Стро́нцій (Sr) — хімічний елемент з атомним номером 38, а також відповідна проста речовина, лужноземельний метал. Атомна маса 87,62. Присутність в мінералі стронціаніті оксиду нового металу було встановлено у 1790 р. хіміками — шотландцем А.Кроуфордом та англійцем В.Крюйкшенком. У чистому вигляді виділений сером Гемфрі Деві у 1808 р. електролізом. У природі існує 4 стабільних ізотопи стронцію з масовими числами 84, 86, 87, 88.
Історія
Новий елемент виявили в мінералі стронціаніті (SrCO3), знайденому у 1764 у свинцевому руднику поблизу шотландського села Стронтіан, що дало згодом назву новому елементу. Присутність у цьому мінералі оксиду нового металу було встановлено майже через 30 років, у 1790, Адером Кроуфордом і Вільямом Крюйкшенком. Майже одночасно з ними про відкриття заявили [en] і Мартін Генріх Клапрот.
Стронцій виділено в чистому вигляді сером Гемфрі Деві у 1808 за допомогою електролізу гідроксиду стронцію.
У 1924 році Філіп Даннер винайшов більш практичний, порівняно з методикою Деві, спосіб отримання чистого стронцію — відновлення його з окисів магнієм або алюмінієм.
Фізичні властивості
Проста речовина — стронцій. Сріблясто-білий метал, ковкий і пластичний. Належить до лужноземельних металів.
Конфігурація кристалічної ґратки залежить від температури: нижче 215°C — кубічна гранецентрована (α-Sr) з періодом 0,6085 нм, при 215—605°C — гексагональна гранецентрована (β-Sr) з періодами а=0,432 нм, с=0,706 нм, вище 605°C — кубічна об'ємноцентрована (γ-Sr) з періодом 0.485 нм. Густина при 273 К — 2630 кг/м³, tплав — 768 °C, tкип — 1390 °C.
Парамагнітний, питома магнітна сприйнятливість при 20°C — + 1,05·10-9. Питомий електричний опір — 20·10-8 Ом·м, температурний коефіцієнт опору —5,2·10-3К-1.
Хімічні властивості
Стронцій подібний до кальцію і барію, займаючи проміжне положення між ними. Типовий ступінь окиснення +2, проте відома сполука з +1 — монофлюорит стронцію FSr. Окисно-відновний потенціал ε=-2.89 В. Електрохімічний еквівалент — 0,45404 мг/Кл.
Хімічно активний, швидко окиснюється на повітрі, покриваючись плівкою окису SrO, що сповільнює подальше окиснення, проте не зупиняє його, тому металічний стронцій зберігається під шаром керосину або масла. При нагріванні у повітрі горить з утворенням окису і нітриду (Sr3N2) стронцію, порошкоподібний стронцій може самозайматись. Слабко реагує з водою з виділенням водню, утворюючи гідроксид стронцію Sr(OH)2.
При температурі вище 300-400°C взаємодіє з воднем, азотом, фосфором, сіркою, карбоном і галогенами. Слабко реагує з концентрованими азотною і сульфатною кислотою і енергійно — з розбавленими.
При температурі вище 500°C і тиску 15 МПа реагує з киснем з утворенням пероксиду стронцію SrO2.
Поширення
Середній вміст стронцію в земній корі 3,4•10−2% (мас). Відомо близько 40 мінералів стронцію, найважливішими з яких є целестин SrSO4 і стронціаніт SrCO3, які переважно зустрічаються в осадових та гідротермальних утвореннях. Крім цього практично завжди присутній в мінералах кальцію, калію і барію, входячи у вигляді ізоморфної домішки в їх кристалічні ґратки.
Ізотопи
Природній стронцій складається з чотирьох різних ізотопів. Всі вони стабільні.
Масове число | Частка у природному стронції | Період напіврозпаду |
---|---|---|
84 | 0,56 % | ∞ |
86 | 9,86 % | ∞ |
87 | 7,00 % | ∞ |
88 | 82,58 % | ∞ |
Загалом відомо 38 ізотопів стронцію з масовими числами від 73 до 107, 3 з яких — метастабільні. З нестабільних ізотопів, найбільші періоди напіврозпаду мають Sr90 (28,9 років) і Sr85 (65 днів).
