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 phosphors, 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 sa 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 basang 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".
Pagiging nasa kalikasan
Ang relatibong kasaganaan ng strontium, ang tatlumpu't walong elemento ng periodic table, sa kalawakan ay tinatantiyang 18.9 atoms para sa bawat 106 silicon atoms. Ito ay tungkol sa0.04% 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 matatagpuan sa kalikasan at tinatayang ika-15 sa pinakamaraming substance 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 celestine (sulfate SrSO4) at strontianite (carbonate SrCO3). 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 nagbibigay ng karamihan sa iba pa. Gayunpaman, mas kumikita ang pagmimina ng strontianite, dahil mas madalas na ginagamit ang strontium sa carbonate form, ngunit medyo kakaunti ang kilalang deposito.
Properties
AngStrontium 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 (SrSO4) at strontianite (SrCO3)..
Sa serye ng mga elementong kemikal ang magnesium-calcium-strontium (alkaline earth metals) 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 yugto sa pagitan ng rubidium at yttrium. Dahil ang atomic radius ng strontiumkatulad ng radius 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. 3 allotropes ng strontium ang kilala na may mga transition point na 235°C at 540°C.
Alkaline earth metal sa pangkalahatan ay hindi tumutugon sa nitrogen sa ibaba 380°C at bumubuo lamang ng isang oxide sa temperatura ng silid. Gayunpaman, sa anyo ng pulbos, ang strontium ay kusang nag-aapoy upang bumuo ng oxide at nitride.
Mga katangiang kemikal at pisikal
Pagsasalarawan ng chemical element na strontium ayon sa plano:
- Pangalan, simbolo, atomic number: strontium, Sr, 38.
- Grupo, tuldok, block: 2, 5, s.
- Atomic mass: 87.62 g/mol.
- E-config: [Kr]5s2.
- Pamamahagi ng mga electron sa mga shell: 2, 8, 18, 8, 2.
- Gensity: 2.64g/cm3.
- Mga punto ng pagkatunaw at kumukulo: 777 °C, 1382°C.
- Katayuan ng oksihenasyon: 2.
Isotopes
AngNatural strontium ay pinaghalong 4 stable isotopes: 88Sr (82.6%), 86Sr (9, 9%), 87Sr (7.0%) at 84Sr (0.56%). Sa mga ito, 87Sr lamang ang radiogenic - ito ay nabuo sa pamamagitan ng pagkabulok ng radioactive isotope ng rubidium 87Rb na may kalahating buhay na 4.88 × 10 10 taon. Pinaniniwalaan na ang 87Sr ay ginawa sa panahon ng "primordial nucleosynthesis" (isang maagang yugto ng Big Bang) kasama ng isotopes 84Sr,86 Sr at 88Sr. Depende samga lokasyon, ang ratio ng 87Sr at 86Sr ay maaaring mag-iba nang higit sa 5 beses. Ginagamit ito sa pakikipag-date sa mga sample ng geological at sa pagtukoy sa 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 ang pinakamatibay ay 90Sr (half-life 28.9 taon). Ang isotope na ito, na ginawa sa isang nuclear explosion, ay itinuturing na pinaka-mapanganib na produkto ng pagkabulok. Dahil sa kemikal na pagkakatulad 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 cancer.
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 chemical current sources at sa radioisotope thermoelectric generators, na nagpapalit ng init ng radioactive decay nito sa kuryente, na nagsisilbing pangmatagalan, magaan na pinagmumulan ng kuryente sa navigation buoys, remote weather stations at spacecraft.
Ang89Sr ay ginagamit upang gamutin ang cancer dahil inaatake nito ang bone tissue, gumagawa ng beta radiation, at nabubulok pagkatapos ng ilang buwan (half-life 51 araw).
Ang chemical element na strontium ay hindi mahalaga para sa mas matataas na anyo ng buhay, ang mga asin nito ay karaniwang hindi nakakalason. Ano ang gumagawa90Sr mapanganib, ginagamit upang mapataas ang density ng buto at paglaki.
Mga Koneksyon
Ang mga katangian ng chemical element na strontium ay halos kapareho ng sa calcium. Sa mga compound, ang Sr ay may eksklusibong oxidation state na +2 bilang ang Sr2+ ion. Ang metal ay isang aktibong reducing agent at madaling tumutugon sa mga halogens, oxygen at sulfur upang makagawa ng mga halides, oxide at sulfide.
