Stronti là kim loại nào? Nguyên tố hóa học stronti - mô tả, tính chất và công thức

Stronti (Sr) là một nguyên tố hóa học, một kim loại kiềm thổ thuộc nhóm thứ 2 của bảng tuần hoàn. Được sử dụng trong đèn tín hiệu màu đỏ và phốt pho, gây nguy hiểm lớn cho sức khỏe do ô nhiễm phóng xạ.

Lịch sử khám phá

Khoáng sản từ một mỏ chì gần làng Strontian ở Scotland. Ban đầu nó được công nhận là một loại bari cacbonat, nhưng Adair Crawford và William Cruikshank đã đề xuất vào năm 1789 rằng nó là một chất khác. Nhà hóa học Thomas Charles Hope đã đặt tên cho khoáng chất mới là strontit, theo tên làng, và stronti oxit SrO tương ứng, stronti. Kim loại này được phân lập vào năm 1808 bởi Sir Humphry Davy, người đã điện phân hỗn hợp hydroxit hoặc clorua ướt với oxit thủy ngân bằng cách sử dụng một cực âm thủy ngân và sau đó làm bay hơi thủy ngân khỏi hỗn hống thu được. Ông đặt tên cho nguyên tố mới bằng cách sử dụng gốc của từ "strontium".

Ở trong tự nhiên

Sự phong phú tương đối của stronti, nguyên tố thứ 38 của bảng tuần hoàn, trong không gian được ước tính là 18,9 nguyên tử cứ 10 6 nguyên tử silic. Nó chiếm khoảng 0,04% khối lượng của vỏ trái đất. Nồng độ trung bình của một nguyên tố trong nước biển bằng 8 mg / l.

Nguyên tố hóa học Stronti xuất hiện rộng rãi trong tự nhiên và được ước tính là chất phong phú thứ 15 trên Trái đất, đạt nồng độ 360 phần triệu. Với khả năng phản ứng cực mạnh, nó chỉ tồn tại ở dạng hợp chất. Các khoáng chất chính của nó là celestite (SrSO 4 sulfat) và strontianite (SrCO 3 cacbonat). Trong số này, celestite được tìm thấy với số lượng đủ để khai thác có lãi, hơn 2/3 nguồn cung trên thế giới đến từ Trung Quốc, trong khi nguồn cung của Tây Ban Nha và Mexico hầu hết phần còn lại. Tuy nhiên, khai thác strontianite có lợi hơn vì stronti thường được sử dụng ở dạng cacbonat hơn, nhưng các mỏ đã biết của nó tương đối ít.

Tính chất

Stronti là một kim loại mềm, tương tự như chì, khi cắt ra sẽ lấp lánh như bạc. Trong không khí, nó nhanh chóng phản ứng với oxy và hơi ẩm có trong khí quyển, tạo ra màu hơi vàng. Do đó, nó phải được bảo quản cách ly với khối không khí. Thông thường nó được lưu trữ trong dầu hỏa. Nó không xảy ra ở trạng thái tự do trong tự nhiên. Cùng với canxi, stronti chỉ được bao gồm trong 2 loại quặng chính: celestine (SrSO 4) và strontianite (SrCO 3).

Trong dãy các nguyên tố hóa học magie-canxi-stronti (kim loại kiềm thổ), Sr nằm ở nhóm 2 (trước đây là 2A) của bảng tuần hoàn giữa Ca và Ba. Ngoài ra, nó còn nằm ở thời kỳ thứ 5 giữa rubidi và yttrium. Vì bán kính nguyên tử của stronti tương tự như bán kính của canxi, nó dễ dàng thay thế bán kính sau trong các khoáng chất. Nhưng nó mềm hơn và dễ phản ứng hơn trong nước. Tạo thành hydroxit và khí hydro khi tiếp xúc. Có 3 dạng thù hình đã biết của stronti với các điểm chuyển tiếp là 235 ° C và 540 ° C.

Kim loại kiềm thổ thường không phản ứng với nitơ dưới 380 ° C và ở nhiệt độ phòng chỉ tạo thành oxit. Tuy nhiên, ở dạng bột, stronti tự bốc cháy với sự hình thành oxit và nitrua.

Tính chất hóa học và vật lý

Đặc điểm của nguyên tố hóa học stronti theo phương án:

• Tên, ký hiệu, số hiệu nguyên tử: stronti, Sr, 38.
• Nhóm, dấu chấm, khối: 2, 5, s.
• Khối lượng nguyên tử: 87,62 g / mol.
• Cấu hình điện tử: 5s 2.
• Sự phân bố của các electron trong các lớp vỏ: 2, 8, 18, 8, 2.
• Mật độ: 2,64 g / cm3.
• Điểm nóng chảy và sôi: 777 ° C, 1382 ° C.
• Trạng thái oxi hóa: 2.

đồng vị

Stronti tự nhiên là hỗn hợp của 4 đồng vị bền: 88 Sr (82,6%), 86 Sr (9,9%), 87 Sr (7,0%) và 84 Sr (0,56%). Trong số này, chỉ có 87 Sr là chất phóng xạ - nó được hình thành do sự phân rã của đồng vị phóng xạ rubidi 87 Rb với chu kỳ bán rã 4,88 × 10 10 năm. Người ta tin rằng 87 Sr được tạo ra trong quá trình "tổng hợp hạt nhân nguyên thủy" ( giai đoạn đầu vụ nổ lớn) cùng với các đồng vị 84Sr, 86Sr và 88Sr. Tùy thuộc vào vị trí, tỷ lệ của 87 Sr và 86 Sr có thể chênh lệch hơn 5 lần. Điều này được sử dụng để xác định niên đại các mẫu địa chất và xác định nguồn gốc của các bộ xương và đồ tạo tác bằng đất sét.

