Acasă Podeaua caldă Compuși de stronțiu. Compușii stronțiului Rolul biologic al stronțiului

Compuși de stronțiu. Compușii stronțiului Rolul biologic al stronțiului

Starea de oxidare predominantă (+2) pentru stronțiu este determinată în primul rând de configurația sa electronică. Formează numeroși compuși binari și săruri. Clorura de stronțiu, bromura, iodura, acetatul și unele alte săruri de stronțiu sunt foarte solubile în apă. Majoritatea sărurilor de stronțiu sunt ușor solubile; printre acestea se numără sulfat, fluor, carbonat, oxalat. Sărurile de stronțiu ușor solubile sunt ușor de obținut prin reacții de schimb într-o soluție apoasă.

Mulți compuși de stronțiu au o structură neobișnuită. De exemplu, moleculele izolate de halogenuri de stronțiu sunt vizibil curbate. Unghiul de legătură este de ~120° pentru SrF2 și ~115° pentru SrCl2. Acest fenomen poate fi explicat folosind hibridizarea sd- (mai degrabă decât sp-).

Oxidul de stronțiu SrO se obține prin calcinarea carbonatului sau deshidratarea hidroxidului la o temperatură roșie. Energia rețelei și punctul de topire al acestui compus (2665° C) sunt foarte mari.

Când oxidul de stronțiu este calcinat într-un mediu de oxigen la presiune ridicată, se formează peroxid SrO2. S-a obţinut şi superoxid galben Sr(O2)2. Când interacționează cu apa, oxidul de stronțiu formează hidroxid Sr(OH)2.

Oxidul de stronțiu este o componentă a catozilor de oxid (emițători de electroni în dispozitivele cu vid). Face parte din sticla tuburilor de imagine ale televizoarelor color (absoarbe razele X), supraconductorilor de înaltă temperatură și amestecurilor pirotehnice. Este folosit ca materie primă pentru producerea de stronțiu metalic.

În 1920, American Hill a folosit pentru prima dată o glazură mată, care includea oxizi de stronțiu, calciu și zinc, dar acest fapt a trecut neobservat, iar noua glazură nu a devenit un concurent cu glazurele tradiționale cu plumb. Abia în timpul celui de-al Doilea Război Mondial, când plumbul a devenit deosebit de rar, ei și-au amintit de descoperirea lui Hill. Acest lucru a declanșat o avalanșă de cercetări: tari diferite Au apărut zeci de rețete de glazură cu stronțiu. Glazurele cu stronțiu nu sunt doar mai puțin dăunătoare decât cele cu plumb, dar și mai accesibile (carbonatul de stronțiu este de 3,5 ori mai ieftin decât plumbul roșu). În același timp, au toate calitățile pozitive ale glazurilor cu plumb. În plus, produsele acoperite cu astfel de glazuri dobândesc duritate suplimentară, rezistență la căldură și rezistență chimică. Emailurile - glazurele opace - se prepară și pe bază de oxizi de siliciu și stronțiu. Sunt opace prin adăugarea de oxizi de titan și zinc. Articolele din porțelan, în special vazele, sunt adesea decorate cu glazură crapată. O astfel de vază pare să fie acoperită cu o rețea de crăpături colorate. Baza tehnologiei „crackle” o constituie diferiții coeficienți de dilatare termică a glazurii și a porțelanului. Porțelanul acoperit cu glazură este ars la o temperatură de 1280-1300 ° C, apoi temperatura este redusă la 150-220 ° C și produsul încă nerăcit complet este scufundat într-o soluție de săruri colorante (de exemplu, săruri de cobalt, dacă trebuie să obțineți o plasă neagră). Aceste săruri umplu fisurile rezultate. După aceasta, produsul este uscat și încălzit din nou la 800-850 ° C - sărurile se topesc în fisuri și le sigilează.

Hidroxidul de stronțiu Sr(OH)2 este considerat o bază moderat puternică. Nu este foarte solubil în apă, deci poate fi precipitat prin acțiunea unei soluții alcaline concentrate:

SrCl2 + 2KOH(conc) = Sr(OH) 2Ї + 2KCl

Când hidroxidul de stronțiu cristalin este tratat cu peroxid de hidrogen, se formează SrO2·8H2O.