Ang mga compound ng Strontium ay medyo limitado ang komersyal na halaga, dahil ang mga 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, ang mga strontium s alts lamang gaya ng Sr(NO3)2 at Sr(ClO) chlorate ang ginagamit upang makuha ang kulay na ito.3)2 . Humigit-kumulang 5-10% ng kabuuang produksyon ng elementong kemikal na ito ay natupok ng pyrotechnics. Ang Strontium hydroxide Sr(OH)2 ay minsan ginagamit upang kunin ang asukal mula sa molasses dahil ito ay bumubuo ng isang natutunaw na saccharide kung saan ang asukal ay madaling mabuo muli sa pamamagitan ng pagkilos ng carbon dioxide. Ginagamit ang SrS monosulfide bilang isang depilatory agent at isang ingredient sa phosphors ng electroluminescent device at luminous paint.
AngStrontium ferrites ay bumubuo ng isang pamilya ng mga compound na may pangkalahatang formula na SrFexOy, na nakuha bilang resulta ng mataas na temperatura (1000-1300 °C) reaksyon SrCO3 atFe2O3. Ginagamit ang mga ito sa paggawa ng mga ceramic magnet, na malawakang ginagamit sa mga speaker, windshield wiper motor ng kotse at mga laruan ng bata.
Production
AngMost mineralized celestite SrSO4 ay na-convert sa carbonate sa dalawang paraan: alinman sa direktang 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 "itim na abo" 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 SrSO4 + 2C → SrS + 2CO2. Ang cell ay maaaring gawin sa pamamagitan ng cathodic electrochemical contact, kung saan ang isang cooled iron rod, na kumikilos bilang isang 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 ilarawan bilang mga sumusunod: Sr2+ + 2e- → Sr (cathode); 2Cl- → Cl2 + 2e- (anode).
Ang Metallic Sr ay maaari ding makuha mula sa oxide nito na may aluminum. 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 resistancemetal. Ang isang alternatibong paraan upang makakuha ng strontium ay ang pagbabawas ng oxide nito sa aluminum sa isang vacuum sa temperatura ng distillation.
Komersyal na paggamit
Ang chemical element na strontium ay malawakang ginagamit sa salamin ng mga color TV cathode ray tubes upang maiwasan ang X-ray penetration. Maaari rin itong gamitin sa mga spray paint. Ito ay tila isa sa mga pinaka-malamang na pinagmumulan ng pampublikong pagkakalantad sa strontium. Bilang karagdagan, ang elemento ay ginagamit upang makabuo ng ferrite magnet at magpino ng zinc.
Strontium s alts ay ginagamit sa pyrotechnics dahil kinukulayan nila ang apoy na pula kapag sinusunog. At ang isang haluang metal ng strontium s alts na may magnesium ay ginagamit bilang bahagi ng incendiary at signal mixtures.
Ang Titate ay may napakataas na refractive index at optical dispersion, na ginagawa itong kapaki-pakinabang sa optika. Maaari itong gamitin bilang kapalit ng mga diamante, ngunit bihirang gamitin para sa layuning ito dahil sa sobrang lambot nito at pagiging madaling kapitan ng mga gasgas.
Strontium aluminate ay isang maliwanag na phosphor na may pangmatagalang phosphorescence stability. Minsan ginagamit ang oxide upang mapabuti ang kalidad ng mga ceramic glaze. Ang isotope 90Sr 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 saspacecraft, malalayong istasyon ng panahon, navigation buoy, atbp. - kung saan kinakailangan ang isang ilaw at mahabang buhay na nuclear-electric power source.
Medikal na paggamit ng strontium: paglalarawan ng mga ari-arian, paggamot sa mga gamot
AngIsotope 89Sr 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. Itinutuon ng localization na ito ang epekto ng radiation sa cancerous na sugat.
Ang radioisotope 90Sr ay ginagamit din sa cancer therapy. Ang beta radiation at mahabang kalahating buhay nito ay perpekto para sa surface radiation therapy.
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 Europe bilang isang paggamot para sa osteoporosis.
Ang Strontium chloride ay minsan ginagamit sa mga toothpaste para sa mga sensitibong ngipin. Ang nilalaman nito ay umabot sa 10%.
Mga 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 kemikal na elementong ito ay itinuturing na panganib sa sunog.
Epekto sa katawan ng tao
Ang katawan ng tao ay sumisipsip ng strontium sa parehong paraan tulad ng calcium. Ang dalawang itoAng mga elemento ay magkatulad sa kemikal na ang mga matatag na anyo ng Sr ay hindi nagdudulot ng malaking panganib sa kalusugan. Sa kabaligtaran, ang radioactive isotope 90Sr ay maaaring humantong sa iba't ibang sakit at sakit sa buto, kabilang ang kanser sa buto. Ang strontium unit ay ginagamit upang sukatin ang radiation ng absorbed 90Sr.