Kết quả của các phản ứng hạt nhân, người ta thu được khoảng 16 đồng vị phóng xạ tổng hợp của stronti, trong đó 90 Sr là bền nhất (chu kỳ bán rã 28,9 năm). Đồng vị này, được tạo ra trong một vụ nổ hạt nhân, được coi là sản phẩm phân rã nguy hiểm nhất. Do tính chất hóa học tương tự như canxi, nó được hấp thụ vào xương và răng, nơi nó tiếp tục đẩy các điện tử ra ngoài, gây tổn thương bức xạ, hủy hoại tủy xương, phá vỡ sự hình thành các tế bào máu mới và gây ung thư.

Tuy nhiên, trong các điều kiện được kiểm soát về mặt y tế, stronti được sử dụng để điều trị một số khối u ác tính bề ngoài và ung thư xương. Nó cũng được sử dụng dưới dạng stronti florua trong và trong máy phát nhiệt điện đồng vị phóng xạ, chuyển đổi nhiệt của quá trình phân rã phóng xạ thành điện năng, đóng vai trò là nguồn năng lượng nhẹ, tồn tại lâu dài trong các phao điều hướng, trạm thời tiết từ xa và tàu vũ trụ.

89 Sr được sử dụng để điều trị ung thư vì nó tấn công mô xương, tạo ra bức xạ beta và phân hủy sau vài tháng (thời gian bán hủy 51 ngày).

Nguyên tố hóa học stronti không cần thiết cho hình thức cao hơn cuộc sống, muối của nó thường không độc. Điều làm cho 90 Sr trở nên nguy hiểm là nó được sử dụng để tăng mật độ và sự phát triển của xương.

Kết nối

Tính chất của nguyên tố hóa học stronti rất giống với Trong các hợp chất, Sr có trạng thái oxi hóa độc quyền +2 ở dạng ion Sr 2+. Kim loại là một chất khử hoạt động và dễ dàng phản ứng với halogen, oxy và lưu huỳnh để tạo ra halogenua, oxit và sunfua.

Các hợp chất stronti có giá trị thương mại khá hạn chế, vì các hợp chất canxi và bari tương ứng thường có tác dụng tương tự nhưng rẻ hơn. Tuy nhiên, một số trong số chúng đã được ứng dụng trong ngành công nghiệp. Vẫn chưa tìm ra những chất cần đạt được màu mâm xôi trong pháo hoa và đèn hiệu. Hiện nay, chỉ có các muối stronti, chẳng hạn như Sr (NO 3) 2 nitrat và Sr (ClO 3) 2 clorat, được sử dụng để có được màu này. Khoảng 5-10% tổng sản lượng của nguyên tố hóa học này được tiêu thụ bởi pháo hoa. Stronti hydroxit Sr (OH) 2 đôi khi được sử dụng để chiết xuất đường từ mật đường vì nó tạo thành một saccharide hòa tan mà từ đó đường có thể được thu hồi dễ dàng nhờ tác dụng của carbon dioxide. SrS monosulfide được sử dụng như một chất làm rụng lông và một thành phần trong phốt pho của các thiết bị điện phát quang và sơn dạ quang.

Ferit stronti tạo thành một họ hợp chất có công thức chung là SrFe x O y, thu được là kết quả của phản ứng ở nhiệt độ cao (1000-1300 ° C) của SrCO 3 và Fe 2 O 3. Chúng được sử dụng để làm nam châm gốm, ứng dụng rộng rãi trong loa, mô tơ gạt nước kính xe ô tô và đồ chơi trẻ em.

Sản lượng

Hầu hết celestite SrSO 4 khoáng hóa được chuyển đổi thành cacbonat theo hai cách: celestite được lọc trực tiếp với dung dịch natri cacbonat hoặc đun nóng với than để tạo thành sunfua. Ở giai đoạn thứ hai, thu được một chất có màu sẫm, chứa chủ yếu là stronti sunfua. "Tro đen" này hòa tan trong nước và được lọc. Stronti cacbonat kết tủa từ dung dịch sunfua bằng cách đưa vào khí cacbonic. Sunfat bị khử thành sunfua bằng cách khử cacbohydrat SrSO 4 + 2C → SrS + 2CO 2. Tế bào có thể được tạo ra bằng cách tiếp xúc điện hóa catốt, trong đó một thanh sắt nguội, đóng vai trò là cực âm, tiếp xúc với bề mặt của hỗn hợp kali và stronti clorua, và tăng lên khi stronti đông đặc trên nó. Các phản ứng trên các điện cực có thể được biểu diễn như sau: Sr 2+ + 2e - → Sr (catot); 2Cl - → Cl 2 + 2e - (cực dương).

Kim loại Sr cũng có thể được phục hồi từ oxit của nó bằng alumin. Nó dễ uốn và dẻo, dẫn điện tốt, nhưng được sử dụng tương đối ít. Một trong những công dụng của nó là làm chất tạo hợp kim cho nhôm hoặc magiê trong việc đúc các khối xi lanh. Stronti cải thiện khả năng gia công và khả năng chống rão của kim loại. Thay đổi phương pháp thu được stronti là quá trình khử oxit của nó bằng nhôm trong chân không ở nhiệt độ chưng cất.

Ứng dụng thương mại

Nguyên tố hóa học stronti được sử dụng rộng rãi trong thủy tinh của ống tia âm cực TV màu để ngăn tia X xuyên qua. Nó cũng có thể được sử dụng trong sơn phun. Đây dường như là một trong những nguồn phơi nhiễm công khai với stronti nhiều nhất. Ngoài ra, nguyên tố này còn được sử dụng để sản xuất nam châm ferit và luyện kẽm.

Các muối stronti được sử dụng trong pháo hoa, vì khi đốt cháy, chúng tạo màu đỏ cho ngọn lửa. Và một hợp kim của muối stronti với magiê được sử dụng như một phần của hỗn hợp tín hiệu và cháy.

Titanate có chỉ số khúc xạ và độ phân tán quang học cực cao, rất hữu ích trong quang học. Nó có thể được sử dụng thay thế cho kim cương, nhưng hiếm khi được sử dụng cho mục đích này do tính chất cực kỳ mềm và dễ bị trầy xước.

