Викия

Наука

Стронций

22 032статьи на
этой вики
Добавить новую страницу
Обсуждение0 Поделиться

Обнаружено использование расширения AdBlock.


Викия — это свободный ресурс, который существует и развивается за счёт рекламы. Для блокирующих рекламу пользователей мы предоставляем модифицированную версию сайта.

Викия не будет доступна для последующих модификаций. Если вы желаете продолжать работать со страницей, то, пожалуйста, отключите расширение для блокировки рекламы.

Стронций (Sr)

Атомный номер

38

Внешний вид

серебристый, ковкий металл

Свойства атома
Атомная масса
(молярная масса)

87,62 а. е. м. (г/моль)

Радиус атома

215 пм

Энергия ионизации
(первый электрон)

549,0 (5,69) кДж/моль (эВ)

Электронная конфигурация

[Kr] 5s2

Химические свойства
Ковалентный радиус

191 пм

Радиус иона

(+2e) 112 пм

Электроотрицательность
(по Полингу)

0,95

Электродный потенциал

0

Степени окисления

2

Термодинамические свойства
Плотность

2,54 г/см³

Удельная теплоёмкость

0,301 Дж/(K·моль)

Теплопроводность

(35,4) Вт/(м·K)

Температура плавления

1 042 K

Теплота плавления

9,20 кДж/моль

Температура кипения

1657 K

Теплота испарения

144 кДж/моль

Молярный объём

33,7 см³/моль

Кристаллическая решётка
Структура решётки

кубическая гранецентрированая

Период решётки

6,080 Å

Отношение c/a

n/a

Температура Дебая

n/a K

Стро́нцийхимический элемент с атомным номером 38 в периодической системе, обозначается символом Sr (лат. Strontium), мягкий щелочноземельный металл серебристо-белого цвета. Очень химически активен и на воздухе быстро реагирует с влагой и кислородом, покрываясь желтой оксидной плёнкой.

История и происхождение названия Править

Файл:Деревня Стронциан.jpg

В 1764 г. в свинцовом руднике близ шотландской деревни Стронциан был найден минерал, который назвали стронцианитом. Долгое время его считали разновидностью флюорита CaF2 или витерита ВаCO3, но в 1790 г. английские минералоги Кроуфорд и Крюикшенк проанализировали этот минерал и установили, что в нем содержится новая «земля», а говоря нынешним языком, окисел. Независимо от них тот же минерал изучал другой английский химик – Хоп. Придя к таким же результатам, он объявил, что в стронцианите есть новый элемент – металл стронций. Видимо, открытие уже «витало в воздухе», потому что почти одновременно сообщил об обнаружении новой «земли» и видный немецкий химик Клапрот. В те же годы на следы «стронциановой земли» натолкнулся и известный русский химик – академик Товий Егорович Ловиц. Его издавна интересовал минерал, известный под названием тяжелого шпата. В этом минерале (его состав BaSО4) Карл Шееле открыл в 1774 г. окись нового элемента бария. Не знаем, отчего Ловиц был неравнодушен именно к тяжелому шпату; известно только, что ученый, открывший адсорбционные свойства угля и сделавший еще много в области общей и органической химии, коллекционировал образцы этого минерала. Но Ловиц не был просто собирателем, вскоре он начал систематически исследовать тяжелый шпат и в 1792 г. пришел к выводу, что в этом минерале содержится неизвестная примесь. Он сумел извлечь из своей коллекции довольно много – больше 100 г новой «земли» и продолжал исследовать ее свойства. Результаты исследования были опубликованы в 1795 г. Ловиц писал тогда: «Я был приятно поражен, когда прочел... прекрасную статью г-на профессора Клапрота о стронциановой земле, о которой до этого имелось очень неясное представление... Все указанные им свойства солекислых и селитрокислых средних солей во всех пунктах совершеннейшим образом совпадают со свойствами моих таких же солей... Мне оставалось только проверить... замечательное свойство стронциановой земли – окрашивать спиртовое пламя в карминово-красный цвет, и, действительно, моя соль... обладала в полной мере этим свойством». Так почти одновременно несколько исследователей в разных странах вплотную подошли к открытию стронция. Но в элементарном виде его выделили лишь в 1808 г. Выдающийся ученый своего времени Хэмфри Дэви понимал уже, что элемент стронциановой земли должен быть, по-видимому, щелочноземельным металлом, и получил его электролизом, т.е. тем же способом, что и кальций, магний, барий. А если говорить конкретнее, то первый в мире металлический стронций был получен при электролизе его увлажненной гидроокиси. Выделявшийся на катоде стронций мгновенно соединялся с ртутью, образуя амальгаму. Разложив амальгаму нагреванием, Дэви выделил чистый металл.<p>

