Ստրոնցիումն իր մաքուր ձևով. Ստրոնցիում - հատկությունների բնութագրերը լուսանկարով, նրա կենսաբանական դերը մարդու մարմնում, քիմիական տարրի հիման վրա դեղերի բուժում

Ատոմ թիվ 38՝ 87,62 զանգվածով։ Բնության մեջ հանդիպում է կայուն վիճակում 4 իզոտոպների տեսքով՝ 84, 86, 87, 88։ Բնության մեջ ամենատարածվածը 88-ն է։ Բնական ռուբիդիումի քայքայման պատճառով 87. ճշգրիտ գումարըՍտրոնցիումը փոխվում է ժամանակի ընթացքում: Մարդը ստացել է ռադիոակտիվ ատոմներ 80-97 թվերով։

Ավելին, առավել հաճախ օգտագործվող իզոտոպը ստացվել է ուրանից. Ստրոնցիում 90. Տարերքի հայտնաբերման պատմությունը հասնում է տասնութերորդ դարի հեռավոր 90-ականներին։ Դեռևս 1787թ.-ին Շոտլանդիայի Ստրոնտիանա գյուղի մոտ առաջին անգամ ստրոնցիումը մեկուսացվեց ստրոնտիանիտ հանքանյութից:

Առաջին ուսումնասիրությունները կատարել են քիմիկոսներ Ադեր Քրոուֆորդը և Մարտին Հայնրիխ Կլապոտը։ Ռուսաստանում ստրոնցիումային հողի ուսումնասիրություններն իրականացվել են Տոբիաս Լովիցի կողմից։ Տարբերակիչ բնութագիրվառվում էր վառ կարմիր բոցով։

Ստրոնցիումի նկարագրությունը և հատկությունները

Ստրոնցիումի բանաձև- Ավագ Այն պոլիմորֆ սպիտակ մետաղ է՝ արծաթափայլ փայլով։ Արագ արձագանքման շնորհիվ մաքուր ձևմթնոլորտային թթվածնի հետ ձեռք է բերում դեղին երանգով օքսիդ թաղանթ: Ստրոնցիում մետաղշատ փափուկ և հեշտ կեղծվող:

Այն ներկայացված է երեք ձևափոխմամբ՝ խորանարդ երեսակենտրոն բյուրեղյա ցանց՝ մինչև 231 °C, վեցանկյուն՝ 231-ից մինչև 623 °C, խորանարդ մարմնի կենտրոնացված՝ 623 °C-ից բարձր ջերմաստիճանում։ Ստրոնցիումի ատոմունի արտաքին էլեկտրոնային թաղանթի կառուցվածքը 5s2։ Ռեակցիաներում այն ​​օքսիդանում է և ընդունում +2, երբեմն +1 ձևերը։ Կառուցվածք ատոմ ստրոնցիում 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 5s2

Հիմնական ֆիզիկական ցուցանիշները.

Ատոմային ծավալը - 34 սմ 3 / գ × ատոմ;

Ատոմի շառավիղը 2,15 Ա է;

Խտությունը - 2.63 գ / սմ 3 20 ° C-ում;

Թմ. = 770 °С;

Tbp. = 1380 °С;

Ուդ. տաքացնել 0,176 կալ / գ × աստիճան 20 ° C ջերմաստիճանում;

Գոլորշիների ճնշումը 10-3 մմ Hg 462°C, 1 mmHg 733°C և 100 mmHg 1092°C ջերմաստիճանում;

Մակերեւութային լարվածություն 165 դին/սմ;

Բրինելի կարծրություն 13 կգ/մմ2;

Քիմիական Ստրոնցիումի բնորոշ. Ռեակտիվության առումով ստրոնցիումը մոտ է բարիումի և կալցիումի իր եղբայրներին։ ժամը նորմալ պայմաններարագ արձագանքում է թթվածնի հետ մթնոլորտային օդը. Ձևավորվել է ստրոնցիումի օքսիդ SrO և SrO 2 դեղնավուն երանգով:

Ինչպես բոլոր ալկալային մետաղները, այն փոխազդում է ջրի հետ և ձևավորվում է ստրոնցիումի հիդրօքսիդ. Հալոգենների հետ փոխազդեցությունը շատ ակտիվ է՝ առաջանում են հալոգենիդներ։ Մետաղի փոշիացված ձևը շատ արագ բռնկվում է նույնիսկ սենյակային ջերմաստիճանի և մթնոլորտային ճնշման դեպքում։

Հատկապես կարևոր են յոդիդը և ստրոնցիումի քլորիդ. Երբ տաքացվում է, այն ակտիվորեն միանում է ածխաթթու գազին՝ առաջացնելով կարբոնատ և բիկարբոնատ։ Գազային փուլում ջրածնի ավելացման արդյունքում առաջանում է SrH 2 հիդրիդ։ Հետևյալ միացությունները նույնպես առավել տարածված են. կարբիդ - ածխածնի վրա հիմնված միացություններ (SrC 2), ամիդ - գազային վիճակում ամոնիակով (Sr (NH 2) 2), սուլֆիդ - ծծմբով (SrS), սելենիդ - սելենով (SrSe): ) և մի քանի այլ:

Ստրոնցիումը հալված վիճակումհեշտությամբ խառնվում է մետաղների հետ, ինչպիսիք են ալյումինը, երկաթը, բարիումը և այլն: Հալոցքը միատարրացվում է՝ ստանալով միջմետաղական միացություններ։ Ստրոնցիումը հեշտությամբ փոխազդում է նոսր թթուների հետ։ Հսկայական քանակությամբ տարբեր աղեր են ստացվում օրգանական և հանքային թթուների հետ ռեակցիաներում։

Սակայն ցույց տալով բարձր ռեակտիվություն թույլ թթուների, խտացվածների մոտ, ընդհակառակը, ակտիվություն չի ցուցաբերում։ Ուստի սուլֆատներ, նիտրատներ, նիտրիտներ և այլն ստրոնցիումի աղերստացվում է նոսր թթուների հետ ռեակցիայի արդյունքում։ Աղերի հիմնական մասը սպիտակ գույն ունի՝ ջրի մեջ լուծելիության տարբեր աստիճաններով (հիմնվելով հանքային թթուների վրա, որպես կանոն, ավելի լավ են լուծվում):

Ստրոնցիումի բնութագրերըորպես ռադիոակտիվ տարր: Ռուբիդիում 90-ի β-քայքայման ժամանակ միջուկային ռեակտորներում ստացվում է ռադիոակտիվ իզոտոպ, որից հետո ստրոնցիումն անցնում է β-քայքայման փուլով՝ արտադրելով իտրիումի նուկլիդ 90։ Ստրոնցիումի կիսամյակըհավասար է 28,79 տ.

Ստրոնցիումի հանքավայրեր և արդյունահանում

Ստրոնցիումը լայնորեն տարածված է բնության մեջ։ Հանքաքարի տեսքով տարրը գտնվում է երկրի ընդերքում։ Տարերքի ընդհանուր պաշարի ավելի քան 24%-ը գտնվում է Համաշխարհային օվկիանոսներում։ Բնական պաշարները գոյություն ունեն միայն սահմանափակ վիճակում և հանդիսանում են օգտակար հանածոներ, որոնց ընդհանուր թիվը կազմում է առնվազն 40: ԱՊՀ երկրների տարածքում, Արևմտյան Եվրոպայում, Հյուսիսային Ամերիկայում, հիմնականում Կանադայում, հայտնաբերվել են հանքաքարի ամենամեծ հանքավայրերը՝ ստրոնտիանիտ - ստրոնցիումի կարբոնատ և - ստրոնցիումի սուլֆատ.

Մետաղ ստանալու արդյունաբերական մեթոդները հիմնված են հանքային հանքաքարերի վերամշակման վրա։ տարբեր կապեր. Դրանից հետո կատարվում է միացությունների ջերմային տարրալուծում կամ էլեկտրոլիտիկ գործողություն։ Սակայն նման ռեակցիաների արդյունքում առաջանում է մետաղի փոշիացված ձև, որը շատ դյուրավառ է, կամ էլ տարրի բերքատվությունը շատ ցածր է և ստացվում է կեղտերով։ Հետևաբար, վերը նկարագրված մեթոդները ներկայումս չեն օգտագործվում:

Ամենատարածվածը ստրոնցիումի օքսիդի նվազեցումն է՝ մետաղական ալյումինի և կայծքար ավազի ավելացումով։ Ռեակցիան տեղի է ունենում պողպատից պատրաստված վակուումային խողովակում 1000 °C-ից բարձր ջերմաստիճանում: Տարրը մաքրվում է թորման միջոցով նաև վակուումի տակ։ Միջուկային էներգիայի համար չափազանց կարևոր է ռադիոակտիվ իզոտոպներ ստանալը։

Դրանք արտադրվում են ռեակտորներում ուրանի 235 կիսամյակի ընթացքում: Sr 89 իզոտոպը ( ստրոնցիումի կիսամյակը 50,5 օր) ձևավորվում է քայքայվելուց հետո՝ կայուն իզոտոպից հսկայական էներգիայի արտազատմամբ։ Ստրոնցիումը կենդանու էական մասն է և բուսական աշխարհ. Շատ օրգանիզմներ այդ տարրը կուտակում են իրենց մեջ կալցիումի և ֆոսֆորի հետ միասին։

Ստրոնցիումի կիրառում

Մետաղի տեսքով օգտագործվում է որպես համաձուլվածքային նյութ։ Ավելացնում է ճկունություն և ճկունություն: Պայթուցիկ, երբ խառնվում է բարիումի և կալցիումի հետ: Թերմիտային խառնուրդների մի մասն է։

Ստրոնցիումի միացությունների օգտագործումը.