Stronti aluminat là một loại photpho sáng có tính ổn định lân quang lâu dài. Oxit đôi khi được sử dụng để cải thiện chất lượng của men gốm. Đồng vị 90 Sr là một trong những chất phát beta năng lượng cao có tuổi thọ cao nhất. Nó được sử dụng làm nguồn năng lượng cho máy phát nhiệt điện đồng vị phóng xạ (RTG), chuyển đổi nhiệt lượng tỏa ra trong quá trình phân hủy của các nguyên tố phóng xạ thành điện năng. Các thiết bị này được sử dụng trong tàu vũ trụ, trạm thời tiết từ xa, phao dẫn đường, v.v. - những nơi cần nguồn điện hạt nhân nhẹ và có tuổi thọ cao.

Sử dụng y tế của Strontium: Điều trị bằng thuốc

Đồng vị 89 ​​Sr là thành phần hoạt chất trong thuốc phóng xạ Metastron, được sử dụng để điều trị đau xương do ung thư tuyến tiền liệt di căn. Nguyên tố hóa học stronti hoạt động giống như canxi, nó chủ yếu được đưa vào xương ở những nơi tăng sinh xương. Bản địa hóa này tập trung hiệu ứng bức xạ vào tổn thương ung thư.

Đồng vị phóng xạ 90 Sr cũng được sử dụng trong liệu pháp điều trị ung thư. Bức xạ beta và thời gian dài của nó là lý tưởng cho xạ trị nông.

Một loại thuốc thử nghiệm được tạo ra bằng cách kết hợp stronti với axit ranelic thúc đẩy sự phát triển của xương, tăng mật độ xương và giảm gãy xương. Stronium ranelate được đăng ký ở Châu Âu như một phương pháp điều trị loãng xương.

Stronti clorua đôi khi được sử dụng trong kem đánh răng cho răng nhạy cảm. Hàm lượng của nó đạt 10%.

Các biện pháp phòng ngừa

Stronti nguyên chất có hoạt tính hóa học cao, và ở trạng thái bị nghiền nát, kim loại này sẽ tự bốc cháy. Do đó, nguyên tố hóa học này được coi là một nguy cơ cháy nổ.

Tác động đến cơ thể con người

Cơ thể con người hấp thụ stronti theo cách tương tự như canxi. Hai nguyên tố này giống nhau về mặt hóa học đến mức các dạng ổn định của Sr không gây ra nguy cơ sức khỏe đáng kể. Ngược lại, đồng vị phóng xạ 90 Sr có thể dẫn đến các bệnh và rối loạn xương khác nhau, bao gồm cả ung thư xương. Đơn vị stronti được sử dụng để đo bức xạ 90 Sr bị hấp thụ.

Stronti- một nguyên tố thuộc phân nhóm chính nhóm thứ hai, chu kỳ thứ năm của hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học D. I. Mendeleev, với số hiệu nguyên tử là 38. Nó được ký hiệu là Sr (lat. stronti). Chất đơn giản stronti là một kim loại kiềm thổ mềm, dễ uốn và dễ uốn, có màu trắng bạc. Nó có hoạt tính hóa học cao, trong không khí, nó nhanh chóng phản ứng với độ ẩm và oxy, trở nên được bao phủ bởi một lớp màng oxit màu vàng.

Năm 1764, một khoáng chất được tìm thấy trong một mỏ chì gần làng Strontian của Scotland, mà họ gọi là strontianite. Thời gian dài Nó được coi là một loại fluorit CaF2 hoặc witherit BaCO3, nhưng vào năm 1790, các nhà khoáng vật học người Anh là Crawford và Cruickshank đã phân tích khoáng chất này và phát hiện ra rằng nó chứa một loại "đất" mới, và theo ngôn ngữ hiện tại là oxit.

Độc lập với chúng, cùng một loại khoáng chất đã được nghiên cứu bởi một nhà hóa học người Anh khác, Hope. Với kết quả tương tự, ông thông báo rằng có một nguyên tố mới trong strontianite - kim loại stronti.

Rõ ràng, khám phá này đã ở "trong không khí", bởi vì gần như đồng thời nhà hóa học nổi tiếng người Đức Klaproth đã thông báo về việc phát hiện ra một "trái đất" mới.

Cùng năm đó, nhà hóa học nổi tiếng người Nga, Viện sĩ Toviy Egorovich Lovitz, cũng bắt gặp dấu vết của "trái đất stronti". Từ lâu, ông đã quan tâm đến loại khoáng vật được gọi là nặng hạt. Trong khoáng chất này (thành phần của nó là BaSO4), Karl Scheele đã phát hiện ra oxit của nguyên tố mới vào năm 1774 vào năm 1774. Chúng ta không biết tại sao Lovitz lại không thờ ơ với trận đấu hạng nặng; Người ta chỉ biết rằng nhà khoa học, người đã khám phá ra đặc tính hấp phụ của than đá và làm được nhiều việc hơn nữa trong lĩnh vực hóa học hữu cơ và đại cương, đã thu thập các mẫu khoáng vật này. Nhưng Lovitz không chỉ là một nhà sưu tập, ông đã sớm bắt đầu nghiên cứu một cách có hệ thống về spar nặng và vào năm 1792 đã đi đến kết luận rằng khoáng chất này chứa một tạp chất chưa được biết đến. Ông đã cố gắng khai thác khá nhiều từ bộ sưu tập của mình - hơn 100 g "đất" mới và tiếp tục khám phá các đặc tính của nó. Kết quả của nghiên cứu được công bố vào năm 1795.

Do đó, gần như đồng thời, một số nhà nghiên cứu trong Những đất nước khác nhau tiến gần đến việc phát hiện ra stronti. Nhưng ở dạng sơ cấp, nó chỉ được xuất hiện duy nhất vào năm 1808.

Nhà khoa học xuất sắc cùng thời với ông, Humphry Davy, đã hiểu rằng nguyên tố của đất stronti dường như phải là một kim loại kiềm thổ, và ông đã thu được nó bằng cách điện phân, tức là theo cách tương tự như canxi, magiê, bari. Cụ thể hơn, stronti kim loại đầu tiên trên thế giới thu được bằng cách điện phân hiđroxit làm ẩm của nó. Stronti giải phóng ở cực âm ngay lập tức kết hợp với thủy ngân, tạo thành hỗn hống. Phân hủy hỗn hống bằng cách đun nóng, Davy cô lập được kim loại nguyên chất.