Hidroxidul de stronțiu poate fi folosit pentru a extrage zahărul din melasă, dar de obicei se folosește hidroxidul de calciu mai ieftin.

Carbonatul de stronțiu SrCO3 este ușor solubil în apă (2·10-3 g la 100 g la 25°C). În prezența excesului de dioxid de carbon în soluție, acesta se transformă în carbonat de hidrogen Sr(HCO3)2.

Când este încălzit, carbonatul de stronțiu se descompune în oxid de stronțiu și dioxid de carbon. Reacționează cu acizii pentru a elibera dioxid de carbon și formează sărurile corespunzătoare:

SrCO2 + 3HNO3 = Sr(NO3)2 + CO2 + H2O

Sfere majore de carbonat de stronțiu lumea modernă- producție de tuburi de imagine pentru televizoare și computere color, magneți din ferită ceramică, glazuri ceramice, pastă de dinți, vopsele anticorozive și fosforescente, ceramică high-tech, pirotehnică. Cele mai intense domenii de consum sunt primele două. În același timp, cererea de carbonat de stronțiu în producția de sticlă de televiziune crește odată cu popularitatea tot mai mare a ecranelor de televiziune mai mari. Progresele în tehnologia TV cu ecran plat pot reduce cererea de carbonat de stronțiu pentru ecranele TV, dar experții din industrie cred că televizoarele cu ecran plat nu vor deveni concurenți semnificativi pentru televizoarele tradiționale în următorii 10 ani.

Europa consumă cea mai mare parte a carbonatului de stronțiu pentru a produce magneți de ferită de stronțiu, care sunt utilizați în industria auto, unde sunt folosiți pentru încuietori magnetici în ușile auto și sistemele de frânare. În SUA și Japonia, carbonatul de stronțiu este utilizat în principal în producția de sticlă de televiziune.

Timp de mulți ani, cei mai mari producători de carbonat de stronțiu din lume au fost Mexic și Germania, a căror capacitate de producție pentru acest produs se ridică acum la 103 mii, respectiv 95 mii tone pe an. În Germania, celestina importată este folosită ca materie primă, în timp ce fabricile mexicane folosesc materii prime locale. Recent, capacitatea anuală de producție a carbonatului de stronțiu s-a extins în China (la aproximativ 140 de mii de tone). Carbonatul de stronțiu chinezesc este vândut activ în Asia și Europa.

Azotatul de stronțiu Sr(NO3)2 este foarte solubil în apă (70,5 g la 100 g la 20°C). Se prepară prin reacția metalului, oxidului, hidroxidului sau carbonatului de stronțiu cu acid azotic.

Azotatul de stronțiu este o componentă a compozițiilor pirotehnice pentru semnalizare, iluminare și rachete incendiare. Colorează flăcările în roșu carmin. Deși alți compuși de stronțiu dau flăcării aceeași culoare, azotatul este preferat în pirotehnică: nu numai că colorează flacăra, ci servește și ca oxidant. Când este descompus într-o flacără, eliberează oxigen liber. În acest caz, se formează mai întâi nitritul de stronțiu, care este apoi transformat în oxizi de stronțiu și azot.

În Rusia, compușii de stronțiu au fost utilizați pe scară largă în compozițiile pirotehnice. În timpul lui Petru cel Mare (1672-1725), acestea au fost folosite pentru a produce „focuri amuzante” care erau aranjate în timpul diferitelor sărbători și sărbători. Academicianul A.E. Fersman a numit stronțiul „metalul luminilor roșii”.

Sulfatul de stronțiu SrSO4 este ușor solubil în apă (0,0113 g la 100 g la 0°C). Când este încălzit peste 1580 ° C, se descompune. Se obține prin precipitare din soluții de săruri de stronțiu cu sulfat de sodiu.

Sulfatul de stronțiu este utilizat ca umplutură în fabricarea vopselelor și cauciucului și ca agent de greutate în fluidele de foraj.

Cromatul de stronțiu SrCrO4 precipită sub formă de cristale galbene atunci când sunt amestecate soluții de acid cromic și hidroxid de bariu.

