Haupt >> Chemische Elemente >> Strontium

Strontium

38 Rubidium Strontium Yttrium
Dass

Sr

Nicht
Periodensystem - Erweitertes Periodensystem
Allgemein
Name , Symbol, Zahl Strontium, Sr, 38
Chemische Reihe Erdalkalimetalle
Gruppe, Periode, Block 2, 5, s
Aussehen silberweiß metallic
Atommasse 87,62 (1) g/mol
Elektronenkonfiguration [ NOK ] 5 Sek zwei
Elektronen pro Schale 2, 8, 18, 8, 2
Physikalische Eigenschaften
Phase fest
Dichte (nahe RT) 2,64 g·cm −3
Flüssigkeitsdichte bei m.p. 6,980 g·cm −3
Schmelzpunkt 1050K
(777 °C, 1431 °F)
Siedepunkt 1655 K
(1382 ° C, 2520 ° F)
Schmelzwärme 7,43 kJ·mol −1
Verdampfungswärme 136,9 kJ·mol −1
Wärmekapazität (25 °C) 26,4 J·mol −1 ·K −1
P / Brunnen 1 10 100 1 k 10 k 100 k
bei T /K 796 882 990 1139 1345 1646
Atomare Eigenschaften
Kristallstruktur kubische Fläche zentriert
Oxidationszustände zwei
(stark basisches Oxid)
Elektronegativität 0,95 (Pauling-Skala)
Ionisationsenergien
( mehr)
1.: 549,5 kJ·mol −1
2.: 1064,2 kJ·mol −1
3.: 4138 kJ mol −1
Atomradius 200 Uhr
Atomradius (berechnet) 219 Uhr
Kovalenter Radius 192 Uhr
Sonstig
Magnetische Bestellung paramagnetisch
Elektrischer widerstand (20 °C) 132 nΩ·m
Wärmeleitfähigkeit (300 K) 35,4 W·m −1 ·K −1
Wärmeausdehnung (25°C) 22,5 μm·m −1 ·K −1
Schermodul 6,1 GPa
QUERKONTRAKTIONSZAHL 0,28
Mohs-Härte 1.5
CAS-Registrierungsnummer 7440-24-6
Ausgewählte Isotope
iso DAS Halbwertszeit DM VON DP
82 Sr seine 25.36 d e - 82 Rb
83 Sr seine 1,35 d e - 83 Rb
b + 1.23 83 Rb
c 0,76, 0,36 -
84 Sr 0,56 % Sr ist mit 46 stabil Neutronen
85 Sr seine 64,84 d e - 85 Rb
c 0,514 D -
86 Sr 9,86 % Sr ist mit 48 stabil Neutronen
87 Sr 7,0 % Sr ist mit 49 stabil Neutronen
88 Sr 82,58 % Sr ist stabil bei 50 Neutronen
89 Sr seine 50,52 d e 1.49 89 Y
b - 0,909 dpt -
90 Sr seine 28,90 und b - 0,546 90 Y
Verweise

Strontium (EINSCHLAG: /ˈstrɒntiəm/ ) ist ein Chemisches Element in dem Periodensystem das hat das Symbol Sr und die Ordnungszahl 38. Strontium, ein Erdalkalimetall, ist ein weiches, silberweißes oder gelbliches metallisches Element, das chemisch sehr reaktiv ist. An der Luft verfärbt sich das Metall gelb. Es kommt natürlicherweise in den Mineralien Coelestin und Strontianit vor. Das 90 Das Sr-Isotop ist im radioaktiven Fallout vorhanden und hat eine Halbwertszeit von 28,90 Jahren.

Bemerkenswerte Eigenschaften

Aufgrund seiner extremen Reaktionsfähigkeit gegenüber Luft kommt dieses Element in der Natur nur in Verbindungen mit anderen Elementen vor, wie in den Mineralen Strontianit und Coelestin.



Strontium ist ein helles silbriges Metall, das weicher ist als Kalzium und noch reaktiver in Wasser , das Strontium bei Kontakt zersetzt, um Strontiumhydroxid und zu erzeugen Wasserstoff Gas. Es verbrennt an der Luft, um sowohl Strontiumoxid als auch Strontiumnitrid zu erzeugen, aber da reagiert es nicht mit Stickstoff- unterhalb von 380°C bildet es das Oxid erst bei Raumtemperatur spontan. Es sollte unter Petroleum gehalten werden, um Oxidation zu verhindern; Frisch freigelegtes Strontiummetall nimmt mit der Bildung des Oxids schnell eine gelbliche Farbe an. Fein pulverisiertes Strontiummetall entzündet sich spontan an der Luft. Flüchtige Strontiumsalze verleihen ihm eine purpurrote Farbe Flammen , und diese Salze werden in der Pyrotechnik und bei der Herstellung von Fackeln verwendet. Natürliches Strontium ist eine Mischung aus vier stabilen Isotopen.