Отримання
Існують 3 способи отримання металевого стронцію:
- термічне розщеплення деяких сполук
- електроліз
- відновлення оксиду або стронцію
Основним промисловим способом отримання металевого стронцію є термічне відновлення його оксиду алюмінієм. Далі отриманий стронцій очищається за допомогою процесу сублімації.
Застосування
Стронцій застосовується в промисловості як легуюча добавка до сплавів на основі магнію, алюмінію, свинцю, нікелю та міді. Стронцій входить до складу гетерів. Сполуки стронцію застосовуються в піротехніці (надають вогню червоного забарвлення), входять до складу люмінесцентних матеріалів, як емісійне покриття радіоламп, при виготовленні скла тощо. Титанат стронцію SrTiO3 використовують при виготовленні діелектричних антен, п'єзоелементів, малогабаритних нелінійних конденсаторів, як датчики інфрачервоного випромінювання. Препарати з вмістом ізотопу 90Sr застосовуються при променевій терапії шкірних та при деяких очних хворобах.
Застосовують для виготовлення люмінофорів, окремі ізотопи — у променевій терапії тощо. Радіоактивний ізотоп 90Sr утворюється в атомних реакторах. Ізотоп накопичується в природі за рахунок розпаду радіоактивного Rb. Накопичення 87Sr у рубідійвмісних гірських породах використовується для визначення їх віку за стронцієвим методом.
Біологічна роль
Стронцій не відіграє значної біологічної ролі, і не є небезпечним у концентраціях, що зустрічаються в природі. У організмі людини стронцій поводить себе подібно до кальцію і має підвищену концентрацію в кістках. У нормальних умовах, людина щодня споживає близько 3,3 міліграмів стронцію (2 мг з водою і решту — з їжею). Надмірне надходження стронцію (більше 500 мг на кілограм ваги за день) може призводити до порушення розвитку кісток у дітей і тварин (такі порушення відомі під назвами стронцієвий рахіт, урівська хвороба і хвороба Кашина-Бека). Концентрація стронцію в людському тілі становить близько 4,6 мільйонних, причому 99% стронцію сконцентровано в кістках і зубах. Рекомендована максимальна концентрація стронцію у питній воді становить 4 мг\л.
Значно більш небезпечним є ізотоп стронцію 90Sr з періодом напіврозпаду 28,8 років, що утворюється при багатьох ядерних реакціях, а при ядерних вибухах, або через викид радіоактивних відходів — потрапляє до навколишнього середовища. Він утворює добре розчинний у воді гідрокарбонат Sr(HCO3)2, активно мігрує до ґрунту, накопичується в рослинах і організмах тварин. При потраплянні в організм людини можливе ураження кісткової тканини і клітин печінки, лейкемія, та інші радіаційні ушкодження.
Акантарії (група морських радіолярій) утворюють скелети з .
Див. також
Примітки
- A Course In Thermodynamics, Volume 2(англ.)
- Петрянов-Соколов, 1983, с. 478.
- THE PREPARATION OF VERY PURE BARIUM AND STRONTIUM(англ.)
- Дриц, 1985, с. 111.
- Strontium monofluoride [ 24 лютого 2019 у Wayback Machine.](англ.)
- Дриц, 1985, с. 114.
- Reactions of Strontium [ 7 березня 2019 у Wayback Machine.](англ.)
- Дриц, 1985, с. 113.
- Isotopes of the Element Strontium [ 27 вересня 2020 у Wayback Machine.](англ.)
- Стронций и цезий [ 4 вересня 2020 у Wayback Machine.](рос.)
- Болезнь Кашина-Бека [ 24 лютого 2019 у Wayback Machine.](рос.)
- TOXICOLOGICAL PROFILE FOR STRONTIUM [ 28 червня 2019 у Wayback Machine.](англ.)
- Public Health Statement for Strontium [ 3 серпня 2021 у Wayback Machine.](англ.)
