăzută; atunci când lucrați cu acestea, trebuie să vă ghidați de reglementările de siguranță cu sărurile metalelor alcaline și alcalino-pământoase.

Stronțiu în organism. Stronțiul este o parte integrantă a microorganismelor, plantelor și animalelor. La radiolarii marini (acantaria), scheletul este format din sulfat de stronțiu - celestină. Algele marine conțin 26-140 mg de stronțiu la 100 g de substanță uscată, plante terestre - 2,6, animale marine - 2-50, animale terestre - 1,4, bacterii - 0,27-30. Acumularea stronțiului de către diverse organisme depinde nu numai de speciile, caracteristicile lor, ci și de raportul stronțiului cu alte elemente, în principal Ca și P, din mediu, precum și de adaptarea organismelor la un mediu geochimic specific.

Animalele primesc stronțiu cu apă și hrană. Stronțiul este absorbit de subțiri și excretat în principal de intestinul gros. O serie de substanțe (polizaharide de alge, rășini schimbătoare de cationi) împiedică absorbția stronțiului. Principalul depozit de stronțiu în organism este țesutul osos, a cărui cenușă conține aproximativ 0,02% stronțiu (în alte țesuturi - aproximativ 0,0005%). Un exces de săruri de stronțiu în alimentația șobolanilor provoacă rahitism cu „stronțiu”. La animalele care trăiesc pe soluri cu o cantitate semnificativă de celestină, există un conținut crescut de stronțiu în organism, ceea ce duce la oase fragile, rahitism și alte boli. În provinciile biogeochimice bogate în stronțiu (un număr de regiuni din Asia Centrală și de Est, Europa de Nord și altele), așa-numita boală Urov este posibilă.

Stronțiu-90. Dintre izotopii artificiali ai stronțiului, radionuclidul său cu viață lungă 90 Sr este una dintre componentele importante ale contaminării radioactive a biosferei. Odată ajuns în mediu, 90 Sr se caracterizează prin capacitatea de a fi inclus (în principal împreună cu Ca) în procesele metabolice ale plantelor, animalelor și oamenilor. Prin urmare, atunci când se evaluează poluarea biosferei cu 90 Sr, se obișnuiește să se calculeze raportul de 90 Sr/Ca în unități de stronțiu (1 s.u. = 1 micron μcurie 90 Sr la 1 g Ca). Când 90 Sr și Ca se deplasează de-a lungul lanțurilor biologice și trofice, are loc discriminarea stronțiului, pentru expresia cantitativă a căreia se găsește „coeficientul de discriminare”, raportul de 90 Sr/Ca în următoarea verigă a lanțului biologic sau trofic la același valoarea din linkul anterior. În ultima verigă a lanțului trofic, concentrația de 90 Sr, de regulă, este mult mai mică decât în ​​cea inițială.

Plantele pot primi 90 Sr direct din contaminarea directă a frunzelor sau din sol prin rădăcini (în acest caz, au o mare influență tipul de sol, conținutul de umiditate al acestuia, pH-ul, conținutul de Ca și materie organică etc.) . Relativ mai mult 90 Sr este acumulat de plantele leguminoase, culturile de rădăcini și tuberculi, mai puțin de cereale, inclusiv cereale, și de in. În semințe și fructe se acumulează semnificativ mai puțin 90 Sr decât în ​​alte organe (de exemplu, 90 Sr este de 10 ori mai mult în frunzele și tulpinile de grâu decât în ​​cereale). La animale (vine în principal cu alimente vegetale) și la oameni (vine în principal cu lapte de vacă și pește), 90 Sr se acumulează în principal în oase. Cantitatea de depunere de 90 Sr în corpul animalelor și al oamenilor depinde de vârsta individului, cantitatea de radionuclid primit, rata de creștere a țesutului osos nou și altele. 90 Sr reprezintă un mare pericol pentru copii, în corpul cărora intră cu lapte și se acumulează în țesutul osos cu creștere rapidă.

Efectul biologic al 90 Sr este asociat cu natura distribuției sale în organism (acumulare în schelet) și depinde de doza de iradiere β creată de acesta și de radioizotopul fiică 90 Y. Cu aport prelungit de 90 Sr în organism, chiar și în cantități relativ mici, ca urmare a iradierii continue a țesutului osos, se poate dezvolta leucemie și cancer osos. Se observă modificări semnificative ale țesutului osos atunci când conținutul de 90 Sr din dietă este de aproximativ 1 microcurie la 1 g de Ca. Încheierea în 1963 la Moscova a Tratatului privind interzicerea testelor armelor nucleare în atmosferă, spațiul cosmic și sub apă a dus la eliberarea aproape completă a atmosferei din 90 Sr și o scădere a formelor sale mobile în sol.

DEFINIȚIE

Stronţiu este al treizeci și opta element al tabelului periodic. Denumirea - Sr din latinescul „strontium”. Situat în perioada a cincea, grupul IIA. Se referă la metale. Taxa de bază este 38.

Stronțiul se găsește în natură în principal sub formă de sulfați și carbonați, formând mineralele celestita SrSO 4 și stronțianita SrCO 3 . Conținutul de stronțiu din scoarța terestră este de 0,04% (masă).

Stronțiul metalic sub formă de substanță simplă este un metal moale alb-argintiu (Fig. 1) cu maleabilitate și plasticitate (se taie ușor cu un cuțit). Reactiv: se oxidează rapid în aer, interacționează destul de puternic cu apa și se combină direct cu multe elemente.

Orez. 1. Stronțiu. Aspect.

Greutatea atomică și moleculară a stronțiului

DEFINIȚIE

Greutatea moleculară relativă a unei substanțe (M r) este un număr care arată de câte ori masa unei molecule date este mai mare decât 1/12 din masa unui atom de carbon și masa atomică relativă a unui element (A r)- de câte ori masa medie a atomilor unui element chimic este mai mare decât 1/12 din masa unui atom de carbon.

Deoarece stronțiul există în stare liberă sub formă de molecule Sr monoatomice, valorile maselor sale atomice și moleculare coincid. Ele sunt egale cu 87,62.

Alotropia și modificările alotropice ale stronțiului

Stronțiul există sub formă de trei modificări cristaline, fiecare dintre ele stabilă într-un anumit interval de temperatură. Deci, până la 215 o C, α-stronțiul este stabil (rețeaua cubică centrată pe față), peste 605 o C - g - stronțiu (rețea cubică centrată pe corp), iar în intervalul de temperatură 215 - 605 o C - b- stronțiu (zăbrele hexagonale).

Izotopi ai stronțiului

Se știe că în natură rubidiul poate fi sub forma singurului izotop stabil 90 Sr. Numărul de masă este 90, nucleul atomic conține treizeci și opt de protoni și cincizeci și doi de neutroni. Radioactiv.

Ioni de stronțiu

La nivelul energetic exterior al atomului de stronțiu, există doi electroni care sunt de valență:

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

Ca urmare a interacțiunii chimice, stronțiul renunță la electronii de valență, adică. este donatorul lor și se transformă într-un ion încărcat pozitiv:

Sr 0 -2e → Sr 2+ .

Moleculă și atom de stronțiu

În stare liberă, stronțiul există sub formă de molecule Sr monoatomice. Iată câteva proprietăți care caracterizează atomul și molecula de stronțiu:

Aliaje de stronțiu

Stronțiul a găsit o largă aplicație în metalurgie ca componentă de aliere a aliajelor pe bază de cupru.

Exemple de rezolvare a problemelor

EXEMPLUL 1

Stronțiul metal este acum produs prin procesul aluminotermic. Oxidul de SrO este amestecat cu pulbere de aluminiu sau așchii și la o temperatură de 1100 ... 1150 ° C într-un cuptor electric cu vid (presiune de 0,01 mm Hg) începe reacția:

4SrO + 2Al → 3Sr + Al2O3SrO.

Electroliza compușilor de stronțiu (metoda folosită de Davy) este mai puțin eficientă.

Aplicații ale stronțiului metalic

Stronțiul este un metal activ. Acest lucru împiedică aplicarea sa largă în tehnologie. Dar, pe de altă parte, activitatea chimică ridicată a stronțiului face posibilă utilizarea acestuia în anumite domenii ale economiei naționale. În special, este folosit în topirea cuprului și a bronzului - stronțiul leagă sulful, fosforul, carbonul și crește fluiditatea zgurii. Astfel, stronțiul contribuie la purificarea metalului de numeroase impurități. În plus, adăugarea de stronțiu crește duritatea cuprului, aproape fără a-i reduce conductivitatea electrică. Stronțiul este introdus în tuburile electrice cu vid pentru a absorbi oxigenul și azotul rămas, pentru a face vidul mai profund. Stronțiul purificat în mod repetat este folosit ca agent reducător în producția de uraniu.