Присутствие в природе Править

Файл:Минерал целестин.jpg
Файл:Минерал стронцианит.jpg
<p align=justify>Содержание стронция в земной коре довольно велико - около 3,4·10−2%). Чаще всего он присутствует как примесь в различных кальциевых минералах, в свободном виде не встречается. Стронций образует около 40 минералов, из которых промышленное значение имеют целестин (целестит) SrSO4 и стронцианит SrCO3.

Стронций присутствует в качестве изоморфной примеси в различных магниевых, кальциевых и бариевых минералах, а также содержится в природных минерализованных водах (около 24% общих запасов стронция). Среднее содержание стронция в почвах 0,035% по массе, в речной воде 0,08 мг/л. Часть стронция в океане концентрируется в железомарганцевых конкрециях (4900 т в год).

На территории бывшего Советского Союза месторождения минералов стронция найдены в Архангельской области, Верхнем и Среднем Поволжье, Башкирии, Якутии, Таджикистане, Крыму. За рубежом основные запасы стронциевых руд находятся в Англии, Испании, Франции, Германии, США, Мексике, Канаде, Пакистане.

Получение Править

Источники получения стронция - природные минералы целестин и стронцианит, перспективно использование природных минерализованных вод. Стронций получают электролизом расплава SrCl2, а также металлотермическим восстановлением SrO или SrCl2. Электролиз расплава (85% SrCl2 + KCl или NH4Cl) ведут на никелевом или железном катоде при 800°С. Предварительно восстанавливают целестиновый концентрат до SrS углем при нагреве с последующей обработкой SrS соляной кислотой и обезвоживанием образовавшегося SrСl2. Полученный этим методом cтронций содержит 0,3-0,4% калия. Для металлотермии, восстановления SrO используют Al, Si или ферросилиций. Процесс ведут при 1000°С в вакууме в стальной трубке. SrCl2 восстанавливают металлическим магнием в атмосфере водорода. Стронцианитовый концентрат разлагают обжигом при 1200°С с послед, растворением SrO в воде или кислотах либо непосредственно растворением стронцианита в азотной или соляной кислоте. Стронций может быть также получен при нагревании в вакууме SrH2 (при 1000°С), Sr3N2 (при 140-150°C) или Sr(NH3)6. Стронций очищают перегонкой в вакууме. Радиоактивные изотопы стронция образуются при делении 235U. Изотоп 89Sr (период полураспада 50,5 суток) получают также в реакторах из стабильного стронция по реакции 88Sr (n, γ) → 89Sr или в циклотроне: 88Sr(d,p) → 89Sr.