- Strontium-90 — toxicity, side effects, diseases and environmental impacts [ 24 лютого 2019 у Wayback Machine.](англ.)
Джерела
- Глосарій термінів з хімії // Й. Опейда, О. Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет. — Донецьк: Вебер, 2008. — 758 с. —
- Деркач Ф. А. Хімія: посібник для вступ. до вузів / Ф. А. Деркач. — Л. : Видавництво Львівського університету, 1968. — 312 с.
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Східний видавничий дім, 2013. — Т. 3 : С — Я. — 644 с.
- Водород — палладий // Популярная библиотека химических элементов / И.В. Петрянов-Соколов. — 3. — М. : Наука, 1983. — Т. 1. — 559 с.
- Свойства элементов / М.Е. Дриц. — М. : Металлургия, 1985. — 672 с.
Посилання
- СТРОНЦІЙ [ 3 серпня 2016 у Wayback Machine.] // Фармацевтична енциклопедія
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Stro ncij Sr himichnij element z atomnim nomerom 38 a takozh vidpovidna prosta rechovina luzhnozemelnij metal Atomna masa 87 62 Prisutnist v minerali stroncianiti oksidu novogo metalu bulo vstanovleno u 1790 r himikami shotlandcem A Kroufordom ta anglijcem V Kryujkshenkom U chistomu viglyadi vidilenij serom Gemfri Devi u 1808 r elektrolizom U prirodi isnuye 4 stabilnih izotopi stronciyu z masovimi chislami 84 86 87 88 Stroncij Sr Atomnij nomer 38Zovnishnij viglyad prostoyi rechovini sriblyastij kovkij metalVlastivosti atomaAtomna masa molyarna masa 87 62 a o m g mol Radius atoma 215 pmEnergiya ionizaciyi pershij elektron 549 0 5 69 kDzh mol eV Elektronna konfiguraciya Kr 5s2Himichni vlastivostiKovalentnij radius 191 pmRadius iona 2e 112 pmElektronegativnist za Polingom 0 95Elektrodnij potencial 0Stupeni okisnennya 2 1Termodinamichni vlastivostiGustina 2 54 g sm Molyarna teployemnist 0 301 Dzh K mol Teploprovidnist 35 4 Vt m K Temperatura plavlennya 1042 KTeplota plavlennya 9 20 kDzh molTemperatura kipinnya 1657 KTeplota viparovuvannya 144 kDzh molMolyarnij ob yem 33 7 sm molKristalichna gratkaStruktura gratki kubichna granecentrovanaPeriod gratki 6 080 AVidnoshennya s a n aTemperatura Debaya 147 KH HeLi Be B C N O F NeNa Mg Al Si P S Cl ArK Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br KrRb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I XeCs Ba Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At RnFr Ra Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Stroncij u VikishovishiIstoriyaNovij element viyavili v minerali stroncianiti SrCO3 znajdenomu u 1764 u svincevomu rudniku poblizu shotlandskogo sela Strontian sho dalo zgodom nazvu novomu elementu Prisutnist u comu minerali oksidu novogo metalu bulo vstanovleno majzhe cherez 30 rokiv u 1790 Aderom Kroufordom i Vilyamom Kryujkshenkom Majzhe odnochasno z nimi pro vidkrittya zayavili en i Martin Genrih Klaprot Stroncij vidileno v chistomu viglyadi serom Gemfri Devi u 1808 za dopomogoyu elektrolizu gidroksidu stronciyu U 1924 roci Filip Danner vinajshov bilsh praktichnij porivnyano z metodikoyu Devi sposib otrimannya chistogo stronciyu vidnovlennya jogo z okisiv magniyem abo alyuminiyem Fizichni vlastivostiProsta rechovina stroncij Sriblyasto bilij metal kovkij i plastichnij Nalezhit do luzhnozemelnih metaliv Konfiguraciya