Propriedades químicas Sr. Estrôncio - características de propriedades com fotos, seu papel biológico no corpo humano, tratamento com medicamentos à base do elemento químico

Estrôncio(lat. Estrôncio), Sr, elemento químico do grupo II tabela periódica Mendeleev, número atômico 38, massa atômica 87,62, metal branco prateado. O Estrôncio Natural consiste em uma mistura de quatro isótopos estáveis: 84 Sr, 86 Sr, 87 Sr e 88 Sr; o mais comum é 88 Sr (82,56%).

Isótopos radioativos com números de massa de 80 a 97 foram obtidos artificialmente, incl. 90 Sr (T ½ = 27,7 anos), formado durante a fissão do urânio. Em 1790, o médico escocês A. Crawford, examinando o que foi encontrado perto povoado Descobriu-se que o mineral strontian (na Escócia) contém uma "terra" até então desconhecida que foi chamada de strontian. Mais tarde descobriu-se que se tratava de óxido de estrôncio SrO. Em 1808, G. Davy, submetendo uma mistura de hidróxido de Sr(OH) 2 umedecido com óxido de mercúrio à eletrólise com cátodo de mercúrio, obteve amálgama de estrôncio.

Distribuição de Estrôncio na natureza. Conteúdo médio de estrôncio em crosta da terrra(clark) 3,4·10 -2% em massa; em processos geoquímicos é um satélite de cálcio. São conhecidos cerca de 30 minerais de estrôncio; os mais importantes são a celestina SrSO 4 e a estrontianita SrCO 3 . Nas rochas ígneas, o estrôncio é encontrado predominantemente na forma dispersa e é incluído como uma impureza isomórfica na estrutura cristalina dos minerais cálcio, potássio e bário. Na biosfera, o estrôncio acumula-se em rochas carbonáticas e especialmente em sedimentos de lagos salgados e lagoas (depósitos celestinos).

Propriedades físicas do Estrôncio.À temperatura ambiente, a rede do Estrôncio é cúbica de face centrada (α-Sr) com período a = 6,0848Å; em temperaturas acima de 248 °C transforma-se em uma modificação hexagonal (β-Sr) com parâmetros de rede a = 4,32 Å e c = 7,06 Å; a 614 °C transforma-se em uma modificação cúbica centrada no corpo (γ-Sr) com período a = 4,85 Å. Raio atômico 2,15Å, raio iônico Sr 2+ 1,20Å. A densidade da forma α é 2,63 g/cm3 (20°C); ponto de fusão 770 °C, ponto de ebulição 1383 °C; capacidade térmica específica 737,4 kJ/(kg K); resistividade elétrica 22,76·10 -6 ohm·cm -1 . O estrôncio é paramagnético, a suscetibilidade magnética atômica à temperatura ambiente é 91,2·10 -6. O estrôncio é um metal macio e dúctil que pode ser facilmente cortado com uma faca.

Propriedades quimicas. Configuração da camada eletrônica externa do átomo Sr 5s 2; em compostos, geralmente tem um estado de oxidação de +2. O estrôncio é um metal alcalino-terroso, Propriedades quimicas m semelhante a Ca e Ba. O estrôncio metálico oxida rapidamente no ar, formando uma película superficial amarelada contendo óxido de SrO, peróxido de SrO 2 e nitreto de Sr 3 N 2. Com oxigênio em condições normais forma óxido de SrO (pó branco-acinzentado), que no ar se transforma facilmente em carbonato de SrCO 3; interage vigorosamente com a água, formando hidróxido Sr(OH) 2 - uma base mais forte que Ca(OH) 2. Quando aquecido ao ar, ele inflama facilmente, e o estrôncio em pó inflama espontaneamente no ar, então o estrôncio é armazenado em recipientes hermeticamente fechados sob uma camada de querosene. Decompõe violentamente a água com liberação de hidrogênio e formação de hidróxido. Em temperaturas elevadas, reage com hidrogênio (>200 °C), nitrogênio (>400 °C), fósforo, enxofre e halogênios. Quando aquecido, forma compostos intermetálicos com metais, por exemplo SrPb 3, SrAg 4, SrHg 8, SrHg 12. Dos sais de estrôncio, os halogenetos (exceto fluoreto), nitrato, acetato e clorato são altamente solúveis em água; carbonato, sulfato, oxalato e fosfato são moderadamente solúveis. A precipitação de Estrôncio na forma de oxalato e sulfato é utilizada para sua determinação analítica. Muitos sais de estrôncio formam hidratos cristalinos contendo de 1 a 6 moléculas de água de cristalização. O sulfeto de SrS é gradualmente hidrolisado pela água; Sr 3 N 2 nitreto (cristais pretos) se decompõe facilmente com água, liberando NH 3 e Sr(OH) 2. O estrôncio dissolve-se bem em amônia líquida, formando soluções azul-escuras.

Obtenção de Estrôncio. As principais matérias-primas para a obtenção de compostos de estrôncio são os concentrados provenientes do enriquecimento de celestina e estrôncio. O Estrôncio Metálico é obtido pela redução do óxido de estrôncio com alumínio a 1100-1150 °C:

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

O processo é realizado em aparelho elétrico de vácuo [a 1 n/m 2 (10 -2 mm Hg)] de ação periódica. O vapor de estrôncio condensa na superfície resfriada de um condensador inserido no aparelho; Após a conclusão da redução, o aparelho é preenchido com argônio e o condensado é derretido, que flui para o molde. O estrôncio também é obtido por eletrólise de um fundido contendo 85% de SrCl 2 e 15% de KCl, porém, neste processo a eficiência da corrente é baixa e o metal fica contaminado com sais, nitretos e óxidos. Na indústria, ligas de estrôncio, por exemplo, com estanho, são produzidas por eletrólise com cátodo líquido.

Aplicação de Estrôncio. O estrôncio serve para desoxidar o cobre e o bronze. 90 Sr é uma fonte de radiação β em baterias elétricas nucleares. O estrôncio é usado para fazer fósforos e células solares, bem como ligas altamente pirofóricas. O óxido de estrôncio é um componente de alguns vidros ópticos e cátodos de óxido de tubos de elétrons. Os compostos de estrôncio dão às chamas uma intensa cor vermelho cereja, razão pela qual alguns deles são utilizados em pirotecnia. A estrontianita é introduzida na escória para limpar aços de alta qualidade de enxofre e fósforo; O carbonato de estrôncio é usado em getters sem evaporação e também é adicionado a esmaltes e esmaltes resistentes às intempéries para revestimento de porcelana, aços e ligas resistentes ao calor. O cromato SrCrO 4 é um pigmento muito estável para a fabricação de tintas artísticas, o titanato SrTiO 3 é usado como ferroelétrico, faz parte da piezocerâmica. Sais de estrôncio de ácidos graxos ("sabões de estrôncio") são usados ​​para fazer graxas especiais.

Os sais e compostos de estrôncio são pouco tóxicos; Ao trabalhar com eles, você deve seguir as regras de segurança para manusear sais de metais alcalinos e alcalino-terrosos.

Estrôncio no corpo. O estrôncio é um componente de microrganismos, plantas e animais. Nos radiolários marinhos (acantários), o esqueleto consiste em sulfato de estrôncio - celestino. As algas marinhas contêm 26-140 mg de estrôncio por 100 g de matéria seca, plantas terrestres - 2,6, animais marinhos - 2-50, animais terrestres - 1,4, bactérias - 0,27-30. A acumulação de Estrôncio por vários organismos depende não só do seu tipo e características, mas também da proporção do Estrôncio no ambiente com outros elementos, principalmente Ca e P, bem como da adaptação dos organismos a um determinado ambiente geoquímico.

Os animais recebem Estrôncio através da água e da comida. O estrôncio é absorvido pelo intestino delgado e excretado principalmente pelo intestino grosso. Várias substâncias (polissacarídeos de algas, resinas de troca catiônica) interferem na absorção do Estrôncio. O principal depósito de estrôncio no corpo é o tecido ósseo, cujas cinzas contêm cerca de 0,02% de estrôncio (em outros tecidos - cerca de 0,0005%). O excesso de sais de estrôncio na dieta de ratos causa raquitismo por “estrôncio”. Em animais que vivem em solos com quantidade significativa de celestino, ocorre aumento do teor de estrôncio no organismo, o que leva à fragilidade dos ossos, raquitismo e outras doenças. Nas províncias biogeoquímicas ricas em estrôncio (várias regiões da região Central e Ásia leste, Norte da Europa e outros), a chamada doença de nível é possível.

Estrôncio-90. Entre os isótopos artificiais de Estrôncio, seu radionuclídeo de longa vida 90 Sr é um dos componentes importantes da contaminação radioativa da biosfera. Entrando ambiente, 90 Sr é caracterizado pela capacidade de ser incluído (principalmente junto com o Ca) em processos metabólicos em plantas, animais e humanos. Portanto, ao avaliar a contaminação da biosfera com 90 Sr, é habitual calcular a relação 90 Sr/Ca em unidades de estrôncio (1 s.u. = 1 μcurie de 90 Sr por 1 g de Ca). Quando 90 Sr e Ca passam pelas cadeias biológicas e alimentares, ocorre a discriminação do Estrôncio, para cuja expressão quantitativa se encontra o “coeficiente de discriminação”, a razão de 90 Sr/Ca no elo subsequente da cadeia biológica ou alimentar para o mesmo valor no link anterior. No elo final da cadeia alimentar, a concentração de 90 Sr é, via de regra, significativamente menor do que no elo inicial.

O 90 Sr pode entrar nas plantas diretamente através da contaminação direta das folhas ou do solo através das raízes (o tipo de solo, sua umidade, pH, teor de Ca e matéria orgânica, etc. têm grande influência). Relativamente mais acumulado 90 Sr plantas leguminosas, culturas de raízes e tubérculos, menos cereais, incluindo grãos e linho. Significativamente menos 90 Sr se acumula nas sementes e frutos do que em outros órgãos (por exemplo, nas folhas e caules do trigo, 90 Sr é 10 vezes mais do que nos grãos). Em animais (provém principalmente de alimentos vegetais) e humanos (provém principalmente de leite de vaca e peixe), o 90 Sr acumula-se principalmente nos ossos. A quantidade de deposição de 90 Sr no corpo de animais e humanos depende da idade do indivíduo, da quantidade de radionuclídeo recebido, da intensidade de crescimento de novo tecido ósseo, entre outros. 90 Sr representa um grande perigo para as crianças, em cujos corpos entra com o leite e se acumula no tecido ósseo de rápido crescimento.