Anwendungen

Derzeit ist die Hauptverwendung für Strontium in Glas zum Farbe Kathodenstrahlröhren für Fernsehgeräte.

Andere kommerzielle Verwendungen:

  • Herstellung von Ferritmagneten und Veredelung Zink .
  • Strontiumtitanat hat einen extrem hohen Brechungsindex und eine optische Dispersion, die größer ist als die von Diamant , wodurch es in einer Vielzahl von Optikanwendungen nützlich ist.
  • Strontiumtitanat wurde zu Edelsteinen geschliffen, insbesondere für seine Verwendung als Diamant simulieren . Es ist jedoch sehr weich und verkratzt leicht, sodass es selten verwendet wird.
  • Strontium wird auch in Feuerwerkskörpern für rote Farbe verwendet.
  • Strontiumaluminat wird als heller Leuchtstoff mit langer Nachleuchtdauer verwendet.
  • Strontiumchlorid wird manchmal in Zahnpasten für empfindliche Zähne verwendet. Eine beliebte Marke enthält 10 Gew.-% Strontiumchloridhexahydrat.
  • Strontiumoxid wird manchmal verwendet, um die Qualität einiger zu verbessern Keramik Glasuren.
  • 89 Sr ist der Wirkstoff in Metastron, einem Radiopharmakon, das bei Knochenschmerzen infolge von Metastasen eingesetzt wird Prostatakrebs . Das Strontium wirkt wie Kalzium und wird vorzugsweise an Stellen erhöhter Osteogenese in den Knochen eingebaut. Diese Lokalisierung konzentriert die Strahlenexposition auf die kanzeröse Läsion.
  • 90 Sr wurde als Energiequelle für RTGs verwendet. 90 Sr erzeugt etwa 0,93 Watt Wärme pro Gramm (es ist niedriger für den Grad von 90 Sr, das in RTGs verwendet wird, was Strontiumfluorid ist). Jedoch, 90 Sr hat eine ungefähr dreimal kürzere Lebensdauer und eine geringere Dichte als Sr 238 Pu, ein weiterer RTG-Kraftstoff. Der Hauptvorteil von 90 Sr ist, dass es billiger ist als 238 Pu und wird in Atommüll gefunden.
  • 90 Sr wird auch in verwendet Krebs Therapie. Seine Beta-Emission und lange Halbwertszeit sind ideal für die oberflächliche Strahlentherapie.
  • Strontium wird auch häufig in Aerosolfarben wie dem spanischen Montana (Montana Hardcore) verwendet. Dies ist eine der wahrscheinlichsten Quellen der Exposition gegenüber der Öffentlichkeit.

Geschichte

Das Mineral Strontianit ist nach dem benannt schottisch Dorf Strontian, das dort 1787 in den Bleiminen entdeckt wurde - siehe Murray (1977). Adair Crawford erkannte, dass es sich von anderen unterschied Barium Mineralien im Jahr 1790. Strontium selbst wurde 1798 entdeckt und metallisches Strontium wurde erstmals von Sir isoliert Humphry Davy 1808 mit Elektrolyse.

Strontium gehörte zu den radioaktiven Materialien, die 1957 durch das Windscale-Feuer freigesetzt wurden.

Auftreten

Strontium kommt in der Natur häufig vor, das 15. häufigste Element auf der Erde, mit durchschnittlich 0,034 % aller Eruptivgesteine, und wird hauptsächlich in Form des Sulfatminerals Coelestin (Sr S Ö 4 ) und das Carbonat Strontianit (Sr C Ö 3 ). Von den beiden kommt Coelestin viel häufiger in Sedimentablagerungen von ausreichender Größe vor, um die Entwicklung von Bergbauanlagen attraktiv zu machen. Strontianit wäre das nützlichere der beiden gängigen Mineralien, da Strontium am häufigsten in Karbonatform verwendet wird, aber nur wenige Lagerstätten entdeckt wurden, die für die Entwicklung geeignet sind. Das Metall kann durch Elektrolyse von geschmolzenem Strontiumchlorid gemischt mit Kaliumchlorid hergestellt werden:

Sr 2+ + 2 und - → Sr
2 Cl - → Kl zwei ( g ) + 2 und -

Alternativ wird es durch Reduktion mit Strontiumoxid hergestellt Aluminium im Vakuum bei einer Temperatur, bei der Strontium abdestilliert. Es existieren drei Allotrope des Metalls mit Übergangspunkten bei 235 und 540 °C. Strontiummetall (98 % rein) kostete im Januar 1990 etwa 5 $/oz. Die größten kommerziell genutzten Lagerstätten befinden sich in England .