Stronti(lat. Stronti), Sr, một nguyên tố hóa học thuộc nhóm II của hệ thống tuần hoàn Mendeleev, số hiệu nguyên tử 38, khối lượng nguyên tử 87,62, kim loại màu trắng bạc. Stronti tự nhiên bao gồm một hỗn hợp của bốn đồng vị bền: 84 Sr, 86 Sr, 87 Sr và 88 Sr; phổ biến nhất là 88 Sr (82,56%).

Các đồng vị phóng xạ có số khối từ 80 đến 97 đã được thu nhận một cách nhân tạo, bao gồm cả. 90 Sr (T ½ = 27,7 năm), được hình thành trong quá trình phân hạch của uranium. Vào năm 1790, bác sĩ người Scotland A. Crawford, khi kiểm tra một khoáng chất được tìm thấy gần khu định cư Stronshian (ở Scotland), đã phát hiện ra rằng nó có chứa một "trái đất" trước đây chưa được biết đến, được gọi là strontian. Sau đó nó trở thành stronti oxit SrO. Năm 1808, G. Davy, cho phép điện phân ở catot thủy ngân một hỗn hợp gồm hiđroxit Sr (OH) 2 ẩm với oxit thủy ngân, thu được hỗn hống Stronti.

Sự phân bố của Stronti trong tự nhiên. Hàm lượng trung bình của Stronti trong vỏ trái đất (clarke) là 3,4 · 10 -2% khối lượng; trong các quá trình địa hóa, nó là vệ tinh của canxi. Khoảng 30 khoáng chất Stronti được biết đến; quan trọng nhất là celestine SrSO 4 và strontianite SrCO 3. Trong đá magma, stronti chủ yếu ở dạng phân tán và xâm nhập dưới dạng tạp chất đẳng cấu vào mạng tinh thể của các khoáng chất canxi, kali và bari. Trong sinh quyển, Stronti tích tụ trong đá cacbonat và đặc biệt là trong trầm tích của các hồ muối và đầm phá (trầm tích celestine).

Tính chất vật lý của stronti.Ở nhiệt độ phòng, mạng tinh thể của Stronti là lập phương tâm diện (α-Sr) với chu kỳ a = 6,0848Å; ở nhiệt độ trên 248 ° C, nó chuyển thành biến thể lục giác (β-Sr) với chu kỳ mạng a = 4,32 Å và c = 7,06 Å; ở 614 ° C nó biến đổi thành một biến thể lập phương tâm khối (γ-Sr) với chu kỳ a = 4,85Å. Bán kính nguyên tử 2,15Å, bán kính ion Sr 2+ 1,20Å. Khối lượng riêng của dạng α là 2,63 g / cm 3 (20 ° C); t pl 770 ° C, t kip 1383 ° C; nhiệt dung riêng 737,4 kJ / (kg K); điện trở suất 22,76 · 10 -6 ohm · cm -1. Stronti là chất thuận từ, độ cảm từ của nguyên tử ở nhiệt độ phòng là 91,2 · 10 -6. Stronti là một kim loại dẻo mềm, có thể dễ dàng cắt bằng dao.

Tính chất hóa học. Cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử Sr 5s 2; trong các hợp chất nó thường có trạng thái oxi hóa +2. Stronti là một kim loại kiềm thổ, về mặt hóa học tương tự như Ca và Ba. Kim loại stronti bị oxi hóa nhanh trong không khí, tạo thành màng bề mặt màu vàng có chứa oxit SrO, peroxit SrO 2 và Sr 3 N 2 nitrua. Với oxy, ở điều kiện thường, nó tạo thành oxit SrO (bột màu trắng xám), dễ biến đổi thành cacbonat SrCO 3 trong không khí; tương tác mạnh với nước, tạo thành hiđroxit Sr (OH) 2 - một bazơ mạnh hơn Ca (OH) 2. Khi đun nóng trong không khí, nó dễ bốc cháy và Stronti dạng bột bắt lửa tự phát trong không khí, vì vậy Stronti được bảo quản trong các bình kín dưới một lớp dầu hỏa. Nhanh chóng phân hủy nước với sự giải phóng hydro và sự hình thành hydroxit. Tại nhiệt độ cao tương tác với hydro (> 200 ° C), nitơ (> 400 ° C), phốt pho, lưu huỳnh và halogen. Khi đun nóng, nó tạo thành các hợp chất liên kim với kim loại, chẳng hạn như SrPb 3, SrAg 4, SrHg 8, SrHg 12. Trong số các muối stronti, các halogenua (trừ florua), nitrat, axetat và clorat đều dễ tan trong nước; cacbonat, sunfat, oxalat và photphat khó tan. Sự kết tủa của Stronti dưới dạng oxalat và sulfat được sử dụng để xác định phân tích của nó. Nhiều muối Stronti tạo thành các hyđrat kết tinh chứa từ 1 đến 6 phân tử nước kết tinh. SrS sulfua bị thủy phân dần dần bởi nước; Sr 3 N 2 nitrua (tinh thể màu đen) dễ bị phân hủy do nước giải phóng NH 3 và Sr (OH) 2. Stronti tan tốt trong amoniac lỏng, tạo dung dịch màu xanh lam đậm.

Nhận Strontium. Nguyên liệu chính để sản xuất các hợp chất stronti là các chất cô đặc từ quá trình làm giàu celestine và strontianite. Kim loại stronti thu được bằng cách khử oxit stronti với nhôm ở 1100-1150 ° C:

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

Quá trình này được thực hiện trong các thiết bị điện chân không [ở 1 N / m 2 (10 -2 mm Hg)] hoạt động định kỳ. Hơi stronti ngưng tụ trên bề mặt được làm mát của bình ngưng được lắp vào thiết bị; Khi kết thúc quá trình khử, thiết bị chứa đầy argon và chất ngưng tụ được nấu chảy, chảy vào khuôn. Stronti cũng thu được bằng cách điện phân nóng chảy chứa 85% SrCl 2 và 15% KCl, tuy nhiên, trong quá trình này, hiệu suất hiện tại thấp và kim loại bị nhiễm muối, nitrua và oxit. Trong công nghiệp, điện phân với cực âm lỏng tạo ra hợp kim stronti, ví dụ, với thiếc.