O efeito biológico do 90 Sr está associado à natureza de sua distribuição no corpo (acúmulo no esqueleto) e depende da dose de radiação β criada por ele e seu radioisótopo filho 90 Y. Com ingestão prolongada de 90 Sr no corpo, mesmo em relativamente grandes quantidades, como resultado da irradiação contínua do tecido ósseo, podem ocorrer leucemia e câncer ósseo. Mudanças significativas no tecido ósseo são observadas quando o teor de 90 Sr na dieta é de cerca de 1 microcurie por 1 g de Ca. Conclusão do Tratado de Proibição de Testes em Moscou em 1963 armas nucleares na atmosfera, no espaço e debaixo d'água levou a uma liberação quase completa da atmosfera de 90 Sr e a uma diminuição de suas formas móveis no solo.

Estrôncio no corpo humano: papel, fontes, deficiência e excesso

O estrôncio (Sr) é um elemento químico que ocupa D.I. Mendeleev 38º lugar. Na sua forma simples, em condições normais, é um metal alcalino-terroso, branco prateado, muito dúctil, macio e maleável (facilmente cortado com faca). No ar é muito rapidamente oxidado pelo oxigênio e pela umidade, ficando coberto de óxido cor amarela. Quimicamente muito ativo.

O estrôncio foi descoberto em 1787 por dois químicos W. Cruickshank e A. Crawford, e foi isolado pela primeira vez em sua forma pura por H. Davy em 1808. Recebeu este nome graças à aldeia escocesa de Stronshian, onde em 1764 foi descoberto um mineral até então desconhecido, também denominado estronato em homenagem à aldeia.

Devido à sua alta atividade química, o estrôncio não ocorre na natureza na sua forma pura. É bastante comum na natureza, faz parte de cerca de 40 minerais, sendo os mais comuns a celestina (sulfato de estrôncio) e a estrontianita (carbonato de estrôncio). É desses minerais que o estrôncio é extraído em escala industrial. Os maiores depósitos de minérios de estrôncio foram encontrados nos EUA (Arizona e Califórnia), Rússia e alguns outros países.

O estrôncio e seus compostos são amplamente utilizados na indústria radioeletrônica, metalurgia, indústria alimentícia e pirotecnia.

O estrôncio é frequentemente acompanhado de cálcio nos minerais e é um elemento químico bastante comum. Sua fração de massa na crosta terrestre é de cerca de 0,014%, concentração em água do mar cerca de 8 mg/l.

O papel do estrôncio no corpo humano

Muitas vezes, quando falam sobre o efeito do estrôncio no corpo humano, têm uma conotação negativa. Este equívoco muito comum deve-se ao facto de o seu isótopo radioactivo 90 Sr ser de facto extremamente perigoso para a saúde. É formado durante reações nucleares em reatores e durante explosões nucleares e, ao entrar no corpo humano, deposita-se na medula óssea e muitas vezes leva a consequências muito trágicas, pois bloqueia literalmente a hematopoiese. Mas o estrôncio comum e não radioativo em doses razoáveis ​​​​não só não é perigoso, mas simplesmente necessário para o corpo humano. O estrôncio é ainda usado no tratamento da osteoporose.

Em geral, o estrôncio é encontrado em quase todos os organismos vivos, tanto vegetais como animais. É um análogo do cálcio e pode substituí-lo facilmente no tecido ósseo sem quaisquer consequências significativas para a saúde. Aliás, é justamente essa propriedade química do estrôncio que torna o mencionado isótopo radioativo extremamente perigoso. Quase todo (99%) o estrôncio é depositado no tecido ósseo e menos de 1% do estrôncio é retido em outros tecidos do corpo. A concentração de estrôncio no sangue é de cerca de 0,02 μg/ml, nos gânglios linfáticos 0,30 μg/g, pulmões 0,2 μg/g, ovários 0,14 μg/g, rins e fígado 0,10 μg/g.

Em crianças pequenas (menores de 4 anos), o estrôncio se acumula no corpo, uma vez que o tecido ósseo é formado ativamente durante esse período. O corpo humano adulto contém cerca de 300-400 mg de estrôncio, o que é bastante comparado a outros oligoelementos.

O estrôncio previne o desenvolvimento de osteoporose e cárie dentária.

Sinergista e ao mesmo tempo antagonista do estrôncio é o cálcio, que em suas propriedades químicas é muito próximo dele.

Fontes de estrôncio no corpo humano

A necessidade humana diária exata de estrôncio não foi estabelecida de acordo com algumas das informações disponíveis, é de 3-4 mg; Estima-se que, em média, uma pessoa consome 0,8-3,0 mg de estrôncio por dia através dos alimentos.

O estrôncio fornecido com os alimentos é absorvido apenas em 5-10%. Sua absorção ocorre principalmente no duodeno e íleo. O estrôncio é excretado principalmente pelos rins e, em muito menor extensão, pela bile. Apenas o estrôncio não absorvido é encontrado nas fezes.

Vitamina D, lactose, aminoácidos arginina e lisina melhoram a absorção do estrôncio. Por sua vez, uma dieta vegetal rica em fibras, assim como sulfatos de sódio e bário, reduzem a absorção de estrôncio no trato digestivo.

Alimentos que contêm estrôncio:

• leguminosas (feijão, ervilha, feijão, soja);
• grãos (trigo sarraceno, aveia, milho, trigo mole e duro, arroz selvagem, centeio);
• plantas que formam tubérculos, bem como raízes vegetais (batata, beterraba, nabo, cenoura, gengibre);
• frutas (damasco, marmelo, abacaxi, uva, pêra, kiwi);
• verduras (aipo, endro, rúcula);
• nozes (amendoim, castanha do Pará, castanha de caju, macadâmia, pistache, avelã);
• produtos cárneos, especialmente ossos e cartilagens.

Falta de estrôncio no corpo humano

Não há informações na literatura especializada sobre a deficiência de estrôncio no corpo humano. Experimentos realizados em animais mostram que a deficiência de estrôncio leva ao retardo do desenvolvimento, inibição do crescimento, cárie dentária (cárie) e calcificação de ossos e dentes.

Excesso de estrôncio no corpo humano

Com excesso de estrôncio, pode desenvolver-se uma doença, popularmente chamada de “doença do estrôncio”, e na linguagem médica - “raquitismo por estrôncio” ou doença de Kashin-Beck. Esta doença foi identificada pela primeira vez entre a população que vivia na bacia hidrográfica. Urais e Sibéria Oriental. Residente de Nerchensk I.M. Em 1849, Yurensky escreveu um artigo na revista “Proceedings of the Free Economic Society” “Sobre a feiúra dos habitantes das margens do Urov na Sibéria Oriental”.

Por muito tempo os curandeiros não conseguiam explicar a natureza desta doença endêmica. Estudos posteriores explicaram a natureza deste fenômeno. Descobriu-se que esta doença ocorre devido ao fato de os íons de estrôncio, ao entrarem no corpo em quantidades excessivas, deslocarem uma proporção significativa de cálcio dos ossos, o que leva à deficiência deste último. Como resultado, todo o corpo sofre, mas a manifestação mais típica é desta doença Acontece que se desenvolvem alterações distróficas nos ossos e articulações, especialmente durante períodos de crescimento intensivo (em crianças). Além disso, a proporção fósforo-cálcio no sangue é perturbada, desenvolvendo-se disbiose intestinal e fibrose pulmonar.

Para remover o excesso de estrôncio do corpo, são utilizadas fibras alimentares, compostos de magnésio e cálcio, sulfatos de sódio e bário.

No entanto, o estrôncio-90 radioativo mencionado acima é especialmente perigoso. Acumulando-se nos ossos, não afeta apenas a medula óssea, impedindo o corpo de desempenhar sua função hematopoiética, mas também causa enjoo da radiação, afeta o cérebro e o fígado e aumenta milhares de vezes o risco de desenvolver câncer, especialmente câncer de sangue.

A situação é ainda agravada pelo facto de o estrôncio-90 ter uma semi-vida média longa (28,9 anos) - exactamente a duração média da geração humana. Portanto, se uma área estiver contaminada radioativamente, não se pode esperar a sua rápida descontaminação, mas ao mesmo tempo a sua radioatividade é muito elevada. Outros elementos radioativos decaem muito rapidamente, por exemplo, muitos isótopos de iodo têm meia-vida de horas e dias, ou muito lentamente e, portanto, têm baixa atividade de radiação. Nada disso pode ser dito sobre o estrôncio-90.

Mas isso não é tudo. O fato é que o estrôncio-90, quando liberado no solo, desloca o cálcio e é posteriormente absorvido pelas plantas, animais e, através da cadeia alimentar, chega ao homem com todas as consequências. As raízes e as partes verdes das plantas são especialmente “ricas” em estrôncio. Como resultado, as terras agrícolas contaminadas com estrôncio radioativo podem ficar fora de produção durante centenas de anos.

O estrôncio é um elemento do subgrupo principal do segundo grupo, o quinto período do sistema periódico de elementos químicos de D.I. Mendeleev, com número atômico 38. É designado pelo símbolo Sr (lat. Estrôncio). A substância simples estrôncio é um metal alcalino-terroso macio, maleável e dúctil, de cor branco prateado. Possui alta atividade química; no ar reage rapidamente com a umidade e o oxigênio, ficando coberto por uma película de óxido amarelo.

Número atômico - 38

Massa atômica - 87,62

Densidade, kg/m³ - 2600

Ponto de fusão, °C - 768

Capacidade térmica, kJ/(kg °C) - 0,737

Eletronegatividade - 1,0

Raio covalente, Å - 1,91

1ª ionização potencial, eV - 5,69

Em 1764, um mineral chamado estrontianita foi encontrado em uma mina de chumbo perto da vila escocesa de Strontian. Durante muito tempo foi considerado um tipo de fluorita CaF 2 ou witherita BaCO 3, mas em 1790 os mineralogistas ingleses Crawford e Cruikshank analisaram este mineral e descobriram que continha uma nova "terra", ou, na linguagem de hoje, um óxido.