Физические свойства Править

Файл:Металический стронций.jpg

Стронций - мягкий серебристо-белый металл, ковкий и пластичный. В неочищенном состоянии окрашен в желтый цвет. Существует в трех полиморфных модификациях: 1. До 231°С устойчив α-Sr с кубической гранецентрированной решеткой типа Cu (а = 0,6085 нм, z = 4, пространственная группа Fm3m, плотность 2,63 г/см3). 2. При температурах 231-623°C существует β-Sr с гексагональной решеткой типа Mg (а = 0,431 нм, с = 0,705 нм, z = 2, пространственная группа Р63/mmc). 3. Выше 623°C существует γ-Sr с кубической объемно-центрированной решеткой типа α-Fe (а = 0,485 нм, z = 2, пространственная группа Im3m). Температура плавления стронция - 768°С ; температура кипения 1390°С; изобарная теплоемкость 26,79 Дж/(моль*К); стандартная теплота плавления 8,2 кДж/моль, стандартная теплота испарения 133,8 кДж/моль, стандартная теплота возгонки 160,5 кДж/моль; стандартная энтропия 55,70 Дж/(моль*К); давление пара 2,254*10−6 Па (при 500К), 2,861*10−4 Па (при 580К), 1,12*10−2 Па (при 660К), 245,9 Па (при 1043К); температурный коэффицент линейного расширения 20,6*10−6K−1 (в интервале 273-503К), 22,6*10−6K−1 (в интервале 503-773К); электрическое сопротивление 0,2 мкОм*м (при 0°С), 21,5 мкОм*м (при 22°С), 60 мкОм*м (при 400°С), температурный коэффицент электрического сопротивления 5,2*10−3K−1 (в интервале 273-473К); парамагнетик, удельная магнитная восприимчивость +1,05*10−9; γ 350 мН/м (при 768°С). Пластичен, модуль упругости 16,0 ГПа, модуль сдвига 6,08 ГПа; σраст 49,0 МПа (при 20°С), 53,9 МПа (при 110°С), 200 МПа (при 200°С), 1,0 МПа (при 700°С); твердость по Бринеллю 190 МПа (при 20°С), 90 МПа (при 200°С), 2,0 МПа (при 700°С); относительное удлинение 1,0% (при 20°С), 5,3% (при 200°С), 40% (при 700°С).

Химические свойства Править

Файл:Горящий стронций.jpg

Стронций отличается большой химической активностью, по химическим свойствам сходен с Са и Ва. Стандартный электродный потенциал Sr2+/Sr° - 2,89В. При обычных температурах металличесский стронций взаимодействует с воздухом, покрываясь пленкой из SrO и SrO2, при нагревании воспламеняется. Энергично реагирует с водой с образованием Sr(OH)2 и выделением водорода. При взаимодействии с галогенами образует галогениды. С СО2 реагирует при повышенных температурах: 5Sr + 2СО2 → SrC2 + 4SrO). При нагреве до 300-400°С реагирует с водородом, образуя гидрид SrH2, при нагреве с серой, селеном и теллуром - соответственно сульфид SrS, селенид SrSe и теллурид SrTe, с азотом - нитрид Sr3N2, с углеродом - карбид SrC2, с газообразным аммиаком - амид Sr(NH2)2 и т.д. В расплавленном состоянии стронций образует однородные расплавы (растворы) со многими металлами, с кальцием и барием дает непрерывный ряд твердых растворов, образует интерметаллиды, например SrAl, SrAl4, SrMg2. Стронций растворяется в разбавленных кислотах с образованием солей и выделением водорода. Реакция стронция с концентрированной серной кислотой приводит к образованию SrSO4, SO2, H2S и S, c концентрированной HNO3 - Sr(NO3)2 и NO. При растворении стронция в жидком аммиаке может быть получен аддукт Sr(NH3)6. Хорошо растворимы в воде хлорид, бромид, иодид, ацетат и некоторые другие соли стронция, плохо растворимы сульфат, фторид, карбонат, оксалат, арсенит, хромат, иодат, фосфат, молибдат.

Применение Править

Файл:STVStrontiumTitanateVaristorSrTiO3.jpg
Файл:Пиротехнический состав на стронции.jpg
Файл:Ювелирный камень из SrTiO3.jpg
Файл:Порошок феррита стронция.jpg

Металлический стронций ограниченно используют в технике для раскисления меди и бронзы, в качестве легирующих добавок к сплавам Mg, Al, Pb, Ni и Сu, как геттер в электровакуумной технике. Более широко используют соединения стронция при изготовлении специальных оптических стекол, стекол для кинескопов электронных трубок, в пиротехнических составах (дают карминово-красное пламя), фосфоресцирующих составах, в производстве ферромагнитных и люминесцентных материалов, эмиссионных покрытий радиоламп и т. д. Соли стронция в том числе радиоактивного, применяют в терапии кожных болезней, соли жирных кислот - при изготовлении консистентных смазок.

Стронций чистотой 99,99—99,999 % применяется для восстановления урана. Магнитотвердые ферриты стронция — широкоупотребительные материалы для производства постоянный магнитов. Оксид стронция применяется в качестве компонента сверхпроводящих керамик. Фторид стронция используется в качестве компонента твердотельных фторионных аккумуляторных батарей с громадной энергоемкостью и энергоплотностью. Сплавы стронция с оловом и свинцом применяются для отливки токоотводов аккумуляторных батарей. Сплавы стронций-кадмий для анодов гальванических элементов.