SrO-ն օքսիդի կաթոդների, պիրոտեխնիկական խառնուրդների մի մասն է։

SrCO 3 - ստանում են հատուկ ծածկույթներ՝ քիմիապես կայուն և ջերմակայուն ջնարակներ:

Sr(NO 3) 2-ը ազդանշանային հրթիռների պիրոտեխնիկական նյութերի բաղադրիչ է:

SrSO 4 - ներկերի և ռետինների լցոնիչ:

SrCrO 4-ը ինքնաթիռների արդյունաբերության լաքերի և պրայմերների բաղադրիչ է:

SrTiO 3-ը դիէլեկտրական ալեհավաքների, հաղորդիչների և սենսորների արտադրության նյութ է:

SrF 2 - օգտագործվում է մասնագիտացված արտադրության մեջ:

SrCl 2-ը պիրոտեխնիկական կոմպոզիցիաների, կոսմետիկայի և բժշկական պատրաստուկների բաղադրիչ է:

SrS-ն օգտագործվում է կաշվի արտադրության մեջ հավելումների արտադրության մեջ։

90 Ստրոնցիում 137ցեզիումը օգտագործվում է որպես ռադիոակտիվ վառելիքի բաղադրիչ:

Օրգանական միացությունների վրա հիմնված ամենաօգտակար նյութը. ստրոնցիումի րանելատ- ոսկրերի աճի խթանիչ: Այս դեղը օգտագործվում է օստեոպորոզի բուժման համար:

Ստրոնցիումի գինը

Ստրոնցիումի մետաղը ամենից հաճախ վաճառվում է միացությունների տեսքով։ Գները միացված են ստրոնցիումի միացություններտատանվում է լայնորեն՝ նիտրատ՝ 3,8 ԱՄՆ դոլար, քլորիդ՝ 500-800 ռուբլի, Ռանելատ պատրաստուկների տեսքով՝ 1500-ից 2500 ռուբլի:

Ստրոնցիումը մարդու մարմնում. դերը, աղբյուրները, պակասը և ավելցուկը

Ստրոնցիումը (Sr) քիմիական տարր է, որը զբաղեցնում է Դ.Ի. Մենդելեևը 38-րդ տեղ. Պարզ ասած՝ հետ նորմալ պայմաններհողալկալիական արծաթ-սպիտակ մետաղ է, շատ ճկուն, փափուկ և ճկուն (հեշտությամբ կտրվում է դանակով): Օդում այն ​​շատ արագ օքսիդանում է թթվածնով և խոնավությամբ՝ ծածկվելով օքսիդով։ դեղին գույն. Քիմիապես շատ ակտիվ:

Ստրոնցիումը հայտնաբերվել է 1787 թվականին երկու քիմիկոս Վ. Քրյուկշանկի և Ա. Քրոուֆորդի կողմից և առաջին անգամ մաքուր ձևով մեկուսացվել է Հ. Դեյվիի կողմից 1808 թվականին։ Այն ստացել է իր անվանումը շոտլանդական Ստրոնշյան գյուղից, որտեղ 1764 թվականին հայտնաբերվել է նախկինում անհայտ մի հանքանյութ, որը նույնպես գյուղի անունով կոչվել է ստրոնցիում։

Իր բարձր քիմիական ակտիվության պատճառով ստրոնցիումը բնության մեջ իր մաքուր տեսքով չի հանդիպում։ Բնության մեջ այն բավականին տարածված է, մաս է կազմում մոտ 40 միներալների, որոնցից առավել տարածված են սելեստինը (ստրոնցիումի սուլֆատ) և ստրոնտիանիտը (ստրոնցիումի կարբոնատ)։ Հենց այս միներալներից է ստրոնցիումի արդյունահանումը արդյունաբերական մասշտաբով։ Ստրոնցիումի հանքաքարերի ամենամեծ հանքավայրերը գտնվում են ԱՄՆ-ում (Արիզոնա և Կալիֆորնիա), Ռուսաստանում և մի շարք այլ երկրներում։

Ստրոնցիումը և նրա միացությունները լայնորեն օգտագործվում են ռադիոէլեկտրոնային արդյունաբերության, մետաղագործության, Սննդի Արդյունաբերությունև պիրոտեխնիկա։

Ստրոնցիումը շատ հաճախ ուղեկցում է կալցիումին հանքանյութերում և բավականին տարածված քիմիական տարր է: Նրա զանգվածային բաժինը երկրակեղևում կազմում է մոտ 0,014%, կոնցենտրացիան ծովի ջրում մոտ 8 մգ/լ։

Ստրոնցիումի դերը մարդու մարմնում

Շատ հաճախ, երբ խոսում են մարդու օրգանիզմի վրա ստրոնցիումի ազդեցության մասին, դրանք բացասական ենթատեքստ ունեն։ Սա շատ տարածված թյուր կարծիք է, քանի որ դրա ռադիոակտիվ իզոտոպը 90 Sr իսկապես չափազանց վտանգավոր է առողջության համար: Այն ձևավորվում է ռեակտորներում միջուկային ռեակցիաների և միջուկային պայթյունների ժամանակ, և երբ այն մտնում է մարդու մարմին, այն նստում է ոսկրածուծում և շատ հաճախ հանգեցնում է շատ ողբերգական հետևանքների, քանի որ բառացիորեն արգելափակում է արյան ձևավորումը: Բայց սովորական, ոչ ռադիոակտիվ, ստրոնցիումը ողջամիտ չափաբաժիններով ոչ միայն վտանգավոր չէ, այլ պարզապես անհրաժեշտ է մարդու օրգանիզմի համար։ Ստրոնցիումը նույնիսկ օգտագործվում է օստեոպորոզի բուժման մեջ։

Ընդհանրապես, ստրոնցիումը հանդիպում է գրեթե բոլոր կենդանի օրգանիզմներում՝ ինչպես բույսերում, այնպես էլ կենդանիների մեջ։ Այն կալցիումի անալոգն է և կարող է հեշտությամբ փոխարինել այն ոսկրային հյուսվածքում՝ առանց առողջության որևէ հատուկ ազդեցության: Ի դեպ, հենց ստրոնցիումի այս քիմիական հատկությունն է չափազանց վտանգավոր դարձնում նրա նշված ռադիոակտիվ իզոտոպը։ Ստրոնցիումի գրեթե ամբողջ մասը (99%) կուտակվում է ոսկրային հյուսվածքում, իսկ ստրոնցիումի 1%-ից պակասը պահվում է մարմնի այլ հյուսվածքներում: Արյան մեջ ստրոնցիումի կոնցենտրացիան կազմում է մոտ 0,02 մկգ/մլ, ավշային հանգույցներում՝ 0,30 մկգ/գ, թոքերում՝ 0,2 մկգ/գ, ձվարաններում՝ 0,14 մկգ/գ, երիկամներում և լյարդում՝ 0,10 մկգ/գ։

Փոքր երեխաների մոտ (մինչև 4 տարեկան) ստրոնցիումը կուտակվում է մարմնում, քանի որ այս ժամանակահատվածում ակտիվորեն ձևավորվում է ոսկրային հյուսվածք: Հասուն մարդու օրգանիզմը պարունակում է մոտ 300-400 մգ ստրոնցիում, ինչը բավականին շատ է՝ համեմատած այլ հետքի տարրերի հետ։

Ստրոնցիումը կանխում է օստեոպորոզի և ատամնաբուժական կարիեսի զարգացումը։

Ստրոնցիումի սիներգիստ և միևնույն ժամանակ հակառակորդը կալցիումն է, որն իր քիմիական հատկություններշատ մոտ նրան.

Ստրոնցիումի աղբյուրները մարդու մարմնում

Ստրոնցիումի մարդու օրական ճշգրիտ կարիքը հաստատված չէ, որոշ առկա տեղեկությունների համաձայն այն կազմում է մինչև 3-4 մգ: Ենթադրվում է, որ մարդն օրական միջինում 0,8-3,0 մգ ստրոնցիում է օգտագործում սննդի հետ միասին։

Սննդի հետ մատակարարվող ստրոնցիումը ներծծվում է միայն 5-10%-ով։ Դրա կլանումը տեղի է ունենում հիմնականում տասներկումատնյա աղիքի և ileum-ում: Ստրոնցիումը արտազատվում է հիմնականում երիկամների միջոցով, շատ ավելի քիչ՝ լեղու հետ: Կղանքում հայտնաբերվում է միայն չներծծված ստրոնցիում:

Բարելավում է ստրոնցիումի վիտամին D-ի, լակտոզայի, արգինինի և լիզինի ամինաթթուների կլանումը։ Իր հերթին, բջջանյութով հարուստ բուսական սննդակարգը, ինչպես նաև նատրիումի և բարիումի սուլֆատները նվազեցնում են ստրոնցիումի կլանումը մարսողական տրակտում:

Ստրոնցիում պարունակող մթերքներ.