Independentemente deles, o mesmo mineral foi estudado por outro químico inglês, Hop. Tendo chegado aos mesmos resultados, anunciou que a estrontianita continha um novo elemento - o metal estrôncio.

Aparentemente, a descoberta já estava “no ar”, porque quase simultaneamente o proeminente químico alemão Klaproth anunciou a descoberta de uma nova “terra”.

Naqueles mesmos anos, o famoso químico russo, acadêmico Toviy Yegorovich Lovitz, também encontrou vestígios de “terra forte”. Há muito tempo ele se interessava pelo mineral conhecido como longarina pesada. Neste mineral (sua composição é BaSO 4), Karl Scheele descobriu em 1774 o óxido do novo elemento bário. Não sabemos por que Lovitz gostava de vergas pesadas; sabemos apenas que o cientista que descobriu as propriedades de adsorção do carvão e fez muito mais no campo da química geral e orgânica coletou amostras desse mineral. Mas Lovitz não era apenas um colecionador; ele logo começou a estudar sistematicamente a longarina pesada e em 1792 chegou à conclusão de que este mineral continha uma impureza desconhecida. Ele conseguiu extrair bastante de sua coleção - mais de 100 g de nova “terra” e continuou a explorar suas propriedades. Os resultados do estudo foram publicados em 1795.

Assim, quase simultaneamente, vários pesquisadores de diferentes países chegaram perto da descoberta do estrôncio. Mas foi isolado na sua forma elementar apenas em 1808.

O notável cientista de sua época, Humphry Davy, já entendeu que o elemento estrôncio terra deve aparentemente ser um metal alcalino terroso, e o obteve por eletrólise, ou seja, da mesma forma que cálcio, magnésio, bário. Mais especificamente, o primeiro estrôncio metálico do mundo foi obtido por eletrólise de seu hidróxido umedecido. O estrôncio liberado no cátodo combinou-se instantaneamente com o mercúrio, formando um amálgama. Ao decompor o amálgama por aquecimento, Davy isolou o metal puro.

O estrôncio é encontrado na água do mar (0,1 mg/l), nos solos (0,035% em peso). Em massa, nos processos geoquímicos é um satélite do cálcio. Nas rochas ígneas, o estrôncio é encontrado predominantemente na forma dispersa e é incluído como uma impureza isomórfica na estrutura cristalina dos minerais cálcio, potássio e bário. Na biosfera, o estrôncio acumula-se em rochas carbonáticas e especialmente em sedimentos de lagos salgados e lagoas.

O estrôncio é um componente de microrganismos, plantas e animais. Nos radiolários marinhos (acantários), o esqueleto consiste em sulfato de estrôncio - celestino. As algas marinhas contêm 26-140 mg de estrôncio por 100 g de matéria seca, plantas terrestres - 2,6, animais marinhos - 2-50, animais terrestres - 1,4, bactérias - 0,27-30. A acumulação de Estrôncio por vários organismos depende não só do seu tipo e características, mas também da proporção do Estrôncio no ambiente com outros elementos, principalmente Ca e P, bem como da adaptação dos organismos a um determinado ambiente geoquímico.

Na natureza, o estrôncio ocorre na forma de uma mistura de 4 isótopos estáveis ​​84 Sr (0,56%), 86 Sr (9,86%), 87 Sr (7,02%), 88 Sr (82,56%). Isótopos radioativos com números de massa de 80 a 97 foram obtidos artificialmente, incl. 90 Sr (T ½ = 27,7 anos), formado durante a fissão do urânio.

Existem 3 maneiras de obter estrôncio metálico:

• decomposição térmica de alguns compostos
• eletrólise de um fundido contendo 85% de SrCl 2 e 15% de KCl, porém, neste processo a eficiência da corrente é baixa e o metal fica contaminado com sais, nitreto e óxido. Na indústria, ligas de estrôncio, por exemplo, com estanho, são produzidas por eletrólise com cátodo líquido.
• redução de óxido ou cloreto

As principais matérias-primas para a obtenção de compostos de estrôncio são os concentrados provenientes do enriquecimento de celestina e estrôncio. O Estrôncio Metálico é obtido pela redução do óxido de estrôncio com alumínio a 1100-1150 °C:

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

O processo é realizado em aparelho elétrico de vácuo [a 1 n/m 2 (10 -2 mm Hg)] de ação periódica. O vapor de estrôncio condensa na superfície resfriada de um condensador inserido no aparelho; Após a conclusão da redução, o aparelho é preenchido com argônio e o condensado é derretido, que flui para o molde.

A produção eletrolítica de estrôncio por eletrólise de uma mistura fundida de SrCl 2 e NaCl não é generalizada devido à baixa eficiência de corrente e à contaminação do estrôncio com impurezas.

À temperatura ambiente, a rede do Estrôncio é cúbica de face centrada (α-Sr) com período a = 6,0848Å; em temperaturas acima de 248 °C transforma-se em uma modificação hexagonal (β-Sr) com parâmetros de rede a = 4,32 Å e c = 7,06 Å; a 614 °C transforma-se em uma modificação cúbica centrada no corpo (γ-Sr) com período a = 4,85 Å. Raio atômico 2,15Å, raio iônico Sr 2+ 1,20Å. A densidade da forma α é 2,63 g/cm3 (20°C); ponto de fusão 770 °C, ponto de ebulição 1383 °C; capacidade térmica específica 737,4 kJ/(kg K); resistividade elétrica 22,76·10 -6 ohm·cm -1 . O estrôncio é paramagnético, a suscetibilidade magnética atômica à temperatura ambiente é 91,2·10 -6. O estrôncio é um metal macio e dúctil que pode ser facilmente cortado com uma faca.

Polimórfico - são conhecidas três de suas modificações. Até 215 o C, a modificação cúbica centrada na face (α-Sr) é estável, entre 215 e 605 o C - hexagonal (β-Sr), acima de 605 o C - modificação cúbica centrada no corpo (γ-Sr).

Ponto de fusão - 768 o C, Ponto de ebulição - 1390 o C.

O estrôncio em seus compostos sempre exibe uma valência de +2. As propriedades do estrôncio são próximas às do cálcio e do bário, ocupando uma posição intermediária entre eles.

Na série de tensões eletroquímicas, o estrôncio está entre os metais mais ativos (seu potencial normal de eletrodo é -2,89 V. Reage vigorosamente com a água, formando hidróxido:

Sr + 2H 2 O = Sr(OH) 2 + H 2

Interage com ácidos, desloca metais pesados dos seus sais. Reage fracamente com ácidos concentrados (H 2 SO 4, HNO 3).

O metal estrôncio oxida rapidamente ao ar, formando uma película amarelada, na qual, além do óxido de SrO, estão sempre presentes o peróxido de SrO 2 e o nitreto de Sr 3 N 2. Quando aquecido ao ar, ele inflama; o estrôncio em pó no ar é propenso à autoignição.

Reage vigorosamente com não metais - enxofre, fósforo, halogênios. Interage com hidrogênio (acima de 200 o C), nitrogênio (acima de 400 o C). Praticamente não reage com álcalis.

Em altas temperaturas reage com CO 2, formando carboneto:

5Sr + 2CO 2 = SrC 2 + 4SrO

Sais de estrôncio facilmente solúveis com os ânions Cl - , I - , NO 3 - . Sais com ânions F -, SO 4 2-, CO 3 2-, PO 4 3- são ligeiramente solúveis.

As principais áreas de aplicação do estrôncio e seus compostos químicos são a indústria radioeletrônica, a pirotecnia, a metalurgia e a indústria alimentícia.

O estrôncio é usado para formar ligas de cobre e algumas de suas ligas, para introdução em ligas de chumbo de baterias, para dessulfurização de ferro fundido, cobre e aços.

O estrôncio com pureza de 99,99-99,999% é usado para a redução do urânio.

As ferritas de estrôncio magnéticas duras são amplamente utilizadas como materiais para a produção de ímãs permanentes.

Muito antes da descoberta do estrôncio, seus compostos não decifrados eram usados ​​em pirotecnia para produzir luzes vermelhas. Até meados da década de 40 do século 20, o estrôncio era principalmente o metal dos fogos de artifício, da diversão e dos fogos de artifício. A liga de magnésio-estrôncio possui fortes propriedades pirofóricas e é usada em pirotecnia para composições incendiárias e de sinalização.

O radioativo 90 Sr (meia-vida 28,9 anos) é utilizado na produção de fontes de corrente radioisótopo na forma de titanato de estrôncio (densidade 4,8 g/cm³ e liberação de energia cerca de 0,54 W/cm³).

O urato de estrôncio desempenha um papel importante na produção de hidrogênio (ciclo estrôncio-uranato, Los Alamos, EUA) pelo método termoquímico (energia atômica do hidrogênio) e, em particular, estão sendo desenvolvidos métodos para a fissão direta de núcleos de urânio na composição do urato de estrôncio para produzir calor a partir da decomposição da água em hidrogênio e oxigênio.

O óxido de estrôncio é usado como componente de cerâmicas supercondutoras.

O fluoreto de estrôncio é usado como componente de baterias de flúor de estado sólido com enorme capacidade e densidade energética.

Ligas de estrôncio com estanho e chumbo são usadas para fundir os condutores de corrente da bateria. Ligas de estrôncio-cádmio para ânodos de células galvânicas.

O metal é utilizado em esmaltes e esmaltes para revestir pratos. Os esmaltes de estrôncio não são apenas inofensivos, mas também acessíveis (o carbonato de estrôncio SrCO 3 é 3,5 vezes mais barato que o chumbo vermelho). Todos traços positivos esmaltes de chumbo também são característicos deles. Além disso, os produtos revestidos com tais esmaltes adquirem dureza, resistência ao calor e resistência química adicionais.