Ứng dụng của Strontium. Stronti dùng để khử oxy đồng và đồng. 90 Sr là nguồn bức xạ β trong pin điện nguyên tử. Stronti được sử dụng để sản xuất phốt pho và pin mặt trời, cũng như các hợp kim có tính pyrophoric cao. Ôxít stronti là thành phần của một số kính quang học và ôxít cực âm của ống chân không. Các hợp chất stronti tạo cho ngọn lửa có màu đỏ anh đào mãnh liệt, đó là lý do tại sao một số trong số chúng được sử dụng trong pháo hoa. Strontianite được đưa vào xỉ để làm sạch thép cấp cao khỏi lưu huỳnh và phốt pho; Stronti cacbonat được sử dụng trong các cốc không bay hơi và cũng được thêm vào men và men chịu thời tiết để phủ sứ, thép và hợp kim nhiệt độ cao. Chromate SrCrO 4 là một chất màu rất ổn định để sản xuất sơn nghệ thuật, SrTiO 3 titanate được sử dụng làm chất sắt điện, nó là một phần của gốm sứ. Muối stronti của axit béo ("xà phòng stronti") được sử dụng để tạo ra các loại mỡ bôi trơn đặc biệt.

Muối và các hợp chất của Stronti có độc tính thấp; Khi làm việc với chúng, người ta phải hướng dẫn các quy định về an toàn với muối của kim loại kiềm và kiềm thổ.

Stronti trong cơ thể. Stronti - thành phần vi sinh vật, thực vật và động vật. Ở loài cá phóng xạ biển (acantaria), bộ xương bao gồm stronti sulfat - celestine. Rong biển chứa 26-140 mg Stronti trên 100 g chất khô, thực vật trên cạn - 2,6, động vật biển - 2-50, động vật trên cạn - 1,4, vi khuẩn - 0,27-30. Sự tích lũy Stronti của các sinh vật khác nhau không chỉ phụ thuộc vào loài, đặc điểm của chúng mà còn phụ thuộc vào tỷ lệ Stronti với các nguyên tố khác, chủ yếu là Ca và P, trong môi trường, cũng như sự thích nghi của sinh vật với một môi trường địa hóa cụ thể.

Động vật nhận được Stronti bằng nước và thức ăn. Stronti được hấp thụ bởi người gầy, và bài tiết chủ yếu qua ruột già. Một số chất (polysaccharid của tảo, nhựa trao đổi cation) ngăn cản sự hấp thụ Stronti. Kho chứa Stronti chính trong cơ thể là mô xương, tro chứa khoảng 0,02% Stronti (trong các mô khác - khoảng 0,0005%). Sự dư thừa muối stronti trong chế độ ăn của chuột gây ra bệnh còi xương "stronti". Ở động vật sống trên đất có lượng celestine đáng kể, trong cơ thể có hàm lượng Stronti tăng cao dẫn đến giòn xương, còi xương và các bệnh khác. Tại các tỉnh địa hóa sinh giàu Stronti (một số vùng miền Trung và Đông Á, Bắc Âu và những nơi khác), cái gọi là bệnh Urov có thể xảy ra.

Stronti-90. Trong số các đồng vị nhân tạo của Stronti, hạt nhân phóng xạ 90 Sr tồn tại lâu dài của nó là một trong những thành phần quan trọng gây ô nhiễm phóng xạ của sinh quyển. Khi ở trong môi trường, 90 Sr được đặc trưng bởi khả năng được bao gồm (chủ yếu cùng với Ca) trong các quá trình trao đổi chất của thực vật, động vật và con người. Do đó, khi đánh giá mức độ ô nhiễm của sinh quyển với 90 Sr, người ta thường tính tỷ lệ 90 Sr / Ca theo đơn vị stronti (1 s.u. = 1 micron μcurie 90 Sr trên 1 g Ca). Khi 90 Sr và Ca di chuyển dọc theo chuỗi sinh học và thức ăn, sự phân biệt Stronti xảy ra, đối với biểu thức định lượng mà chúng tìm thấy "hệ số phân biệt", tỷ lệ 90 Sr / Ca trong liên kết tiếp theo của sinh vật hoặc chuỗi thức ănđến cùng một giá trị trong liên kết trước đó. Theo quy luật, ở mắt xích cuối cùng của chuỗi thức ăn, nồng độ 90 Sr thấp hơn nhiều so với ở mắt xích ban đầu.

Thực vật có thể nhận 90 Sr trực tiếp từ sự ô nhiễm trực tiếp của lá hoặc từ đất qua rễ (trong trường hợp này ảnh hưởng lớn có loại đất, độ ẩm, độ pH, hàm lượng Ca và chất hữu cơ Vân vân.). Tương đối nhiều hơn 90 Sr được tích lũy bởi cây họ đậu, cây lấy củ và củ, ít hơn bởi ngũ cốc, bao gồm cả ngũ cốc và lanh. 90 Sr được tích lũy trong hạt và quả ít hơn đáng kể so với các cơ quan khác (ví dụ, 90 Sr trong lá và thân lúa mì nhiều hơn 10 lần so với ngũ cốc). Ở động vật (chủ yếu là thức ăn từ thực vật) và con người (chủ yếu là sữa bò và cá), 90 Sr tích tụ chủ yếu trong xương. Lượng 90 Sr lắng đọng trong cơ thể động vật và con người phụ thuộc vào tuổi của cá thể, số lượng hạt nhân phóng xạ tới, tốc độ phát triển của mô xương mới và những người khác. 90 Sr gây nguy hiểm lớn cho trẻ em, trong cơ thể trẻ nó xâm nhập vào cơ thể với sữa và tích tụ trong các mô xương đang phát triển nhanh chóng.