Радиоактивный 90Sr (период полураспада 28 лет) применяется в производстве радиоизотопных источников тока в виде титаната стронция (плотность 4,8 г/см3, а энерговыделение около 0,54 Вт/см3).Уранат стронция играет важную роль при получении водорода (стронций-уранатный цикл, Лос-Аламос, США) термохимическим способом (атомно-водородная энергетика), и в частности разрабатываются способы непосредственного деления ядер урана в составе ураната стронция для получения тепла при разложении воды на водород и кислород.

В пиротехнике применяются карбонат, нитрат, перхлорат стронция для окрашивания пламени в кирпично-красный цвет. Сплав магний-стронций обладает сильнейшими пирофорными свойствами и находит применение в пиротехнике для зажигательных и сигнальных составов.

Биологическая роль Править

Файл:Стронциевые микроорганизмы.jpg

Стабильный стронций имеет незначительное значение в жизнедеятельности животных и растений, всегда присутствуя в них как неизменный спутник кальция частично замещая собой последний. Некоторые морские организмы аккумулируют стронций из морской воды (там его 0,013%). Известны радиолярии, скелет которых целиком состоит из сульфата стронция.

По данным различных исследований содержание стронция в организме среднего человека (массой 70 кг) составляет около 320 мг. Основными накопителями стронция в организме являются кости и зубы, в который он частично заменяет собой кальций. Повышенное содержание стронция приводит в первую очередь к поражению костной ткани (увеличивается хрупкость костей и быстро разрушаются зубы), а затем поражаются печень и кровь. Содержание стронция в мышечной ткани составляет примерно (0,12-0,35)*10−4% по массе, в крови - 0,031 мг/л. Ежедневный прием с пищей составляет около 0,8 - 5 мг. ПДК стронция в воде 8 мг/л, в воздухе для гидроксида, нитрата и оксида строниция 1мг/м3, для карбоната, сульфата и фосфата 6 мг/м3.

Стронций-90 Править

Стабильные изотопы стронция сами по себе малоопасны, но радиоактивные изотопы стронция представляют собой большую опасность для всего живого. Радиоактивный изотоп стронция стронций-90 по праву считается одним из наиболее страшных и опасных антропогенных радиационных загрязнителей. Связано это прежде всего с тем что он имеет весьма короткий период полураспада - 29 лет, что обуславливает очень высокий уровень его активности и мощное радиоционное излучение, а с другой стороны его способностью эффективно метаболизироваться и включаться в жизнедеятельность организма.

Стронций является почти полным химическим аналогом кальция, поэтому проникая в организм он откладывается во всех содержащих кальций тканях и жидкостях - в костях и зубах, обеспечивая эффективное радиационное поражения тканей организма изнутри. Стронций-90, а также образующийся при его распаде дочерний изотоп иттрий-90 (с периодом полураспада 64 часа, излучает бета-частицы) поражают костную ткань и, самое главное, особо чувствительный к действию радиации костный мозг. Под действием облучения в живом веществе происходят химические изменения. Нарушаются нормальная структура и функции клеток. Это приводит к серьезным нарушениям обмена веществ в тканях. А в итоге развитие смертельно опасных болезней – рака крови (лейкемия) и костей. Кроме того, излучение действует на молекулы ДНК и влияет на наследственность.

Стронций-90 легко передается по пищевым цепям биосферы, передавая заражение на большие расстояния. Так стронций-90, освободишвийся например в результате техногенной катострофы, попадает в виде пыли в воздух, заражая землю и воду, оседает в дыхательных путях людей и животных. Из земли он попадает в растения, продукты питания и молоко, а далее и в организм людей принявших зараженные продукты. Cтронций-90 не только поражает организм носителя, но и сообщает его потомкам высокий риск врожденных уродств и дозу через молоко кормящей матери.