O estrôncio é um metal ativo. Isso impede seu uso generalizado em tecnologia. Mas, por outro lado, a alta atividade química do estrôncio permite que ele seja utilizado em determinadas áreas economia nacional. Em particular, é utilizado na fundição de cobre e bronze - o estrôncio liga enxofre, fósforo, carbono e aumenta a fluidez da escória. Assim, o estrôncio ajuda a purificar o metal de inúmeras impurezas. Além disso, a adição de estrôncio aumenta a dureza do cobre sem quase reduzir a sua condutividade elétrica. O estrôncio é introduzido em tubos de vácuo elétricos para absorver o oxigênio e o nitrogênio restantes e tornar o vácuo mais profundo.

Os sais e compostos de estrôncio são pouco tóxicos; Ao trabalhar com eles, você deve seguir as regras de segurança para manusear sais de metais alcalinos e alcalino-terrosos.

O efeito no corpo humano dos isótopos naturais (não radioativos, pouco tóxicos e, além disso, amplamente utilizados no tratamento da osteoporose) e radioativos do estrôncio não deve ser confundido. O isótopo de estrôncio 90 Sr é radioativo com meia-vida de 28,9 anos. O 90 Sr sofre decaimento β, transformando-se em 90 Y radioativo (meia-vida de 64 horas). O decaimento completo do estrôncio-90 liberado no meio ambiente ocorrerá somente após várias centenas de anos. O 90 Sr é formado durante explosões nucleares e emissões de usinas nucleares.

O estrôncio radioativo quase sempre tem um efeito negativo no corpo humano:

1. Depositado no esqueleto (ossos), afeta o tecido ósseo e a medula óssea, o que leva ao desenvolvimento de enjoo da radiação, tumores do tecido hematopoiético e dos ossos.

2. Causa leucemia e tumores malignos (câncer) nos ossos, além de danos ao fígado e ao cérebro.

O estrôncio se acumula em alta taxa no corpo de crianças de até quatro anos de idade, quando o tecido ósseo está sendo formado ativamente. O metabolismo do estrôncio muda em certas doenças do sistema digestivo e do sistema cardiovascular. Rotas de entrada:

1. água (a concentração máxima permitida de estrôncio na água na Federação Russa é de 8 mg/l, e nos EUA - 4 mg/l)
2. alimentos (tomate, beterraba, endro, salsa, rabanete, rabanete, cebola, repolho, cevada, centeio, trigo)
3. entrega intratraqueal
4. através da pele (cutâneo)
5. inalação (através do ar)
6. Das plantas ou dos animais, o estrôncio-90 pode passar diretamente para o corpo humano.

A influência do estrôncio não radioativo aparece extremamente raramente e apenas sob a influência de outros fatores (deficiência de cálcio e vitamina D, desnutrição, desequilíbrios na proporção de microelementos como bário, molibdênio, selênio, etc.). Então pode causar “raquitismo de estrôncio” e “doença urológica” em crianças - danos e deformação das articulações, retardo de crescimento e outros distúrbios.

Estrôncio-90.

Uma vez no meio ambiente, o 90 Sr é caracterizado pela capacidade de ser incluído (principalmente junto com o Ca) em processos metabólicos em plantas, animais e humanos. Portanto, ao avaliar a contaminação da biosfera com 90 Sr, é habitual calcular a relação 90 Sr/Ca em unidades de estrôncio (1 s.u. = 1 μcurie de 90 Sr por 1 g de Ca). Quando 90 Sr e Ca passam pelas cadeias biológicas e alimentares, ocorre a discriminação do Estrôncio, para cuja expressão quantitativa se encontra o “coeficiente de discriminação”, a razão de 90 Sr/Ca no elo subsequente da cadeia biológica ou alimentar para o mesmo valor no link anterior. No elo final da cadeia alimentar, a concentração de 90 Sr é, via de regra, significativamente menor do que no elo inicial.

O 90 Sr pode entrar nas plantas diretamente através da contaminação direta das folhas ou do solo através das raízes. As leguminosas, raízes e tubérculos acumulam relativamente mais 90 Sr, enquanto os cereais, incluindo grãos, e o linho acumulam menos. Significativamente menos 90 Sr se acumula nas sementes e frutos do que em outros órgãos (por exemplo, nas folhas e caules do trigo, 90 Sr é 10 vezes mais do que nos grãos). Em animais (provém principalmente de alimentos vegetais) e humanos (provém principalmente de leite de vaca e peixe), o 90 Sr acumula-se principalmente nos ossos. A quantidade de deposição de 90 Sr no corpo de animais e humanos depende da idade do indivíduo, da quantidade de radionuclídeo recebido, da intensidade de crescimento de novo tecido ósseo, entre outros. 90 Sr representa um grande perigo para as crianças, em cujos corpos entra com o leite e se acumula no tecido ósseo de rápido crescimento.

Para humanos, a meia-vida do estrôncio-90 é de 90 a 154 dias.

A conclusão em 1963, em Moscou, do Tratado que proíbe testes de armas nucleares na atmosfera, no espaço e debaixo d'água levou a uma liberação quase completa da atmosfera de 90 Sr e a uma diminuição de suas formas móveis no solo.

Após o acidente na usina nuclear de Chernobyl, todo o território com contaminação significativa com estrôncio-90 ficou dentro da zona de 30 quilômetros. Uma grande quantidade de estrôncio-90 acabou em corpos d'água, mas na água do rio sua concentração não excedeu em nenhum lugar o máximo permitido para água potável (exceto no rio Pripyat no início de maio de 1986 em seu curso inferior).

Durante o acidente na usina nuclear de Chernobyl, relativamente pouco foi liberado no ambiente externo - a liberação total é estimada em 0,22 MCi. Historicamente, muita atenção tem sido dada a este radionuclídeo na higiene radiológica. Há várias razões para isso. Em primeiro lugar, o estrôncio-90 é responsável por uma parte significativa da actividade na mistura de produtos de uma explosão nuclear: 35% da actividade total imediatamente após a explosão e 25% após 15-20 anos e, em segundo lugar, os acidentes nucleares no Instalação de produção de Mayak no sul dos Urais em 1957 e 1967, quando quantidades significativas de estrôncio-90 foram liberadas no meio ambiente.

Estrôncio- um elemento do subgrupo principal do segundo grupo, o quinto período do sistema periódico de elementos químicos de D.I. Mendeleev, com número atômico 38. Denotado pelo símbolo Sr (lat. Estrôncio). A substância simples estrôncio é um metal alcalino-terroso macio, maleável e dúctil, de cor branco prateado. Possui alta atividade química; no ar reage rapidamente com a umidade e o oxigênio, ficando coberto por uma película de óxido amarelo.

Em 1764, um mineral chamado estrontianita foi encontrado em uma mina de chumbo perto da vila escocesa de Strontian. Durante muito tempo foi considerado um tipo de fluorita CaF2 ou witherita BaCO3, mas em 1790 os mineralogistas ingleses Crawford e Cruickshank analisaram este mineral e descobriram que continha uma nova “terra”, ou, na linguagem de hoje, um óxido.

Independentemente deles, o mesmo mineral foi estudado por outro químico inglês, Hop. Tendo chegado aos mesmos resultados, anunciou que a estrontianita continha um novo elemento - o metal estrôncio.

Aparentemente, a descoberta já estava “no ar”, porque quase simultaneamente o proeminente químico alemão Klaproth anunciou a descoberta de uma nova “terra”.

Naqueles mesmos anos, o famoso químico russo, acadêmico Toviy Egorovich Lovitz, também encontrou vestígios de “terra forte”. Há muito tempo ele se interessava pelo mineral conhecido como longarina pesada. Neste mineral (sua composição é BaSO4), Karl Scheele descobriu em 1774 o óxido do novo elemento bário. Não sabemos por que Lovitz gostava de vergas pesadas; sabemos apenas que o cientista que descobriu as propriedades de adsorção do carvão e fez muito mais no campo da química geral e orgânica coletou amostras desse mineral. Mas Lovitz não era apenas um colecionador; ele logo começou a estudar sistematicamente a longarina pesada e em 1792 chegou à conclusão de que este mineral continha uma impureza desconhecida. Ele conseguiu extrair bastante de sua coleção - mais de 100 g de nova “terra” e continuou a explorar suas propriedades. Os resultados do estudo foram publicados em 1795.

Assim, quase simultaneamente, vários pesquisadores de diferentes países chegaram perto da descoberta do estrôncio. Mas foi isolado na sua forma elementar apenas em 1808.

O notável cientista de sua época, Humphry Davy, já entendeu que o elemento estrôncio terra deve aparentemente ser um metal alcalino terroso, e o obteve por eletrólise, ou seja, da mesma forma que cálcio, magnésio, bário. Mais especificamente, o primeiro estrôncio metálico do mundo foi obtido por eletrólise de seu hidróxido umedecido. O estrôncio liberado no cátodo combinou-se instantaneamente com o mercúrio, formando um amálgama. Ao decompor o amálgama por aquecimento, Davy isolou o metal puro.

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Introdução

5. Abordagens de amostragem

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Introdução

Muito aparência perigosa impacto na biosfera é radiação radioativa. Esse tipo de poluição ambiental surgiu apenas no início do século XX, com a descoberta do fenômeno da radioatividade e as tentativas de utilização de elementos radioativos na ciência e na tecnologia. Os tipos conhecidos de transformações radioativas são acompanhados por várias radiações. São os raios A, que consistem em núcleos de hélio, os raios B, que são um fluxo de elétrons rápidos, e os raios Y, que possuem alta capacidade de penetração. Fragmentos de fissão nuclear de urânio, plutônio, césio, bário, estrôncio, iodo e outros elementos radioativos têm um forte efeito biológico.

A combinação de propriedades do estrôncio-90 coloca-o, junto com o césio-137 e os isótopos radioativos de iodo, na categoria dos poluentes radioativos mais perigosos e terríveis. Os próprios isótopos estáveis ​​de estrôncio representam pouco perigo, mas os isótopos radioativos de estrôncio representam um grande perigo para todos os seres vivos. O isótopo radioativo do estrôncio-90 é legitimamente considerado um dos mais terríveis e perigosos poluentes de radiação antropogênica. Isto se deve, em primeiro lugar, ao fato de ter uma meia-vida muito curta - 29 anos, o que determina um nível muito elevado de sua atividade e poderosa radiação, e por outro lado, sua capacidade de ser efetivamente metabolizado e incluído nas funções vitais do corpo. O estrôncio é um análogo químico quase completo do cálcio, portanto, penetrando no corpo, é depositado em todos os tecidos e líquidos que contêm cálcio - nos ossos e dentes, proporcionando danos eficazes por radiação aos tecidos do corpo por dentro.