Isotope

Das Erdalkalimetall Strontium hat vier stabile, natürlich vorkommende Isotope: 84 Sr (0,56 %), 86 Sr (9,86 %), 87 Sr (7,0 %) und 88 Sr (82,58 %). Nur 87 Sr ist radiogen; es entsteht durch Zerfall des radioaktiven Alkalimetalls 87 Rb , das eine Halbwertszeit von 4,88 × 10 hat 10 Jahre. Somit gibt es zwei Quellen für 87 Sr in jedem Material: das während der ursprünglichen Nukleo-Synthese zusammen mit gebildet 84 Sr, 86 Sr und 88 Sr, sowie das durch radioaktiven Zerfall entstandene 87 Rb. Das Verhältnis 87 Sr/ 86 Sr ist der Parameter, der typischerweise in angegeben wird geologisch Ermittlungen; Verhältnisse in Mineralien und Gesteinen haben Werte im Bereich von etwa 0,7 bis über 4,0. Weil Strontium einen ähnlichen Atomradius wie hat Kalzium , ersetzt es leicht Ca in Mineralien .

Es ist bekannt, dass 16 instabile Isotope existieren. Von größter Bedeutung ist 90 Sr mit einer Halbwertszeit von 28,78 Jahren. Es ist ein Nebenprodukt von Kernspaltung das im nuklearen Fallout vorkommt und ein Gesundheitsproblem darstellt, da es Kalzium im Knochen ersetzt und die Ausscheidung aus dem Körper verhindert. Dieses Isotop ist einer der langlebigsten, hochenergetischen Betastrahler, die bekannt sind, und wird in SNAP-Geräten (Systems for Nuclear Auxiliary Power) verwendet. Diese Geräte sind vielversprechend für den Einsatz in Raumfahrzeugen, entfernten Wetterstationen, Navigationsbojen usw., wo eine leichte, langlebige nuklearelektrische Energiequelle benötigt wird. Der Atomunfall von Tschernobyl 1986 kontaminierte ein riesiges Gebiet mit 90 Sr.

Vorsichtsmaßnahmen

In seiner reinen Form reagiert Strontium extrem mit Luft und entzündet sich spontan. Es gilt daher als brandgefährlich.

Wirkung auf den menschlichen Körper

Das Mensch Der Körper nimmt Strontium so auf, als ob er es wäre Kalzium . Da die Elemente chemisch hinreichend ähnlich sind, stellen die stabilen Formen des Strontiums keine nennenswerte Gesundheitsgefährdung dar, sondern die radioaktiven 90 Sr kann zu verschiedenen Knochenstörungen und -krankheiten führen, einschließlich Knochenkrebs. Die Strontiumeinheit wird zur Messung der absorbierten Radioaktivität verwendet 90 Sr.

Ein experimentelles Medikament, das durch die Kombination von Strontium mit Ranelinsäure hergestellt wurde, hat das Knochenwachstum unterstützt, die Knochendichte erhöht und Brüche verringert. (El-Hajj, 2004) Frauen, die das Medikament erhielten, zeigten eine Zunahme der Knochendichte um 6,8 %. Frauen, die ein Placebo erhielten, hatten eine Abnahme von 1,3 %. (Meunier Sie in dem , 2004). Die Hälfte der Zunahme der Knochendichte (gemessen durch Röntgendensitometrie) wird auf das höhere Atomgewicht von Sr im Vergleich zu Calcium zurückgeführt, während die andere Hälfte als echte Zunahme des Knochenmineralgehalts angenommen wird. Strontiumranelat ist in Europa zur Behandlung von Osteoporose in einer Dosis von 2 Gramm täglich zugelassen.

Es wurde außerdem festgestellt, dass mehrere natürlich vorkommende Strontiumverbindungen das Knochenwachstum und die Knochendichte verbessern und das Auftreten von Frakturen verringern, und es wurde nicht gezeigt, dass die Wirksamkeit der Behandlung zwischen verschiedenen Strontiumverbindungen signifikant variiert. Zu diesen Verbindungen gehören Strontiumlactat (McCaslin Sie in dem , Mayo Clinic. 1959;34(13):329-34), Strontiumcitrat (Wright Sie in dem , Tahoma Clin.), Strontiumcarbonat und Strontiumgluconat (Skoryna Sie in dem , 1984).