Bicromatul de stronțiu, format prin acțiunea acizilor asupra cromatului, este foarte solubil în apă. Pentru a transforma cromatul de stronțiu în dicromat, este suficient un acid slab, cum ar fi acidul acetic:

2SrCrO4 + 2CH3COOH = 2Sr2+ + Cr2O72- + 2CH3COO- + H2O

În acest fel poate fi separat de cromatul de bariu mai puțin solubil, care poate fi transformat în dicromat doar prin acțiunea acizilor tari.

Cromatul de stronțiu are rezistență ridicată la lumină, este foarte rezistent la temperaturi ridicate (până la 1000 ° C), și are bune proprietăți de pasivizare în raport cu oțelul, magneziul și aluminiul. Cromatul de stronțiu este folosit ca pigment galben în producția de lacuri și vopsele artistice. Se numește „galben strontian”. Este inclus in grunduri pe baza de rasini solubile in apa si in special grunduri pe baza de rasini sintetice pentru metale usoare si aliaje (grunduri pentru aeronave).

Titanatul de stronțiu SrTiO3 nu se dizolvă în apă, ci intră în soluție sub influența acidului sulfuric concentrat fierbinte. Se obține prin sinterizarea oxizilor de stronțiu și titan la 1200-1300°C sau a compușilor coprecipitați puțin solubili de stronțiu și titan peste 1000°C. Titanatul de stronțiu este utilizat ca feroelectric, face parte din piezoceramice. În tehnologia cu microunde, servește ca material pentru antene dielectrice, defazatoare și alte dispozitive. Filmele de titanat de stronțiu sunt utilizate la fabricarea condensatoarelor neliniare și a senzorilor de radiații infraroșii. Cu ajutorul lor, sunt create structuri stratificate de dielectric - semiconductor - dielectric - metal, care sunt utilizate în fotodetectoare, dispozitive de stocare și alte dispozitive.

Hexaferita de stronțiu SrO·6Fe2O3 se obține prin sinterizarea unui amestec de oxid de fier (III) și oxid de stronțiu. Acest compus este folosit ca material magnetic.

Fluorura de stronțiu SrF2 este ușor solubilă în apă (puțin mai mult de 0,1 g în 1 litru de soluție la temperatura camerei). Nu reacționează cu acizii diluați, ci intră în soluție sub influența acidului clorhidric fierbinte. Un mineral care conține fluorură de stronțiu, jarlit NaF·3SrF2·3AlF3, a fost găsit în minele de criolit din Groenlanda.

Fluorura de stronțiu este folosită ca material optic și nuclear, o componentă a sticlelor speciale și a fosforilor.

Clorura de stronțiu SrCl2 este foarte solubilă în apă (34,6% în greutate la 20°C). Din solutii apoase sub 60,34°C, SrCl2·6H2O hexahidrat cristalizează și difuzează în aer. La temperaturi mai ridicate, mai întâi pierde 4 molecule de apă, apoi o alta, iar la 250 ° C este complet deshidratată. Spre deosebire de clorură de calciu hexahidrat, clorură de stronțiu hexahidrat este ușor solubilă în etanol (3,64% în greutate la 6°C), care este utilizat pentru separarea lor.

Clorura de stronțiu este utilizată în compozițiile pirotehnice. Este, de asemenea, utilizat în echipamente de refrigerare, medicamente și cosmetice.

Bromura de stronțiu SrBr2 este higroscopică. Într-o soluție apoasă saturată, fracția sa de masă este de 50,6% la 20°C. Sub 88,62°C, SrBr2·6H2O hexahidrat cristalizează din soluții apoase, peste această temperatură, SrBr3·H2O monohidratul cristalizează. Hidrații sunt complet deshidratați la 345°C.

Bromura de stronțiu se obține prin reacția stronțiului cu brom sau oxid (sau carbonat) de stronțiu cu acid bromhidric. Este folosit ca material optic.

Iodura de stronțiu SrI2 este foarte solubilă în apă (64,0% în greutate la 20°C), mai puțin solubilă în etanol (4,3% în greutate la 39°C). Sub 83,9°C, Srl2·6H2O hexahidrat cristalizează din soluții apoase; peste această temperatură, Srl2·2H2O dihidrat cristalizează.

Iodura de stronțiu servește ca material luminiscent în contoarele de scintilație.