1. características gerais estrôncio

O estrôncio é um elemento do subgrupo principal do segundo grupo, o quinto período do sistema periódico de elementos químicos de D.I. Mendeleev, com número atômico 38. É designado pelo símbolo Sr (lat. Estrôncio). A substância simples estrôncio é um metal alcalino-terroso macio, maleável e dúctil, de cor branco prateado. Possui alta atividade química; no ar reage rapidamente com a umidade e o oxigênio, ficando coberto por uma película de óxido amarelo. O estrôncio recebeu o nome do mineral estrontianita, encontrado em 1787 em uma mina de chumbo perto de Strontian (Escócia). Em 1790, o químico inglês Ader Crawford (1748-1795) mostrou que a estrontianita contém uma nova “terra” ainda desconhecida. Esta característica da estrontianita também foi estabelecida pelo químico alemão Martin Heinrich Klaproth (1743-1817). O químico inglês T. Hope provou em 1791 que a estrontianita continha um novo elemento. Ele diferenciou claramente os compostos de bário, estrôncio e cálcio usando, entre outros métodos, as cores características da chama: verde-amarelo para o bário, vermelho brilhante para o estrôncio e vermelho-alaranjado para o cálcio.

Independentemente dos cientistas ocidentais, o acadêmico de São Petersburgo Tobias (Toviy Egorovich) Lowitz (1757-1804) em 1792, enquanto estudava o mineral barita, chegou à conclusão de que, além do óxido de bário, também continha “terra forte” como uma impureza. Ele conseguiu extrair mais de 100 novas “terras” de vergas pesadas e estudou suas propriedades. O estrôncio foi isolado pela primeira vez em sua forma livre pelo químico e físico inglês Humphry Davy em 1808. O estrôncio metálico foi obtido por eletrólise de seu hidróxido umedecido. O estrôncio liberado no cátodo combinou-se com o mercúrio, formando um amálgama. Ao decompor o amálgama por aquecimento, Davy isolou o metal puro.

O estrôncio é um metal macio, branco prateado, maleável e dúctil e pode ser facilmente cortado com uma faca. Polimórfico - são conhecidas três de suas modificações. Até 215 o C, a modificação cúbica centrada na face (b-Sr) é estável, entre 215 e 605 o C - hexagonal (b-Sr), acima de 605 o C - modificação cúbica centrada no corpo (g-Sr). Ponto de fusão - 768 o C, Ponto de ebulição - 1390 o C.

O estrôncio em seus compostos sempre exibe uma valência de +2. As propriedades do estrôncio são próximas às do cálcio e do bário, ocupando uma posição intermediária entre eles. Na série eletroquímica de tensões, o estrôncio está entre os metais mais ativos (seu potencial normal de eletrodo é igual a? 2,89 V. Reage vigorosamente com a água, formando hidróxido:

Sr + 2H 2 O = Sr(OH)2 + H 2 ^

Interage com ácidos, desloca metais pesados ​​de seus sais. Reage fracamente com ácidos concentrados (H 2 SO 4, HNO 3).

O metal estrôncio oxida rapidamente ao ar, formando uma película amarelada, na qual, além do óxido de SrO, estão sempre presentes o peróxido de SrO 2 e o nitreto de Sr 3 N 2. Quando aquecido ao ar, ele inflama; o estrôncio em pó no ar é propenso à autoignição.

Reage vigorosamente com não metais - enxofre, fósforo, halogênios. Interage com hidrogênio (acima de 200 o C), nitrogênio (acima de 400 o C). Praticamente não reage com álcalis.

Em altas temperaturas reage com CO2 para formar carboneto:

5Sr + 2CO 2 = SrC 2 + 4SrO

Sais de estrôncio facilmente solúveis com ânions Cl?, I?, NO 3?. Sais com ânions F?, SO42?, CO32?, PO43? ligeiramente solúvel (Poluektov, 1978).

contaminação radioativa por estrôncio

2. As principais fontes de estrôncio no ambiente natural e nos organismos vivos

O estrôncio é um componente de microrganismos, plantas e animais. Nos radiolários marinhos, o esqueleto consiste em sulfato de estrôncio - celestino. As algas marinhas contêm 26-140 mg de estrôncio por 100 g de matéria seca, plantas terrestres - cerca de 2,6, animais marinhos - 2-50, animais terrestres - cerca de 1,4, bactérias - 0,27-30. O acúmulo de estrôncio por diversos organismos depende não apenas de seu tipo e características, mas também da proporção entre o conteúdo de estrôncio e outros elementos, principalmente cálcio e fósforo, no meio ambiente.

Os animais recebem estrôncio através da água e da comida. Algumas substâncias, como os polissacarídeos de algas, interferem na absorção do estrôncio. O estrôncio se acumula no tecido ósseo, cujas cinzas contêm cerca de 0,02% de estrôncio (em outros tecidos - cerca de 0,0005%).

Como resultado de testes nucleares e acidentes em usinas nucleares, um grande número de estrôncio-90 radioativo, que tem meia-vida de 29,12 anos. Até a proibição dos testes de armas atômicas e de hidrogênio nos três ambientes, o número de vítimas do estrôncio radioativo crescia de ano para ano.

Um ano após a conclusão das explosões nucleares atmosféricas, como resultado da autopurificação da atmosfera, a maioria dos produtos radioativos, incluindo o estrôncio-90, caiu da atmosfera para a superfície da Terra. A poluição do ambiente natural devido à remoção da estratosfera de produtos radioativos de explosões nucleares realizadas nos locais de teste do planeta em 1954-1980 desempenha agora um papel secundário, a contribuição deste processo para a poluição ar atmosférico 90Sr é duas ordens de magnitude menor do que o levantamento de poeira pelo vento do solo contaminado durante testes nucleares e como resultado de acidentes de radiação.

O estrôncio-90, juntamente com o césio-137, são os principais radionuclídeos poluentes na Rússia. A situação da radiação é significativamente afetada pela presença de zonas contaminadas que surgiram como resultado de acidentes na central nuclear de Chernobyl em 1986 e na PA Mayak em Região de Cheliabinsk em 1957 (“acidente de Kyshtym”), bem como nas proximidades de algumas empresas do ciclo do combustível nuclear.

Agora, a concentração média de 90Sr no ar fora dos territórios contaminados como resultado dos acidentes de Chernobyl e Kyshtym atingiu os níveis observados antes do acidente na central nuclear de Chernobyl. Os sistemas hidrológicos associados às áreas contaminadas durante estes acidentes são significativamente afetados pela lavagem do estrôncio-90 da superfície do solo.

Uma vez no solo, o estrôncio, juntamente com compostos solúveis de cálcio, entra nas plantas. As leguminosas, raízes e tubérculos acumulam mais 90Sr, enquanto os cereais, incluindo grãos, e o linho acumulam menos. Significativamente menos 90Sr se acumula nas sementes e frutos do que em outros órgãos (por exemplo, nas folhas e caules do trigo há 10 vezes mais 90Sr do que nos grãos).

Das plantas, o estrôncio-90 pode passar diretamente ou através de animais para o corpo humano. O estrôncio-90 acumula-se mais nos homens do que nas mulheres. Nos primeiros meses de vida de uma criança, a deposição de estrôncio-90 é uma ordem de grandeza maior do que em um adulto, entra no corpo com o leite e se acumula no tecido ósseo de rápido crescimento;

Em termos do nível de abundância física na crosta terrestre, o estrôncio ocupa o 23º lugar - sua fração de massa é de 0,014% (na litosfera - 0,045%). A fração molar do metal na crosta terrestre é 0,0029%. O estrôncio está contido na água do mar (8 mg/l). Na natureza, o estrôncio ocorre na forma de uma mistura de 4 isótopos estáveis ​​84Sr (0,56%), 86Sr (9,86%), 87Sr (7,02%), 88Sr (82. 56%) (Orlov, 2002).

3. Parâmetros higiênicos para uso de estrôncio

O estrôncio é pouco absorvido no trato intestinal e a maior parte do metal que entra no corpo é excretada. O estrôncio remanescente no corpo substitui o cálcio e se acumula em pequenas quantidades nos ossos. Com um acúmulo significativo de estrôncio, existe a possibilidade de suprimir o processo de calcificação dos ossos em crescimento e interromper o crescimento. O estrôncio não radioativo representa um perigo para a saúde humana e a sua quantidade nos produtos está sujeita a controlo de acordo com os requisitos da FAO/OMS (Kaplin, 2006).

Os radionuclídeos que entram na biosfera causam inúmeras consequências ambientais. Como resultado do escoamento superficial, os radionuclídeos podem se acumular em depressões, depressões e outros elementos acumulativos do relevo. Os nuclídeos entram nas plantas e migram vigorosamente através das cadeias alimentares. Os microrganismos do solo acumulam elementos radioativos, que são facilmente detectados pela autorradiografia. Com base neste princípio, estão sendo desenvolvidos métodos de identificação de populações microbianas para o diagnóstico de províncias geoquímicas com alto teor de radionuclídeos.

O estudo do comportamento dos radionuclídeos é de particular importância no que diz respeito à sua entrada na cadeia “solo - planta - animal - homem”. As diferenças de espécies no conteúdo de nuclídeos nas plantas são devidas à natureza da distribuição dos sistemas radiculares.

De acordo com a escala de radionuclídeos que entram na fitomassa, as comunidades de plantas são organizadas nas seguintes séries: estepe de capim-pluma > prado de aveia-azul > prado de capim-forb. O acúmulo máximo de radionuclídeos é observado nas plantas da família dos cereais, seguidas pelas leguminosas forvas que acumulam o menor número de nuclídeos.