kristalichnoyi gratki zalezhit vid temperaturi nizhche 215 C kubichna granecentrovana a Sr z periodom 0 6085 nm pri 215 605 C geksagonalna granecentrovana b Sr z periodami a 0 432 nm s 0 706 nm vishe 605 C kubichna ob yemnocentrovana g Sr z periodom 0 485 nm Gustina pri 273 K 2630 kg m tplav 768 C tkip 1390 C Paramagnitnij pitoma magnitna sprijnyatlivist pri 20 C 1 05 10 9 Pitomij elektrichnij opir 20 10 8 Om m temperaturnij koeficiyent oporu 5 2 10 3K 1 Himichni vlastivostiStroncij podibnij do kalciyu i bariyu zajmayuchi promizhne polozhennya mizh nimi Tipovij stupin okisnennya 2 prote vidoma spoluka z 1 monoflyuorit stronciyu FSr Okisno vidnovnij potencial e 2 89 V Elektrohimichnij ekvivalent 0 45404 mg Kl Himichno aktivnij shvidko okisnyuyetsya na povitri pokrivayuchis plivkoyu okisu SrO sho spovilnyuye podalshe okisnennya prote ne zupinyaye jogo tomu metalichnij stroncij zberigayetsya pid sharom kerosinu abo masla Pri nagrivanni u povitri gorit z utvorennyam okisu i nitridu Sr3N2 stronciyu poroshkopodibnij stroncij mozhe samozajmatis Slabko reaguye z vodoyu z vidilennyam vodnyu utvoryuyuchi gidroksid stronciyu Sr OH 2 Pri temperaturi vishe 300 400 C vzayemodiye z vodnem azotom fosforom sirkoyu karbonom i galogenami Slabko reaguye z koncentrovanimi azotnoyu i sulfatnoyu kislotoyu i energijno z rozbavlenimi Pri temperaturi vishe 500 C i tisku 15 MPa reaguye z kisnem z utvorennyam peroksidu stronciyu SrO2 PoshirennyaSerednij vmist stronciyu v zemnij kori 3 4 10 2 mas Vidomo blizko 40 mineraliv stronciyu najvazhlivishimi z yakih ye celestin SrSO4 i stroncianit SrCO3 yaki perevazhno zustrichayutsya v osadovih ta gidrotermalnih utvorennyah Krim cogo praktichno zavzhdi prisutnij v mineralah kalciyu kaliyu i bariyu vhodyachi u viglyadi izomorfnoyi domishki v yih kristalichni gratki IzotopiPrirodnij stroncij skladayetsya z chotiroh riznih izotopiv Vsi voni stabilni Masove chislo Chastka u prirodnomu stronciyi Period napivrozpadu84 0 56 86 9 86 87 7 00 88 82 58 Zagalom vidomo 38 izotopiv stronciyu z masovimi chislami vid 73 do 107 3 z yakih metastabilni Z nestabilnih izotopiv najbilshi periodi napivrozpadu mayut Sr90 28 9 rokiv i Sr85 65 dniv OtrimannyaElementarnij Stroncij Isnuyut 3 sposobi otrimannya metalevogo stronciyu termichne rozsheplennya deyakih spoluk elektroliz vidnovlennya oksidu abo stronciyu Osnovnim promislovim sposobom otrimannya metalevogo stronciyu ye termichne vidnovlennya jogo oksidu alyuminiyem Dali otrimanij stroncij ochishayetsya za dopomogoyu procesu sublimaciyi ZastosuvannyaStroncij zastosovuyetsya v promislovosti yak leguyucha dobavka do splaviv na osnovi magniyu alyuminiyu svincyu nikelyu ta midi Stroncij vhodit do skladu geteriv Spoluki stronciyu zastosovuyutsya v pirotehnici nadayut vognyu chervonogo zabarvlennya vhodyat do skladu lyuminescentnih materialiv yak emisijne pokrittya radiolamp pri vigotovlenni skla tosho Titanat stronciyu SrTiO3 vikoristovuyut pri vigotovlenni dielektrichnih anten p yezoelementiv malogabaritnih nelinijnih kondensatoriv yak datchiki infrachervonogo viprominyuvannya Preparati z vmistom izotopu 90Sr zastosovuyutsya pri promenevij terapiyi shkirnih ta pri deyakih