Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


СТРОНЦИЙ

СТРОНЦИЙ (от назв. деревни Строншиан, Strontian, в Шотландии, близ к-рой был обнаружен; лат. Strontium) Sr, хим. элемент II гр. периодич. системы, ат. н. 38, ат. м. 87,62; относится к щелочноземельным элементам. Природный стронций состоит из четырех стабильных изотопов: 88Sr(82,56%), 86Sr(9,86%), 87Sr(7,02%) и 84Sr(0,56%). Поперечное сечение захвата тепловых нейтронов для прир. смеси изотопов 1,21·10-28 м2. Конфигурация внеш. электронной оболочки атома 5s2; степень окисления +2, очень редко + 1; энергии ионизации Sr0 : Sr+ : Sr2+ соотв. равны 5,69410 и 11,0302 эВ; электроотрицательность по Полингу 1,0; сродство к электрону —1,51 эВ; работа выхода электрона 2,35 эВ; атомный радиус 0,215 нм, ионный радиус (в скобках указано координац. число) Sr2+ 0,132 нм (6), 0,140 нм (8), 0,150 нм (10), 0,158 нм (12).

Содержание стронция в земной коре 3,4·10-2% по массе, в океа-нич. водах 11097000 т (8,1 мг/л). В своб. виде не встречается. Стронций образует ок. 40 минералов, из к-рых пром. значение имеют целестин (целестит) SrSO4 и стронцианит SrCO3. Стронций присутствует в качестве изоморфной примеси в разл. магниевых, кальциевых и бариевых минералах, а также содержится в прир. минерализов. водах (ок. 24% общих запасов стронция). Среднее содержание стронция в почвах 0,035% по массе, в речной воде 0,08 мг/л. Часть стронция в океане концентрируется в железомарганцевых конкрециях (4900 т в год). Осн. месторождения стронциевых руд в СНГ, Великобритании, ФРГ, Франции, Испании, Мексике, США, Канаде и др.

Свойства. Стронций-мягкий серебристо-белый металл, ковкий и пластичный. В неочищенном состоянии окрашен в желтый цвет. Существует в трех полиморфных модификациях: до 231°С устойчив a-Sr с кубич. гранецентрир. решеткой типа Сu, а = 0,6085 нм, z = 4, пространств. группа Fm3m, плотн. 2,63 г/см5; при т-рах 231-623°C-b-Sr с гексагон. решеткой типа Mg, а = 0,431 нм, с = 0,705 нм, z = 2, пространств. группа Р63/ттс; выше 623 °C-g-Sr с кубич. объемноцентрир. решеткой типа a-Fe, а = 0,485 нм, z = 2, пространств. группа Iт3т. Т.пл. 768 °С, т. кип. 1390°С; 4088-12.jpg26,79 Дж/(моль·К); DHпл 8,2 кДж/моль, DHисп 133,8 кДж/моль, 4088-13.jpg 160,5 кДж/моль;4088-14.jpg 55,70 Дж/(моль·К); давление пара 2,254 x 10-6 Па (500 К), 2,861·10-4 Па (580 К), 1,12·10-2 Па (660 К), 245,9 Па (1043 К); температурный коэф. линейного расширения 20,6·10-6 К-1 (273-503 К), 22,6·10-6 К-1 (503-773 К); r 0,2 мкОм·м (0°С), 21,5 мкОм·м (22 °С), 60 мкОм·м (400 °С), температурный коэф. r 5,2·10-3 К-1 (273-473 К); парамагнетик, магн. восприимчивость + 1,05·10-9; g 350 мН/м (768°С). Пластичен, модуль упругости 16,0 ГПа, модуль сдвига 6,08 ГПа; sраст 49,0 МПа (20 °С), 53,9 МПа (110°С), 200 МПа (200 °С), 1,0 МПа (700 °С); твердость по Бринеллю 190 МПа (20 °С), 90 МПа (200 °С), 2,0 МПа (700 °С); относит. удлинение 1,0% (20 °С), 5,3% (200 °С), 40% (700 °С).