O estrôncio-90 é facilmente adsorvido pelo solo por meio de troca catiônica ou fixado pela matéria orgânica do solo para formar compostos insolúveis. A irrigação e o cultivo intensivo do solo podem acelerar o processo de lixiviação do perfil. Também é possível remover o estrôncio-90 águas superficiais com posterior acúmulo em depressões (depressões) do relevo.

Via de regra, nas culturas agrícolas, observa-se o acúmulo máximo de estrôncio-90 nas raízes, menor nas folhas e quantidades insignificantes nos frutos e grãos. O estrôncio-90 é facilmente transmitido através de cadeias tróficas para animais e humanos, tende a se acumular nos ossos e causa grandes danos à saúde.

As concentrações máximas admissíveis (MPC) de estrôncio-90 no ar das instalações de trabalho são 0,185 (Bq/l), na água de reservatórios abertos 18,5 (Bq/l). Níveis aceitáveis 90Sr em produtos alimentícios de acordo com os requisitos da SanPiN 2.3.2.1078-01 está em grãos, queijo, peixe, cereais, farinha, açúcar, sal 100-140 (Bq/kg), carne, vegetais, frutas, manteiga, pão, massa - 50-80 (Bq/kg), óleo vegetal 50-80 (Bq/l), leite - 25, água potável- 8 (Bq/l) (Orlov, 2002).

4. Características toxicológicas do estrôncio

Os sais e compostos de estrôncio são substâncias pouco tóxicas, mas o excesso de estrôncio afeta o tecido ósseo, o fígado e o cérebro. Por estar próximo do cálcio em propriedades químicas, o estrôncio difere acentuadamente dele em sua ação biológica. O conteúdo excessivo deste elemento nos solos, águas e produtos alimentares causa a “doença de Urov” em humanos e animais (em homenagem ao rio Urov no leste da Transbaikalia) - danos e deformação das articulações, retardo de crescimento e outros distúrbios.

Os isótopos radioativos de estrôncio são especialmente perigosos. O estrôncio radioativo se acumula no esqueleto e, portanto, expõe o corpo à exposição radioativa de longo prazo. O efeito biológico do 90Sr está relacionado com a natureza da sua distribuição no corpo e depende da dose de radiação b criada por ele e pelo seu radioisótopo filho 90Y. Com a ingestão prolongada de 90Sr no corpo, mesmo em quantidades relativamente pequenas, como resultado da irradiação contínua do tecido ósseo, podem ocorrer leucemia e câncer ósseo. A desintegração completa do estrôncio-90 liberado no meio ambiente ocorrerá somente após várias centenas de anos.

Há pouca informação sobre a toxicidade do Sr para as plantas, e as plantas variam muito na sua tolerância a este elemento. Segundo Shacklett et al., o nível tóxico de Sr para plantas é de 30 mg/kg de cinza (Kaplin, 2006; Kabata-Pendias, 1989).

5. Abordagens de amostragem

A amostragem é a primeira e bastante simples, mas ao mesmo tempo importante etapa da análise. Existem vários requisitos para amostragem:

1. A coleta da amostra deve ser asséptica e realizada com amostrador estéril em recipiente estéril, que deve ser hermeticamente fechado para transporte da amostra até o laboratório.

2. A amostra deve ser representativa, ou seja, ter volume suficiente, cujo tamanho é determinado pelas exigências de conteúdo de determinado microrganismo, e ser produzido em local que garanta a adequação da amostra a todo o volume do objeto analisado.

3. A amostra coletada deve ser processada imediatamente; caso não seja possível o processamento imediato, deve ser armazenada em geladeira.

Para obter resultados reproduzíveis, um experimento requer muita atenção a todos os detalhes. Uma das fontes de erros na determinação do Sr é a heterogeneidade da amostra e a falta de representatividade da superfície. Se moer uma amostra sólida (pós de minério, pedras, produtos de enriquecimento, misturas brutas, sais, etc.) atinge 100 mesh ou menos, então tais amostras podem ser consideradas completamente homogêneas devido ao alto poder de penetração da radiação dura. Para reduzir os efeitos de absorção e excitação que distorcem os gráficos de calibração, a amostra analisada é diluída com uma substância transparente aos raios X (poliestireno, ácido bórico, amido, hidróxido de alumínio, água, etc.). O grau de diluição é determinado experimentalmente. A amostra em pó com diluente e padrão interno distribuídos uniformemente é briquetada ou dissolvida. A espessura do briquete (comprimido) deve ser grande o suficiente (cerca de 1-2 mm) para que a intensidade de radiação da amostra não dependa do tamanho da amostra. Os briquetes (comprimidos) preparados são adequados para medições repetidas. A substância de teste pode ser colocada em pó diretamente nas cubetas do dispositivo. O pó da amostra pode ser colocado em um suporte de plexiglass e prensado sob um filme polimérico ou aplicado sobre um filme adesivo (Orlov, 2002; Poluektov, 1978).

6. Métodos analíticos para determinação de estrôncio em amostras

Ao determinar Sr em objetos naturais e industriais, os métodos espectrais são mais amplamente utilizados - espectrográfico de emissão e fotométrico de chama. EM Ultimamente O método de absorção atômica é amplamente utilizado. O método fotométrico, que requer a separação preliminar do estrôncio de outros elementos, é usado relativamente raramente. Pelo mesmo motivo, bem como pela duração da análise, os métodos gravimétricos e titulométricos quase nunca são utilizados.

1. Métodos gravimétricos

Métodos gravimétricos são usados ​​para determinar o estrôncio na maioria dos casos após sua separação de outros elementos alcalino-terrosos.

2. Métodos titulométricos

A determinação titulométrica do estrôncio pode ser feita após ele ter sido separado de todos ou da maioria dos elementos interferentes. O método mais utilizado é o método complexométrico.

3. Métodos espectrofotométricos de determinação

Esses métodos podem ser divididos em diretos e indiretos. Os métodos diretos baseiam-se nas reações de formação de compostos coloridos quando os reagentes atuam sobre os íons de estrôncio. Nos métodos indiretos, o estrôncio é precipitado na forma de um composto pouco solúvel com um reagente colorido presente em excesso, o precipitado é separado e a concentração de estrôncio na amostra é determinada pela quantidade de reagente não ligado;

Exemplos de métodos de determinação direta:

Determinação de estrôncio com nitroortanil C (nitrocromazo) ou ortanil C. Bário e chumbo (2) interferem na determinação, dando reação colorida com o reagente; zircônio, titânio, tálio e alguns outros elementos levam a uma subestimação acentuada dos resultados. Sensibilidade?0,05 µg/ml.

Determinação de estrôncio com dimetilsulfanazo III e dimetilsulfanazo

Os elementos dos seus grupos III-VI devem ser removidos. A quantidade de sais de amônio e metais alcalinos não deve ser superior a 10 mg. Sulfatos e fosfatos interferem se houver mais de 0,03 mmol. Muitos metais, incluindo Ca e Mg, interferem na determinação, e se o seu conteúdo estiver na amostra? 0,3 µmol e Cu(II) ?0,25 µmol. Existem também muitas outras restrições.

Determinação de estrôncio com carboxinitrase

A reação do estrôncio com a carboxinitrase é uma das mais sensíveis. Usando esta reação, é determinado 0,08-0,6 μg/ml.

Métodos indiretos para determinação de estrôncio

Devido à sua baixa seletividade, os métodos indiretos não são utilizados atualmente, portanto serão mencionados apenas: método da 8-hidroxiquinolina; método utilizando ácido picrolônico; determinação de estrôncio usando cromato.

4. Métodos eletroquímicos

Método polarográfico

A determinação de estrôncio sofre interferência de íons de bário (mas isso pode ser eliminado selecionando um fundo adequado, que é (C2H5)4NBr em etanol absoluto). Na presença de concentrações aproximadamente iguais de Mg e Ca, a determinação de Sr é impossível. Ba, Ca, Na, K devem ser separados preliminarmente se suas concentrações excederem significativamente a concentração de Sr.

Método polarográfico diferencial

Permite determinar pequenas quantidades de estrôncio na presença de grandes quantidades de Na e K. Sensibilidade - 0,0001 mol Sr/mol sal.

Polarografia de inversão

Permite determinar o estrôncio em concentrações muito baixas (10-5 - 10-9 M) se for primeiro concentrado em uma gota de mercúrio por eletrólise e depois submetido à dissolução anódica. A tecnologia oscilográfica é usada. O erro médio é de 3-5%.

Método condutométrico

As determinações são realizadas após separação preliminar do grupo de elementos Li, K, Na, Ca e Ba incluídos nos sais solúveis dos materiais de construção.

5. Métodos espectrais

Método espectrográfico (faísca e arco)

As linhas Sr mais intensas encontram-se na região visível do espectro: 4607,33; 4077,71 e 4215,52 A, sendo que os 2 últimos estão na região das bandas ciano. Portanto, quando utilizadas para análise de arco com eletrodos de carbono, essas linhas são menos adequadas. A linha 4607.33 A é caracterizada por forte autoabsorção, por isso é recomendado utilizá-la na determinação apenas de baixas concentrações de Sr (abaixo de 0,1%). Em teores elevados, são utilizadas as linhas Sr 4811,88 e 4832,08 ?, bem como 3464,46 A. Na região ultravioleta do espectro, são utilizadas linhas muito mais fracas 3464,46 e 3380,71 A, esta última localizada na região do. espectro com fundo. Para estabilizar a temperatura de combustão do arco, eliminar a influência de Ca, Mg, Na e obter maior precisão na determinação de Sr, são utilizadas misturas tampão. Para eliminar bandas de cianeto, a determinação de Sr é realizada em argônio ou as amostras são convertidas em compostos de flúor. A sensibilidade para determinar Sr em um arco é 5*10-5 - 1*10-4%, erro relativo determinação ±4-15%. O uso de uma descarga de arco pulsado de alta corrente em argônio pode aumentar significativamente a sensibilidade da determinação de Sr (3 * 10-12 g). A sensibilidade para determinar Sr em uma faísca é (1-5) * 10-4%. Erro de determinação ±4-6%. Para aumentar a precisão e sensibilidade absoluta da análise, bem como eliminar a influência de linhas interferentes de elementos estranhos, propõe-se a utilização de um interferômetro cruzado com um espectrógrafo.