Tác dụng sinh học của 90 Sr có liên quan đến bản chất phân bố của nó trong cơ thể (tích tụ trong bộ xương) và phụ thuộc vào liều lượng bức xạ β tạo ra bởi nó và đồng vị phóng xạ con của nó 90 Y. Với việc hấp thụ kéo dài 90 Sr vào cơ thể, ngay cả với một lượng tương đối nhỏ, do mô xương bị chiếu xạ liên tục, bệnh bạch cầu và ung thư xương có thể phát triển. Những thay đổi đáng kể trong mô xương được quan sát thấy khi hàm lượng 90 Sr trong chế độ ăn là khoảng 1 microcurie trên 1 g Ca. Việc ký kết Hiệp ước cấm thử vũ khí hạt nhân trong khí quyển, không gian bên ngoài và dưới nước vào năm 1963 tại Moscow đã dẫn đến việc giải phóng gần như hoàn toàn khí quyển từ 90 Sr và giảm các dạng di động của nó trong đất.

MẶT BẰNG (Strontium, Sr) - một nguyên tố hóa học của hệ thống tuần hoàn D. I. Mendeleev, một phân nhóm của kim loại kiềm thổ. Trong cơ thể người, S. cạnh tranh với canxi(xem) để đưa vào mạng tinh thể của hydroxyapatit xương(cm.). 90 Sr, một trong những sản phẩm phân hạch phóng xạ tồn tại lâu nhất uranium(xem), tích tụ trong khí quyển và sinh quyển trong quá trình thử nghiệm vũ khí hạt nhân (xem), gây nguy hiểm lớn cho nhân loại. Đồng vị phóng xạ của S. được sử dụng trong y học để xạ trị (xem), làm nhãn phóng xạ trong dược phẩm phóng xạ chẩn đoán (xem) trong biol y tế. nghiên cứu, cũng như trong pin điện nguyên tử. Các hợp chất của S. được sử dụng trong máy dò lỗ hổng, trong các dụng cụ nhạy cảm và trong các thiết bị chống tĩnh điện. Ngoài ra, S. còn được sử dụng trong điện tử vô tuyến, pháo hoa, trong các ngành công nghiệp luyện kim và hóa chất cũng như sản xuất các sản phẩm gốm sứ. Các mối liên hệ của S. không độc. Khi làm việc với kim loại S., người ta cần được hướng dẫn các quy tắc xử lý kim loại kiềm (xem) và kim loại kiềm thổ (xem).

S. được phát hiện trong thành phần của khoáng vật, sau này được gọi là SrC03 strontianite, vào năm 1787 gần thành phố Strontiana của Scotland.

Số thứ tự của stronti là 38, khối lượng (khối lượng) nguyên tử là 87,62. Hàm lượng S. trong vỏ trái đất trung bình 4-10 2 wt. %, trong nước biển - 0,013% (13 mg / l). Các khoáng chất strontianite và celestite SrSO 4 có tầm quan trọng trong công nghiệp.

Cơ thể con người chứa khoảng. 0,32 g stronti, chủ yếu trong mô xương, trong máu, nồng độ của S. bình thường là 0,035 mg / l, trong nước tiểu - 0,039 mg / l.

S. là kim loại mềm màu trắng bạc, t ° pl 770 °, t ° kip 1383 °.

Theo chem. Tính chất của S. tương tự như canxi và bari(xem), trong các hợp chất, hóa trị của stronti là 4-2, hoạt động hóa học, bị oxy hóa ở điều kiện thường với nước để tạo thành Sr (OH) 2, cũng như oxy và các chất oxy hóa khác.

S. vào cơ thể người hl. arr. với thức ăn thực vật, cũng như với sữa. Nó được hấp thụ ở ruột non và nhanh chóng trao đổi với S. có trong xương. Việc loại bỏ S. khỏi một sinh vật được củng cố bởi các phức hợp, axit amin, polyphotphat. Tăng canxi và flo(xem) trong nước cản trở sự tích tụ của S. trong xương. Với việc tăng hàm lượng canxi trong khẩu phần ăn lên 5 lần, sự tích tụ của S. trong cơ thể giảm đi một nửa. Ăn quá nhiều S. với thức ăn và nước uống do nội dung cao trong đất của một số địa hóa. các tỉnh (ví dụ, ở một số huyện nhất định của Đông Siberia) gây ra một căn bệnh lưu hành - bệnh urê (xem. Kashina - bệnh Beck).

Trong xương, máu và biol khác. Các chất nền của S. xác định hl. arr. các phương pháp quang phổ (xem Quang phổ).

chất phóng xạ stronti

S. tự nhiên bao gồm bốn đồng vị bền với các số khối 84, 86, 87 và 88, trong đó đồng vị sau là phổ biến nhất (82,56%). Đã biết mười tám đồng vị phóng xạ của lưu huỳnh (với các số khối 78–83, 85, 89–99) và bốn đồng vị của các đồng vị có số khối 79, 83, 85 và 87 (xem Isomerism).

Trong y học, 90Sr được sử dụng để xạ trị trong nhãn khoa và da liễu, cũng như trong các thí nghiệm sinh học phóng xạ như một nguồn bức xạ β. 85Sr được sản xuất bằng cách chiếu xạ mục tiêu stronti được làm giàu bằng đồng vị 84Sr với neutron trong lò phản ứng hạt nhân bằng phản ứng 84Sr (11.7) 85Sr, hoặc được tạo ra ở cyclotron bằng cách chiếu xạ mục tiêu rubidi tự nhiên bằng proton hoặc deuteron, ví dụ, bằng phản ứng 85Rb (p, n) 85Sr. Hạt nhân phóng xạ 85Sr phân rã bằng sự bắt giữ electron, phát ra bức xạ gamma có năng lượng E gamma lần lượt bằng 0,513 MeV (99,28%) và 0,868 MeV (< 0,1%).