Стронций-90 активно участвует в обмене веществ у растений. В растения стронций-90 попадает при загрязнении листьев и из почвы через корни.Особенно много стронция-90 накапливают бобовые, корне- и клубнеплоды и злаки. В организме человеке радиоактивный стронций избирательно накапливается в скелете, мягкие ткани задерживают менее 1% исходного количества. С возрастом отложение стронция-90 в скелете понижается, у мужчин он накапливается больше, чем у женщин, а в первые месяцы жизни ребенка отложение стронция-90 на порядок, а Sr на два порядка выше, чем у взрослого человека.

Совокупность свойств стронция-90 приводит его наряду с цезием-137 и радиоактивными изотопами иода в разряд самых опасных и страшных радиоктивных загрязнителей. Радиоактивный стронций может поступать в окружающую среду в результате ядерных испытаний и аварий на АЭС. При крупных ядерных испытаниях выход стронция-90 можед достигать 3,5%, а небольшие количества стронция-90, образующиеся в ядерных реакторах, из-за дефектов в оболочке твэла могут поступать в теплоноситель, а затем при его очистке попадать в жидкие и газообразные отходы.

При работах с радиоактивным стронцием (например в составе источников радиоактивных излучений) требуется большая осторожность. Для категории А допустимая концентрация стронция-90 в воздухе рабочей зоны составляет 4,4*10−2 Бк/л, допустимое содержание в костях ДСа 7,4*104 Бк, в легких 2,8*104 Бк.

Ссылки Править


Периодическая система элементов
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Uub Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo
* 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


af:Strontium az:Stronsium bg:Стронций bs:Stroncijum ca:Estronci co:Stronziu cs:Stroncium da:Strontium de:Strontium el:Στρόντιο en:Strontium eo:Stroncio es:Estroncio et:Strontsium fi:Strontium fr:Strontium gl:Estroncio (elemento) he:סטרונציום hr:Stroncij hu:Stroncium id:Stronsium io:Stroncio is:Strontín it:Stronzio ja:ストロンチウム jbo:jinmrstronti ko:스트론튬 ku:Stronsiyûm la:Strontium lb:Strontium lt:Stroncis lv:Stroncijs nl:Strontium nn:Strontium no:Strontium oc:Estronci pl:Stront pt:Estrôncio ro:Stronţiu sh:Stroncijum simple:Strontium sk:Stroncium sl:Stroncij sr:Стронцијум sv:Strontium th:สตรอนเชียม tr:Stronsiyum ug:سترونتىسىي uk:Стронцій uz:Stronsiy zh:锶



  1. Википедия Стронций адрес
  2. Викисловарьадрес
  3. Викицитатникадрес
  4. Викиучебникадрес
  5. Викитекаадрес
  6. Викиновостиадрес
  7. Викиверситетадрес
  8. Викигидадрес

Выделить Стронций и найти в:

  1. Вокруг света адрес
  2. Академик адрес
  3. Астронет адрес
  4. Элементы адрес
  5. Научная Россия адрес
  6. Кругосвет адрес
  7. Научная Сеть
  8. Традицияадрес
  9. Циклопедияадрес
  10. Викизнаниеадрес
  1. Google
  2. Bing
  3. Yahoo
  4. Яндекс
  5. Mail.ru
  6. Рамблер
  7. Нигма.РФ
  8. Спутник
  9. Google Scholar
  10. Апорт
  11. Онлайн-переводчик
  12. Архив Интернета
  13. Научно-популярные фильмы на Яндексе
  14. Документальные фильмы
  1. Список ru-вики
  2. Вики-сайты на русском языке
  3. Список крупных русскоязычных википроектов
  4. Каталог wiki-сайтов
  5. Русскоязычные wiki-проекты
  6. Викизнание:Каталог wiki-сайтов
  7. Научно-популярные сайты в Интернете
  8. Лучшие научные сайты на нашем портале
  9. Лучшие научно-популярные сайты
  10. Каталог научно-познавательных сайтов
  11. НАУКА В РУНЕТЕ: каталог научных и научно-популярных сайтов

  • Страница 0 - краткая статья
  • Страница 1 - энциклопедическая статья
  • Разное - на страницах: 2 , 3 , 4 , 5
  • Прошу вносить вашу информацию в «Стронций 1», чтобы сохранить ее

Комментарии читателей:Править

Викия-сеть

Случайная вики