Fotometria de emissão de chama

Devido à sua simplicidade e confiabilidade, o método fotométrico de chama para determinação de estrôncio é amplamente utilizado, principalmente na análise de rochas e minerais, águas naturais e residuais, materiais biológicos e outros. É adequado para determinar conteúdos pequenos e grandes do elemento com precisão e sensibilidade bastante altas (1-2 rel.%) e, na maioria dos casos, a determinação do estrôncio pode ser realizada sem separação de outros elementos. A maior sensibilidade é alcançada ao utilizar equipamentos com registro automático de espectro e chamas de alta temperatura. A maior sensibilidade é alcançada usando plasma RF de 0,00002 µg Sr/ml.

Com o método de evaporação pulsada, o limite absoluto de detecção para Sr é 1*10-13-2*10-12 g (chama de mistura de acetileno-óxido nitroso). Com quantidades suficientemente grandes de amostra (~10 mg), o limite relativo do teor determinado de estrôncio é reduzido para 1 * 10-7%, enquanto quando a solução da amostra é introduzida na chama usando um pulverizador, é igual a 3 * 10-5%.

Espectrofotometria de absorção atômica

Sr é determinado medindo a absorção de luz por seus átomos. A linha mais comumente usada é o estrôncio 460,7 nm com menos sensibilidade, o estrôncio pode ser determinado usando as linhas 242,8; 256,9; 293,2; 689,3 nm. Ao usar chamas de alta temperatura, o estrôncio também pode ser determinado pela linha de íons 407,8 (espectroscopia de absorção de íons). Existem dois tipos de interferência. este método análise. O primeiro tipo de interferência está associado à formação de compostos altamente voláteis e se manifesta na chama de uma mistura de acetileno e ar. A influência dos cátions Al, Ti, Zr e outros ânions PO4 e SiO3 é mais frequentemente observada. Outro tipo de interferência é devido à ionização dos átomos de estrôncio, por exemplo, devido à influência de Ca e Ba, um aumento na absorção atômica. da presença de Na e K, etc. Sensibilidade de detecção de estrôncio 1 *10-4-4*10-12 g.

6. Método de ativação

O método mais utilizado é a determinação da atividade de 87mSr. Na maioria dos casos, a determinação é feita medindo a atividade após a separação radioquímica do Sr, que é realizada por métodos de precipitação, extração e troca iônica.

A utilização de um espectrômetro g de alta resolução permite aumentar a precisão do método e reduzir o número de operações de separação, pois é possível determinar Sr na presença de uma série de elementos estranhos. A sensibilidade de detecção de estrôncio é de cerca de 6*10-5 g/g.

7. Método espectrométrico de massa

A espectroscopia de massa é usada para determinar a composição isotópica do estrôncio, cujo conhecimento é necessário para calcular a idade geológica das amostras usando o método rubídio-estrôncio e para determinar vestígios de estrôncio em vários objetos usando o método de diluição de isótopos. A sensibilidade absoluta máxima para determinar Sr pelo método espectral de massa de faísca a vácuo é 9*10-11.

8. Método de fluorescência de raios X

O método de fluorescência de raios X para determinação de estrôncio tem recentemente encontrado uso crescente. Sua vantagem é a capacidade de realizar análises sem destruir a amostra e a rapidez de execução (a análise dura de 2 a 5 minutos). O método exclui a influência da base, sua reprodutibilidade é de ± 2-5%. A sensibilidade do método (1-1SG4 - 1-10~3% Sr) é suficiente para a maioria dos propósitos.

O método XRF baseia-se na recolha e posterior análise de um espectro obtido pela exposição do material em estudo à radiação de raios X. Quando irradiado, o átomo entra em estado excitado, acompanhado de ionização em determinado nível. O átomo permanece em um estado excitado por um tempo extremamente curto, cerca de 10 a 7 segundos, após o qual retorna a uma posição calma (estado fundamental). Nesse caso, os elétrons das camadas externas preenchem as vagas resultantes e o excesso de energia é emitido na forma de um fóton, ou a energia é transferida para outro elétron das camadas externas (elétron Auger). Nesse caso, cada átomo emite um fotoelétron com energia de valor estritamente definido. Então, de acordo com a energia e o número de quanta, a estrutura da matéria é julgada (Orlov, 2002; Poluektov, 1978).

7. Seleção do tipo de indicador. Características populacionais utilizadas para avaliar o estado da população sob a influência do estrôncio

A bioindicação é a detecção e determinação de cargas naturais e antropogênicas ambientalmente significativas com base nas reações dos organismos vivos a elas diretamente em seu habitat. Objetos vivos (ou sistemas) são células, organismos, populações, comunidades. Com a sua ajuda, tanto os factores abióticos (temperatura, humidade, acidez, salinidade, teor de poluentes, etc.) como os factores bióticos (o bem-estar dos organismos, das suas populações e comunidades) podem ser avaliados.

Existem diversas formas diferentes de bioindicação. Se duas reações idênticas forem causadas por fatores antropogênicos diferentes, então esta será uma bioindicação inespecífica. Se certas alterações podem estar associadas à influência de qualquer fator, esse tipo de bioindicação é denominado específico.

A utilização de métodos biológicos para avaliar o meio ambiente envolve a identificação de espécies de animais ou plantas sensíveis a um determinado tipo de impacto. Organismos ou comunidades de organismos cujas funções vitais estão tão intimamente correlacionadas com certos fatores ambientais que podem ser usadas para avaliá-los são chamados de bioindicadores.

Tipos de bioindicadores:

1. Sensível. Reage rapidamente com desvios significativos da norma. Por exemplo, desvios no comportamento dos animais e nas reações fisiológicas das células podem ser detectados quase imediatamente após o início do fator perturbador.

2. Recarregável. Acumula impactos sem manifestar perturbações. Por exemplo, a floresta Estágios iniciais a sua poluição ou pisoteio permanecerá a mesma nas suas principais características (composição de espécies, diversidade, abundância, etc.). Só depois de algum tempo eles começarão a desaparecer especies raras, haverá uma mudança nas formas predominantes, o número total de organismos mudará, etc. Assim, a comunidade florestal como bioindicador não detectará imediatamente perturbações ambientais.

Um indicador biológico ideal deve satisfazer uma série de requisitos:

Ser característico de determinadas condições, ter grande abundância em um determinado ecótopo;

Viver vários anos num determinado local, o que permite acompanhar a dinâmica da poluição;

Estar em condições convenientes para amostragem;

Caracterizado por correlação positiva entre a concentração de poluentes no organismo indicador e o objeto de estudo;

Possuem elevada tolerância a uma ampla gama de substâncias tóxicas;

A resposta de um bioindicador a determinado efeito físico ou químico deve ser claramente expressa, ou seja, específica, facilmente registrada visualmente ou por meio de instrumentos;

O bioindicador deve ser utilizado nas condições naturais de sua existência;

O bioindicador deve ter um curto período de ontogênese para que seja possível monitorar a influência do fator nas gerações subsequentes.

Para fins de bioindicação de contaminação radioativa de solos, os habitantes sedentários do solo com longo período de desenvolvimento (minhocas, centopéias, larvas de besouros) são mais convenientes.

De grande importância para indicar níveis ainda relativamente baixos de contaminação do solo com radionuclídeos é o estudo das mudanças nos caracteres morfológicos característicos em espécies de artrópodes do solo. Tais distúrbios são frequentemente causados ​​por mutações genéticas causadas pela exposição à radiação. Nas partes não poluídas da distribuição dessas espécies, esses caracteres mudam ligeiramente. Os desvios mais perceptíveis nas condições contaminadas incluem mudanças na distribuição das cerdas no corpo de colêmbolos, colêmbolos, duplo-estes, cerdas e milípedes.

Um bom indicador de contaminação de corpos d'água com radionuclídeos são os moluscos de lagoas e os crustáceos dáfnias, que podem ser recomendados como objetos de teste para esse tipo de contaminação. A reação dos moluscos ao aumento do conteúdo de radionuclídeos no reservatório foi expressa em mudanças na cor do corpo e da concha, parâmetros morfométricos, inibição do metabolismo generativo e plástico e interrupção da reação dos embriões às condições climáticas da estação . Nas dáfnias em corpos d'água poluídos, foi observada a morte de alguns indivíduos da população e aumento da fertilidade e do tamanho corporal.

Nos ecossistemas aquáticos, as plantas aquáticas também são um bioindicador confiável da situação de radiação. Em particular, Elodea canadensis ou praga aquática, que se desenvolve bem em águas doces e salobras, acumula intensamente radionuclídeos 90Sr, 137Cs, que não são detectados durante o monitoramento padrão de radiação das águas. Este tipo pode ser amplamente utilizado em tanques de decantação para tratamento de águas residuais provenientes de radionuclídeos.

Em ecossistemas terrestres, bons indicadores que acumulam radionuclídeos, em particular 90Sr, incluem musgos esfagno, agulhas de pinheiro e abeto, urtiga, coltsfoot, absinto, trevo rosa, trevo rasteiro, capim-rabo-de-gato, bedstraw, ervilha-de-rato, erva-de-bico de folhas rígidas, lírio de maio do vale, capim de rio, capim ouriço, capim de trigo penteado, etc. À medida que essas plantas acumulam radionuclídeos, o conteúdo de manganês em suas cinzas diminui de 3 a 10 vezes (Turovtsev, 2004).

8. Métodos toxicológicos para avaliar o impacto da presente dose de estrôncio nos componentes da biota

O bioteste é uma das técnicas de pesquisa em monitoramento biológico, que é utilizada para determinar o grau de efeito prejudicial substancias químicas, potencialmente perigoso para organismos vivos em condições experimentais controladas de laboratório ou de campo, registrando alterações em indicadores biologicamente significativos (funções de teste) dos objetos de teste em estudo, com posterior avaliação de sua condição de acordo com o critério de toxicidade selecionado.

O objetivo do bioteste é identificar nos organismos aquáticos o grau e a natureza da toxicidade da água biologicamente contaminada. substâncias perigosas e uma avaliação do possível perigo desta água para organismos aquáticos e outros.