• լոբազգիներ (լոբի, ոլոռ, լոբի, սոյա);
• հացահատիկային ապրանքներ (հնդկացորեն, վարսակ, կորեկ, փափուկ և կոշտ ցորեն, վայրի բրինձ, տարեկանի);
• բույսեր, որոնք կազմում են պալարներ, ինչպես նաև արմատային մշակաբույսեր (կարտոֆիլ, ճակնդեղ, շաղգամ, գազար, կոճապղպեղ);
• մրգեր (ծիրան, սերկևիլ, արքայախնձոր, խաղող, տանձ, կիվի);
• կանաչի (նեխուր, սամիթ, ռուկոլա);
• ընկույզ (գետնանուշ, բրազիլական ընկույզ, հնդկական ընկույզ, մակադամիա, պիստակ, պնդուկ);
• մսամթերք, հատկապես ոսկորներ և աճառ.

Մարդու մարմնում ստրոնցիումի պակասը

Մասնագիտացված գրականության մեջ մարդու օրգանիզմում ստրոնցիումի անբավարարության մասին տեղեկություն չկա։ Կենդանիների վրա կատարված փորձերը ցույց են տվել, որ ստրոնցիումի անբավարարությունը հանգեցնում է զարգացման հետաձգման, աճի արգելակման, ատամների քայքայման (կարիեսի) և ոսկորների և ատամների կալցիֆիկացման:

Մարդու մարմնում ստրոնցիումի ավելցուկ

Ստրոնցիումի ավելցուկով կարող է զարգանալ հիվանդություն, որը ժողովրդականորեն կոչվում է «Ուրովի հիվանդություն», իսկ բժշկական լեզվով՝ «ստրոնցիումի ռախիտ» կամ Կաշին-Բեկի հիվանդություն։ Այս հիվանդությունը առաջին անգամ հայտնաբերվել է գետի ավազանում ապրող բնակչության շրջանում։ Ուրալ և ներս Արևելյան Սիբիր. Ներչենսկ քաղաքի բնակիչ Ի.Մ. Յուրենսկին 1849 թվականին «Ազատ տնտեսական հասարակության աշխատություններ» ամսագրում գրել է «Արևելյան Սիբիրում Ուրովայի ափերի բնակիչների տգեղության մասին» հոդվածը:

Բժիշկները երկար ժամանակ չէին կարողանում բացատրել այս էնդեմիկ հիվանդության բնույթը։ Հետագայում ուսումնասիրությունները բացատրեցին այս երեւույթի բնույթը: Պարզվել է, որ այս հիվանդությունն առաջանում է այն պատճառով, որ ստրոնցիումի իոնները, երբ դրանք ավելցուկով մտնում են օրգանիզմ, ոսկորներից տեղահանում են կալցիումի զգալի մասը, ինչը հանգեցնում է վերջինիս դեֆիցիտի։ Արդյունքում տուժում է ամբողջ օրգանիզմը, բայց ամենատիպիկ դրսեւորումը այս հիվանդությունընկատվում է ոսկորների և հոդերի դիստրոֆիկ փոփոխությունների զարգացում, հատկապես ինտենսիվ աճի շրջանում (երեխաների մոտ): Բացի այդ, արյան մեջ խախտվում է ֆոսֆոր-կալցիում հարաբերակցությունը, զարգանում է աղիների դիսբակտերիոզ, թոքային ֆիբրոզ։

Ավելորդ ստրոնցիումն օրգանիզմից հեռացնելու համար օգտագործվում են սննդային մանրաթելեր, մագնեզիումի և կալցիումի միացություններ, նատրիումի և բարիումի սուլֆատներ։

Սակայն վերը նշված ռադիոակտիվ ստրոնցիում-90-ը առանձնահատուկ վտանգ է ներկայացնում։ Կուտակվելով ոսկորներում՝ այն ոչ միայն ազդում է ոսկրածուծի վրա՝ թույլ չտալով մարմնին կատարել արյունաստեղծ գործառույթը, այլ նաև առաջացնում է ճառագայթային հիվանդություն, ազդում է ուղեղի և լյարդի վրա և հազար անգամ մեծացնում քաղցկեղի, հատկապես արյան քաղցկեղի զարգացման վտանգը։ .

Իրավիճակը սրվում է նրանով, որ ստրոնցիում-90-ն ունի միջին երկարատև կիսամյակ (28,9 տարի)՝ ընդամենը մարդկանց սերնդի միջին տևողությունը։ Ուստի տարածքի ռադիոակտիվ աղտոտման դեպքում պետք չէ սպասել դրա արագ ախտահանմանը, բայց միևնույն ժամանակ դրա ռադիոակտիվությունը շատ բարձր է։ Մյուս ռադիոակտիվ տարրերը կամ շատ արագ քայքայվում են, օրինակ՝ յոդի շատ իզոտոպներ ունեն ժամերի և օրերի կիսամյակ, կամ շատ դանդաղ, ուստի նրանք ունեն ցածր ճառագայթային ակտիվություն։ Ո՛չ մեկը, ո՛չ մյուսը չի կարելի ասել ստրոնցիում-90-ի մասին։

Բայց սա դեռ ամենը չէ: Փաստն այն է, որ ստրոնցիում-90-ը, երբ մտնում է հող, տեղահանում է կալցիումը և հետագայում ներծծվում բույսերի, կենդանիների կողմից և սննդի շղթայի երկայնքով հասնում է մարդուն դրանից բխող բոլոր հետևանքներով: Հատկապես ստրոնցիումով «հարուստ» են արմատային մշակաբույսերը և բույսերի կանաչ հատվածները։ Արդյունքում ռադիոակտիվ ստրոնցիումով աղտոտված գյուղատնտեսական հողերը կարող են հարյուրավոր տարիներով հանվել շրջանառությունից։

Ստրոնցիում

ՍՏՐՈՆՏԻՈՒՄ- Ես; մ.[լատ. strontium] Քիմիական տարր (Sr), թեթև, արծաթափայլ սպիտակ մետաղ, որի ռադիոակտիվ իզոտոպները օգտագործվում են միջուկային փորձարկումների և ճարտարագիտության մեջ։

◁ Ստրոնցիում, րդ, թ.

(լատ. Ստրոնցիում), պարբերական համակարգի II խմբի քիմիական տարր, պատկանում է հողալկալիական մետաղներին։ Անվանվել է Շոտլանդիայի Ստրոնտյան գյուղի մոտ հայտնաբերված ստրոնտիանիտի հանքանյութի պատվին: Արծաթագույն սպիտակ մետաղ; խտությունը 2.63 գ / սմ 3, տ pl 768°C: Այն քիմիապես շատ ակտիվ է, ուստի մետաղն ինքնին քիչ է օգտագործվում (պղնձի և բրոնզի ձուլման մեջ դրանց մաքրման համար, էլեկտրավակուումային տեխնոլոգիայի մեջ որպես ստացող), աղն օգտագործվում է ներկերի, լուսաշող կոմպոզիցիաների, ջնարակների և էմալների արտադրության մեջ։ SrTiO 3-ը ֆերոէլեկտրական է: ժամը միջուկային պայթյուններ, միջուկային ռեակտորներում առաջանում է 90 Sr ռադիոակտիվ իզոտոպը (կիսաժամկետը՝ 29,1 տարի), որը բնական միջավայր մտնելիս մեծ վտանգ է ներկայացնում մարդկանց համար։

ՍՏՐՈՆՏԻՈՒՄ (լատ. Strontium, Շոտլանդիայի Սրտրոնտյան գյուղից, որի մոտ հայտնաբերվել է), ատոմային համարով 38, ատոմային զանգվածը՝ 87,62 քիմիական տարր։ Քիմիական նշանը Sr է, որը կարդում է «ստրոնցիում»: Այն գտնվում է տարրերի պարբերական համակարգի IIA խմբում 5-րդ շրջանում։ հողալկալային մետաղ: Բնական ստրոնցիումը բաղկացած է չորս կայուն իզոտոպներից՝ 84 (զանգվածային 0,56%), 86 (9,86%), 87 (7,02%) և 88 (82,56%) զանգվածային թվերով։
Արտաքին էլեկտրոնային շերտի կոնֆիգուրացիա 5 ս 2 . Օքսիդացման աստիճանը +2 է (վալենտություն II): Ատոմի շառավիղը 0,215 նմ է, Sr 2+ իոնի շառավիղը՝ 0,132 նմ (կոորդինացիոն թիվ 6)։ Հաջորդական իոնացման էներգիաները 5,6941 և 11,0302 էՎ են։ Էլեկտրոնեգատիվությունը ըստ Պաուլինգի (սմ.ՓՈԼԻՆԳ Լինուս) 1,0.
Ստրոնցիումը փափուկ արծաթափայլ սպիտակ համեմատաբար թեթև մետաղ է:
Հայտնաբերման պատմություն
1764 թվականին կապարի հանքում հայտնաբերվեց նոր միներալ՝ ստրոնտիանիտը։ 1890 թվականին անգլիացի Ա. Քրոուֆորդը և միևնույն ժամանակ անգլիացի Տ. Հոուփը, գերմանացի քիմիկոս Մ.Կլապրոտը։ (սմ.ԿԼԱՊՐՈՏ Մարտին Հենրիխ)և ռուս ակադեմիկոս T. E. Lovitz (սմ. LOVITS Թովի Եգորովիչ)Ստրոնտիանիտից մեկուսացվել է նոր տարրի օքսիդը: 1808 թվականին անգլիացի քիմիկոս Գ.Դեյվին ստացավ ստրոնցիումի ամալգամ։ (սմ.ԴԵՎԻ Համֆրի).
Բնության մեջ տարածվածություն
Երկրակեղևում պարունակությունը կազմում է 0,034%՝ ըստ քաշի։ Այն չի առաջանում ազատ տեսքով: Ամենակարևոր հանքանյութերը՝ ստրոնտիանիտ (սմ.ստրոնտիանիտ)և սելեստին (սմ.ՍԵԼԵՍՏԻՆ) SrSO4. Որպես անմաքրություն, այն պարունակվում է կալցիումի հանքանյութերում, օրինակ՝ ֆտորապատիտ 3Ca 3 (PO 4) 2 CaF 2:
Անդորրագիր
Ստրոնցիումի և դրա միացությունների արտադրության մեջ հումքի հիմնական աղբյուրը՝ ցելեստին SrSO 4-ը, սկզբում կրճատվում է ածուխով ուժեղ տաքացման պայմաններում.
SrSO 4 + 4C \u003d SrS + 4CO
Այնուհետեւ ստրոնցիումի սուլֆիդ SrS աղաթթվով (սմ.ՀԻԴՐՈՔլորաթթու)վերածվում է SrCl 2-ի և ջրազրկվում: Sr ստանալու համար նրա քլորիդը նվազեցնում են մագնեզիումով։ (սմ.ՄԱԳՆԵԶԻՈՒՄ)ջրածնի մթնոլորտում.
SrCl 2 + Mg = MgCl 2 + Sr
Ստրոնցիումը ստացվում է նաև SrO-ի ալյումինով վերականգնումից (սմ.Ալյումին), սիլիցիում (սմ.ՍԻԼԻԿՈՆ)կամ ֆերոսիլիցիում.
4SrO + 2Al = 3Sr + SrAl 2 O 4
Ֆիզիկական և քիմիական հատկություններ
Ստրոնցիումը փափուկ, արծաթափայլ սպիտակ մետաղ է, որը լինում է երեք ձևով։ Մինչև 231°C, ա-մոդիֆիկացիան Cu տիպի երեսակենտրոն վանդակով կայուն է, բայց= 0,6085 նմ: 231-623°C-ում` b-ձևափոխում վեցանկյուն վանդակով, 623°C-ում մինչև հալման կետը (768°C)` գ-ձևափոխում` խորանարդ մարմնակենտրոն ցանցով: Եռման կետը 1390°C, խտությունը 2,63 կգ/դմ 3։ Ստրոնցիումը ճկուն, ճկուն մետաղ է։
Ստրոնցիումը քիմիապես բարձր ակտիվ է: Ստանդարտ էլեկտրոդի պոտենցիալ Sr 2+ /Sr - 2,89 Վ.
Օդի սենյակային ջերմաստիճանում ստրոնցիումը ծածկված է SrO օքսիդի և SrO 2 պերօքսիդի թաղանթով: Օդում տաքացնելիս բռնկվում է։ փոխազդեցություն հալոգենների հետ, (սմ.ՀԱԼՈԳԵՆՆԵՐ)առաջացնում է հալոգենիդներ SrCl 2 և SrBr 2: 300-400°C տաքացնելիս այն փոխազդում է ջրածնի հետ (սմ.ՋՐԱԾԻՆ), առաջացնելով հիդրիդ SrH 2: CO 2 մթնոլորտում տաքացնելով ստրոնցիումը՝ ստացվում է.
5Sr + 2CO 2 = SrC 2 + 4SrO
Ստրոնցիումը ակտիվորեն արձագանքում է ջրի հետ.
Sr + 2H 2 O \u003d Sr (OH) 2 + H 2
Տաքացման ժամանակ ստրոնցիումը փոխազդում է ազոտի, ծծմբի, սելենի և այլ ոչ մետաղների հետ՝ առաջացնելով Sr 3 N 2 նիտրիդ, SrS սուլֆիդ, SrSe սելենիդ և այլն։
Ստրոնցիումի օքսիդ - հիմնական, փոխազդում է ջրի հետ՝ առաջացնելով հիդրօքսիդ.
SrO + H 2 O \u003d Sr (OH) 2
Թթվային օքսիդների հետ փոխազդեցության ժամանակ SrO-ն առաջացնում է աղեր.
SrO + CO 2 \u003d SrCO 3
Sr 2+ իոնները անգույն են։ SrCl 2 քլորիդը, SrBr 2 բրոմիդը, SrI 2 յոդիդը, Sr(NO 3) 2 նիտրատը շատ լուծելի են ջրում և բոցավառ կարմինը կարմիր գույն են տալիս: Չլուծվող կարբոնատ SrCO 3, սուլֆատ SrSO 4, միջին օրթոֆոսֆատ Sr 3 (PO 4) 2:
Դիմում
Ստրոնցիումը օգտագործվում է որպես համաձուլվածքային հավելում մագնեզիումի, ալյումինի, կապարի, նիկելի և պղնձի հիման վրա համաձուլվածքների համար: Ստրոնցիումը ստացողների մի մասն է։ Ստրոնցիումի միացությունները օգտագործվում են պիրոտեխնիկայում, մաս են կազմում լուսարձակող նյութերի, ռադիոլամպերի արտանետման ծածկույթների և օգտագործվում են ապակիների արտադրության մեջ։
Ստրոնցիումի տիտանատ SrTiO 3-ն օգտագործվում է դիէլեկտրական ալեհավաքների, պիեզոէլեկտրական տարրերի, փոքր չափի ոչ գծային կոնդենսատորների, որպես սենսորների արտադրության մեջ։ ինֆրակարմիր ճառագայթում. 90 Sr պատրաստուկներն օգտագործվում են մաշկի և աչքի որոշ հիվանդությունների ճառագայթային թերապիայի ժամանակ։
Ֆիզիոլոգիական գործողություն
Ստրոնցիումի միացությունները թունավոր են։ Կուլ տալու դեպքում հնարավոր է ոսկրային հյուսվածքի և լյարդի վնասում: Ստրոնցիումի MPC ջրի մեջ 8 մգ/լ, օդում՝ հիդրօքսիդի, նիտրատի և օքսիդի համար՝ 1 մգ/մ 3, սուլֆատի և ֆոսֆատի համար՝ 6 մգ/մ 3։
Խնդիրներ 90 Սր
Միջուկային լիցքերի պայթյունի կամ ռադիոակտիվ թափոնների արտահոսքի դեպքում միջավայրըմտնում է 90 Sr ռադիոակտիվ իզոտոպը։ Ձևավորելով բարձր ջրում լուծվող բիկարբոնատ Sr(HCO 3) 2, 90 Sr-ը գաղթում է ջրի, հողի, բույսերի և կենդանական օրգանիզմների մեջ:

Հանրագիտարանային բառարան. 2009 .

Տեսեք, թե ինչ է «ստրոնցիումը» այլ բառարաններում.

- (նոր լատ.): Բաց դեղին մետաղ՝ Շոտլանդիայի գյուղի անունով, որի շրջակայքում այն ​​առաջին անգամ հայտնաբերվել է. ածխածնի երկօքսիդի հետ համատեղ առաջանում է ստրոնտիանիտի միներալը։ Օտար բառերի բառարան ռուսաց լեզվում ընդգրկված... ... Ռուսաց լեզվի օտար բառերի բառարան

Նուկլիդների աղյուսակ Ընդհանուր տեղեկությունԱնուն, խորհրդանիշ Ստրոնցիում 90, 90Սր Այլընտրանքային անվանումներ Ռադիոստրոնցիում Նեյտրոններ 52 Պրոտոններ 38 Նուկլիդի հատկություններ Ատոմային զանգված 8 ... Վիքիպեդիա

ՍՏՐՈՆՏԻՈՒՄ- քիմ. տարր, նշան Sr (լատ. Strontium), ատ. n. 38, ժ. մ 87,62; վերաբերում է հողալկալային մետաղներին, ունի արծաթափայլ սպիտակ գույն, խտությունը՝ 2630 կգ/մ3, հալոցքը = 768 °C։ Այն քիմիապես շատ ակտիվ է, ուստի քիչ է օգտագործվում իր մաքուր տեսքով: Օգտագործել… Մեծ պոլիտեխնիկական հանրագիտարան

Քիմ. տարր II գր. պարբերական համակարգ, սերիական համար 38, ժ. մեջ 87, 63; բաղկացած է 4 կայուն իզոտոպներից։ Սովորական Ս–ի միջին իզոտոպային բաղադրությունը հետևյալն է՝ Sr84 0,56%, Si86 9,86%, Sr87 7,02%, Sr88 82,56%։ C. Sr87 իզոտոպներից մեկը ... ... Երկրաբանական հանրագիտարան

Ռուսական հոմանիշների Սելեստինի բառարան. strontium n., հոմանիշների թիվը՝ 5 օտար (23) մետաղական ... Հոմանիշների բառարան

- (Ստրոնցիում), Sr, պարբերական համակարգի II խմբի քիմիական տարր, ատոմային թիվ 38, ատոմային զանգված 87,62; փափուկ հողալկալային մետաղ: Որպես արդյունք միջուկային փորձարկում, ատոմակայաններում վթարները և ռադիոակտիվ թափոնները մտնում են շրջակա միջավայր ... ... Ժամանակակից հանրագիտարան

- (լատ. Ստրոնցիում) Sr, պարբերական համակարգի II խմբի քիմիական տարր, ատոմային համարը՝ 38, ատոմային զանգվածը՝ 87,62, պատկանում է հողալկալիական մետաղներին։ Շոտլանդիայի Ստրոնտյան գյուղի մերձակայքում հայտնաբերված ստրոնտիանիտի հանքանյութի անունով: ... Մեծ Հանրագիտարանային բառարան- (Strontium), Sr, քիմ. տարր II խմբի պարբերական. տարրերի համակարգեր, ժամը. համար 38, ժ. քաշը՝ 87,62, հողալկալիական մետաղ։ Բնական Ս.-ն կայուն 84Sr, 86Sr 88Sr խառնուրդ է, որում գերակշռում է 88Sr-ը (82,58%), իսկ նվազագույնը՝ 84Sr-ը (0,56%): Ֆիզիկական հանրագիտարան

Ստրոնցիումի հայտնաբերումից շատ առաջ նրա չվերծանված միացություններն օգտագործվում էին պիրոտեխնիկայում՝ կարմիր լույսեր արտադրելու համար: Եվ մինչև անցյալ դարի 40-ականների կեսերը, ստրոնցիումը հիմնականում հրավառության, զվարճանքի և ողջույնի մետաղ էր: Ատոմային դարաշրջանը ստիպեց այլ կերպ նայել դրան։ Նախ, որպես լուրջ սպառնալիք Երկրի վրա ողջ կյանքի համար. երկրորդ՝ որպես նյութ, որը կարող է շատ օգտակար լինել բժշկության և տեխնիկայի լուրջ խնդիրների լուծման համար։ Բայց դրա մասին ավելի ուշ, բայց եկեք սկսենք «զվարճալի» մետաղի պատմությունից, մի պատմությամբ, որում շատ մեծ գիտնականների անուններ կան:

Չորս անգամ բաց «հող»

1764 թվականին շոտլանդական Ստրոնտյան գյուղի մոտ գտնվող կապարի հանքում հայտնաբերվել է մի հանքանյութ, որը նրանք անվանել են ստրոնտիանիտ։ Երկար ժամանակ այն համարվում էր CaF 2 ֆտորիտի կամ BaCO 3 վիտրիտի տարատեսակ, բայց 1790 թվականին անգլիացի հանքաբաններ Քրոուֆորդը և Քրուքշանկը վերլուծեցին այս հանքանյութը և պարզեցին, որ այն պարունակում է նոր «հող», իսկ այսօրվա լեզվով ասած՝ օքսիդ:

Նրանցից անկախ նույն միներալը ուսումնասիրել է մեկ այլ անգլիացի քիմիկոս Հոուփը։ Գալով նույն արդյունքներին՝ նա հայտարարեց, որ ստրոնտիանիտի մեջ կա նոր տարր՝ մետաղ ստրոնցիում.

Ըստ երևույթին, հայտնագործությունն արդեն «օդում» էր, քանի որ գրեթե միաժամանակ ականավոր գերմանացի քիմիկոս Կլապրոտը հայտարարեց նոր «երկրի» հայտնաբերման մասին։

Նույն տարիներին ռուս հայտնի քիմիկոս, ակադեմիկոս Տովի Եգորովիչ Լովիցը նույնպես հանդիպեց «ստրոնցիումային երկրի» հետքերին։ Նա վաղուց հետաքրքրված էր հանքանյութով, որը հայտնի էր որպես ծանր սպար: Այս հանքանյութում (դրա բաղադրությունը BaSO 4 է) Կարլ Շելեն 1774 թվականին հայտնաբերել է նոր տարրի բարիումի օքսիդը։ Մենք չգիտենք, թե ինչու Լովիցը անտարբեր չէր ծանր սպարի նկատմամբ. Հայտնի է միայն, որ գիտնականը, ով հայտնաբերել է ածխի կլանման հատկությունները և շատ ավելին է արել ընդհանուր և օրգանական քիմիայի ոլորտում, հավաքել է այս հանքանյութի նմուշներ: Բայց Լովիցը պարզապես կոլեկցիոներ չէր, նա շուտով սկսեց համակարգված ուսումնասիրել ծանր սպարը և 1792 թվականին եկավ այն եզրակացության, որ այս հանքանյութը պարունակում է անհայտ աղտոտվածություն: Նրան հաջողվեց բավականին շատ բան կորզել իր հավաքածուից՝ ավելի քան 100 գ նոր «հող» և շարունակեց ուսումնասիրել դրա հատկությունները։ Հետազոտության արդյունքները հրապարակվել են 1795 թվականին: Լովիցն այն ժամանակ գրել է. «Ես հաճելիորեն զարմացա, երբ կարդացի ... պարոն պրոֆեսոր Կլապրոտի հիանալի հոդվածը ստրոնցիումային երկրի մասին, որի մասին նախկինում շատ անորոշ գաղափար կար: Նրա կողմից նշված աղաթթվի և նիտրատային միջին աղերի բոլոր հատկությունները բոլոր կետերում լիովին համընկնում են իմ նույն աղերի հատկությունների հետ։ Ես պարզապես պետք է ստուգեի: Ստրոնցիումի երկրագնդի ուշագրավ հատկությունն այն է, որ ոգեղեն բոցը կարմին կարմիր գույնով ներկելն է, և, իսկապես, իմ աղը: ամբողջությամբ տիրապետում էր այս գույքին:

Այսպիսով, գրեթե միաժամանակ մի քանի հետազոտողներ տարբեր երկրներմոտեցավ ստրոնցիումի հայտնաբերմանը: Բայց տարերային տեսքով այն մեկուսացվեց միայն 1808 թ.

Իր ժամանակի նշանավոր գիտնական Համֆրի Դեյվին արդեն հասկանում էր, որ ստրոնցիումի երկրի տարրը, ըստ երևույթին, պետք է լինի հողալկալիական մետաղ, և նա այն ստացել է էլեկտրոլիզով, այսինքն՝ նույն կերպ, ինչ կալցիումը, մագնեզիումը, բարիումը: Ավելի կոնկրետ լինելու համար, ուրեմն Աշխարհի առաջին մետաղական ստրոնցիումը ստացվել է դրա խոնավ հիդրօքսիդի էլեկտրոլիզից. Կաթոդում արտազատվող ստրոնցիումը ակնթարթորեն համակցվում է ամալգամի հետ: Տաքացնելով ամալգամը քայքայելով՝ Դեյվին մեկուսացրեց մաքուր մետաղը։

Այս մետաղը սպիտակ գույն, ոչ ծանր (խտությունը 2,6 գ / սմ 3), բավականին փափուկ, հալվող 770 ° C ջերմաստիճանում: Ըստ իր քիմիական հատկությունների՝ հողալկալիական մետաղների ընտանիքի տիպիկ ներկայացուցիչն է։ Կալցիումի, մագնեզիումի, բարիումի հետ նմանությունն այնքան մեծ է, որ մենագրություններում և դասագրքերում, որպես կանոն, հաշվի չեն առնվում ստրոնցիումի անհատական ​​հատկությունները. դրանք վերլուծվում են կալցիումի կամ մագնեզիումի օրինակով։

Իսկ տարածքում գործնական կիրառություններԱյս մետաղները մեկ անգամ չէ, որ կանգնեցրել են ստրոնցիումի ճանապարհին, քանի որ դրանք ավելի մատչելի են և էժան: Դա տեղի է ունեցել, օրինակ, շաքարի արդյունաբերության մեջ։ Մի անգամ քիմիկոսը հայտնաբերեց, որ ջրում չլուծվող ստրոնցիումի դիսաքարատի (C 12 H 22 O 4 * 2SrO) օգնությամբ կարելի է շաքարավազը մեկուսացնել մելասից։ Ստրոնցիումի նկատմամբ ուշադրությունն անմիջապես մեծացավ, ավելի շատ մարդիկ սկսեցին ստանալ այն, հատկապես Գերմանիայում և Անգլիայում։ Բայց շուտով մեկ այլ քիմիկոս հայտնաբերեց, որ կալցիումի անալոգային սախարատը նույնպես անլուծելի է: Եվ հետաքրքրությունը ստրոնցիումի նկատմամբ անմիջապես անհետացավ: Ավելի շահավետ է օգտագործել էժան, ավելի սովորական կալցիում։

Սա, իհարկե, չի նշանակում, որ ստրոնցիումն ամբողջությամբ «կորցրել է իր դեմքը»։ Կան որակներ, որոնք տարբերում և տարբերում են հողալկալիական այլ մետաղներից։ Մենք ձեզ ավելի շատ կպատմենք նրանց մասին:

Ստրոնցիում մետաղական կարմիր լույսեր

Ահա թե ինչպես է ակադեմիկոս Ա.Է.Ֆերսմանը անվանել ստրոնցիումը։ Իսկապես, արժե կրակի մեջ մի պտղունց նետել ցնդող ստրոնցիումի աղերից մեկը, քանի որ բոցը անմիջապես կվերածվի վառ կարմին-կարմիր գույնի։ Ստրոնցիումի գծերը կհայտնվեն բոցի սպեկտրում:

Փորձենք հասկանալ այս պարզ փորձի էությունը: Ստրոնցիումի ատոմի հինգ էլեկտրոնային թաղանթներում կա 38 էլեկտրոն։ Միջուկին ամենամոտ երեք պատյաններն ամբողջությամբ լցված են, իսկ վերջին երկուսի վրա «թափուր տեղեր» կան։ Այրիչի բոցում էլեկտրոնները ջերմորեն գրգռված են և, ձեռք բերելով ավելի մեծ էներգիա, անցնում են ստորինից էներգիայի մակարդակներըդեպի բարձրունք. Բայց նման գրգռված վիճակն անկայուն է, և էլեկտրոնները վերադառնում են ավելի բարենպաստ ստորին մակարդակներ՝ միաժամանակ էներգիան ազատելով լույսի քվանտների տեսքով։ Ստրոնցիումի ատոմը (կամ իոնը) արտանետում է հիմնականում քվանտա՝ հաճախականությամբ, որը համապատասխանում է կարմիր և նարնջագույն լուսային ալիքների երկարությանը։ Այստեղից էլ բոցի կարմին-կարմիր գույնը։

Ցնդող ստրոնցիումի աղերի այս հատկությունը դրանք դարձրել է տարբեր պիրոտեխնիկական կոմպոզիցիաների անփոխարինելի բաղադրիչներ: Հրավառության կարմիր ֆիգուրները, ազդանշանային և լուսավորող հրթիռների կարմիր լույսերը ստրոնցիումի «ձեռքի գործն» են։

Պիրոտեխնիկայում առավել հաճախ օգտագործվում են Sr(NO 3) 2 նիտրատ, SrC 2 O 4 օքսալատ և ստրոնցիումի կարբոնատ SrCO 3: Նախընտրելի է ստրոնցիումի նիտրատը. այն ոչ միայն գունավորում է բոցը, այլև միաժամանակ ծառայում է որպես օքսիդացնող նյութ: Կրակի մեջ քայքայվելով՝ այն ազատում է ազատ թթվածին.

Sr(NO 3) 2 → SrO + N2 + 2.502

Ստրոնցիումի օքսիդը SrO-ն գունավորում է բոցը միայն ներսում վարդագույն գույն. Հետևաբար, քլորը այս կամ այն ​​ձևով ներմուծվում է պիրոտեխնիկական բաղադրությունների մեջ (սովորաբար քլորօրգանական միացությունների տեսքով), այնպես որ դրա ավելցուկը ռեակցիայի հավասարակշռությունը տեղափոխում է աջ.

2SrO + CI 2 → 2SrCl + O 2:

Ստրոնցիումի մոնոքլորիդ SrCl-ի արտանետումն ավելի ինտենսիվ և պայծառ է, քան SrO-ն: Բացի այդ բաղադրիչներից, պիրոտեխնիկական կոմպոզիցիաները ներառում են օրգանական և անօրգանական այրվող նյութեր, որոնց նպատակն է առաջացնել մեծ անգույն բոց:

Կարմիր լույսերի համար բավականին շատ բաղադրատոմսեր կան: Որպես օրինակ վերցնենք դրանցից երկուսը։ Նախ՝ Sr (NO 3) 2 - 30%, Mg - 40%, խեժեր - 5%,

հեքսաքլորբենզոլ - 5%, կալիումի պերքլորատ KClO 4 - 20%: Երկրորդ՝ կալիումի քլորատ KClO 3 - 60%, SrC2O 4 - 25%, խեժեր - 15%: Նման կոմպոզիցիաներ պատրաստելը դժվար չէ, բայց պետք է հիշել, որ ցանկացած, նույնիսկ ամենաապացուցված, պիրոտեխնիկական կոմպոզիցիան պահանջում է «ձեզ դիմել»: Տնական պիրոտեխնիկան վտանգավոր է...

Ստրոնցիում, ջնարակ և էմալ

Առաջին ջնարակները ի հայտ եկան խեցեղենի արտադրության գրեթե արշալույսին։ Հայտնի է, որ դեռ մ.թ.ա. 4-րդ հազարամյակում։ դրանք ծածկված էին կավե արտադրանքով։ Նկատվել է, որ եթե խեցեղենը ծածկում եք մանր աղացած ավազի, պոտաշի և կավիճի կախույթով ջրի մեջ, այնուհետև չորացնում և հնոցում հալեցնում, ապա կոպիտ կավի փոշին կծածկվի ապակենման նյութի բարակ թաղանթով և կդառնա. հարթ և փայլուն: Ապակենման ծածկույթը փակում է ծակոտիները և անոթը դարձնում է անթափանց օդի և խոնավության համար: Այս ապակյա նյութը փայլն է։ Հետագայում կավե արտադրանքը սկզբում պատել են ներկերով, ապա ապակեպատել։ Պարզվել է, որ ջնարակը թույլ չի տալիս, որ գույները բավական երկար ժամանակ գունաթափվեն ու գունաթափվեն։ Նույնիսկ ավելի ուշ ջնարակները հասան ֆայանսի և ճենապակի արտադրության։ Մեր օրերում ջնարակապատված են կերամիկա և մետաղ, ճենապակե և կավե ամանեղեն, շինարարական տարբեր ապրանքներ։

Ո՞րն է ստրոնցիումի դերն այստեղ:

Այս հարցին պատասխանելու համար ստիպված կլինենք կրկին դիմել պատմությանը։ Ջնարակները հիմնված են տարբեր օքսիդների վրա։ Վաղուց հայտնի են ալկալային (պոտաշ) և կապարի ջնարակները։ Առաջինի հիմքը սիլիցիումի, ալկալային մետաղների (K և Na) և կալցիումի օքսիդներն են։ Երկրորդ՝ կա նաև կապարի օքսիդ։ Հետագայում լայն տարածում գտան բոր պարունակող ջնարակները։ Կապարի և բորի հավելումները ջնարակներին տալիս են հայելու փայլ, ավելի լավ են պահպանում ներփակող ներկերը: Այնուամենայնիվ, կապարի միացությունները թունավոր են, իսկ բորը՝ սակավ։

1920 թվականին Ամերիկյան բլուրն առաջինն օգտագործեց փայլատ փայլ, որը ներառում էր ստրոնցիումի օքսիդներ (Sr-Ca-Zn համակարգ): Սակայն այս փաստն աննկատ մնաց, և միայն Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի տարիներին, երբ կապարը հատկապես սակավացավ, հիշեցին Հիլլի հայտնագործությունը։ Եվ հետազոտությունների ավալանշը լցվեց. տարբեր երկրներում հայտնվեցին ստրոնցիումի ջնարակների տասնյակ (!) բաղադրատոմսեր: Փորձեր են արվել նաև փոխարինել ստրոնցիումը կալցիումով, սակայն կալցիումի ջնարակները անմրցունակ են։

Ստրոնցիումի ջնարակները ոչ միայն անվնաս են, այլև մատչելի (ստրոնցիումի կարբոնատ SrCO 3-ը 3,5 անգամ ավելի էժան է, քան կարմիր կապարը)։ Ամեն ինչ դրական հատկություններՆրանց բնորոշ են նաև կապարի ջնարակները։ Ավելին, նման ջնարակներով պատված արտադրանքը ձեռք է բերում լրացուցիչ կարծրություն, ջերմակայունություն և քիմիական դիմադրություն։

Սիլիցիումի և ստրոնցիումի օքսիդների հիման վրա պատրաստվում են նաև էմալներ՝ անթափանց ջնարակներ։ Տիտանի և ցինկի օքսիդների հավելումները դրանք դարձնում են անթափանց: Ճենապակյա իրերը, հատկապես ծաղկամանները, հաճախ զարդարված են ճռճռացող ջնարակներով։ Նման ծաղկամանը կարծես ծածկված է ներկված ճաքերի ցանցով։ Crackle տեխնոլոգիայի հիմքը ջնարակի և ճենապակի ջերմային ընդարձակման տարբեր գործակիցներն են։ Ապակեպատ ճենապակին թրծում են 1280-1300°C ջերմաստիճանում, այնուհետև ջերմաստիճանը իջեցնում են մինչև 150-220°C և արտադրանքը, որը դեռ ամբողջությամբ չի սառչել, ընկղմվում է ներկանյութերի (օրինակ՝ կոբալտ) լուծույթի մեջ։ աղեր, եթե անհրաժեշտ է սև ցանց ձեռք բերել): Այս աղերը լրացնում են առաջացած ճաքերը։ Դրանից հետո արտադրանքը չորացվում է և կրկին տաքացվում մինչև 800-850°C - աղերը հալչում են ճաքերի մեջ և կնքում դրանք: Crackle ջնարակը տարածված է և տարածված աշխարհի շատ երկրներում։ Այս կերպ արված արվեստի և արհեստի գործերը գնահատվում են սիրողականների կողմից: Մնում է ավելացնել, որ բորազերծ ստրոնցիումային ջնարակների օգտագործումը մեծ տնտեսական ազդեցություն է տալիս։

Ստրոնցիում ռադիոակտիվ

Ստրոնցիումի մեկ այլ առանձնահատկություն, որը կտրուկ տարբերում է հողալկալիական մետաղներից, ստրոնցիում-90 ռադիոակտիվ իզոտոպի առկայությունն է, որը երկար ժամանակ անհանգստացնում է կենսաֆիզիկոսներին, ֆիզիոլոգներին, ռադիոկենսաբաններին, կենսաքիմիկոսներին և պարզապես քիմիկոսներին։

Միջուկային շղթայական ռեակցիայի արդյունքում պլուտոնիումի և ուրանի ատոմներից ձևավորվում են շուրջ 200 ռադիոակտիվ իզոտոպներ։ Նրանցից շատերը կարճատև են: Բայց նույն պրոցեսներում ծնվում են նաև ստրոնցիում-90 միջուկներ, որոնց կես կյանքը 27,7 տարի է։ Ստրոնցիում-90-ը մաքուր բետա արտանետող է: Սա նշանակում է, որ այն արտանետում է էներգետիկ էլեկտրոնների հոսքեր, որոնք գործում են բոլոր կենդանի էակների վրա համեմատաբար փոքր հեռավորությունների վրա, բայց շատ ակտիվ: Ստրոնցիումը, որպես կալցիումի անալոգ, ակտիվորեն մասնակցում է նյութափոխանակությանը և կալցիումի հետ միասին նստում է ոսկրային հյուսվածքում։

Ստրոնցիում-90-ը, ինչպես նաև իտրիում-90-ի դուստր իզոտոպը, որը ձևավորվել է դրա քայքայման ժամանակ (64 ժամ կիսամյակ, արտանետում է բետա մասնիկներ) ազդում են ոսկրային հյուսվածքի և, ամենակարևորը, ոսկրածուծի վրա, որը հատկապես զգայուն է ճառագայթման նկատմամբ: Ճառագայթման ազդեցության տակ կենդանի նյութում տեղի են ունենում քիմիական փոփոխություններ։ Բջիջների բնականոն կառուցվածքն ու գործառույթները խախտված են։ Սա հանգեցնում է հյուսվածքներում նյութափոխանակության լուրջ խանգարումների։ Եվ արդյունքում՝ մահացու հիվանդությունների՝ արյան (լեյկոզ) և ոսկորների քաղցկեղի զարգացում։ Բացի այդ, ճառագայթումը գործում է ԴՆԹ-ի մոլեկուլների վրա և, հետևաբար, ազդում է ժառանգականության վրա: Այն վնասակար ազդեցություն ունի։

Ստրոնցիում-90-ի պարունակությունը մարդու մարմնում ուղղակիորեն կախված է պայթած նյութի ընդհանուր հզորությունից. ատոմային զենքեր. Այն ներթափանցում է օրգանիզմ՝ պայթյունի ժամանակ առաջացած ռադիոակտիվ փոշու ներշնչմամբ, որը քամին տեղափոխում է երկար հեռավորությունների վրա։ Վարակման մեկ այլ աղբյուր է խմելու ջուր, բանջարեղենային և կաթնամթերք. Բայց երկու դեպքում էլ բնությունը բնական խոչընդոտներ է դնում ստրոնցիում-90-ի օրգանիզմ մտնելու ճանապարհին։ Միայն մինչև 5 մկմ չափի մասնիկները կարող են ներթափանցել շնչառական օրգանների ամենալավ կառուցվածքները, և պայթյունի ժամանակ այդպիսի մասնիկներ են ձևավորվում: Երկրորդ՝ պայթյունի ժամանակ ստրոնցիում է արտազատվում SrO օքսիդի տեսքով, որի լուծելիությունը մարմնի հեղուկներում խիստ սահմանափակ է։ Սննդային համակարգով ստրոնցիումի ներթափանցմանը խոչընդոտում է գործոնը, որը կոչվում է «ստրոնցիումի դիսկրիմինացիա՝ հօգուտ կալցիումի»։ Այն արտահայտվում է նրանով, որ կալցիումի և ստրոնցիումի միաժամանակյա առկայությամբ օրգանիզմը նախընտրում է կալցիումը։ Ca:Sr հարաբերակցությունը բույսերում կրկնակի է, քան հողերում: Ավելին, կաթի և պանրի մեջ ստրոնցիումի պարունակությունը 5-10 անգամ ավելի քիչ է, քան անասուններին կերակրելու համար օգտագործվող խոտում:

Այնուամենայնիվ, չի կարելի ամբողջությամբ ապավինել այս բարենպաստ գործոններին. նրանք կարող են միայն որոշ չափով պաշտպանվել ստրոնցիում-90-ից: Պատահական չէ, որ քանի դեռ երեք միջավայրում ատոմային և ջրածնային զենքի փորձարկումը արգելված չէր, ստրոնցիումի զոհերի թիվը տարեցտարի աճում էր։ Բայց ստրոնցիում-90-ի նույն սարսափելի հատկությունները` և՛ հզոր իոնացում, և՛ երկար կիսամյակ, դարձան ի շահ մարդու:

Ռադիոակտիվ ստրոնցիումը կիրառություն է գտել որպես իզոտոպային հետագծող տարբեր պրոցեսների կինետիկայի ուսումնասիրության մեջ։ Հենց այս մեթոդով կենդանիների հետ փորձերի ժամանակ նրանք պարզեցին, թե ինչպես է ստրոնցիումը վարվում կենդանի օրգանիզմում. որտեղ է այն հիմնականում տեղայնացված, ինչպես է այն մասնակցում նյութափոխանակությանը և այլն: Նույն իզոտոպը օգտագործվում է որպես ճառագայթման աղբյուր ռադիոթերապիայի ժամանակ։ Ստրոնցիում-90-ով ապլիկատորները օգտագործվում են աչքի և մաշկային հիվանդությունների բուժման համար։ Ստրոնցիում-90 պատրաստուկներն օգտագործվում են նաև թերությունների դետեկտորներում, ստատիկ էլեկտրականության դեմ պայքարի սարքերում, որոշ հետազոտական ​​գործիքներում և ատոմային մարտկոցներում։ Չկան սկզբունքորեն վնասակար բացահայտումներ. ամբողջ խնդիրն այն է, թե ում ձեռքում է հայտնվելու հայտնագործությունը: Ռադիոակտիվ ստրոնցիումի պատմությունը դրա ապացույցն է։

Ընդհանուր տեղեկություններ և ձեռքբերման մեթոդներ

Ստրոնցիումը (Sr) արծաթ-սպիտակ մետաղ է։ Ստրոնցիում պարունակող հանքանյութը հայտնաբերվել է 1787 թվականին Շոտլանդիայում՝ Ստրոնտյան գյուղի մոտ գտնվող կապարի հանքում, որը ստացել է ստրոնտիանիտ անվանումը։ 1790 թվականին շոտլանդացի հանքաբաններ Քրոուֆորդը և Քրյուկշանկը մանրամասն ուսումնասիրել են այս միներալը և նրանում հայտնաբերել նոր «հող» (օքսիդ): Անկախ դրանցից, նրանց հայրենակից քիմիկոս Հոփը պարզել է, որ այս հանքանյութը պարունակում է նոր տարր՝ ստրոնցիում։ Նույն եզրակացության է եկել գերմանացի քիմիկոս Կլապրոտը։ Նույն տարիներին հայտնի ռուս քիմիկոս ակադ. T. E. Lovitz-ը հայտնաբերել է ստրոնցիումի հետքեր ծանր սպարում: Նրա հետազոտության արդյունքները հրապարակվել են 1795 թվականին։ Այնուամենայնիվ, մաքուր մետաղը մեկուսացվել է միայն 1808 թվականին Դեյվիի կողմից։ 1924 թվականին Դաները (ԱՄՆ) ստացավ մաքուր ստրոնցիում` այն օքսիդից վերածելով մետաղական ալյումինով (կամ մագնեզիումով):

Ստրոնցիումի մետաղը ներկայումս արտադրվում է հիմնականում ալյումինջերմային մեթոդով։ Ստրոնցիումի օքսիդը խառնվում է ալյումինի փոշու հետ, բրիկետավորում և տեղադրում էլեկտրական վակուումային վառարանում (վակուում 1,333 Պա), որտեղ մետաղը կրճատվում է 1100-1150 °C ջերմաստիճանում։

Ստրոնցիումը արտադրվում է երեք կարգի (Ch, ChDA և HCh) TsMTU 4764-56-ի համաձայն՝ ձողերի և բյուրեղների (դրուզի) տեսքով:

Աղերը և ստրոնցիումի միացությունները թունավոր են (առաջացնում են կաթված, ազդում տեսողության վրա): Նրանց հետ աշխատելիս դուք պետք է պահպանեք անվտանգության կանոնները ալկալային և հողալկալիական մետաղների աղերի հետ կապված:

Ֆիզիկական հատկություններ

Ատոմային բնութագրերը. Ատոմային համարը՝ 38, ատոմային զանգվածը՝ 87,62 ամու։ մ, ատոմային ծավալը 33,7 * 10 -6 մ 3 / մոլ, ատոմային շառավիղը 0,215 նմ, իոնային շառավիղը 0,127 նմ: Իոնացման պոտենցիալներ J (eV): 5.692; 11.026; 43.6. Էլեկտրոնեգատիվություն 1.0. Ստրոնցիումն ունի g c. դեպի ցանց (a - Sr) a \u003d 0,6085 նմ ժամանակահատվածով, բյուրեղային ցանցի էներգիան 164,3 մկՋ / կմոլ է, կոորդինացիոն թիվը՝ 12, միջատոմային հեռավորությունը՝ 4,30 նմ: 488 Կ ջերմաստիճանի դեպքում տեղի է ունենում -6 փոխակերպում։ 6-ստրոնցիումը ունի վեցանկյուն վանդակ՝ a = 0,432 նմ, c - = 0,706 նմ, c/a = 1,64 պարբերակներով: 605 °C-ում տեղի է ունենում 6->-y-պոլիմորֆ փոխակերպումը, ձևավորվող խորանարդ զանգվածային ձևափոխումն ունի a=0,485 նմ պարբերություն: Էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիաարտաքին շերտ 5 s 2. Բնական ստրոնցիումը բաղկացած է չորս կայուն իզոտոպներից՝ 84 Sr (0,58%), 86 Sr (9,88%), 87 Sr (7,2%)։ 88Sr (82,58%): Ստացվել են նաև 14 արհեստական ​​անկայուն իզոտոպներ, միջուկային ռեակցիաներում (ուրանի տրոհում) առաջանում է 90 Sr ռադիոակտիվ իզոտոպը՝ 27,7 տարի կիսամյակի ժամկետով։ Ջերմային նեյտրոնների գրավման արդյունավետ հատույթը 1,21*10 -28 մ 2 է։ Էլեկտրոնների աշխատանքային ֆունկցիան φ=2,35 էՎ, միաբյուրեղի համար (100) φ=2,43 էՎ։

p խտությունը 273 K-ում 2,630 մգ/մ3 է:

Մագնիսական զգայունությունը 293 K x = +1,05-10^ 9 ջերմաստիճանում:

Քիմիական հատկություններ

Sr -2 e \u003d ռեակցիայի նորմալ էլեկտրոդային ներուժը * Sr 2 + cp 0 \u003d 2,89 Վ. +2 օքսիդացման վիճակ.

Ստրոնցիումը շատ ակտիվ տարր է, այն արագ օքսիդանում է օդում՝ ազատվելով մեծ թվովջերմություն, ակտիվորեն քայքայվում է ջուրը: Այն փոխազդում է ջրածնի հետ 300-400°C բարձր ջերմաստիճանում՝ առաջացնելով հիդրիդ SrH 2՝ 650°C հալման կետով։ Թթվածնի հետ այն ձևավորում է օքսիդ (II) SrO 2430 ° C հալման կետով, 500 ° C ջերմաստիճանում և 15 ՄՊա ճնշմամբ - օքսիդ (IV) Sr 0 2: Այն փոխազդում է ազոտի հետ 380-400 ° C ջերմաստիճանում և տալիս է Sr 3 N 2 միացություն:

Երբ տաքացվում է, ստրոնցիումը հեշտությամբ փոխազդում է հալոգենների հետ՝ առաջացնելով համապատասխան աղեր՝ SrCl 2 քլորիդ՝ 872 ° C հալման կետով, SrBr 2 բրոմիդ՝ 643 ° C հալման կետով, SrF 2 ֆտոր՝ 1190 ° C հալման կետով, Srl 2 յոդիդ. Ածխածնի հետ առաջացնում է ստրոնցիումի կարբիդ SrC 2 , ֆոսֆոր - ստրոնցիում ֆոսֆիդով SrP 2 , ծծմբի հետ տաքացնելիս՝ սուլֆիդներ։

Այն թույլ է փոխազդում խտացված ազոտական ​​և ծծմբական թթուների հետ, ուժեղ՝ նոսրների հետ; ալկալիներով - արձագանքում է նաև NaOH, KOH (խտացված և նոսրացված):

Մետաղների և մետաղական միացությունների հետ առաջացնում է պինդ լուծույթներ

niya Հեղուկ վիճակում խառնվում է PA, PV - VB ենթախմբերի տարրերի հետ (Be, Mg, Zn, Cd, Hg, Al, Ga, In, TI, Sn, Pb, Sb, Bi, As): Նրանցից շատերի հետ այն ձևավորվում է մետաղական միացումներ(Al, Mg, Zn, Sn, Pb և այլն): Որոշ անցումային և ազնիվ մետաղներով տալիս է չխառնվող համակարգեր: Պլատինի խմբի մետաղների մեծ մասը բնութագրվում է ստրոնցիումով Լավեսի տիպի փուլերի ձևավորմամբ։ P1V ենթախմբի տարրերով այն կազմում է AB 4 տիպի փուլեր։ Էլեկտրաքիմիական համարժեք 0,45404 մգ/C:

Տեխնոլոգիական հատկություններ

Ստրոնցիումը ճկուն և ճկուն մետաղ է։ Դրանից կեղծելով կարող եք բարակ թերթիկ ստանալ, իսկ 230 ° C-ում սեղմելով՝ մետաղալար:

Օգտագործման ոլորտները

Մետաղական ստրոնցիումը և նրա միացությունները օգտագործվում են արդյունաբերության մեջ։ Այս տարրի և դրա միացությունների ներմուծումը պողպատի և չուգունի մեջ բարելավում է դրանց որակը: Տեղեկություններ կան պղնձի դեօքսիդացման և զտման համար ստրոնցիումի օգտագործման մասին. սա նաև մեծացնում է կարծրությունը: Տիտանի և դրա համաձուլվածքների մեջ 0,1% Sr-ի ներմուծումը մեծացնում է ազդեցության ուժը. Ստրոնցիումը մեծացնում է մագնեզիումի և դրա համաձուլվածքների պլաստիկությունը, դրականորեն ազդում է ալյումինի համաձուլվածքների հատկությունների վրա:

Ստրոնցիումի միացություններն օգտագործվում են պիրոտեխնիկայում, էլեկտրավակուումային տեխնոլոգիայում (գազի կլանիչ), ռադիոէլեկտրոնիկայի մեջ (ֆոտոբջիջների արտադրության համար)։ Ստրոնցիումը օքսիդի կաթոդների մի մասն է, որն օգտագործվում է կաթոդային ճառագայթների խողովակներ, միկրոալիքային լամպեր և այլն։

Ապակեգործության մեջ ստրոնցիումն օգտագործվում է հատուկ օպտիկական ակնոցներ արտադրելու համար. այն մեծացնում է ապակու քիմիական և ջերմային կայունությունը և բեկման ինդեքսները: Այսպիսով, 9 °, «0 SrO» պարունակող ապակին ունի բարձր քայքայումի դիմադրություն և մեծ առաձգականություն, այն հեշտ է զիջել հաստոցներ(ոլորում, վերամշակում մանվածքի և գործվածքների): Մեզ մոտ մշակվել է առանց բորի ստրոնցիում պարունակող ապակի ստանալու տեխնոլոգիա։ Նման ապակին ունի բարձր քիմիական դիմադրություն, ուժ և էլեկտրական հատկություններ: Հաստատվել է ստրոնցիումային ակնոցների՝ գունավոր հեռուստացույցների խողովակներից ռենտգեն ճառագայթումը կլանելու, ինչպես նաև ճառագայթային դիմադրությունը բարելավելու ունակությունը: Ստրոնցիումի ֆտորիդն օգտագործվում է լազերների և օպտիկական կերամիկայի արտադրության մեջ։ Ստրոնցիումի հիդրօքսիդը օգտագործվում է նավթարդյունաբերությունՕքսիդացման նկատմամբ բարձր դիմադրությամբ քսայուղերի արտադրության համար, իսկ սննդի արդյունաբերությունում՝ շաքարի արտադրության թափոնների վերամշակման համար՝ լրացուցիչ շաքարավազ հանելու նպատակով։ Ստրոնցիումի միացությունները նաև էմալների, ջնարակների և կերամիկայի մաս են կազմում: Նրանք լայնորեն օգտագործվում են քիմիական արդյունաբերության մեջ որպես ռետինե լցոնիչներ, պլաստիկ կայունացուցիչներ, ինչպես նաև կաուստիկ սոդայի մաքրման համար երկաթից և մանգանից, որպես կատալիզատորներ օրգանական սինթեզի և նավթի ճաքման մեջ: և այլն։