Strontium(lat. Strontium), Sr, isang kemikal na elemento ng pangkat II ng periodic system ng Mendeleev, atomic number 38, atomic mass 87.62, silver-white metal. Ang Natural Strontium ay binubuo ng pinaghalong apat na stable isotopes: 84 Sr, 86 Sr, 87 Sr at 88 Sr; ang pinakakaraniwan ay 88 Sr (82.56%).

Ang mga radioactive isotopes na may mass number mula 80 hanggang 97 ay artipisyal na nakuha, kasama. 90 Sr (T ½ = 27.7 taon), nabuo sa panahon ng fission ng uranium. Noong 1790, ang Scottish na doktor na si A. Crawford, na sinusuri ang isang mineral na natagpuan malapit sa pag-areglo ng Stronshian (sa Scotland), ay natuklasan na naglalaman ito ng isang hindi kilalang "lupa", na tinatawag na strontian. Nang maglaon ay naging strontium oxide SrO. Noong 1808, si G. Davy, na sumailalim sa electrolysis na may mercury cathode na pinaghalong moistened Sr(OH) 2 hydroxide na may mercury oxide, ay nakakuha ng Strontium amalgam.

Pamamahagi ng Strontium sa kalikasan. Ang average na nilalaman ng Strontium sa crust ng lupa (clarke) ay 3.4·10 -2% ayon sa masa; sa mga prosesong geochemical, ito ay isang satellite ng calcium. Mga 30 Strontium mineral ang kilala; ang pinakamahalaga ay ang celestine SrSO 4 at strontianite SrCO 3 . Sa mga igneous na bato, ang strontium ay nakararami sa isang dispersed form at pumapasok bilang isang isomorphic na karumihan sa kristal na sala-sala ng calcium, potassium, at barium mineral. Sa biosphere, ang Strontium ay nag-iipon sa mga carbonate na bato at lalo na sa mga sediment ng mga salt lake at lagoon (celestine deposits).

Mga pisikal na katangian ng strontium. Sa temperatura ng silid, ang sala-sala ng Strontium ay nakasentro sa mukha na kubiko (α-Sr) na may tuldok a = 6.0848Å; sa mga temperaturang higit sa 248 °C, ito ay nagiging heksagonal na pagbabago (β-Sr) na may mga yugto ng sala-sala a = 4.32 Å at c = 7.06 Å; sa 614 °C ito ay nagbabago sa isang cubic body-centered modification (γ-Sr) na may period a = 4.85Å. Atomic radius 2.15Å, ionic radius Sr 2+ 1.20Å. Ang density ng α-form ay 2.63 g / cm 3 (20 ° C); t pl 770 °C, t kip 1383 °C; tiyak na kapasidad ng init 737.4 kJ/(kg K); electrical resistivity 22.76·10 -6 ohm·cm -1 . Ang Strontium ay paramagnetic, ang atomic magnetic susceptibility sa room temperature ay 91.2·10 -6 . Ang Strontium ay isang malambot na ductile metal na madaling maputol gamit ang kutsilyo.

Mga katangian ng kemikal. Ang pagsasaayos ng panlabas na shell ng elektron ng atom Sr 5s 2 ; sa mga compound ito ay karaniwang may oxidation state na +2. Ang Strontium ay isang alkaline earth metal, kemikal na katulad ng Ca at Ba. Ang strontium metal ay mabilis na nag-oxidize sa hangin, na bumubuo ng isang madilaw na ibabaw na pelikula na naglalaman ng SrO oxide, SrO 2 peroxide at Sr 3 N 2 nitride. Sa oxygen, sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ito ay bumubuo ng SrO oxide (grayish-white powder), na madaling mag-transform sa carbonate SrCO 3 sa hangin; masiglang nakikipag-ugnayan sa tubig, na bumubuo ng hydroxide Sr (OH) 2 - isang base na mas malakas kaysa sa Ca (OH) 2. Kapag pinainit sa hangin, madali itong nag-aapoy, at ang pulbos na Strontium ay kusang nag-aapoy sa hangin, kaya ang Strontium ay iniimbak sa mga sisidlan na may hermetically sealed sa ilalim ng isang layer ng kerosene. Mabilis na nabubulok ang tubig sa paglabas ng hydrogen at pagbuo ng hydroxide. Sa mataas na temperatura, tumutugon ito sa hydrogen (>200 °C), nitrogen (>400 °C), phosphorus, sulfur at halogens. Kapag pinainit, ito ay bumubuo ng mga intermetallic compound na may mga metal, tulad ng SrPb 3 , SrAg 4 , SrHg 8 , SrHg 12 . Sa mga strontium salts, ang halides (maliban sa fluoride), nitrate, acetate, at chlorate ay madaling natutunaw sa tubig; halos hindi natutunaw na carbonate, sulfate, oxalate at phosphate. Ang precipitation ng Strontium bilang oxalate at sulfate ay ginagamit para sa analytical determination nito. Maraming Strontium salt ang bumubuo ng mga crystalline hydrates na naglalaman ng 1 hanggang 6 na molekula ng tubig ng crystallization. Ang SrS sulfide ay unti-unting na-hydrolyzed ng tubig; Ang Sr 3 N 2 nitride (mga itim na kristal) ay madaling mabulok ng tubig na naglalabas ng NH 3 at Sr(OH) 2 . Ang Strontium ay natutunaw nang maayos sa likidong ammonia, na nagbibigay ng madilim na asul na mga solusyon.