Vários organismos de teste são utilizados como objetos de bioteste - objetos biológicos experimentais expostos a certas doses ou concentrações de venenos que lhes causam um ou outro efeito tóxico, que é registrado e avaliado no experimento. Podem ser bactérias, algas, invertebrados e também vertebrados.

Para garantir a presença de um agente tóxico de composição química desconhecida, deve ser utilizado um conjunto de objetos, representativos de diferentes grupos da comunidade, cujo estado é avaliado de acordo com parâmetros relacionados com diferentes níveis de integridade.

Um bioteste é entendido como uma avaliação (teste) sob condições estritamente definidas do efeito de uma substância ou complexo de substâncias nos organismos vivos, registrando alterações em um ou outro indicador biológico (ou fisiológico-bioquímico) do objeto em estudo em comparação com o ao controle. O principal requisito para biotestes é a sensibilidade e velocidade de resposta, uma resposta clara às influências externas. Existem biotestes agudos e crônicos. Os primeiros são projetados para obter informações expressas sobre a toxicidade da substância de teste para um determinado organismo de teste, os últimos são projetados para identificar o efeito a longo prazo de substâncias tóxicas, em particular concentrações baixas e ultrabaixas (Turovtsev, 2004).

Experiência própria

Tópico: Determinação do estado ecológico do território quanto ao teor de estrôncio

Objetivo: identificar áreas desfavoráveis ​​da região de estudo e diferenciar a avaliação de sua contaminação por estrôncio

Metodologia: O método é realizado por bioteste e inclui amostragem de bioindicadores, secagem até peso constante, isolamento de uma amostra média, determinação do teor de estrôncio total na mesma, comparação dos valores obtidos com dados estabelecidos, indo além dos quais o é determinado o estado ecológico do território, enquanto os bioindicadores utilizam estacas de plantas silvestres de vegetação de estepe-prado ou monoculturas de plantas agrícolas anuais e perenes, a amostragem é realizada durante a fenofase de floração, cortando completamente a vegetação de 1 m 2 desta última em uma quantidade igual a 1 amostra por 1.000-5.000 ha para o território de uma grande região, e para agrocenose local na quantidade de 1 amostra por 100 ha, enquanto o isolamento do estrôncio da amostra média é realizado com ácido nítrico concentrado, seguido de sua determinação no extrato pelo método de adsorção atômica, e os valores obtidos são comparados com o teor de fundo de estrôncio na massa seca ao ar de cortes médios de vegetação selvagem. Para comparar os dados obtidos, são utilizados os valores do teor de fundo de estrôncio na massa seca ao ar de cortes médios de vegetação selvagem na faixa de 20 a 500 mg/kg.

Andamento do trabalho: Para biotestes do distrito de Vargashinsky da região de Kurgan com uma área de 10.000 hectares, selecionamos 10 amostras de estacas de tamanho médio de espécies selvagens de vegetação de estepe de prados. Para isso, selecionamos 10 locais de amostragem uniformemente em toda a região durante a fenofase da vegetação florida. Colocamos uma moldura de 1 x 1 m sobre a vegetação e fixamos o local em função da densidade do gramado, mas de forma que o volume de massa vegetal de cada local seja de no mínimo 1 kg. A parte do solo da cobertura de grama dentro da moldura é completamente cortada com uma faca ou outra ferramenta adequada. A altura de corte das plantas é de pelo menos 3 cm da superfície do solo. As amostras de plantas são secas até um estado seco ao ar numa estufa durante 3 horas a uma temperatura de 105°C, depois arrefecidas num dessecador e pesadas. Repetimos a secagem por 1 hora e posterior pesagem até atingir um peso constante (a diferença de peso durante duas pesagens sucessivas não deve ser superior a 0,1% do peso inicial da amostra). Primeiro moemos a amostra seca e selecionamos uma amostra média pesando pelo menos 200 g usando o método de esquartejamento. Isolamos o estrôncio da seguinte forma. Pegamos uma amostra de 1 g da amostra seca dividida em quartos e a trituramos em um moinho de laboratório básico IKA All com uma velocidade de 25.000 rpm até um tamanho de partícula de 0,001-0,1 mm. Da massa triturada em balança analítica retiramos uma amostra de 100 mg, que colocamos em um tubo cônico de polietileno com volume de 50 ml (tipo Rustech) e enchemos com ácido nítrico concentrado com volume de 1 ml. Mantemos a amostra analisada neste formulário por pelo menos 1 hora. Em seguida, leve o volume para 50 ml com água destilada; o precipitado é filtrado e o extrato é analisado quanto ao teor de estrôncio bruto pelo método de adsorção atômica em um espectrofotômetro atômico "AAS Kvant Z.ETA". Se houver 10 amostras analisadas, será calculada a média dos resultados da medição.

Com base nos resultados do estudo, podemos afirmar que as principais fontes de estrôncio (principalmente seu óxido) são as águas residuais industriais de diversas indústrias, e na produção agrícola - fósforo e fertilizantes e melhoradores contendo fósforo. Fonte naturalé o processo de intemperismo de rochas e minerais.

Distribuição, comportamento e concentração do tóxico em ambientes naturais depende do terreno (inclinação do terreno na zona industrial, flexibilidade do substrato à degradação, etc.), condições climáticas(regime de temperatura do ar e do solo, quantidade de precipitação por unidade de área, velocidade do vento), estado físico-químico, biológico e nutricional dos solos (presença e proporção de microrganismos e fungos, condições redox e ácido-base, presença de elementos de nutrição mineral , etc.), bem como rotas de entrada (com fluxos de água permanentes e temporários, precipitação atmosférica, evaporação de águas subterrâneas mineralizadas) e outros fatores.

Sendo um elemento de bioabsorção e acumulação ativa, bem como um análogo do cálcio, o estrôncio entra facilmente nas cadeias alimentares do solo para as plantas e organismos animais, acumulando-se em certos órgãos e tecidos. Nas plantas - nos tecidos mecânicos dos órgãos vegetativos, nos animais - nos tecidos ósseos, rins e fígado. Mas dependendo características biológicas organismo e as propriedades do meio ambiente, o elemento se acumula em diferentes quantidades e é excretado em taxas diferentes.

O estrôncio inibe o desenvolvimento de microrganismos, colocando a maioria deles na zona de resistência, e atrapalha o crescimento e a atividade vital de fungos, invertebrados e crustáceos. O radionuclídeo de estrôncio causa mutações em nível genético, que posteriormente se manifestam em alterações morfológicas.

O tóxico possui alta capacidade de migração, principalmente em ambiente líquido (reservatórios, solução do solo, tecidos vegetais condutores, bile e sistema circulatório de humanos e animais). Mas sob certas condições de solo e ambientais, ocorre sua precipitação e acumulação.

O estrôncio inibe o fluxo de cálcio e parcialmente de fósforo nos organismos vivos. Neste caso, a estrutura das membranas e do sistema músculo-esquelético, a composição do sangue, do fluido cerebral, etc.

Ao examinar métodos analíticos para determinação de tóxicos em amostras, podemos concluir que muitos métodos são capazes de competir com a análise de fluorescência de raios X, e até superá-la em sensibilidade, mas ao mesmo tempo apresentam algumas desvantagens. Por exemplo: necessidade de separação preliminar, sedimentação do elemento a ser determinado, influência interferente de elementos estranhos, influência significativa da composição da matriz, sobreposição de linhas espectrais, preparação demorada da amostra e baixa reprodutibilidade dos resultados, alto custo do equipamento e sua operação .

Também métodos biológicos os testes são um grupo de métodos de análise altamente sensíveis e se distinguem pela simplicidade, despretensão comparativa às condições de laboratório, baixo custo e versatilidade.

Ofertas

Nas regiões de contaminação radioativa, as medidas de proteção da população devem ter como objetivo:

Reduzir o teor de radionuclídeos em produtos alimentares vegetais e animais através de medidas de recuperação agrícola e veterinárias. Em animais que receberam sorventes de estrôncio (sulfato de bário, bentonita e preparações modificadas à base deles), durante o acidente de Chernobyl, com essas medidas, foi possível obter uma redução de 3 a 5 vezes na deposição de radionuclídeos no tecido ósseo dos animais ;

Para processamento tecnológico de matérias-primas contaminadas;

Para processamento culinário de produtos alimentícios, substituindo produtos alimentícios contaminados por produtos limpos.

Ao trabalhar com estrôncio radioativo, é necessário cumprir as normas sanitárias e normas de segurança radioativa utilizando medidas de proteção especiais de acordo com a classe de trabalho.

Na prevenção das consequências da radiação, deve-se prestar muita atenção ao aumento da resistência do corpo das vítimas (nutrição racional, imagem saudável vida, esportes, etc.).

O estudo e regulação do fornecimento e acúmulo de estrôncio em elementos do ecossistema é um complexo de atividades complexas de pesquisa laboratorial e de campo que exigem muita mão de obra e consomem energia. Portanto, a melhor forma de prevenir a entrada de substâncias tóxicas nas paisagens e nos organismos é monitorar os objetos ambientalmente perigosos da área - fontes de poluição.

Lista de literatura usada

1. Isidorov V.A., Introdução à ecotoxicologia química: Tutorial. - São Petersburgo: Khimizdat, 1999. - 144 p.: III.

2. Kaplin V.G., Fundamentos de ecotoxicologia: livro didático. - M.: KolosS, 2006. - 232 p.: il.

3. Kabata-Pendias A., Pendias X. Microelementos em solos e plantas: Transl. do inglês - M.: Mir, 1989. - 439 p.: il.

4. Orlov D.S., Ecologia e proteção da biosfera durante a poluição química: livro didático de química, tecnologia química. e biol. especialista. universidades/D.S. Orlov, L.K. Sadovnikova, I.N. Lozanovskaya.- M.: Superior. escola, - 2002.- 334 p.: il.

5. Poluektov N.S., Mishchenko V.T., Química analítica do estrôncio: livro didático. - M.: Nauka, 1978.- 223 p.

6. V. D. Turovtsev V.D., Krasnov V.S., Bioindicação: Livro didático. - Tver: Tver. estado univ., 2004. - 260 p.

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