87mSr cũng có thể thu được bằng cách chiếu xạ mục tiêu stronti trong lò phản ứng bởi phản ứng 86Sr (n, gamma) 87mSr, nhưng sản lượng của đồng vị mong muốn thấp, ngoài ra, đồng vị 85Sr và 89Sr được hình thành đồng thời với 87mSr. Do đó, 87niSr thường được sản xuất bằng máy phát đồng vị (xem Tham khảo. Máy phát đồng vị phóng xạ) dựa trên đồng vị mẹ của yttrium-87 - 87Y (T1 / 2 = 3,3 ngày). 87mSr phân rã với sự chuyển đổi đồng phân, phát ra bức xạ gamma có năng lượng Egamma là 0,388 MeV, và một phần có sự bắt giữ điện tử (0,6%).

89Sr được chứa trong các sản phẩm phân hạch cùng với 90Sr, vì vậy 89Sr thu được bằng cách chiếu xạ lưu huỳnh tự nhiên trong lò phản ứng. Trong trường hợp này, tạp chất 85Sr chắc chắn được hình thành. Đồng vị 89Sr phân rã bằng cách phát ra bức xạ P có năng lượng 1,463 MeV (xấp xỉ 100%). Quang phổ còn chứa một vạch bức xạ gamma rất yếu có năng lượng E gamma bằng 0,95 MeV (0,01%).

90Sr thu được bằng cách phân lập từ hỗn hợp các sản phẩm phân hạch uranium (xem). Đồng vị này phân rã khi phát ra bức xạ beta có năng lượng E beta bằng 0,546 Meu (100%), không kèm theo bức xạ gamma. Sự phân rã của 90Sr dẫn đến sự hình thành một hạt nhân phóng xạ con 90Y, hạt nhân này phân rã (T1 / 2 = 64 giờ) với sự phát ra bức xạ p, gồm hai thành phần có Ep bằng 2,27 MeV (99%) và 0,513 MeV ( 0 .02%). Sự phân rã 90Y cũng phát ra bức xạ gamma rất yếu với năng lượng 1,75 MeV (0,02%).

Đồng vị phóng xạ 89Sr và 90Sr, có trong chất thải của ngành công nghiệp hạt nhân và được hình thành trong quá trình thử nghiệm vũ khí hạt nhân, trong quá trình ô nhiễm Môi trường có thể xâm nhập vào cơ thể người bằng thức ăn, nước uống, không khí. Định lượng sự di chuyển của S. trong sinh quyển thường được thực hiện so với canxi. Trong hầu hết các trường hợp, khi 90Sr di chuyển từ liên kết trước đó trong chuỗi tiếp theo, nồng độ của 90Sr giảm trên 1 g canxi (được gọi là hệ số phân biệt), ở người lớn trong liên kết cơ thể-chế độ ăn, hệ số này là 0,25 .

Giống như các hợp chất hòa tan của các nguyên tố kiềm thổ khác, các hợp chất hòa tan của S. được hấp thụ tốt từ go. - kish. một con đường (10-60%), sự hấp thụ của các kết nối kém hòa tan S. (ví dụ, SrTi03) tạo ra ít hơn 1%. Mức độ hấp thụ các hạt nhân phóng xạ của S. trong ruột phụ thuộc vào tuổi. Với sự gia tăng hàm lượng canxi trong khẩu phần ăn, sự tích tụ của S. trong cơ thể giảm đi. Sữa thúc đẩy tăng hấp thu S. và canxi trong ruột. Người ta tin rằng điều này là do sự hiện diện của lactose và lysine trong sữa.

Khi hít vào, các hợp chất S. hòa tan nhanh chóng bị đào thải khỏi phổi, trong khi SrTi03 kém hòa tan được trao đổi trong phổi cực kỳ chậm. Sự xâm nhập của hạt nhân phóng xạ S. qua lớp da còn nguyên vẹn làm xuất hiện vết ứng. một%. Qua vùng da bị tổn thương (vết cắt, vết bỏng, v.v.)? cũng như từ mô dưới da và mô cơ, S. được hấp thu gần như hoàn toàn.

S. là một nguyên tố tạo xương. Bất kể con đường và nhịp điệu xâm nhập vào cơ thể, các hợp chất 90Sr hòa tan được tích lũy một cách có chọn lọc trong xương. TRONG mô mềmít hơn 1% 90Sr được giữ lại.

Với việc tiêm tĩnh mạch, S. được thải trừ rất nhanh khỏi máu. Ngay sau khi dùng thuốc, nồng độ S. trong xương sẽ cao hơn 100 lần hoặc hơn trong các mô mềm. Sự phân biệt Nek-ry trong tích lũy 90Sr trong các cơ thể và vải riêng biệt được ghi nhận. Nồng độ 90Sr tương đối cao hơn ở động vật thí nghiệm được tìm thấy ở thận, tuyến nước bọt và tuyến giáp, và nồng độ thấp nhất được tìm thấy ở da, tủy xương và tuyến thượng thận. Nồng độ 90Sr ở vỏ thận luôn cao hơn ở tủy thận. S. lúc đầu tồn tại trên bề mặt xương (màng xương, màng xương), sau đó phân bố tương đối đồng đều trong toàn bộ thể tích của xương. Tuy nhiên, sự phân bố của 90Sr trong phần khác nhau cùng một xương và trong các xương khác nhau là không đồng đều. Trong thời gian đầu sau khi dùng, nồng độ 90Sr trong biểu sinh và dị vật trong xương của động vật thí nghiệm cao hơn xấp xỉ 2 lần so với diaphysis. Từ giai đoạn biểu sinh và chuyển hóa, 90Sr được đào thải nhanh hơn so với giai đoạn đầu chuyển dạng: trong 2 tháng. nồng độ 90Sr ở xương biểu bì và dị hình xương giảm 4 lần, còn ở thể di tinh hầu như không thay đổi. Ban đầu 90Sr tập trung ở những vị trí mà ở đó có sự hình thành xương đang hoạt động. Sự lưu thông máu và bạch huyết dồi dào trong các vùng biểu mô của xương góp phần làm lắng đọng 90Sr ở chúng nhiều hơn so với vùng diaphysis của xương ống. Lượng 90Sr lắng đọng trong xương động vật không cố định. Sự cố định 90Sr trong xương giảm mạnh theo độ tuổi được tìm thấy ở tất cả các loài động vật. Sự lắng đọng 90Sr trong khung xương phụ thuộc đáng kể vào giới tính, thời kỳ mang thai, cho con bú và trạng thái của hệ thống nội tiết thần kinh. Sự lắng đọng 90Sr cao hơn trong bộ xương đã được ghi nhận ở chuột đực. Trong bộ xương của con cái mang thai, 90Sr tích lũy ít hơn (tới 25%) so với ở động vật đối chứng. Quá trình tiết sữa có ảnh hưởng đáng kể đến sự tích lũy 90Sr trong khung xương của con cái. Với sự ra đời của 90Sr 24 giờ sau khi sinh, 90Sr được giữ lại trong bộ xương của chuột ít hơn 1,5-2 lần so với những con cái không cho con bú.