Pagkuha ng Strontium. Ang pangunahing hilaw na materyales para sa paggawa ng mga strontium compound ay concentrates mula sa pagpapayaman ng celestine at strontianite. Ang strontium metal ay nakuha sa pamamagitan ng pagbabawas ng strontium oxide na may aluminyo sa 1100-1150 °C:

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

Ang proseso ay isinasagawa sa mga electrovacuum apparatus [sa 1 N/m 2 (10 -2 mm Hg)] ng pana-panahong pagkilos. Ang mga singaw ng strontium ay nag-condense sa pinalamig na ibabaw ng isang condenser na ipinasok sa apparatus; sa dulo ng pagbawas, ang apparatus ay puno ng argon at ang condensate ay natunaw, na dumadaloy sa amag. Ang Strontium ay nakukuha din sa pamamagitan ng electrolysis ng isang melt na naglalaman ng 85% SrCl 2 at 15% KCl, gayunpaman, sa prosesong ito, ang kasalukuyang kahusayan ay mababa, at ang metal ay kontaminado ng mga salts, nitride, at oxide. Sa industriya, ang electrolysis na may liquid cathode ay gumagawa ng strontium alloys, halimbawa, na may lata.

Paglalapat ng Strontium. Ang Strontium ay nagsisilbing mag-deoxidize ng tanso at tanso. Ang 90 Sr ay isang mapagkukunan ng β-radiation sa mga atomic electric na baterya. Ang Strontium ay ginagamit upang gumawa ng mga phosphor at solar cell, pati na rin ang mga high pyrophoric alloys. Ang Strontium oxide ay isang bahagi ng ilang optical glasses at oxide cathodes ng mga vacuum tubes. Ang mga Strontium compound ay nagbibigay sa apoy ng matinding cherry red na kulay, kaya naman ang ilan sa mga ito ay ginagamit sa pyrotechnics. Ang Strontianite ay ipinakilala sa slag upang linisin ang mga high-grade na bakal mula sa sulfur at phosphorus; Ang Strontium carbonate ay ginagamit sa mga non-evaporative getter at idinaragdag din sa weather-resistant glazes at enamel para sa coating porcelain, steels, at heat-resistant alloys. Ang Chromate SrCrO 4 ay isang napaka-matatag na pigment para sa paggawa ng mga artistikong pintura, ang SrTiO 3 titanate ay ginagamit bilang isang ferroelectric, ito ay bahagi ng piezoceramics. Ang mga strontium salts ng fatty acids ("strontium soaps") ay ginagamit upang gumawa ng mga espesyal na grasa.

Ang mga asin at compound ng Strontium ay may mababang toxicity; kapag nagtatrabaho sa kanila, ang isa ay dapat magabayan ng mga regulasyon sa kaligtasan na may mga asing-gamot ng alkali at alkaline na mga metal na lupa.

Strontium sa katawan. Ang Strontium ay isang mahalagang bahagi ng mga mikroorganismo, halaman at hayop. Sa marine radiolarians (acantaria), ang balangkas ay binubuo ng strontium sulfate - celestine. Ang damong-dagat ay naglalaman ng 26-140 mg ng Strontium bawat 100 g ng tuyong bagay, mga halamang terrestrial - 2.6, mga hayop sa dagat - 2-50, mga hayop sa lupa - 1.4, bakterya - 0.27-30. Ang akumulasyon ng Strontium ng iba't ibang mga organismo ay nakasalalay hindi lamang sa kanilang mga species, katangian, kundi pati na rin sa ratio ng Strontium sa iba pang mga elemento, pangunahin ang Ca at P, sa kapaligiran, pati na rin sa pagbagay ng mga organismo sa isang tiyak na geochemical na kapaligiran.

Ang mga hayop ay tumatanggap ng Strontium na may tubig at pagkain. Ang Strontium ay hinihigop ng manipis, at higit sa lahat ay pinalabas ng malaking bituka. Ang isang bilang ng mga sangkap (algae polysaccharides, cation exchange resins) ay pumipigil sa pagsipsip ng Strontium. Ang pangunahing depot ng Strontium sa katawan ay tissue ng buto, ang abo nito ay naglalaman ng humigit-kumulang 0.02% Strontium (sa iba pang mga tisyu - mga 0.0005%). Ang labis na strontium salts sa pagkain ng mga daga ay nagiging sanhi ng "strontium" rickets. Sa mga hayop na naninirahan sa mga lupa na may malaking halaga ng celestine, mayroong isang pagtaas ng nilalaman ng Strontium sa katawan, na humahantong sa mga malutong na buto, ricket at iba pang mga sakit. Sa mga biogeochemical na probinsya na mayaman sa Strontium (isang bilang ng mga rehiyon ng Central at East Asia, Northern Europe, at iba pa), posible ang tinatawag na Urov disease.

Strontium-90. Kabilang sa mga artipisyal na isotopes ng Strontium, ang mahabang buhay na radionuclide na 90 Sr nito ay isa sa mga mahalagang bahagi ng radioactive contamination ng biosphere. Sa sandaling nasa kapaligiran, ang 90 Sr ay nailalarawan sa pamamagitan ng kakayahang maisama (pangunahin kasama ang Ca) sa mga metabolic na proseso ng mga halaman, hayop, at tao. Samakatuwid, kapag tinatasa ang polusyon ng biosphere na may 90 Sr, kaugalian na kalkulahin ang ratio ng 90 Sr/Ca sa mga yunit ng strontium (1 s.u. = 1 micron μcurie 90 Sr bawat 1 g Ca). Kapag ang 90 Sr at Ca ay gumagalaw sa kahabaan ng biological at food chain, nangyayari ang diskriminasyon ng Strontium, para sa quantitative expression kung saan matatagpuan ang "discrimination coefficient", ang ratio ng 90 Sr / Ca sa susunod na link ng biological o food chain sa parehong halaga sa nakaraang link. Sa huling link ng food chain, ang konsentrasyon ng 90 Sr, bilang panuntunan, ay mas mababa kaysa sa una.