Sulfura de stronțiu SrS se obține prin încălzirea stronțiului cu sulf sau prin reducerea sulfatului de stronțiu cu cărbune, hidrogen și alți agenți reducători. Cristalele sale incolore sunt descompuse de apă. Sulfura de stronțiu este utilizată ca componentă a fosforilor, compușilor fosforescenți și pentru îndepărtarea părului în industria pielii.

Carboxilații de stronțiu pot fi preparați prin reacția hidroxidului de stronțiu cu acizii carboxilici corespunzători. Sărurile de stronțiu ale acizilor grași („săpunuri de stronțiu”) sunt folosite pentru a face grăsimi speciale.

Compușii organostrontiului. Compușii extrem de activi din compoziția SrR2 (R = Me, Et, Ph, PhCH2 etc.) pot fi obținuți folosind HgR2 (de multe ori doar la temperaturi scăzute).

Bis(ciclopentadienil)stronțiul este produsul unei reacții directe a metalului cu sau cu ciclopentadiena în sine.

Sr(OH)2 Proprietăți fizice Stat greu Masă molară 121,63 g/mol Densitate 3,625 g/cm³ Proprietati termice T. plutitor. 450 °C T. dec. 710 °C Mol. capacitate termică 92,06 J/(mol K) Entalpia de formare -965 kJ/mol Clasificare Reg. numar CAS 18480-07-4 Datele se bazează pe condiții standard (25 °C, 100 kPa), dacă nu se specifică altfel.

hidroxid de stronțiu- o bază anorganică (alcalină), formată dintr-un ion de stronțiu și doi ioni de hidroxid, având formula chimică Sr(OH) 2.

Proprietăți fizice

Cristale higroscopice incolore cu sistem tetragonal. Puțin solubil în apă (0,41 grame/100 ml la 0 °C). Solubilitatea crește în prezența NH4Cl.

Formează hidrați cristalini Sr(OH)2H2O și Sr(OH)28H2O.

Chitanță

În laborator: efectul răcirii asupra sărurilor solubile de hidroxid de sodiu de stronțiu:

\mathsf(Sr(NO_3)_2 + 2NaOH \rightarrow Sr(OH)_2 + 2NaNO_3)

În industrie: reacția SrO cu apa:

\mathsf(SrO + H_2O \rightarrow Sr(OH)_2)

Proprietăți chimice

Cum reacţionează o bază puternică cu acizii şi oxizii acizilor pentru a forma sărurile corespunzătoare.
Când este încălzit peste 700 °C, se descompune:

\mathsf(Sr(OH)_2 \rightarrow SrO + H_2O)

Când Sr(OH)2 cristalin este expus la H2O2 concentrat, formează peroxid de stronțiu SrO28H2O.

Aplicație

Hidroxidul de stronțiu este folosit în primul rând pentru purificarea zahărului din sfeclă și, de asemenea, ca stabilizator pentru industria materialelor plastice. Poate fi folosit ca sursă de ioni de stronțiu atunci când prezența ionilor de clor este nedorită. Intermediar pentru producerea de carbonat de stronțiu.

Scrieți o recenzie a articolului „Hidroxid de stronțiu”

Literatură

Enciclopedia chimică / Colegiul editorial: Knunyants I.L. şi altele.- M.: Enciclopedia sovietică, 1995. - T. 4 (Pol-Trei). - 639 p. - ISBN 5-82270-092-4.