ochnih hvorobah Zastosovuyut dlya vigotovlennya lyuminoforiv okremi izotopi u promenevij terapiyi tosho Radioaktivnij izotop 90Sr utvoryuyetsya v atomnih reaktorah Izotop nakopichuyetsya v prirodi za rahunok rozpadu radioaktivnogo Rb Nakopichennya 87Sr u rubidijvmisnih girskih porodah vikoristovuyetsya dlya viznachennya yih viku za stronciyevim metodom Biologichna rolStroncij ne vidigraye znachnoyi biologichnoyi roli i ne ye nebezpechnim u koncentraciyah sho zustrichayutsya v prirodi U organizmi lyudini stroncij povodit sebe podibno do kalciyu i maye pidvishenu koncentraciyu v kistkah U normalnih umovah lyudina shodnya spozhivaye blizko 3 3 miligramiv stronciyu 2 mg z vodoyu i reshtu z yizheyu Nadmirne nadhodzhennya stronciyu bilshe 500 mg na kilogram vagi za den mozhe prizvoditi do porushennya rozvitku kistok u ditej i tvarin taki porushennya vidomi pid nazvami stronciyevij rahit urivska hvoroba i hvoroba Kashina Beka Koncentraciya stronciyu v lyudskomu tili stanovit blizko 4 6 miljonnih prichomu 99 stronciyu skoncentrovano v kistkah i zubah Rekomendovana maksimalna koncentraciya stronciyu u pitnij vodi stanovit 4 mg l Znachno bilsh nebezpechnim ye izotop stronciyu 90Sr z periodom napivrozpadu 28 8 rokiv sho utvoryuyetsya pri bagatoh yadernih reakciyah a pri yadernih vibuhah abo cherez vikid radioaktivnih vidhodiv potraplyaye do navkolishnogo seredovisha Vin utvoryuye dobre rozchinnij u vodi gidrokarbonat Sr HCO3 2 aktivno migruye do gruntu nakopichuyetsya v roslinah i organizmah tvarin Pri potraplyanni v organizm lyudini mozhlive urazhennya kistkovoyi tkanini i klitin pechinki lejkemiya ta inshi radiacijni ushkodzhennya Akantariyi grupa morskih radiolyarij utvoryuyut skeleti z Div takozhGidrid stronciyu Stroncij mineral PrimitkiA Course In Thermodynamics Volume 2 angl Petryanov Sokolov 1983 s 478 THE PREPARATION OF VERY PURE BARIUM AND STRONTIUM angl Dric 1985 s 111 Strontium monofluoride 24 lyutogo 2019 u Wayback Machine angl Dric 1985 s 114 Reactions of Strontium 7 bereznya 2019 u Wayback Machine angl Dric 1985 s 113 Isotopes of the Element Strontium 27 veresnya 2020 u Wayback Machine angl Stroncij i cezij 4 veresnya 2020 u Wayback Machine ros Bolezn Kashina Beka 24 lyutogo 2019 u Wayback Machine ros TOXICOLOGICAL PROFILE FOR STRONTIUM 28 chervnya 2019 u Wayback Machine angl Public Health Statement for Strontium 3 serpnya 2021 u Wayback Machine angl Strontium 90 toxicity side effects diseases and environmental impacts 24 lyutogo 2019 u Wayback Machine angl DzherelaGlosarij terminiv z himiyi J Opejda O Shvajka In t fiziko organichnoyi himiyi ta vuglehimiyi im L M Litvinenka NAN Ukrayini Doneckij nacionalnij universitet Doneck Veber 2008 758 s ISBN 978 966 335 206 0 Derkach F A Himiya posibnik dlya vstup do vuziv F A Derkach L Vidavnictvo Lvivskogo universitetu 1968 312 s Mala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Shidnij vidavnichij dim 2013 T 3 S Ya 644 s Vodorod palladij Populyarnaya biblioteka himicheskih elementov I V Petryanov Sokolov 3 M Nauka 1983 T 1 559 s Svojstva elementov M E Dric M Metallurgiya 1985 672 s PosilannyaSTRONCIJ 3 serpnya 2016 u Wayback Machine Farmacevtichna enciklopediya