Ang mga halaman ay maaaring makatanggap ng 90 Sr nang direkta mula sa direktang kontaminasyon ng mga dahon o mula sa lupa sa pamamagitan ng mga ugat (sa kasong ito, ang uri ng lupa, nilalaman ng kahalumigmigan nito, pH, nilalaman ng Ca at organikong bagay, atbp. ay may malaking impluwensya). Mas marami ang 90 Sr na naipon ng mga leguminous na halaman, ugat at tuber crops, mas mababa ng cereal, kabilang ang mga cereal, at flax. Kapansin-pansing mas mababa ang 90 Sr na naipon sa mga buto at prutas kaysa sa ibang mga organo (halimbawa, ang 90 Sr ay 10 beses na higit pa sa mga dahon at tangkay ng trigo kaysa sa butil). Sa mga hayop (pangunahing dumarating sa mga pagkaing halaman) at sa mga tao (pangunahing kasama ng gatas ng baka at isda), ang 90 Sr ay naiipon pangunahin sa mga buto. Ang halaga ng 90 Sr deposition sa katawan ng mga hayop at tao ay depende sa edad ng indibidwal, ang dami ng papasok na radionuclide, ang rate ng paglaki ng bagong bone tissue, at iba pa. Ang 90 Sr ay nagdudulot ng malaking panganib sa mga bata, kung saan ang katawan nito ay pumapasok kasama ng gatas at naipon sa mabilis na paglaki ng tissue ng buto.

Ang biological effect ng 90 Sr ay nauugnay sa likas na katangian ng pamamahagi nito sa katawan (akumulasyon sa skeleton) at depende sa dosis ng β-irradiation na nilikha nito at ng kanyang anak na babae na radioisotope 90 Y. Sa matagal na paggamit ng 90 Sr sa katawan, kahit na sa medyo maliit na dami, bilang resulta ng tuluy-tuloy na pag-iilaw ng tissue ng buto, maaaring magkaroon ng leukemia at kanser sa buto. Ang mga makabuluhang pagbabago sa tissue ng buto ay sinusunod kapag ang nilalaman ng 90 Sr sa diyeta ay humigit-kumulang 1 microcurie bawat 1 g ng Ca. Ang konklusyon noong 1963 sa Moscow ng Treaty on the Ban on Tests of Nuclear Weapons in the Atmosphere, Outer Space and Under Water ay humantong sa halos kumpletong paglabas ng atmospera mula sa 90 Sr at pagbaba ng mga mobile form nito sa lupa.

DEPINISYON

Strontium ay ang tatlumpu't walong elemento ng Periodic Table. Pagtatalaga - Sr mula sa Latin na "strontium". Matatagpuan sa ikalimang yugto, pangkat ng IIA. Tumutukoy sa mga metal. Ang pangunahing singil ay 38.

Ang Strontium ay nangyayari sa kalikasan pangunahin bilang mga sulfate at carbonate, na bumubuo ng mga mineral na celesite SrSO 4 at strontianite SrCO 3 . Ang nilalaman ng strontium sa crust ng lupa ay 0.04% (mass.).

Ang metalikong strontium sa anyo ng isang simpleng sangkap ay isang malambot na kulay-pilak-puti (Larawan 1) na metal na may pagka-malleability at plasticity (madali itong gupitin ng kutsilyo). Reaktibo: mabilis na nag-oxidize sa hangin, nakikipag-ugnayan nang lubos sa tubig, at direktang pinagsama sa maraming elemento.

kanin. 1. Strontium. Hitsura.

Atomic at molekular na timbang ng strontium

DEPINISYON

Relatibong molecular weight ng isang substance (M r) ay isang numero na nagpapakita kung gaano karaming beses ang mass ng isang partikular na molekula ay mas malaki kaysa sa 1/12 ng mass ng isang carbon atom, at relatibong atomic mass ng isang elemento (A r)- kung gaano karaming beses ang average na masa ng mga atom ng isang elemento ng kemikal ay mas malaki kaysa sa 1/12 ng masa ng isang carbon atom.

Dahil ang strontium ay umiiral sa malayang estado sa anyo ng mga molekula ng monatomic Sr, ang mga halaga ng mga atomic at molekular na masa nito ay nag-tutugma. Ang mga ito ay katumbas ng 87.62.

Allotropy at allotropic na mga pagbabago ng strontium

Ang Strontium ay umiiral sa anyo ng tatlong mala-kristal na pagbabago, na ang bawat isa ay matatag sa isang tiyak na hanay ng temperatura. Kaya, hanggang sa 215 o C, ang α-strontium ay matatag (face-centered cubic lattice), sa itaas 605 o C - g - strontium (body-centered cubic lattice), at sa hanay ng temperatura 215 - 605 o C - b- strontium (hexagonal lattice).

Isotopes ng strontium

Ito ay kilala na sa kalikasan rubidium ay maaaring nasa anyo ng tanging matatag na isotope 90 Sr. Ang mass number ay 90, ang atomic nucleus ay naglalaman ng tatlumpu't walong proton at limampu't dalawang neutron. Radioactive.