Стронций отличается большой хим. активностью, по хим. св-вам сходен с Са и Ва. Стандартный электродный потенциал Sr2+ /Sr0 — 2,89 В. При обычных т-рах металлич. Sr взаимод. с воздухом, покрываясь пленкой из SrO и SrO2 (см. Стронция оксид), при нагр. воспламеняется. Энергично реагирует с водой с образованием Sr(OH)2 и выделением Н2. Металлический стронций взаимод. с галогенами, образуя стронция гало-гениды. С СО2 реагирует при повыш. т-рах: 5Sr + 2 СО2 : : SrC2 + 4 SrO. При 300-400 °С с Н2 образует гидрид SrH2, при натр. с S, Se и Те-соотв. сульфид SrS, селенид SrSe и теллурид SrTe, с N2-нитрид Sr3N2, с углеродом-карбид SrC2, с газообразным NН3-амид Sr(NH2)2 и т.д.

В расплавл. состоянии стронций образует однородные расплавы (р-ры) со многими металлами, с Са и Ва дает непрерывный ряд твердых р-ров, образует интерметаллиды, напр. SrAl, SrAl4, SrMg2.

Стронций раств. в разб. к-тах с образованием солей и Н2. Конц. H2SO4 дает со стронцием SrSO4, SO2, H2S и S, конц. HNO3-Sr(NO3)2 и NO. При растворении стронция в жидком NH3 м.б. получен аддукт Sr(NH3)6. Хорошо раств. в воде хлорид, бромид, иодид, ацетат и нек-рые др. соли стронция, плохо раств. сульфат, фторид, карбонат, оксалат, арсенит, хромат, иодат, фосфат, молибдат стронция.

Сульфат SrSО4-бесцв. кристаллы ромбич. сингонии (см. табл.); выше 1157°С переходит в гексагон. b-SrSO4, DH перехода a:b 10 кДж/моль; разлагается выше 1580°С; р-римость в воде 0,0113 г в 100 мл при 0°С; получают осаждением из р-ров солей стронция сульфатом Na; наполнитель при изготовлении красок и резины, утяжелитель в буровых жидкостях. Хромат SrCrO4-желтые кристаллы моноклинной сингонии; получают осаждением из р-ров Н2СrО4 и Sr(OH)2; желтый пигмент в произ-ве лаков, художеств, красок ("стронционовый желтый"), антикоррозионное покрытие для Zr, Mg, Al. Гексаферрит SrO·6Fe2 O3 получают спеканием смеси Fe2O3 и SrCO3 при 1000 °С; магн. материал.

Гидрид SrН2-бесцв. кристаллы ромбич. сингонии, выше 355 °С существует p-SrH2, DH полиморфного перехода 7,2 кДж/моль; получают восстановлением SrO водородом при 700-800 °С или из Sr и Н2. Сульфид SrS-бесцв. кристаллы кубич. сингонии; разлагается водой; получают при нагр. Sr и S, восстановлением SrSO4 углем, Н2 и др.; компонент люминофоров, фосфоресцирующих составов, ср-во для удаления волос в кожев. пром-сти.

См. также Стронция карбонат, Стронция нитрат, Стронция титанат.

4088-15.jpg

Получение. Источники получения стронция-прир. минералы целестин и стронцианит, перспективно использование прир. минерализов. вод. Стронций получают электролизом расплава SrCl2, а также металлвтермич. восстановлением SrO или SrCl2. Электролиз расплава (85% SrCl2 + KC1 или NH4C1) ведут на никелевом или железном катоде при 800 °C. Предварительно восстанавливают целестиновый концентрат до SrS углем при нагр. с послед. обработкой SrS соляной к-той и обезвоживанием образовавшегося SrCl2. Полученный этим методом стронций содержит 0,3-0,4% К. Для металлотермич. восстановления SrO используют Al, Si или ферросилиций. Процесс ведут при 1000°С в вакууме в стальной трубке. SrCl2 восстанавливают металлич. Mg в атмосфере Н2.

Стронцианитовый концентрат разлагают обжигом при 1200°С с послед. растворением SrO в воде или к-тах либо непосредств. растворением стронцианита в азотной или соляной к-те.