Extras care caracterizează hidroxidul de stronțiu

- O, ce groază! – spuse Sonya, rece și speriată, s-a întors din curte. – Cred că toată Moscova va arde, o strălucire teribilă! Natasha, uite acum, poți vedea de la fereastră de aici”, i-a spus ea surorii sale, aparent dorind să o distreze cu ceva. Dar Natasha s-a uitat la ea, de parcă n-ar fi înțeles ce o întrebau, și s-a uitat din nou la colțul aragazului. Natasha se afla în această stare de tetanos de azi dimineață, încă de când Sonya, spre surprinderea și supărarea contesei, dintr-un motiv necunoscut, a considerat necesar să o anunțe pe Natasha despre rana prințului Andrei și prezența lui cu ei în tren. Contesa s-a supărat pe Sonya, deoarece era rar supărată. Sonya a plâns și a cerut iertare și acum, parcă ar fi încercat să-și repare vinovăția, nu a încetat niciodată să-și pese de sora ei.
— Uite, Natasha, ce îngrozitor arde, spuse Sonya.
— Ce arde? – a întrebat Natasha. - Da, Moscova.
Și parcă pentru a nu jigni Sonya refuzând și pentru a scăpa de ea, și-a mutat capul spre fereastră, s-a uitat astfel încât, evident, să nu vadă nimic și s-a așezat din nou în poziția ei anterioară.
-Nu l-ai văzut?
„Nu, într-adevăr, l-am văzut”, a spus ea cu o voce, rugând pentru calm.
Atât Contesa, cât și Sonya au înțeles că Moscova, focul Moscovei, oricare ar fi acesta, desigur, nu putea conta pentru Natasha.
Contele se duse din nou în spatele despărțitorului și se întinse. Contesa s-a apropiat de Natasha, i-a atins capul cu mâna răsturnată, ca atunci când fiica ei era bolnavă, apoi i-a atins fruntea cu buzele, ca pentru a afla dacă este febră, și a sărutat-o.
-Esti rece. Tremurați peste tot. Ar trebui să te culci”, a spus ea.
- Se culcă? Da, bine, mă duc la culcare. „Mă duc la culcare acum”, a spus Natasha.
De când Natasha i s-a spus în această dimineață că prințul Andrei este rănit grav și merge cu ei, doar în primul minut a întrebat foarte mult unde? Cum? Este rănit periculos? și are voie să-l vadă? Dar după ce i s-a spus că nu-l poate vedea, că a fost rănit grav, dar că viața lui nu era în pericol, ea, evident, nu a crezut ce i s-a spus, dar era convinsă că, oricât de mult ar fi spus, i-ar răspunde același lucru, nu mai întrebă și mai vorbește. Tot drumul cu ochi mari, pe care Contesa o cunoștea atât de bine și de ale cărei expresii îi era atât de frică Contesa, Natașa stătea nemișcată în colțul trăsurii și stătea acum la fel pe banca pe care se așeza. Se gândea la ceva, la ceva ce se hotărâse sau se hotărâse deja în mintea ei acum - contesa știa asta, dar ce era, nu știa, iar asta o înspăimânta și o chinuia.
- Natasha, dezbracă-te, draga mea, întinde-te pe patul meu. (Numai contesa avea un pat făcut pe pat; mă Schoss și ambele domnișoare au trebuit să doarmă pe podea, pe fân.)

Stronțiul natural este format din patru izotopi stabili 88 Sr (82,56%), 86 Sr (9,86%), 87 Sr (7,02%) și 84 Sr (0,56%). Abundența izotopilor de stronțiu variază datorită formării de 87 Sr din cauza dezintegrarii 87 Rb natural. Din acest motiv, compoziția exactă izotopică de stronțiu a unei roci sau minerale care conține rubidiu depinde de vârsta și raportul Rb/Sr al rocii sau mineralului.

S-au obținut artificial izotopi radioactivi cu numere de masă de la 80 la 97, inclusiv 90 Sr (T 1/2 = 29,12 ani), formați în timpul fisiunii uraniului. Starea de oxidare +2, foarte rar +1.

Istoria descoperirii elementului.

Stronțiul își trage numele de la mineralul stronțianit, găsit în 1787 într-o mină de plumb din apropiere de Strontian (Scoția). În 1790, chimistul englez Ader Crawford (1748–1795) a arătat că stronțianita conține un „pământ” nou, încă necunoscut. Această caracteristică a stronțianitei a fost stabilită și de chimistul german Martin Heinrich Klaproth (1743–1817). Chimistul englez T. Hope a dovedit în 1791 că strontianita conține un element nou. El a diferențiat clar compușii de bariu, stronțiu și calciu folosind, printre alte metode, culorile caracteristice de flacără: galben-verde pentru bariu, roșu aprins pentru stronțiu și portocaliu-roșu pentru calciu.