Strontium ions

Sa panlabas na antas ng enerhiya ng strontium atom, mayroong dalawang electron na valence:

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

Bilang resulta ng pakikipag-ugnayan ng kemikal, ibinibigay ng strontium ang mga valence electron nito, i.e. ang kanilang donor, at nagiging isang positibong sisingilin na ion:

Sr 0 -2e → Sr 2+ .

Molecule at atom ng strontium

Sa malayang estado, ang strontium ay umiiral sa anyo ng mga molekulang monatomic na Sr. Narito ang ilang mga katangian na nagpapakilala sa atom at molekula ng strontium:

Strontium alloys

Ang Strontium ay nakahanap ng malawak na aplikasyon sa metalurhiya bilang isang haluang bahagi ng mga haluang metal na batay sa tanso.

Mga halimbawa ng paglutas ng problema

HALIMBAWA 1

Ang strontium metal ay ginawa na ngayon ng aluminothermic na proseso. Ang SrO oxide ay hinaluan ng aluminum powder o shavings at sa temperatura na 1100 ... 1150 ° C sa isang electric vacuum furnace (presyon ng 0.01 mm Hg) ang reaksyon ay nagsisimula:

4SrO + 2Al → 3Sr + Al 2 O 3 SrO.

Ang electrolysis ng strontium compounds (ang paraan na ginamit ni Davy) ay hindi gaanong mahusay.

Mga aplikasyon ng metal na strontium

Ang Strontium ay isang aktibong metal. Pinipigilan nito ang malawak na aplikasyon nito sa teknolohiya. Ngunit, sa kabilang banda, ang mataas na aktibidad ng kemikal ng strontium ay ginagawang posible na gamitin ito sa ilang mga lugar ng pambansang ekonomiya. Sa partikular, ginagamit ito sa pagtunaw ng tanso at tanso - ang strontium ay nagbubuklod ng asupre, posporus, carbon at pinatataas ang pagkalikido ng slag. Kaya, ang strontium ay nag-aambag sa paglilinis ng metal mula sa maraming mga impurities. Bilang karagdagan, ang pagdaragdag ng strontium ay nagdaragdag sa katigasan ng tanso, halos hindi binabawasan ang electrical conductivity nito. Ang Strontium ay ipinapasok sa mga electric vacuum tubes upang sumipsip ng natitirang oxygen at nitrogen, upang gawing mas malalim ang vacuum. Ang paulit-ulit na purified strontium ay ginagamit bilang isang ahente ng pagbabawas sa paggawa ng uranium.

Bukod pa rito:

Strontium-90 (Ingles strontium-90) - radioactive nuclide elemento ng kemikal strontium Sa atomic number 38 atPangkalahatang numero 90. Ito ay nabuo pangunahin sa panahon ng nuclear fission sa mga nuclear reactor at mga sandatang nuklear.

sa kapaligiran 90 Ang Sr ay pumapasok pangunahin sa panahon ng mga nuclear explosions at emissions mula sa istasyon ng nuclear power.

Strontium ay isang analogue kaltsyum at nagagawang matatag na nakadeposito sa mga buto. Pangmatagalang pagkakalantad sa radiation 90 Ang Sr at ang mga nabubulok nitong produkto ay nakakaapekto sa bone tissue at bone marrow, na humahantong sa pag-unlad sakit sa radiation, mga tumor ng hematopoietic tissue at buto.

Application:

90 Inilapat si Sr sa produksyon mga mapagkukunan ng enerhiya ng radioisotope sa anyo ng strontium titanate (density 4.8 g/cm³, paglabas ng enerhiya tungkol sa 0.54 W/cm³).

Isa sa pinakamalawak na aplikasyon 90 Sr - kontrolin ang mga mapagkukunan ng dosimetric na aparato, kabilang ang militar at sibil na depensa. Ang pinaka-karaniwang - uri na "B-8" ay ginawa bilang isang metal na substrate na naglalaman sa recess ng isang patak ng epoxy resin na naglalaman ng compound 90 Sinabi ni Sr. Upang matiyak ang proteksyon laban sa pagbuo ng radioactive dust sa pamamagitan ng pagguho, ang paghahanda ay natatakpan ng isang manipis na layer ng foil. Sa katunayan, ang gayong mga mapagkukunan ng ionizing radiation ay isang kumplikado 90 sr- 90 Y, dahil ang yttrium ay patuloy na nabuo sa panahon ng pagkabulok ng strontium. 90 sr- 90 Ang Y ay halos purong beta source. Hindi tulad ng gamma-radioactive na gamot, ang mga beta na gamot ay madaling protektahan ng medyo manipis (mga 1 mm) na layer ng bakal, na humantong sa pagpili ng beta na gamot para sa mga layunin ng pagsubok, simula sa ikalawang henerasyon ng mga kagamitang dosimetric ng militar (DP-2). , DP-12, DP- 63).

Ang Strontium ay isang kulay-pilak na puti, malambot, malagkit na metal. Sa kemikal, ito ay napakaaktibo, tulad ng lahat ng mga metal na alkaline earth. Oxidation state + 2. Ang Strontium ay direktang pinagsasama kapag pinainit ng mga halogens, phosphorus, sulfur, carbon, hydrogen at kahit nitrogen (sa mga temperatura na higit sa 400 ° C).

Konklusyon

Kaya, ang strontium ay kadalasang ginagamit sa kimika, metalurhiya, peretechnics, atomic hydrogen energy, at iba pa. At samakatuwid, ang elementong kemikal na ito ay higit na kumpiyansa na pumapasok sa industriya, ang pangangailangan para dito ay patuloy na lumalaki. Ang Strontium ay kapaki-pakinabang din sa medisina. Ang epekto sa katawan ng tao ng natural na strontium (mababang nakakalason, malawakang ginagamit upang gamutin ang osteoporosis). Ang radioactive strontium ay halos palaging may negatibong epekto sa katawan ng tao.

Ngunit matutugunan ba ng kalikasan ang mga pangangailangan ng sangkatauhan sa metal na ito?

Sa kalikasan, mayroong napakalaking tinatawag na volcanogenic-sedimentary na deposito ng strontium, halimbawa, sa mga disyerto ng California at Arizona sa USA (Sa pamamagitan ng paraan, napansin na ang strontium ay "mahilig" sa isang mainit na klima, kaya ito ay hindi gaanong karaniwan sa hilagang mga bansa.). Sa panahon ng Tertiary, ang lugar na ito ay pinangyarihan ng marahas na aktibidad ng bulkan.

Ang mga thermal water, na tumataas kasama ng lava mula sa bituka ng lupa, ay mayaman sa strontium. Ang mga lawa na matatagpuan sa mga bulkan ay nag-ipon ng elementong ito, na bumubuo ng napakatibay na reserba nito sa loob ng millennia.

Mayroon ding strontium sa tubig ng Kara-Bogaz-Gol. Ang patuloy na pagsingaw ng tubig ng bay ay humahantong sa katotohanan na ang konsentrasyon ng mga asin ay patuloy na tumataas at sa wakas ay umabot sa saturation point - ang mga asing-gamot ay namuo. Ang nilalaman ng strontium sa mga sediment na ito ay minsan 1 - 2%.

Ilang taon na ang nakalilipas, natuklasan ng mga geologist ang isang malaking deposito ng celestite sa mga bundok ng Turkmenistan. Ang mga asul na layer ng mahalagang mineral na ito ay nasa mga dalisdis ng bangin at malalalim na canyon ng Kushtangtau, isang bulubundukin sa timog-kanlurang bahagi ng Pamir-Alay. Walang alinlangan na ang Turkmen "makalangit na" bato ay matagumpay na maglingkod sa ating pambansang ekonomiya.

Ang pagmamadali ay hindi katangian ng kalikasan: ngayon ang tao ay gumagamit ng mga reserbang strontium, na sinimulan niyang likhain milyun-milyong taon na ang nakalilipas. Ngunit kahit ngayon, sa kailaliman ng lupa, sa kailaliman ng mga dagat at karagatan, ang mga kumplikadong proseso ng kemikal ay nagaganap, ang mga akumulasyon ng mga mahahalagang elemento ay lumitaw, ang mga bagong kayamanan ay ipinanganak, ngunit hindi sila mamanahin sa atin, ngunit sa ating malayong lugar. , malayong mga inapo.

Bibliograpiya

Encyclopedia sa Buong Mundo

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

Wikipedia "Strontium"

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

3.Sikat na aklatan ng mga elemento ng kemikal

Ang Strontium (Sr) ay isang kemikal na elemento, isang alkaline earth metal ng ika-2 pangkat ng periodic table. Ginagamit sa mga pulang signal light at phosphor, nagdudulot ng malaking panganib sa kalusugan sa radioactive contamination.

Kasaysayan ng pagtuklas

Mineral mula sa isang lead mine malapit sa nayon ng Strontian sa Scotland. Ito ay orihinal na kinilala bilang iba't ibang barium carbonate, ngunit iminungkahi nina Adair Crawford at William Cruikshank noong 1789 na ito ay ibang sangkap. Pinangalanan ng chemist na si Thomas Charles Hope ang bagong mineral na strontite, pagkatapos ng nayon, at ang katumbas na strontium oxide na SrO, strontium. Ang metal ay ibinukod noong 1808 ni Sir Humphry Davy, na nag-electrolyzed ng pinaghalong wet hydroxide o chloride na may mercury oxide gamit ang mercury cathode at pagkatapos ay nag-evaporate ng mercury mula sa nagresultang amalgam. Pinangalanan niya ang bagong elemento gamit ang ugat ng salitang "strontium".

Ang pagiging likas

Ang relatibong kasaganaan ng strontium, ang tatlumpu't walong elemento ng periodic table, sa espasyo ay tinatantya sa 18.9 atoms para sa bawat 10 6 atoms ng silikon. Ito ay bumubuo ng halos 0.04% ng masa ng crust ng lupa. Ang average na konsentrasyon ng elemento sa tubig dagat ay 8 mg/l.

Ang chemical element na strontium ay malawak na nangyayari sa kalikasan at tinatayang ika-15 na pinakamaraming sangkap sa Earth, na umaabot sa mga konsentrasyon na 360 bahagi bawat milyon. Dahil sa matinding reaktibiti nito, umiiral lamang ito sa anyo ng mga compound. Ang mga pangunahing mineral nito ay celestite (SrSO 4 sulfate) at strontianite (SrCO 3 carbonate). Sa mga ito, ang celestite ay nangyayari sa sapat na dami para sa kumikitang pagmimina, higit sa 2/3 ng suplay ng mundo na kung saan ay nagmumula sa China, at ang Spain at Mexico ay nagsusuplay ng karamihan sa iba pa. Gayunpaman, mas kumikita ang pagmimina ng strontianite, dahil ang strontium ay mas madalas na ginagamit sa carbonate form, ngunit ang mga kilalang deposito nito ay medyo kakaunti.