În plus:

Stronțiu-90 (Engleză stronțiu-90) - radioactiv nuclid element chimic stronţiu cu numar atomic 38 șinumar de masa 90. Se formează în principal în timpul Fisiune nucleara în reactoare nucleare și arme nucleare.

în mediu 90 Sr intră în principal în timpul exploziilor nucleare și emisiilor din centrală nucleară.

Stronţiu este un analog calciu și poate fi depus ferm în oase. Expunerea pe termen lung la radiații 90 Sr și produsele sale de degradare afectează țesutul osos și măduva osoasă, ceea ce duce la dezvoltarea boala de radiatii, tumori ale țesutului hematopoietic și ale oaselor.

Aplicație:

90 Sr aplicat în producție surse de energie radioizotopice sub formă de titanat de stronțiu (densitate 4,8 g/cm³, eliberare de energie aproximativ 0,54 W/cm³).

Una dintre cele mai largi aplicații 90 Sr - surse de control ale dispozitivelor dozimetrice, inclusiv apărării militare și civile. Cel mai obișnuit - tipul "B-8" este realizat ca substrat metalic care conține în adâncime o picătură de rășină epoxidice care conține compusul 90 Sr. Pentru a asigura protecția împotriva formării prafului radioactiv prin eroziune, preparatul este acoperit cu un strat subțire de folie. De fapt, astfel de surse de radiații ionizante sunt complexe 90 sr- 90 Y, deoarece ytriul se formează continuu în timpul descompunerii stronțiului. 90 sr- 90 Y este o sursă beta aproape pură. Spre deosebire de medicamentele gamma-radioactive, medicamentele beta sunt ușor de protejat cu un strat de oțel relativ subțire (aproximativ 1 mm), ceea ce a condus la alegerea unui medicament beta în scopuri de testare, începând cu a doua generație de echipamente dozimetrice militare (DP-2). , DP-12, DP-63).

Stronțiul este un metal alb argintiu, moale, ductil. Din punct de vedere chimic, este foarte activ, ca toate metalele alcalino-pământoase. Starea de oxidare + 2. Stronțiul se combină direct atunci când este încălzit cu halogeni, fosfor, sulf, carbon, hidrogen și chiar azot (la temperaturi peste 400 ° C).

Concluzie

Deci, stronțiul este adesea folosit în chimie, metalurgie, peretehnică, energia atomică a hidrogenului și așa mai departe. Și, prin urmare, acest element chimic își face loc din ce în ce mai cu încredere în industrie, cererea pentru el este în continuă creștere. Stronțiul este util și în medicină. Efectul asupra corpului uman al stronțiului natural (scăzut toxic, utilizat pe scară largă pentru a trata osteoporoza). Stronțiul radioactiv are aproape întotdeauna un efect negativ asupra corpului uman.

Dar va putea natura să satisfacă nevoile omenirii în acest metal?

În natură, există depozite destul de mari, așa-numitele vulcanogene-sedimentare de stronțiu, de exemplu, în deșerturile din California și Arizona din SUA (Apropo, s-a observat că stronțiul „iubește” un climat cald, așa că este mult mai rar întâlnită în ţările din nord.). În epoca terțiară, această zonă a fost scena unei activități vulcanice violente.

Apele termale, care se ridicau împreună cu lava din măruntaiele pământului, erau bogate în stronțiu. Lacurile situate printre vulcani au acumulat acest element, formând rezerve foarte solide din acesta de-a lungul mileniilor.

Există și stronțiu în apele Kara-Bogaz-Gol. Evaporarea constantă a apelor golfului duce la faptul că concentrația de săruri crește continuu și ajunge în final la punctul de saturație - sărurile precipită. Conținutul de stronțiu din aceste sedimente este uneori de 1 - 2%.

În urmă cu câțiva ani, geologii au descoperit un depozit semnificativ de celestită în munții Turkmenistanului. Straturile albastre ale acestui mineral valoros se află pe versanții cheilor și canioanelor adânci ale Kushtangtau, un lanț muntos din partea de sud-vest a orașului Pamir-Alay. Nu există nicio îndoială că piatra „cerească” turkmenă va servi cu succes economia noastră națională.

Graba nu este caracteristică naturii: acum omul folosește rezervele de stronțiu, pe care ea a început să le creeze cu milioane de ani în urmă. Dar și astăzi, în adâncurile pământului, în adâncurile mărilor și oceanelor, au loc procese chimice complexe, apar acumulări de elemente valoroase, se nasc noi comori, dar nu vor fi moștenite de noi, ci de îndepărtatele noastre. , urmași îndepărtați.

Bibliografie

Enciclopedie în jurul lumii

http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/himiya/STRONTSI.html?page=0.3

Wikipedia „Stronțiu”

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BD%D1%86%D0%B8%D0%B9

3.Bibliotecă populară de elemente chimice

Stronțiul (Sr) este un element chimic, un metal alcalino-pământos din grupa a 2-a a tabelului periodic. Folosit în lumini roșii de semnalizare și fosfor, prezintă un pericol major pentru sănătate în contaminarea radioactivă.

Istoria descoperirilor

Mineral dintr-o mină de plumb din apropierea satului Strontian din Scoția. Inițial a fost recunoscut ca o varietate de carbonat de bariu, dar Adair Crawford și William Cruikshank au sugerat în 1789 că era o substanță diferită. Chimistul Thomas Charles Hope a numit noul mineral strontit, după sat, și oxidul de stronțiu corespunzător SrO, stronțiu. Metalul a fost izolat în 1808 de Sir Humphry Davy, care a electrolizat un amestec de hidroxid umed sau clorură cu oxid de mercur folosind un catod de mercur și apoi a evaporat mercurul din amalgamul rezultat. El a numit noul element folosind rădăcina cuvântului „stronțiu”.

Fiind în natură

Abundența relativă a stronțiului, al treizeci și opta element al tabelului periodic, în spațiu este estimată la 18,9 atomi pentru fiecare 106 atomi de siliciu. Reprezintă aproximativ 0,04% din masa scoarței terestre. Concentrația medie a elementului în apa de mare este de 8 mg/l.

Elementul chimic stronțiu se găsește pe scară largă în natură și este estimat a fi a 15-a cea mai abundentă substanță de pe Pământ, atingând concentrații de 360 ​​părți per milion. Având în vedere reactivitatea sa extremă, există doar sub formă de compuși. Principalele sale minerale sunt celestita (sulfat de SrSO4) și stronțianita (carbonat de SrCO3). Dintre acestea, celestita se găsește în cantități suficiente pentru minerit profitabil, mai mult de 2/3 din oferta mondială provine din China, în timp ce Spania și Mexic furnizează cea mai mare parte din restul. Cu toate acestea, este mai profitabil să extragi stronțianită, deoarece stronțiul este mai des folosit sub formă de carbonat, dar depozitele sale cunoscute sunt relativ puține.

Proprietăți

Stronțiul este un metal moale, asemănător plumbului, care strălucește ca argintul atunci când este tăiat. În aer, reacționează rapid cu oxigenul și umezeala prezente în atmosferă, dobândind o nuanță gălbuie. Prin urmare, trebuie depozitat izolat de masele de aer. Cel mai adesea este depozitat în kerosen. Nu apare în stare liberă în natură. Însoțit de calciu, stronțiul este inclus în doar 2 minereuri principale: celestită (SrSO 4) și stronțianită (SrCO 3).

În seria elementelor chimice magneziu-calciu-stronțiu (metale alcalino-pământoase), Sr se află în grupa 2 (fostă 2A) din tabelul periodic între Ca și Ba. În plus, este situat în a 5-a perioadă între rubidiu și ytriu. Deoarece raza atomică a stronțiului este similară cu cea a calciului, îl înlocuiește cu ușurință pe acesta din urmă în minerale. Dar este mai moale și mai reactiv în apă. Formează hidroxid și hidrogen gazos la contact. Există 3 alotropi cunoscuți ai stronțiului cu puncte de tranziție de 235°C și 540°C.