Indiferent de oamenii de știință occidentali, academicianul din Sankt Petersburg Tobias (Toviy Egorovich) Lovitz(1757–1804) în 1792, în timp ce examina baritul mineral, a ajuns la concluzia că, pe lângă oxidul de bariu, acesta conținea și „pământ strontian” ca impuritate. El a reușit să extragă mai mult de 100 g de „pământ” nou din spatele greu și a studiat proprietățile acestuia. Rezultatele acestei lucrări au fost publicate în 1795. Lovitz a scris atunci: „Am fost plăcut surprins când am citit... excelentul articol al domnului profesor Klaproth despre pământul strontian, despre care înainte exista o idee foarte neclară... Toate proprietățile clorhidratilor indicate de el și sărurile medii de azotat în toate punctele coincid perfect cu proprietățile acelorași săruri ale mele... a trebuit doar să verific... proprietatea remarcabilă a pământului de stronțiu este de a colora flacăra alcoolului într-un carmin- culoare roșie și, într-adevăr, sarea mea... posedă pe deplin această proprietate.”

Un chimist și fizician englez a fost primul care a izolat stronțiul în forma sa liberă. Humphry Davyîn 1808. Stronţiul metal a fost obţinut prin electroliza hidroxidului său umed. Stronțiul eliberat la catod s-a combinat cu mercur, formând un amalgam. Prin descompunerea amalgamului prin încălzire, Davy a izolat metalul pur.

Prevalența stronțiului în natură și producția sa industrială. Conținutul de stronțiu din scoarța terestră este de 0,0384%. Este al cincisprezecelea cel mai frecvent și urmează imediat după bariu, ușor în urma fluorului. Stronțiul nu se găsește în formă liberă. Formează aproximativ 40 de minerale. Cel mai important dintre ele este celestin SrSO 4. Strontianite SrCO 3 este de asemenea extrasă. Stronțiul este prezent ca o impuritate izomorfă în diferite minerale de magneziu, calciu și bariu.

Stronțiul se găsește și în apele naturale. În apa de mare concentrația sa este de 0,1 mg/l. Aceasta înseamnă că apele Oceanului Mondial conțin miliarde de tone de stronțiu. Apă minerală care conțin stronțiu sunt considerate materii prime promițătoare pentru izolarea acestui element. În ocean, o parte din stronțiu este concentrată în noduli de feromangan (4900 de tone pe an). Stronțiul este acumulat și de cele mai simple organisme marine - radiolarii, al căror schelet este construit din SrSO 4.

Nu a fost făcută o evaluare amănunțită a resurselor industriale de stronțiu din lume, dar se crede că acestea depășesc 1 miliard de tone.

Cele mai mari zăcăminte de celestină se află în Mexic, Spania și Turcia. În Rusia, există zăcăminte similare în regiunile Khakassia, Perm și Tula. Nevoile de stronțiu din țara noastră sunt satisfăcute în principal prin importuri, precum și prin prelucrarea concentratului de apatită, unde carbonatul de stronțiu reprezintă 2,4%. Experții consideră că producția de stronțiu în zăcământul Kishertskoye recent descoperit (regiunea Perm) poate afecta situația de pe piața mondială a acestui produs. Prețul pentru stronțiul permian poate fi de aproximativ 1,5 ori mai mic decât pentru stronțiul american, al cărui cost este acum de aproximativ 1.200 USD pe tonă.

Caracteristicile substanțelor simple și producția industrială de stronțiu metalic.

Stronțiul metalului are o culoare alb-argintiu. În starea sa nerafinată este de culoare galben pal. Este un metal relativ moale și poate fi tăiat cu ușurință cu un cuțit. La temperatura camerei, stronțiul are o rețea cubică centrată pe față (a-Sr); la temperaturi peste 231° C se transformă într-o modificare hexagonală (b -Sr); la 623° C se transformă într-o modificare cubică centrată pe corp (g -Sr). Stronțiul este un metal ușor, densitatea formei sale a este de 2,63 g/cm3 (20° C). Punctul de topire al stronțiului este de 768 ° C, punctul de fierbere este de 1390 ° C.

Fiind un metal alcalino-pământos, stronțiul reacționează activ cu nemetale. La temperatura camerei, metalul de stronțiu este acoperit cu o peliculă de oxid și peroxid. Când este încălzit în aer, se aprinde. Stronțiul formează ușor nitrură, hidrură și carbură. La temperaturi ridicate, stronțiul reacționează cu dioxidul de carbon:

5Sr + 2CO2 = SrC2 + 4SrO

Stronțiul metal reacționează cu apa și acizii, eliberând hidrogen din acestea:

Sr + 2H3O+ = Sr2+ + H2 + 2H2O

Reacția nu are loc în cazurile în care se formează săruri slab solubile.