Sự xâm nhập của 90Sr vào các mô của phôi và thai phụ thuộc vào giai đoạn phát triển của chúng, trạng thái của nhau thai và thời gian lưu thông của đồng vị trong máu của người mẹ. Sự thâm nhập của 90Sr vào thai nhi càng lớn dài hạn hơn mang thai tại thời điểm sử dụng hạt nhân phóng xạ.

Để giảm tác hại của các hạt nhân phóng xạ stronti, cần hạn chế sự tích tụ của chúng trong cơ thể. Vì mục đích này, khi da bị nhiễm bẩn, cần phải nhanh chóng tẩy nhiễm các vùng da hở của nó (với chế phẩm "Protection-7", bột giặt "Era" hoặc "Astra", NEDE paste). Trong trường hợp uống các hạt nhân phóng xạ stronti, nên dùng thuốc giải độc để liên kết hoặc hấp thụ hạt nhân phóng xạ. Các thuốc giải độc như vậy bao gồm bari sulfat hoạt hóa (adso-bar), polysurmin, các chế phẩm axit alginic, ... Ví dụ, thuốc adsobar, khi uống ngay sau khi hạt nhân phóng xạ đi vào dạ dày, làm giảm sự hấp thu của chúng từ 10-30 lần. Chất hấp phụ và chất giải độc nên được kê đơn ngay sau khi phát hiện tổn thương bởi các hạt nhân phóng xạ stronti, vì sự chậm trễ trong trường hợp này dẫn đến tác dụng tích cực của chúng giảm mạnh. Đồng thời, nên kê đơn thuốc gây nôn (apomorphin) hoặc sản xuất dịch rửa dạ dày dồi dào, sử dụng thuốc nhuận tràng muối, thụt rửa. Trong trường hợp bị tổn thương bởi các chế phẩm dạng bụi, cần phải rửa sạch mũi và khoang miệng, thuốc long đờm (chữa nhiệt miệng bằng soda), amoni clorua, tiêm các chế phẩm canxi, thuốc lợi tiểu. Trong nhiều hơn nữa trễ hẹn sau khi thất bại, để giảm sự lắng đọng của các hạt nhân phóng xạ S. trong xương, nên sử dụng cái gọi là. stronti ổn định (S. lactat hoặc S. gluconat). Liều lượng lớn canxi uống hoặc MofyT tiêm tĩnh mạch thay thế các chế phẩm stronti ổn định nếu không có sẵn các chế phẩm này. Liên quan đến việc tái hấp thu tốt các nhân phóng xạ stronti ở ống thận, việc sử dụng thuốc lợi tiểu cũng được chỉ định.

Nek-swarm giảm tích tụ các hạt nhân phóng xạ của S. trong một sinh vật có thể đạt được bằng cách tạo ra các mối quan hệ cạnh tranh giữa chúng và đồng vị ổn định S. hoặc canxi, và cũng tạo ra sự thiếu hụt các nguyên tố này khi hạt nhân phóng xạ của S. đã được cố định. trong một bộ xương. Nhưng phương tiện hiệu quả Việc kết hợp stronti phóng xạ từ cơ thể vẫn chưa được tìm thấy.

Hoạt động quan trọng tối thiểu không yêu cầu đăng ký hoặc cho phép từ Cơ quan Kiểm tra Vệ sinh Nhà nước đối với 85mSr, 85Sr, 89Sr và 90Sr lần lượt là 3,5 * 10 -8, 10 -10, 2,8 * 10 -11 và 1,2 * 10 -12 curies / l.

Thư mục: Borisov V.P. và những người khác. Chăm sóc cấp cứu khi phơi nhiễm bức xạ cấp tính, M., 1976; Buldakov L. A. và Moskalev Yu I. Các vấn đề về phân phối và ước lượng thực nghiệm mức chấp nhận được Cs137, Sr90 và Ru106, M., 1968, bibliogr .; Voinar A. I. Vai trò sinh học của các nguyên tố vi lượng đối với cơ thể động vật và con người, tr. 46, M., 1960; Ilyin JI. A. và Ivannikov A. T. Chất phóng xạ và vết thương, M., 1979; To and with and in fi-on B. S. and T about r ben to about V. P. Sự sống của một mô xương, M., 1979; JI e in và V. I N. Lấy các chế phẩm phóng xạ, M., 1972; Chuyển hóa stronti, ed. J. M. A. Lenihena và những người khác, trans. từ tiếng Anh, M., 1971; Poluektov N. S. và những người khác. Hóa học phân tích của stronti, M., 1978; P em và G. Giáo trình hóa học vô cơ, trans. từ tiếng Đức, tập 1, M., 1972; Bảo vệ bệnh nhân trong điều tra hạt nhân phóng xạ, Oxford, 1969, bibliogr; Bảng đồng vị, ed. của C. M. Lederer a. V. S. Shirley, N. Y. a. o., 1978.

A. V. Babkov, Yu I. Moskalev (rad.).