Metalul alcalino-pământos de obicei nu reacționează cu azotul sub 380°C și formează doar un oxid la temperatura camerei. Cu toate acestea, sub formă de pulbere, stronțiul se aprinde spontan cu formarea de oxid și nitrură.

Proprietăți chimice și fizice

Caracteristicile elementului chimic stronțiu conform planului:

• Nume, simbol, număr atomic: stronțiu, Sr, 38.
• Grupa, perioada, bloc: 2, 5, s.
• Masa atomică: 87,62 g/mol.
• Configuratie electronica: 5s 2 .
• Distribuția electronilor în învelișuri: 2, 8, 18, 8, 2.
• Densitate: 2,64 g/cm3.
• Puncte de topire și de fierbere: 777 °C, 1382 °C.
• Stare de oxidare: 2.

izotopi

Stronțiul natural este un amestec de 4 izotopi stabili: 88 Sr (82,6%), 86 Sr (9,9%), 87 Sr (7,0%) și 84 Sr (0,56%). Dintre aceștia, doar 87 Sr este radiogenic - este format prin dezintegrarea izotopului radioactiv de rubidiu 87 Rb cu un timp de înjumătățire de 4,88 × 10 10 ani. Se crede că 87 Sr a fost produs în timpul „nucleosintezei primordiale” (o etapă incipientă a Big Bang) împreună cu izotopii 84 Sr, 86 Sr și 88 Sr. În funcție de locație, raportul dintre 87 Sr și 86 Sr poate diferi de mai mult de 5 ori. Acesta este utilizat pentru datarea probelor geologice și pentru determinarea provenienței scheletelor și artefactelor din argilă.

În urma reacțiilor nucleare, s-au obținut aproximativ 16 izotopi radioactivi sintetici ai stronțiului, dintre care 90 Sr este cel mai durabil (timp de înjumătățire de 28,9 ani). Acest izotop, produs într-o explozie nucleară, este considerat cel mai periculos produs de descompunere. Datorită asemănării sale chimice cu calciul, este absorbit în oase și dinți, de unde continuă să expulzeze electroni, provocând leziuni ale radiațiilor, leziuni ale măduvei osoase, perturbând formarea de noi celule sanguine și provocând cancer.

Cu toate acestea, în condiții controlate medical, stronțiul este utilizat pentru a trata anumite afecțiuni maligne superficiale și cancere osoase. Este, de asemenea, utilizat sub formă de fluorură de stronțiu în și în generatoarele termoelectrice cu radioizotopi, care transformă căldura dezintegrarii sale radioactive în electricitate, servind drept surse de energie ușoare și de lungă durată în geamanduri de navigație, stații meteorologice îndepărtate și nave spațiale.

89 Sr este utilizat pentru a trata cancerul deoarece atacă țesutul osos, produce radiații beta și se descompune după câteva luni (timp de înjumătățire 51 de zile).

Elementul chimic stronțiul nu este esențial pentru formele de viață superioare, iar sărurile sale sunt de obicei netoxice. Ceea ce face ca 90 Sr să fie periculos este că este folosit pentru a crește densitatea și creșterea osoasă.

Conexiuni

Proprietățile elementului chimic stronțiu sunt foarte asemănătoare cu În compuși, Sr are o stare de oxidare exclusivă +2 sub forma ionului Sr 2+. Metalul este un agent reducător activ și reacționează ușor cu halogenii, oxigenul și sulful pentru a produce halogenuri, oxid și sulfură.

Compușii de stronțiu au o valoare comercială destul de limitată, deoarece compușii corespunzători de calciu și bariu fac, în general, același lucru, dar sunt mai ieftini. Cu toate acestea, unele dintre ele și-au găsit aplicație în industrie. Nu s-a stabilit încă cu ce substanțe să obțineți o culoare purpurie în artificii și lumini de semnalizare. În prezent, pentru a obține această culoare se folosesc doar săruri de stronțiu, precum azotat de Sr(NO 3) 2 și cloratul de Sr(ClO 3) 2. Aproximativ 5-10% din producția totală a acestui element chimic este consumată de pirotehnică. Hidroxidul de stronțiu Sr(OH) 2 este uneori folosit pentru extragerea zahărului din melasă deoarece formează o zaharidă solubilă din care zahărul poate fi ușor recuperat prin acțiunea dioxidului de carbon. Monosulfura SrS este folosită ca agent depilator și ca ingredient în fosforii dispozitivelor electroluminescente și a vopselelor luminoase.

Feritele de stronțiu formează o familie de compuși cu formula generală SrFe x O y, obținute ca urmare a unei reacții la temperatură înaltă (1000-1300 ° C) a SrCO 3 și Fe 2 O 3. Sunt folosiți pentru a face magneți ceramici, care sunt utilizați pe scară largă în difuzoare, motoare ștergătoare de parbriz și jucării pentru copii.

Productie

Cea mai mare parte din celestita SrSO4 mineralizată este transformată în carbonat în două moduri: fie celestita este leșiată direct cu soluție de carbonat de sodiu, fie încălzită cu cărbune pentru a forma sulfură. În a doua etapă se obține o substanță de culoare închisă, care conține în principal sulfură de stronțiu. Această „cenuşă neagră” se dizolvă în apă şi este filtrată. Carbonatul de stronțiu precipită din soluția de sulfură prin introducerea de dioxid de carbon. Sulfatul este redus la sulfură prin reducerea carbotermică SrSO 4 + 2C → SrS + 2CO 2 . Celula poate fi produsă prin contact electrochimic catodic, în care o tijă de fier răcită, acționând ca un catod, atinge suprafața unui amestec de cloruri de potasiu și stronțiu și se ridică atunci când stronțiul se solidifică pe ea. Reacțiile la electrozi pot fi reprezentate astfel: Sr 2+ + 2e - → Sr (catod); 2Cl - → Cl 2 + 2e - (anod).

Metalul Sr poate fi, de asemenea, recuperat din oxidul său cu alumină. Este maleabil și ductil, un bun conductor de electricitate, dar este folosit relativ puțin. Una dintre utilizările sale este ca agent de aliere pentru aluminiu sau magneziu în turnarea blocurilor de cilindri. Stronțiul îmbunătățește prelucrabilitatea și rezistența la fluaj a metalului. O modalitate alternativă de obținere a stronțiului este reducerea oxidului acestuia cu aluminiu în vid la o temperatură de distilare.

Aplicație comercială

Elementul chimic stronțiu este utilizat pe scară largă în sticla tuburilor catodice TV color pentru a preveni pătrunderea razelor X. Poate fi folosit și în vopselele spray. Aceasta pare a fi una dintre cele mai probabile surse de expunere publică la stronțiu. În plus, elementul este folosit pentru a produce magneți de ferită și pentru a rafina zincul.

Sărurile de stronțiu sunt folosite în pirotehnică, deoarece atunci când sunt arse, colorează flacăra în roșu. Și un aliaj de săruri de stronțiu cu magneziu este folosit ca parte a amestecurilor incendiare și de semnal.

Titanatul are un indice de refracție extrem de ridicat și o dispersie optică, ceea ce îl face util în optică. Poate fi folosit ca înlocuitor al diamantelor, dar este rar folosit în acest scop datorită moliciunii sale extreme și vulnerabilității la zgârieturi.

Aluminatul de stronțiu este un fosfor strălucitor cu stabilitate fosforescență de lungă durată. Oxidul este uneori folosit pentru a îmbunătăți calitatea glazurilor ceramice. Izotopul 90 Sr este unul dintre cei mai buni emițători beta de înaltă energie cu viață lungă. Este folosit ca sursă de energie pentru generatoarele termoelectrice cu radioizotopi (RTG), care transformă căldura eliberată în timpul dezintegrarii elementelor radioactive în energie electrică. Aceste dispozitive sunt folosite în nave spațiale, stații meteo la distanță, geamanduri de navigație etc. - unde este necesară o sursă de energie nuclear-electrică ușoară și de lungă durată.

Utilizări medicale ale stronțiului: tratament medicamentos

Izotopul 89 Sr este ingredientul activ al medicamentului radioactiv Metastron, care este utilizat pentru a trata durerile osoase cauzate de cancerul de prostată metastatic. Elementul chimic stronțiul acționează ca calciul, este inclus în principal în os în locurile cu osteogeneză crescută. Această localizare concentrează efectul radiațiilor asupra leziunii canceroase.

Radioizotopul 90 Sr este, de asemenea, utilizat în terapia cancerului. Radiația sa beta și durata lungă sunt ideale pentru radioterapia superficială.

Un medicament experimental realizat prin combinarea stronțiului cu acid ranelic promovează creșterea oaselor, crește densitatea osoasă și reduce fracturile. Ranelatul de stroniu este înregistrat în Europa ca tratament pentru osteoporoză.

Clorura de stronțiu este uneori folosită în pastele de dinți pentru dinții sensibili. Conținutul său ajunge la 10%.

Masuri de precautie

Stronțiul pur are o activitate chimică ridicată, iar în stare zdrobită, metalul se aprinde spontan. Prin urmare, acest element chimic este considerat un pericol de incendiu.

Impact asupra corpului uman

Corpul uman absoarbe stronțiul în același mod ca și calciul. Cele două elemente sunt atât de similare din punct de vedere chimic încât formele stabile de Sr nu prezintă un risc semnificativ pentru sănătate. În schimb, izotopul radioactiv 90 Sr poate duce la diferite tulburări și boli osoase, inclusiv cancer osos. Unitatea de stronțiu este utilizată pentru a măsura radiația absorbită de 90 Sr.

Stronţiu- un element din subgrupul principal al celui de-al doilea grup, perioada a cincea a sistemului periodic de elemente chimice a lui D. I. Mendeleev, cu număr atomic 38. Se notează prin simbolul Sr (lat. Stronțiu). Substanța simplă stronțiul este un metal alcalino-pământos moale, maleabil și ductil, de culoare alb-argintiu. Are o activitate chimică ridicată, în aer reacţionează rapid cu umezeala şi oxigenul, devenind acoperită cu o peliculă de oxid galben.

În 1764, un mineral a fost găsit într-o mină de plumb din apropierea satului scoțian Strontian, pe care l-au numit stronțianit. Multă vreme a fost considerată o varietate de fluorit CaF2 sau witherit BaCO3, dar în 1790 mineralogii englezi Crawford și Cruickshank au analizat acest mineral și au descoperit că conține un nou „pământ”, iar în limbajul actual, oxid.

Independent de ei, același mineral a fost studiat de un alt chimist englez, Hope. Ajuns la aceleași rezultate, el a anunțat că există un nou element în stronțianit - stronțiul metalic.

Aparent, descoperirea era deja „în aer”, deoarece aproape simultan proeminentul chimist german Klaproth a anunțat descoperirea unui nou „pământ”.

În aceiași ani, cunoscutul chimist rus, academicianul Toviy Egorovich Lovitz, a dat și el peste urme de „pământ de stronțiu”. El era de mult interesat de mineralul cunoscut sub numele de spate greu. În acest mineral (compoziția sa este BaSO4), Karl Scheele a descoperit în 1774 oxidul noului element bariu. Nu știm de ce Lovitz nu a fost indiferent față de spatele grele; se știe doar că omul de știință, care a descoperit proprietățile de adsorbție ale cărbunelui și a făcut mult mai mult în domeniul chimiei generale și organice, a colectat mostre din acest mineral. Dar Lovitz nu a fost doar un colecționar, el a început curând să studieze sistematic spatul greu și în 1792 a ajuns la concluzia că acest mineral conținea o impuritate necunoscută. A reușit să extragă destul de multe din colecția sa - mai mult de 100 g de „pământ” nou și a continuat să-i exploreze proprietățile. Rezultatele studiului au fost publicate în 1795.

Deci, aproape simultan, mai mulți cercetători din diferite țări s-au apropiat de descoperirea stronțiului. Dar în forma sa elementară a fost evidențiat abia în 1808.

Remarcabilul om de știință al timpului său, Humphry Davy, a înțeles deja că elementul pământ de stronțiu trebuie, aparent, să fie un metal alcalino-pământos și l-a obținut prin electroliză, adică. la fel ca calciul, magneziul, bariul. Mai precis, primul stronțiu metalic din lume a fost obținut prin electroliza hidroxidului său umezit. Stronțiul eliberat la catod s-a combinat instantaneu cu mercur, formând un amalgam. Descompunând amalgamul prin încălzire, Davy a izolat metalul pur.