Stronsium (Sr) kimyəvi elementdir, dövri cədvəlin 2-ci qrupunun qələvi torpaq metalıdır. Qırmızı siqnal işıqlarında və fosforlarda istifadə olunur, radioaktiv çirklənmədə sağlamlıq üçün böyük təhlükə yaradır.
Kəşf tarixçəsi
Şotlandiyanın Strontian kəndi yaxınlığındakı qurğuşun mədənindən alınan mineral. Əvvəlcə müxtəlif barium karbonat kimi tanınırdı, lakin Adair Crawford və William Cruikshank 1789-cu ildə bunun fərqli bir maddə olduğunu irəli sürdülər. Kimyaçı Tomas Çarlz Hope kəndin adı ilə yeni mineral strontit və müvafiq stronsium oksidi SrO stronsium adlandırdı. Metal 1808-ci ildə ser Humphry Davy tərəfindən təcrid edilmişdir, o, bir civə katodundan istifadə edərək yaş hidroksid və ya xlorid qarışığını civə oksidi ilə elektroliz etmiş və sonra meydana gələn amalgamdan civəni buxarlandırmışdır. O, yeni elementi "stronsium" sözünün kökündən istifadə edərək adlandırdı.
Təbiətdə olmaq
Dövri cədvəlin otuz səkkizinci elementi olan stronsiumun kosmosda nisbi bolluğunun hər 106 silisium atomu üçün 18,9 atom olduğu təxmin edilir. Bu barədəYer qabığının kütləsinin 0,04%-ni təşkil edir. Dəniz suyunda elementin orta konsentrasiyası 8 mq/l-dir.
Stronsium kimyəvi elementi təbiətdə geniş yayılmışdır və milyonda 360 hissə konsentrasiyaya çatan Yer kürəsində ən çox yayılmış 15-ci maddə olduğu təxmin edilir. Həddindən artıq reaktivliyini nəzərə alaraq, o, yalnız birləşmələr şəklində mövcuddur. Əsas mineralları selestin (sulfat SrSO4) və strontianitdir (karbonat SrCO3). Bunlardan, dünya tədarükünün 2/3-dən çoxu Çindən gələn selestit gəlirli mədən üçün kifayət qədər miqdarda olur, qalan hissəsini isə İspaniya və Meksika təmin edir. Bununla belə, stronsiyanitin çıxarılması daha sərfəlidir, çünki stronsium daha çox karbonat şəklində istifadə olunur, lakin məlum yataqlar nisbətən azdır.
Xüsusiyyətlər
Stronsium qurğuşuna bənzər yumşaq metaldır, kəsildikdə gümüş kimi parlayır. Havada o, atmosferdə mövcud olan oksigen və nəmlə tez reaksiyaya girərək sarımtıl bir rəng əldə edir. Buna görə də hava kütlələrindən təcrid olunmuş şəkildə saxlanmalıdır. Çox vaxt kerosin içərisində saxlanılır. Təbiətdə sərbəst vəziyyətdə baş vermir. Müşayiət edən kalsium, stronsium yalnız 2 əsas filizə daxildir: selestit (SrSO4) və strontianit (SrCO3).
Maqnezium-kalsium-stronsium (qələvi torpaq metalları) kimyəvi elementləri silsiləsində Sr Ca və Ba arasında dövri cədvəlin 2-ci qrupunda (keçmiş 2A) yer alır. Bundan əlavə, rubidium və itrium arasında 5-ci dövrdə yerləşir. Stronsiumun atom radiusundan bərikalsiumun radiusuna bənzər, minerallarda ikincisini asanlıqla əvəz edir. Ancaq suda daha yumşaq və daha reaktivdir. Təmasda hidroksid və hidrogen qazı əmələ gətirir. 235°C və 540°C keçid nöqtələri ilə stronsiumun 3 allotropu məlumdur.
Qələvi torpaq metalı ümumiyyətlə 380°C-dən aşağı azotla reaksiya vermir və otaq temperaturunda yalnız oksid əmələ gətirir. Bununla belə, toz şəklində stronsium oksid və nitridi əmələ gətirmək üçün öz-özünə alovlanır.
Kimyəvi və fiziki xassələri
Plan üzrə stronsium kimyəvi elementinin xarakteristikası:
- Ad, simvol, atom nömrəsi: stronsium, Sr, 38.
- Qrup, nöqtə, blok: 2, 5, s.
- Atom kütləsi: 87,62 q/mol.
- E-konfiqurasiya: [Kr]5s2.
- Qabıqlarda elektronların paylanması: 2, 8, 18, 8, 2.
- Həssaslıq: 2,64 q/sm3.
- Ərimə və qaynama nöqtələri: 777 °C, 1382°C.
- Oksidləşmə vəziyyəti: 2.
İzotoplar
Təbii stronsium 4 sabit izotopun qarışığıdır: 88Sr (82.6%), 86Sr (9, 9%), 87Sr (7.0%) və 84Sr (0.56%). Bunlardan yalnız 87Sr radiogenikdir - o, rubidiumun radioaktiv izotopunun 87Rb yarı ömrü 4.88-in parçalanması nəticəsində əmələ gəlir. × 10 10 il. Güman edilir ki, 87Sr, 84Sr,izotopları ilə birlikdə "ilkin nukleosintez" (Böyük Partlayışın erkən mərhələsi) zamanı istehsal edilmişdir. 86 Sr və 88Sr. -dən asılı olaraqyerlərdə 87Sr və 86Sr nisbəti 5 dəfədən çox fərqlənə bilər. Bu, geoloji nümunələrin müəyyən edilməsində və skeletlərin və gil artefaktların mənşəyinin müəyyən edilməsində istifadə olunur.
Nüvə reaksiyaları nəticəsində stronsiumun 16-ya yaxın sintetik radioaktiv izotopları alınmışdır ki, onlardan ən davamlıı 90Sr (yarımxaricolma dövrü 28,9 ildir). Nüvə partlayışı nəticəsində yaranan bu izotop ən təhlükəli parçalanma məhsulu hesab edilir. Kalsiumla kimyəvi oxşarlığına görə sümüklərə və dişlərə sorulur və burada elektronları xaric etməyə davam edərək radiasiya zədələnməsinə, sümük iliyinin zədələnməsinə, yeni qan hüceyrələrinin əmələ gəlməsinin pozulmasına və xərçəngə səbəb olur.
Lakin tibbi nəzarət altında olan şəraitdə stronsium bəzi səthi bədxassəli şişlərin və sümük xərçənglərinin müalicəsində istifadə olunur. O, həmçinin kimyəvi cərəyan mənbələrində və radioaktiv parçalanmanın istiliyini elektrik enerjisinə çevirən, naviqasiya şamandıralarında, uzaq hava stansiyalarında və kosmik gəmilərdə uzunömürlü, yüngül enerji mənbələri kimi xidmət edən radioizotop termoelektrik generatorlarında stronsium ftorid şəklində istifadə olunur.
89Sr xərçəngi müalicə etmək üçün istifadə olunur, çünki o, sümük toxumasına hücum edir, beta radiasiya yaradır və bir neçə aydan sonra parçalanır (yarım ömrü 51 gün).
Stronsium kimyəvi elementi ali həyat formaları üçün vacib deyil, onun duzları adətən qeyri-toksikdir. Nə edir90Sr təhlükəli, sümük sıxlığını və böyüməsini artırmaq üçün istifadə olunur.
Əlaqələr
Stronsium kimyəvi elementinin xassələri kalsiumun xüsusiyyətlərinə çox oxşardır. Birləşmələrdə Sr Sr2+ ionu kimi eksklüziv oksidləşmə vəziyyətinə +2 malikdir. Metal aktiv reduksiyaedicidir və halogenlər, oksigen və kükürdlə asanlıqla reaksiyaya girərək halidlər, oksidlər və sulfidlər əmələ gətirir.
Stronsium birləşmələri kifayət qədər məhdud kommersiya dəyərinə malikdir, çünki müvafiq kalsium və barium birləşmələri ümumiyyətlə eyni şeyi edir, lakin daha ucuzdur. Bununla belə, onlardan bəziləri sənayedə tətbiq tapmışdır. Atəşfəşanlıqda və siqnal işıqlarında tünd qırmızı rəng əldə etmək üçün hansı maddələrlə hələ də müəyyən edilməmişdir. Hazırda bu rəngə nail olmaq üçün yalnız Sr(NO3)2 və Sr(ClO) xlorat kimi stronsium duzlarından istifadə olunur. 3)2 . Bu kimyəvi elementin ümumi istehsalının təxminən 5-10%-i pirotexniki vasitələr tərəfindən istehlak edilir. Stronsium hidroksid Sr(OH)2 bəzən bəkməzdən şəkər çıxarmaq üçün istifadə olunur, çünki o, karbon qazının təsiri ilə şəkərin asanlıqla bərpa oluna biləcəyi həll olunan bir saxarid əmələ gətirir. SrS monosulfidi depilyasiya agenti və elektrolüminessent cihazların fosforlarının və işıq saçan boyaların tərkib hissəsi kimi istifadə olunur.
Stronsium ferritləri yüksək temperatur nəticəsində (1000-1300 °C) reaksiya SrCO3 vəFe2O3. Onlardan dinamiklərdə, avtomobil şüşəsi silən mühərriklərdə və uşaq oyuncaqlarında geniş istifadə olunan keramika maqnitləri hazırlamaq üçün istifadə olunur.
İstehsal
Ən çox minerallaşmış selestit SrSO4 iki yolla karbonata çevrilir: ya birbaşa natrium karbonat məhlulu ilə yuyulur, ya da sulfid əmələ gətirmək üçün kömürlə qızdırılır. İkinci mərhələdə, əsasən stronsium sulfid olan tünd rəngli bir maddə əldə edilir. Bu "qara kül" suda həll olunur və süzülür. Stronsium karbonat karbon dioksidi daxil etməklə sulfid məhlulundan çökür. Sulfat karbotermik reduksiya SrSO4 + 2C → SrS + 2CO2 ilə sulfid halına salınır. Hüceyrə katod kimi fəaliyyət göstərən soyudulmuş dəmir çubuqun kalium və stronsium xloridlərin qarışığının səthinə toxunduğu və stronsium bərkidikdə yüksəldiyi katod elektrokimyəvi əlaqə ilə istehsal edilə bilər. Elektrodlardakı reaksiyalar aşağıdakı kimi göstərilə bilər: Sr2+ + 2e- → Sr (katod); 2Cl- → Cl2 + 2e- (anod).
Metallic Sr həmçinin alüminium ilə oksidindən çıxarıla bilər. O, elastik və çevikdir, yaxşı elektrik keçiricisidir, lakin nisbətən az istifadə olunur. İstifadələrindən biri silindr bloklarının tökülməsində alüminium və ya maqnezium üçün bir ərinti agenti kimidir. Stronsium emal qabiliyyətini və sürünmə müqavimətini yaxşılaşdırırMetal. Stronsium əldə etməyin alternativ yolu distillə temperaturunda onun oksidini alüminiumla vakuumda az altmaqdır.
Kommersiya istifadəsi
Stronsium kimyəvi elementi rentgen şüalarının nüfuzunun qarşısını almaq üçün rəngli TV katod şüa borularının şüşəsində geniş istifadə olunur. Sprey boyalarda da istifadə edilə bilər. Bu, stronsiumun ictimaiyyətə məruz qalmasının ən çox ehtimal olunan mənbələrindən biri kimi görünür. Bundan əlavə, element ferrit maqnitləri istehsal etmək və sinkin təmizləmək üçün istifadə olunur.
Stronsium duzları yandırıldıqda alovun qırmızı rəngə boyanması səbəbindən pirotexnikada istifadə olunur. Stronsium duzlarının maqneziumla bir ərintisi yandırıcı və siqnal qarışıqlarının bir hissəsi kimi istifadə olunur.
Titanate son dərəcə yüksək sındırma indeksinə və optik dispersiyaya malikdir, bu da onu optikada faydalı edir. O, brilyantların əvəzi kimi istifadə oluna bilər, lakin həddindən artıq yumşaqlığı və cızıqlara qarşı həssaslığı səbəbindən bu məqsədlə nadir hallarda istifadə olunur.
Stronsium aluminate uzunmüddətli fosforessensiya sabitliyinə malik parlaq fosfordur. Oksid bəzən keramika şüşələrinin keyfiyyətini yaxşılaşdırmaq üçün istifadə olunur. 90Sr izotopu ən yaxşı uzunömürlü yüksək enerjili beta emitentlərindən biridir. O, radioaktiv elementlərin parçalanması zamanı ayrılan istiliyi elektrik enerjisinə çevirən radioizotop termoelektrik generatorları (RTG) üçün enerji mənbəyi kimi istifadə olunur. Bu cihazlarda istifadə olunurkosmik gəmi, uzaq hava stansiyaları, naviqasiya şamandıraları və s. - yüngül və uzunömürlü nüvə elektrik enerjisi mənbəyi tələb olunan yerlərdə.
Stronsiumun tibbi istifadəsi: xassələrin xarakteristikası, dərmanlarla müalicə
İzotop 89Sr metastatik prostat xərçənginin səbəb olduğu sümük ağrılarını müalicə etmək üçün istifadə edilən radioaktiv Metastron dərmanının aktiv tərkib hissəsidir. Kimyəvi element stronsium kalsium kimi fəaliyyət göstərir, əsasən osteogenezin artdığı yerlərdə sümüyə daxil olur. Bu lokalizasiya xərçəngli lezyona radiasiya təsirini diqqət mərkəzində saxlayır.
Radioizotop 90Sr həmçinin xərçəng müalicəsində istifadə olunur. Onun beta radiasiyası və uzun yarı ömrü səth radiasiya müalicəsi üçün idealdır.
Stronsiumun ranel turşusu ilə birləşdirilərək hazırlanmış eksperimental preparat sümük böyüməsini təşviq edir, sümük sıxlığını artırır və sınıqları azaldır. Stronium ranelat Avropada osteoporozun müalicəsi kimi qeydə alınıb.
Stronsium xlorid bəzən həssas dişlər üçün diş pastalarında istifadə olunur. Onun məzmunu 10%-ə çatır.
Ehtiyat tədbirləri
Saf stronsium yüksək kimyəvi aktivliyə malikdir və əzilmiş vəziyyətdə metal öz-özünə alovlanır. Buna görə də, bu kimyəvi element yanğın təhlükəsi hesab olunur.
İnsan orqanizminə təsiri
İnsan orqanizmi stronsiumu kalsium kimi qəbul edir. Bu ikiElementlər kimyəvi cəhətdən o qədər oxşardır ki, Sr-nin sabit formaları sağlamlığa ciddi təhlükə yaratmır. Bunun əksinə olaraq 90Sr radioaktiv izotopu sümük xərçəngi də daxil olmaqla müxtəlif sümük pozğunluqlarına və xəstəliklərə səbəb ola bilər. Stronsium vahidi udulmuş 90Sr. radiasiyasını ölçmək üçün istifadə olunur.