Ari-arian

Ang Strontium ay isang malambot na metal, katulad ng tingga, na kumikinang na parang pilak kapag pinutol. Sa hangin, mabilis itong tumutugon sa oxygen at moisture na naroroon sa atmospera, na nakakakuha ng madilaw-dilaw na tint. Samakatuwid, dapat itong maiimbak sa paghihiwalay mula sa mga masa ng hangin. Kadalasan ito ay nakaimbak sa kerosene. Hindi ito nangyayari sa malayang estado sa kalikasan. Kasama ng calcium, ang strontium ay kasama lamang sa 2 pangunahing ores: celestite (SrSO 4) at strontianite (SrCO 3).

Sa serye ng mga elemento ng kemikal na magnesium-calcium-strontium (alkaline earth metals), ang Sr ay nasa pangkat 2 (dating 2A) ng periodic table sa pagitan ng Ca at Ba. Bilang karagdagan, ito ay matatagpuan sa ika-5 na panahon sa pagitan ng rubidium at yttrium. Dahil ang atomic radius ng strontium ay katulad ng calcium, madali nitong pinapalitan ang huli sa mga mineral. Ngunit ito ay mas malambot at mas reaktibo sa tubig. Bumubuo ng hydroxide at hydrogen gas kapag nadikit. Mayroong 3 kilalang allotropes ng strontium na may mga transition point na 235°C at 540°C.

Ang alkaline earth metal ay karaniwang hindi tumutugon sa nitrogen sa ibaba 380° C. at bumubuo lamang ng isang oxide sa temperatura ng silid. Gayunpaman, sa anyo ng isang pulbos, ang strontium ay kusang nag-aapoy sa pagbuo ng oksido at nitride.

Mga katangian ng kemikal at pisikal

Mga katangian ng elementong kemikal na strontium ayon sa plano:

• Pangalan, simbolo, atomic number: strontium, Sr, 38.
• Grupo, tuldok, bloke: 2, 5, s.
• Mass ng atom: 87.62 g/mol.
• Electronic na configuration: 5s 2 .
• Pamamahagi ng mga electron sa mga shell: 2, 8, 18, 8, 2.
• Densidad: 2.64 g/cm3.
• Mga punto ng pagkatunaw at pagkulo: 777 °C, 1382 °C.
• Katayuan ng oksihenasyon: 2.

isotopes

Ang natural na strontium ay pinaghalong 4 na matatag na isotopes: 88 Sr (82.6%), 86 Sr (9.9%), 87 Sr (7.0%) at 84 Sr (0.56%). Sa mga ito, 87 Sr lamang ang radiogenic - ito ay nabuo sa pamamagitan ng pagkabulok ng radioactive rubidium isotope 87 Rb na may kalahating buhay na 4.88 × 10 10 taon. Ito ay pinaniniwalaan na ang 87 Sr ay ginawa sa panahon ng "primordial nucleosynthesis" (isang maagang yugto ng Big Bang) kasama ang 84 Sr, 86 Sr at 88 Sr isotopes. Depende sa lokasyon, ang ratio ng 87 Sr at 86 Sr ay maaaring mag-iba ng higit sa 5 beses. Ito ay ginagamit sa pakikipag-date sa mga sample ng geological at sa pagtukoy ng pinagmulan ng mga kalansay at clay artifact.

Bilang resulta ng mga reaksyong nuklear, humigit-kumulang 16 na synthetic radioactive isotopes ng strontium ang nakuha, kung saan 90 Sr ang pinaka matibay (kalahating buhay ng 28.9 taon). Ang isotope na ito, na ginawa sa isang nuclear explosion, ay itinuturing na pinaka-mapanganib na produkto ng pagkabulok. Dahil sa pagkakatulad ng kemikal nito sa calcium, naa-absorb ito sa mga buto at ngipin, kung saan patuloy itong naglalabas ng mga electron, na nagdudulot ng pinsala sa radiation, pinsala sa bone marrow, nakakagambala sa pagbuo ng mga bagong selula ng dugo, at nagiging sanhi ng kanser.

Gayunpaman, sa ilalim ng mga kondisyong kinokontrol ng medikal, ang strontium ay ginagamit upang gamutin ang ilang mababaw na malignancies at mga kanser sa buto. Ginagamit din ito sa anyo ng strontium fluoride sa at sa radioisotope thermoelectric generators, na nagko-convert ng init ng radioactive decay nito sa kuryente, na nagsisilbing pangmatagalan, magaan na pinagmumulan ng kuryente sa navigation buoys, remote weather stations at spacecraft.

Ang 89 Sr ay ginagamit upang gamutin ang cancer dahil inaatake nito ang tissue ng buto, gumagawa ng beta radiation, at nabubulok pagkatapos ng ilang buwan (kalahating buhay 51 araw).

Ang elementong kemikal na strontium ay hindi mahalaga para sa mas matataas na anyo ng buhay, at ang mga asin nito ay karaniwang hindi nakakalason. Ang dahilan kung bakit mapanganib ang 90 Sr ay ginagamit ito upang mapataas ang density ng buto at paglaki.

Mga koneksyon

Ang mga katangian ng elementong kemikal na strontium ay halos kapareho ng Sa mga compound, ang Sr ay may eksklusibong estado ng oksihenasyon +2 sa anyo ng Sr 2+ ion. Ang metal ay isang aktibong ahente ng pagbabawas at madaling tumutugon sa mga halogens, oxygen at sulfur upang makagawa ng mga halides, oxide at sulfide.