Стронций может быть также получен при нагр. в вакууме SrH2 (1000°С), Sr3N2 (140-150°C) или Sr(NH3)6. Стронций очищают перегонкой в вакууме. Радиоактивные изотопы стронция образуются при делении 235U. Изотоп 89Sr(T1/2 50,5 сут) получают также в реакторах из стабильного стронция по р-ции: 88Sr(n, g) 89Sr или в циклотроне: 88Sr(d, p) 89Sr.

Определение. Наиб. надежный метод качеств. обнаружения и количеств. определения стронция в прир. и пром. объектах-пламенная фотометрия. Качественно стронций может быть обнаружен по карминово-красному окрашиванию пламени. Количественно стронций определяют также гравиметрически в виде сульфата (осаждением из водно-этанольного р-ра), карбоната или оксалата, а также методом комплексонометрич. титрования комплексоном III.

Радиоактивный стронций определяют по дочернему 90Y, осаждаемому в виде оксалата. В продуктах питания и золе костной ткани 90Y выделяют экстракцией. В пищ. продуктах, растительности и костной ткани 89Sr определяют осаждением дымящей HNО3 с послед. определением активности 89Sr.

Применение. Металлический стронций ограниченно используют в технике для раскисления меди и бронзы, в качестве легирующих добавок к сплавам Mg, Al, Pb, Ni и Сu, как геттер в электровакуумной технике. Более широко используют соединения стронция при изготовлении спец. оптич. стекол, стекол для кинескопов электронных трубок, в пиротехн. составах (дают карминово-красное пламя), фосфоресцирующих составах, в произ-ве ферромагн. и люминесцентных материалов, эмиссионных покрытий радиоламп и т.д.

Соли стронция, в т. ч. радиоактивного стронция, применяют в терапии кожных болезней, соли жирных к-т-при изготовлении консистентных смазок. 90Sr-источник b-излучения.

Хранят стронций в закрытой стеклянной посуде под слоем керосина.

Осн. источники загрязнения природы стабильным стронцием-сточные воды металлургич., электротехн., стекольного, ке-рамич. и свеклосахарного произ-ва. Радиоактивный стронций может поступать в окружающую среду в результате ядерных испытаний и аварий на АЭС. При крупных ядерных испытаниях выход 90Sr(T1/2 29,12 лет, b-излучатель) составляет 3,5%. Небольшие кол-ва 90Sr, образующиеся в ядерных реакторах, из-за дефектов в оболочке твэла могут поступать в теплоноситель, а затем при его очистке попадать в жидкие и газообразные отходы. 90Sr как аналог Са активно участвует в обмене в-в у растений. В растения 90Sr попадает при загрязнении листьев и из почвы через корни. Особенно много 90Sr накапливают бобовые, корне- и клубнеплоды и злаки.

При избытке стронция прежде всего поражаются костная ткань, печень и кровь. ПДК стронция в воде 8 мг/л, в воздухе для гидроксида, нитрата и оксида стронция 1 мг/м3, для карбоната, сульфата и фосфата 6 мг/м3. Радиоактивный стронций избирательно накапливается в скелете, мягкие ткани задерживают менее 1%, с возрастом отложение 90Sr в скелете понижается, у мужчин он накапливается больше, чем у женщин, в первые месяцы жизни ребенка отложение 90Sr на порядок, а 89Sr на два порядка выше, чем у взрослого человека. Для категории А допустимая концентрация 90Sr в воздухе рабочей зоны ДКА 4,4·10-2 Бк/л, допустимое содержание в костях ДСА 7,4·104 Бк, в легких 2,8·104 Бк.

Стронций открыт в 1790 А. Крофордом, металлический стронций получен впервые Г. Дэви в 1808.

Лит.: Получение стронция. Обзор литературы, М., 1972; Аналитическая химия стронция, М.„ 1978; Технология соединений бария и стронция, под ред. Ф.И. Стригунова, Э.Б. Гитиса, Хр., 1979; Алейникова М. Л., Клименко И. А., Стронций в природных и сбросных водах и способы его извлечения, М., 1980; Вредные химические вещества. Радиоактивные вещества. Справочник, Л., 1990. В. П. Данилов.

Еще по теме:

     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн