Стронций (Sr) нь химийн элемент бөгөөд үелэх системийн 2-р бүлгийн шүлтлэг шороон метал юм. Улаан дохионы гэрэл болон фосфорд ашигладаг бөгөөд цацраг идэвхт бохирдолд эрүүл мэндэд ихээхэн аюул учруулдаг.
Нээлтийн түүх
Шотландын Стронтиан тосгоны ойролцоох хар тугалганы уурхайн ашигт малтмал. Энэ нь анхандаа олон төрлийн барийн карбонат гэж хүлээн зөвшөөрөгдсөн боловч 1789 онд Adair Crawford, William Cruikshank нар үүнийг өөр бодис гэж санал болгосон. Химич Томас Чарльз Хоуп шинэ эрдэс стронтитыг тосгоны нэрээр нэрлэж, түүнд тохирох стронцийн исэл SrO, стронци гэж нэрлэжээ. Металлыг 1808 онд сэр Хамфри Дэви тусгаарлаж, нойтон гидроксид эсвэл хлоридын мөнгөн усны оксидтэй холилдсон хольцыг мөнгөн усны катод ашиглан электролиз хийж, улмаар үүссэн амальгамаас мөнгөн усыг ууршуулжээ. Тэрээр "стронций" гэдэг үгийн язгуурыг ашиглан шинэ элементийг нэрлэсэн.
Байгаль дээр байх
Үелэх системийн гучин найм дахь элемент болох стронцийн огторгуй дахь харьцангуй элбэг дэлбэг байдлыг 106 цахиурын атом тутамд 18.9 атом гэж тооцдог. Энэ нь тухай юмДэлхийн царцдасын массын 0.04%. Далайн усан дахь элементийн дундаж агууламж 8 мг/л байна.
Стронций химийн элемент нь байгальд өргөн тархсан бөгөөд дэлхий дээрх хамгийн элбэг 15 дахь бодис бөгөөд сая тутамд 360 нэгжийн концентрацитай байдаг. Хэт их урвалд ордог тул энэ нь зөвхөн нэгдлүүдийн хэлбэрээр байдаг. Гол эрдэс нь целестин (сульфат SrSO4) ба стронтианит (карбонат SrCO3) юм. Эдгээрээс селестит нь ашигт малтмал олборлоход хангалттай хэмжээгээр агуулагддаг бөгөөд дэлхийн нийлүүлэлтийн 2/3-аас илүү хувийг Хятадаас, харин ихэнхийг Испани, Мексикээс хангадаг. Гэсэн хэдий ч стронтианитыг ихэвчлэн карбонат хэлбэрээр ашигладаг тул стронтианитыг олборлох нь илүү ашигтай байдаг ч мэдэгдэж буй ордууд харьцангуй цөөн байдаг.
Properties
Стронций нь хар тугалгатай төстэй зөөлөн металл бөгөөд зүсэхэд мөнгө шиг гялалздаг. Агаарт энэ нь агаар мандалд байгаа хүчилтөрөгч, чийгтэй хурдан урвалд орж, шаргал өнгөтэй болдог. Тиймээс үүнийг агаарын массаас тусгаарлаж хадгалах ёстой. Ихэнхдээ энэ нь керосинд хадгалагддаг. Энэ нь байгальд чөлөөт төлөвт тохиолддоггүй. Кальци дагалддаг стронци нь зөвхөн 2 үндсэн хүдэрт багтдаг: целестит (SrSO4) ба стронтианит (SrCO3)..
Магни-кальци-стронций (шүлтлэг шороон металлууд) химийн элементүүдийн цувралд Sr Ca ба Ba хоёрын хоорондох үелэх системийн 2-р бүлэгт (хуучин 2А) багтдаг. Үүнээс гадна энэ нь рубидиум ба иттриумын хоорондох 5-р үед байрладаг. Стронцийн атомын радиусаас хойшкальцийн радиустай төстэй бөгөөд энэ нь сүүлийнхийг эрдэс бодисоор амархан орлуулдаг. Гэхдээ энэ нь усанд илүү зөөлөн бөгөөд илүү идэвхтэй байдаг. Холбоо барих үед гидроксид ба устөрөгчийн хий үүсгэдэг. Стронцийн 3 аллотроп нь 235°C ба 540°C-ийн шилжилтийн цэгүүдээр мэдэгддэг.
Шүлтлэг шороон метал нь ерөнхийдөө 380°С-аас доош температурт азоттой урвалд ордоггүй бөгөөд өрөөний температурт зөвхөн исэл үүсгэдэг. Гэсэн хэдий ч нунтаг хэлбэрээр стронций нь аяндаа гал авалцаж исэл ба нитрид үүсгэдэг.
Хими ба физик шинж чанар
Төлөвлөгөөний дагуу стронцийн химийн элементийн шинж чанар:
- Нэр, тэмдэг, атомын дугаар: стронций, Sr, 38.
- Бүлэг, үе, блок: 2, 5, сек.
- Атомын масс: 87.62 г/моль.
- Цахим тохиргоо: [Kr]5s2.
- Бүрхүүл дэх электронуудын тархалт: 2, 8, 18, 8, 2.
- Өөр: 2.64г/см3.
- Халах ба буцлах цэг: 777 °C, 1382°C.
- Исэлдүүлэх төлөв: 2.
Изотопууд
Байгалийн стронций нь 4 тогтвортой изотопын холимог юм: 88Sr (82.6%), 86Sr (9, 9%), 87Sr (7.0%) ба 84Sr (0.56%). Эдгээрээс зөвхөн 87Sr нь радиоген шинж чанартай бөгөөд хагас задралын хугацаа 4.88-тай рубидиум 87Rb-ийн цацраг идэвхт изотопын задралаас үүсдэг. × 10 10 жил. 87Sr нь "анхны нуклеосинтез" (Их тэсрэлтийн эхэн үе) үед 84Sr,изотопуудтай хамт үүссэн гэж үздэг. 86 Sr болон 88Sr. -аас хамааранбайршил, 87Sr болон 86Sr-ийн харьцаа 5 дахин их ялгаатай байж болно. Үүнийг геологийн дээжийн он сар өдрийг тогтоох, араг яс, шавар олдворын гарал үүслийг тодорхойлоход ашигладаг.
Цөмийн урвалын үр дүнд стронцийн 16 орчим синтетик цацраг идэвхт изотопыг гаргаж авсан ба хамгийн бат бөх нь 90Sr (хагас задралын хугацаа 28.9 жил). Цөмийн дэлбэрэлтээс үүссэн энэ изотопыг задралын хамгийн аюултай бүтээгдэхүүн гэж үздэг. Химийн шинж чанараараа кальцитай төстэй учир яс, шүдэнд шингэж электроныг гадагшлуулж цацраг туяа гэмтээж, ясны чөмөг гэмтэж, шинэ цусны эс үүсэх үйл явцыг тасалдуулж, хорт хавдар үүсгэдэг.
Гэхдээ эмнэлгийн хяналттай нөхцөлд стронцийг зарим өнгөц хорт хавдар, ясны хорт хавдрыг эмчлэхэд ашигладаг. Үүнийг мөн химийн гүйдлийн эх үүсвэрт стронцийн фторид хэлбэрээр ашигладаг бөгөөд цацраг идэвхт задралын дулааныг цахилгаан болгон хувиргадаг радиоизотопын термоэлектрик генераторуудад ашигладаг бөгөөд навигацийн хөвүүр, алслагдсан цаг уурын станц, сансрын хөлөгт удаан эдэлгээтэй, хөнгөн жинтэй эрчим хүчний эх үүсвэр болдог.
89Sr нь ясны эдэд халдаж, бета цацраг үүсгэж, хэдэн сарын дараа ялзардаг (хагас задралын хугацаа 51 хоног) тул хорт хавдрыг эмчлэхэд хэрэглэдэг.
Стронций химийн элемент нь амьдралын дээд хэлбэрт чухал биш, түүний давс нь ихэвчлэн хоргүй байдаг. Юу болгодог90Sr аюултай, ясны нягтрал болон өсөлтийг нэмэгдүүлэхэд ашигладаг.
Холболтууд
Стронций химийн элементийн шинж чанар нь кальцийн шинж чанартай маш төстэй. Нэгдлүүдийн хувьд Sr нь Sr2+ ионы хувьд онцгой исэлдэлтийн төлөвтэй +2 байна. Металл нь идэвхтэй бууруулагч бөгөөд галоген, хүчилтөрөгч, хүхэртэй амархан урвалд орж галогенид, исэл, сульфид үүсгэдэг.
Стронцийн нэгдлүүд нь арилжааны үнэ цэнэ багатай, учир нь харгалзах кальци, барийн нэгдлүүд нь ерөнхийдөө адилхан боловч хямд байдаг. Гэсэн хэдий ч тэдний зарим нь үйлдвэрлэлд хэрэглээгээ олсон. Ямар бодисоор салют, дохионы гэрэлд час улаан өнгөтэй болохыг хараахан тооцоолоогүй байна. Одоогоор зөвхөн Sr(NO3)2 болон Sr(ClO) хлорат зэрэг стронцийн давсыг энэ өнгийг бий болгоход ашиглаж байна. 3)2 . Энэхүү химийн элементийн нийт үйлдвэрлэлийн 5-10 орчим хувийг пиротехникийн бүтээгдэхүүн хэрэглэдэг. Стронцийн гидроксид Sr(OH)2 нь нүүрстөрөгчийн давхар ислийн нөлөөгөөр амархан уусдаг сахаридыг үүсгэдэг тул молассаас элсэн чихэр гаргаж авахад ашиглагддаг. SrS моносульфид нь үс арилгах бодис, цахилгаан гэрэлтэгч төхөөрөмж, гэрэлтэгч будагны фосфорын найрлагад ашиглагддаг.
Стронцийн ферритууд нь өндөр температурын үр дүнд олж авсан SrFexOy ерөнхий томьёотой нэгдлүүдийн гэр бүлийг үүсгэдэг (1000-1300 °C) урвал SrCO3 баFe2O3. Эдгээр нь чанга яригч, машины шил арчигч мотор, хүүхдийн тоглоом зэрэгт өргөн хэрэглэгддэг керамик соронз хийхэд хэрэглэгддэг.
Үйлдвэрлэл
Ихэнх эрдэсжсэн целестит SrSO4 нь натрийн карбонатын уусмалаар шууд уусгах эсвэл нүүрсээр халааж сульфид үүсгэх гэсэн хоёр аргаар карбонат болж хувирдаг. Хоёр дахь шатанд голчлон стронцийн сульфид агуулсан бараан өнгөтэй бодисыг олж авдаг. Энэхүү "хар үнс" нь усанд уусч, шүүгддэг. Стронцийн карбонат нь нүүрстөрөгчийн давхар ислийг нэвтрүүлэх замаар сульфидын уусмалаас тунадас үүсгэдэг. SrSO4 + 2C → SrS + 2CO2 карботермийн ангижруулалтаар сульфатыг сульфид болгон бууруулна. Уг эсийг катодын цахилгаан химийн контактаар үүсгэж болох бөгөөд үүнд катодын үүрэг гүйцэтгэдэг хөргөсөн төмөр бариул нь кали ба стронцийн хлоридын хольцын гадаргуу дээр хүрч, стронци хатуурах үед дээшээ дээшилдэг. Электродууд дээрх урвалуудыг дараах байдлаар илэрхийлж болно: Sr2+ + 2e- → Sr (катод); 2Cl- → Cl2 + 2e- (анод).
Metallic Sr-ийг ислээс нь хөнгөн цагаанаар гаргаж авах боломжтой. Энэ нь уян хатан, уян хатан, цахилгааныг сайн дамжуулдаг боловч харьцангуй бага ашиглагддаг. Үүний нэг хэрэглээ нь цилиндр блок цутгахад хөнгөн цагаан эсвэл магнийн хайлш болгон ашиглах явдал юм. Стронций нь боловсруулах чадвар, мөлхөх эсэргүүцлийг сайжруулдагметалл. Стронцийг олж авах өөр арга бол нэрэх температурт түүний ислийг хөнгөнцагаантай вакуумд багасгах явдал юм.
Арилжааны хэрэглээ
Химийн элемент стронций нь рентген туяа нэвтрэлтээс сэргийлэхийн тулд өнгөт телевизийн катодын туяаны шилэнд өргөн хэрэглэгддэг. Үүнийг мөн шүршигч будганд хэрэглэж болно. Энэ нь стронцийд олон нийтэд өртөх хамгийн магадлалтай эх үүсвэрүүдийн нэг юм шиг санагдаж байна. Үүнээс гадна уг элементийг феррит соронз гаргаж, цайрыг цэвэршүүлэхэд ашигладаг.
Стронцийн давсыг шатаах үед дөлийг улаан өнгөтэй болгодог тул пиротехникийн хэрэгсэлд ашигладаг. Мөн магнитай стронцийн давсны хайлшийг гал асаах болон дохионы хольц болгон ашигладаг.
Титанат нь маш өндөр хугарлын илтгэгч ба оптик дисперстэй тул оптикт хэрэгтэй. Энэ нь алмаазыг орлуулж болох боловч маш зөөлөн бөгөөд зураасанд өртөмтгий тул энэ зорилгоор бараг ашигладаггүй.
Стронцийн алюминат нь фосфоресценцийн тогтвортой байдлыг удаан хадгалдаг тод фосфор юм. Ислийг заримдаа керамик паалангын чанарыг сайжруулахад ашигладаг. 90Sr изотоп нь хамгийн сайн урт хугацааны өндөр энерги бүхий бета ялгаруулагчдын нэг юм. Энэ нь цацраг идэвхт элементүүдийн задралын үед ялгарах дулааныг цахилгаан болгон хувиргадаг радиоизотопын дулаан цахилгаан үүсгүүрт (RTGs) тэжээлийн эх үүсвэр болгон ашигладаг. Эдгээр төхөөрөмжүүдийг ашигладагсансрын хөлөг, алслагдсан цаг уурын станц, навигацийн хөвүүр гэх мэт - хөнгөн бөгөөд урт хугацааны цөмийн цахилгаан эрчим хүчний эх үүсвэр шаардлагатай.
Стронцийн эмнэлгийн хэрэглээ: шинж чанарын шинж чанар, эмийн эмчилгээ
Изотоп 89Sr нь түрүү булчирхайн үсэрхийлсэн хорт хавдрын улмаас ясны өвдөлтийг эмчлэхэд ашигладаг цацраг идэвхт Metastron эмийн идэвхтэй бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Стронций химийн элемент нь кальци шиг үйлчилдэг бөгөөд энэ нь остеогенез ихэссэн газруудад ясанд голчлон ордог. Энэ нутагшуулалт нь хорт хавдрын гэмтэлд цацрагийн нөлөөг голлон анхаардаг.
Радиоизотоп 90Sr нь хорт хавдрын эмчилгээнд мөн ашиглагддаг. Түүний бета цацраг, хагас задралын хугацаа нь гадаргуугийн цацрагийн эмчилгээнд тохиромжтой.
Стронцийг ранелийн хүчилтэй хослуулан хийсэн туршилтын эм нь ясны өсөлтийг дэмжиж, ясны нягтыг нэмэгдүүлж, хугарлыг багасгадаг. Строний ранелат нь Европт ясны сийрэгжилтийн эмчилгээ гэж бүртгэгдсэн.
Стронцийн хлоридыг заримдаа мэдрэмтгий шүдний оонд хэрэглэдэг. Түүний агуулга 10%-д хүрч байна.
Урьдчилан сэргийлэх арга хэмжээ
Цэвэр стронций нь химийн өндөр идэвхжилтэй бөгөөд буталсан төлөвт метал аяндаа гал авалцдаг. Тиймээс энэ химийн элементийг галын аюултай гэж үздэг.
Хүний биед үзүүлэх нөлөө
Хүний бие кальцитай адил стронцийг шингээдэг. Энэ хоёрЭлементүүд нь химийн хувьд маш төстэй тул Sr-ийн тогтвортой хэлбэрүүд нь эрүүл мэндэд ноцтой эрсдэл учруулахгүй. Үүний эсрэгээр цацраг идэвхт изотоп 90Sr нь ясны хорт хавдар зэрэг янз бүрийн ясны эмгэг, өвчин үүсгэдэг. Стронцийн нэгжийг шингээгдсэн 90Sr. цацрагийг хэмжихэд ашигладаг.