Ang mga strontium compound ay medyo limitado ang komersyal na halaga, dahil ang katumbas na calcium at barium compound sa pangkalahatan ay pareho ngunit mas mura. Gayunpaman, ang ilan sa kanila ay nakahanap ng aplikasyon sa industriya. Hindi pa naiisip kung ano ang mga sangkap upang makamit ang isang pulang-pula na kulay sa mga paputok at signal lights. Sa kasalukuyan, tanging mga strontium salts, tulad ng Sr(NO 3) 2 nitrate at Sr(ClO 3) 2 chlorate, ang ginagamit upang makuha ang kulay na ito. Humigit-kumulang 5-10% ng kabuuang produksyon ng elementong kemikal na ito ay natupok ng pyrotechnics. Ang Strontium hydroxide Sr(OH) 2 ay minsang ginagamit upang kunin ang asukal mula sa molasses dahil ito ay bumubuo ng isang natutunaw na saccharide kung saan ang asukal ay madaling mabawi sa pamamagitan ng pagkilos ng carbon dioxide. Ang SrS monosulfide ay ginagamit bilang isang depilatory agent at isang sangkap sa mga phosphor ng mga electroluminescent device at mga makinang na pintura.

Ang Strontium ferrites ay bumubuo ng isang pamilya ng mga compound na may pangkalahatang formula na SrFe x O y, na nakuha bilang isang resulta ng isang mataas na temperatura (1000-1300 ° C) na reaksyon ng SrCO 3 at Fe 2 O 3. Ginagamit ang mga ito upang gumawa ng mga ceramic magnet, na malawakang ginagamit sa mga speaker, windshield wiper motor, at mga laruan ng mga bata.

Produksyon

Karamihan sa mineralized na SrSO 4 celestite ay na-convert sa carbonate sa dalawang paraan: alinman sa celestite ay direktang na-leach na may sodium carbonate solution o pinainit ng karbon upang bumuo ng sulfide. Sa ikalawang yugto, ang isang madilim na kulay na sangkap ay nakuha, na naglalaman ng pangunahing strontium sulfide. Ang "black ash" na ito ay natutunaw sa tubig at sinasala. Ang strontium carbonate ay namuo mula sa sulfide solution sa pamamagitan ng pagpasok ng carbon dioxide. Ang sulfate ay nababawasan sa sulfide sa pamamagitan ng carbothermal reduction SrSO 4 + 2C → SrS + 2CO 2 . Ang cell ay maaaring gawin sa pamamagitan ng cathodic electrochemical contact, kung saan ang isang cooled iron rod, na kumikilos bilang cathode, ay dumadampi sa ibabaw ng pinaghalong potassium at strontium chlorides, at tumataas kapag ang strontium ay naninigas dito. Ang mga reaksyon sa mga electrodes ay maaaring kinakatawan tulad ng sumusunod: Sr 2+ + 2e - → Sr (cathode); 2Cl - → Cl 2 + 2e - (anode).

Ang sr metal ay maaari ding makuha mula sa oxide nito na may alumina. Ito ay malleable at ductile, isang mahusay na konduktor ng kuryente, ngunit medyo kakaunti ang ginagamit. Ang isa sa mga gamit nito ay bilang isang ahente ng haluang metal para sa aluminyo o magnesiyo sa paghahagis ng mga bloke ng silindro. Ang Strontium ay nagpapabuti sa machinability at creep resistance ng metal. Ang isang alternatibong paraan upang makakuha ng strontium ay upang bawasan ang oksido nito na may aluminyo sa isang vacuum sa temperatura ng distillation.

Komersyal na Aplikasyon

Ang chemical element na strontium ay malawakang ginagamit sa baso ng mga color TV cathode ray tubes upang maiwasan ang pagpasok ng X-ray. Maaari rin itong gamitin sa mga spray paint. Ito ay lumilitaw na isa sa mga malamang na pinagmumulan ng pampublikong pagkakalantad sa strontium. Bilang karagdagan, ang elemento ay ginagamit upang makabuo ng ferrite magnets at pinuhin ang zinc.

Ang mga strontium salt ay ginagamit sa pyrotechnics, dahil kapag sinunog, kulay pula ang apoy. At ang isang haluang metal ng strontium salts na may magnesium ay ginagamit bilang bahagi ng incendiary at signal mixtures.

Ang Titanate ay may napakataas na refractive index at optical dispersion, na ginagawa itong kapaki-pakinabang sa optika. Maaari itong magamit bilang isang kapalit para sa mga diamante, ngunit bihirang ginagamit para sa layuning ito dahil sa sobrang lambot at kahinaan nito sa mga gasgas.

Ang Strontium aluminate ay isang maliwanag na pospor na may pangmatagalang katatagan ng phosphorescence. Minsan ginagamit ang oxide upang mapabuti ang kalidad ng mga ceramic glaze. Ang 90 Sr isotope ay isa sa pinakamahusay na pangmatagalang high-energy beta emitters. Ginagamit ito bilang power source para sa radioisotope thermoelectric generators (RTGs), na nagpapalit ng init na inilabas sa panahon ng pagkabulok ng mga radioactive na elemento sa kuryente. Ginagamit ang mga device na ito sa spacecraft, remote weather stations, navigation buoys, atbp. - kung saan kailangan ang isang light at long-lived na nuclear-electric power source.

Medikal na Paggamit ng Strontium: Paggamot sa Droga

Ang 89 Sr isotope ay ang aktibong sangkap sa radioactive na gamot na Metastron, na ginagamit upang gamutin ang pananakit ng buto na dulot ng metastatic prostate cancer. Ang elemento ng kemikal na strontium ay kumikilos tulad ng calcium, pangunahin itong kasama sa buto sa mga lugar na may tumaas na osteogenesis. Ang lokalisasyong ito ay nakatuon sa epekto ng radiation sa kanser na sugat.