Stronțiul se dizolvă în amoniac lichid pentru a forma soluții de culoare albastru închis, din care, la evaporare, se poate obține un amoniac Sr(NH 3) 6 lucios de culoare cupru, care se descompune treptat în amida Sr(NH 2) 2.

Pentru a obține stronțiu metalic din materii prime naturale, concentratul de celestină este mai întâi redus prin încălzire cu cărbune la sulfură de stronțiu. Sulfura de stronțiu este apoi tratată cu acid clorhidric, iar clorura de stronțiu rezultată este deshidratată. Concentratul de stronțianit este descompus prin ardere la 1200°C, iar apoi oxidul de stronțiu rezultat este dizolvat în apă sau acizi. Adesea, stronțianita este dizolvată imediat în acid azotic sau clorhidric.

Stronțiul metalic se obține prin electroliza unui amestec de clorură de stronțiu topită (85%) și clorură de potasiu sau amoniu (15%) pe un catod de nichel sau fier la 800 ° C. Stronțiul obținut prin această metodă conține de obicei 0,3–0,4% potasiu.

Reducerea la temperatură înaltă a oxidului de stronțiu cu aluminiu este, de asemenea, utilizată:

4SrO + 2Al = 3Sr + SrO Al2O3

Pentru reducerea metalotermă a oxidului de stronțiu se folosește și siliciu sau ferosiliciu. Procesul se desfășoară la 1000°C în vid într-un tub de oțel. Clorura de stronțiu este redusă cu magneziu metal într-o atmosferă de hidrogen.

Cei mai mari producători de stronțiu sunt Mexic, Spania, Turcia și Marea Britanie.

În ciuda conținutului său destul de ridicat în scoarța terestră, stronțiul metalic nu a găsit încă o utilizare pe scară largă. Ca și alte metale alcalino-pământoase, este capabil să purifice metalele feroase de gaze și impurități nocive. Această proprietate oferă stronțiului perspective de utilizare în metalurgie. În plus, stronțiul este un aditiv de aliere pentru aliajele de magneziu, aluminiu, plumb, nichel și cupru.

Stronțiul metalului absoarbe multe gaze și, prin urmare, este folosit ca un getter în tehnologia vidului.

Compuși de stronțiu.

Când oxidul de stronțiu este calcinat într-un mediu de oxigen la presiune ridicată, se formează peroxid SrO2. S-a obţinut de asemenea superoxid galben Sr(02)2. Când interacționează cu apa, oxidul de stronțiu formează hidroxid Sr(OH)2.

Oxid de stronțiu– o componentă a catozilor de oxid (emițători de electroni în dispozitivele cu vid). Face parte din sticla tuburilor de imagine ale televizoarelor color (absoarbe razele X), supraconductorilor de înaltă temperatură și amestecurilor pirotehnice. Este folosit ca materie primă pentru producerea de stronțiu metalic.

Emailurile – glazurele opace – se prepară și pe bază de oxizi de siliciu și stronțiu. Sunt opace prin adăugarea de oxizi de titan și zinc. Articolele din porțelan, în special vazele, sunt adesea decorate cu glazură crapată. O astfel de vază pare să fie acoperită cu o rețea de crăpături colorate. Baza tehnologiei crackle este coeficienții diferiți de dilatare termică a glazurii și a porțelanului. Porțelanul acoperit cu glazură este ars la o temperatură de 1280–1300° C, apoi temperatura este redusă la 150–220° C și produsul încă nerăcit complet este scufundat într-o soluție de săruri colorante (de exemplu, săruri de cobalt, dacă trebuie să obțineți o plasă neagră). Aceste săruri umplu fisurile rezultate. După aceasta, produsul este uscat și încălzit din nou la 800–850 ° C - sărurile se topesc în fisuri și le sigilează.

hidroxid de stronțiu Sr(OH)2 este considerată o bază moderat puternică. Nu este foarte solubil în apă, deci poate fi precipitat prin acțiunea unei soluții alcaline concentrate:

SrCl 2 + 2KOH(conc) = Sr(OH) 2 Ї + 2KCl

Când hidroxidul de stronțiu cristalin este tratat cu peroxid de hidrogen, se formează SrO28H2O.