Ang 90 Sr radioisotope ay ginagamit din sa cancer therapy. Ang beta radiation at mahabang tagal nito ay perpekto para sa mababaw na radiotherapy.

Ang isang eksperimentong gamot na ginawa sa pamamagitan ng pagsasama ng strontium sa ranelic acid ay nagtataguyod ng paglaki ng buto, nagpapataas ng density ng buto at nagpapababa ng mga bali. Ang Stronium ranelate ay nakarehistro sa Europa bilang isang paggamot para sa osteoporosis.

Minsan ginagamit ang strontium chloride sa mga toothpaste para sa mga sensitibong ngipin. Ang nilalaman nito ay umabot sa 10%.

Mga hakbang sa pag-iingat

Ang purong strontium ay may mataas na aktibidad ng kemikal, at sa isang durog na estado, ang metal ay kusang nag-aapoy. Samakatuwid, ang elementong kemikal na ito ay itinuturing na isang panganib sa sunog.

Epekto sa katawan ng tao

Ang katawan ng tao ay sumisipsip ng strontium sa parehong paraan tulad ng calcium. Ang dalawang elemento ay magkatulad sa kemikal na ang mga matatag na anyo ng Sr ay hindi nagdudulot ng malaking panganib sa kalusugan. Sa kaibahan, ang radioactive isotope 90 Sr ay maaaring humantong sa iba't ibang mga sakit at sakit sa buto, kabilang ang kanser sa buto. Ang strontium unit ay ginagamit upang sukatin ang hinihigop na 90 Sr radiation.

Strontium- isang elemento ng pangunahing subgroup ng pangalawang pangkat, ang ikalimang panahon ng pana-panahong sistema ng mga elemento ng kemikal ng D. I. Mendeleev, na may atomic number na 38. Ito ay tinutukoy ng simbolo na Sr (lat. Strontium). Ang simpleng substance na strontium ay isang malambot, malleable at ductile alkaline earth metal na kulay pilak-puting kulay. Ito ay may mataas na aktibidad ng kemikal, sa hangin ay mabilis itong tumutugon sa kahalumigmigan at oxygen, na natatakpan ng isang dilaw na oxide film.

Noong 1764, natagpuan ang isang mineral sa isang lead mine malapit sa Scottish village ng Strontian, na tinatawag nilang strontianite. Sa loob ng mahabang panahon ito ay itinuturing na iba't ibang fluorite CaF2 o witherite BaCO3, ngunit noong 1790 ang mga mineralogist ng Ingles na sina Crawford at Cruikshank ay sinuri ang mineral na ito at natagpuan na ito ay naglalaman ng isang bagong "lupa", at sa kasalukuyang wika, oksido.

Independyente sa kanila, ang parehong mineral ay pinag-aralan ng isa pang botika ng Ingles, si Hope. Nang makarating sa parehong mga resulta, inihayag niya na mayroong isang bagong elemento sa strontianite - ang metal strontium.

Tila, ang pagtuklas ay "nasa himpapawid", dahil halos sabay-sabay na inihayag ng kilalang Aleman na chemist na si Klaproth ang pagtuklas ng isang bagong "lupa".

Sa parehong mga taon, ang kilalang Russian chemist, Academician Toviy Egorovich Lovitz, ay nakatagpo din ng mga bakas ng "strontium earth". Matagal na siyang interesado sa mineral na kilala bilang heavy spar. Sa mineral na ito (ang komposisyon nito ay BaSO4), natuklasan ni Karl Scheele noong 1774 ang oksido ng bagong elementong barium. Hindi namin alam kung bakit si Lovitz ay hindi walang malasakit sa mabigat na spar; alam lamang na ang siyentipiko, na natuklasan ang mga katangian ng adsorption ng karbon at marami pang ginawa sa larangan ng pangkalahatan at organikong kimika, ay nangolekta ng mga sample ng mineral na ito. Ngunit si Lovitz ay hindi lamang isang kolektor, sa lalong madaling panahon ay nagsimula siyang sistematikong pag-aralan ang mabibigat na spar at noong 1792 ay dumating sa konklusyon na ang mineral na ito ay naglalaman ng hindi kilalang karumihan. Marami siyang nakuha mula sa kanyang koleksyon - higit sa 100 g ng bagong "lupa" at patuloy na ginalugad ang mga katangian nito. Ang mga resulta ng pag-aaral ay nai-publish noong 1795.

Kaya, halos sabay-sabay, ilang mga mananaliksik sa iba't ibang mga bansa ang lumapit sa pagtuklas ng strontium. Ngunit sa elementarya nitong anyo ito ay pinili lamang noong 1808.

Ang natitirang siyentipiko sa kanyang panahon, si Humphry Davy, ay naunawaan na na ang elemento ng strontium earth ay dapat, tila, ay isang alkaline earth metal, at nakuha niya ito sa pamamagitan ng electrolysis, i.e. sa parehong paraan tulad ng calcium, magnesium, barium. Higit na partikular, ang unang metallic strontium sa mundo ay nakuha sa pamamagitan ng electrolysis ng moistened hydroxide nito. Ang strontium na inilabas sa cathode ay agad na sinamahan ng mercury, na bumubuo ng isang amalgam. Nabubulok ang amalgam sa pamamagitan ng pag-init, ibinukod ni Davy ang purong metal.