Hidroxidul de stronțiu poate fi folosit pentru a extrage zahărul din melasă, dar de obicei se folosește hidroxidul de calciu mai ieftin.

Carbonat de stronțiu SrCO 3 este ușor solubil în apă (2·10 –3 g la 100 g la 25° C). În prezența excesului de dioxid de carbon în soluție, acesta se transformă în bicarbonat Sr(HCO3)2.

SrCO2 + 3HNO3 = Sr(NO3)2 + CO2 + H2O

Principalele domenii ale carbonatului de stronțiu în lumea modernă sunt producția de tuburi de imagine pentru televizoare și computere color, magneți ceramici de ferită, glazuri ceramice, pastă de dinți, vopsele anticorozive și fosforescente, ceramică de înaltă tehnologie și pirotehnie. Cele mai intense domenii de consum sunt primele două. În același timp, cererea de carbonat de stronțiu în producția de sticlă de televiziune crește odată cu popularitatea tot mai mare a ecranelor de televiziune mai mari. Progresele în tehnologia TV cu ecran plat pot reduce cererea de carbonat de stronțiu pentru ecranele TV, dar experții din industrie cred că televizoarele cu ecran plat nu vor deveni concurenți semnificativi pentru televizoarele tradiționale în următorii 10 ani.

azotat de stronțiu Sr(NO 3) 2 este foarte solubil în apă (70,5 g la 100 g la 20 ° C). Se prepară prin reacția metalului, oxidului, hidroxidului sau carbonatului de stronțiu cu acid azotic.

În Rusia, compușii de stronțiu au fost utilizați pe scară largă în compozițiile pirotehnice. În timpul lui Petru cel Mare (1672–1725), acestea au fost folosite pentru a produce „focuri amuzante” care erau aranjate în timpul diferitelor sărbători și sărbători. Academician A.E.Fersman numit stronțiu „metalul luminilor roșii”.

Sulfat de stronțiu SrS04 este ușor solubil în apă (0,0113 g la 100 g la 0°C). Când este încălzit peste 1580 ° C, se descompune. Se obține prin precipitare din soluții de săruri de stronțiu cu sulfat de sodiu.

Sulfatul de stronțiu este utilizat ca umplutură în fabricarea vopselelor și cauciucului și ca agent de greutate în fluidele de foraj.

Cromat de stronțiu SrCrO4 precipită sub formă de cristale galbene atunci când sunt amestecate soluții de acid cromic și hidroxid de bariu.

2SrCrO 4 + 2CH 3 COOH = 2Sr 2+ + Cr 2 O 7 2– + 2CH 3 COO – + H 2 O

În acest fel poate fi separat de cromatul de bariu mai puțin solubil, care poate fi transformat în dicromat doar prin acțiunea acizilor tari.

Titanat de stronțiu SrTiO 3 nu se dizolvă în apă, ci intră în soluție sub influența acidului sulfuric concentrat fierbinte. Se obține prin sinterizarea oxizilor de stronțiu și titan la 1200–1300° C sau a compușilor coprecipitați puțin solubili de stronțiu și titan peste 1000° C. Titanatul de stronțiu este utilizat ca feroelectric, face parte din piezoceramică. În tehnologia cu microunde, servește ca material pentru antene dielectrice, defazatoare și alte dispozitive. Filmele de titanat de stronțiu sunt utilizate la fabricarea condensatoarelor neliniare și a senzorilor de radiații infraroșii. Cu ajutorul lor, sunt create structuri stratificate dielectric-semiconductor-dielectric-metal, care sunt utilizate în fotodetectoare, dispozitive de stocare și alte dispozitive.

Hexaferită de stronțiu SrO·6Fe 2 O 3 se obţine prin sinterizarea unui amestec de oxid de fier (III) şi oxid de stronţiu. Acest compus este folosit ca material magnetic.

Fluorura de stronțiu SrF 2 este ușor solubil în apă (puțin mai mult de 0,1 g în 1 litru de soluție la temperatura camerei). Nu reacționează cu acizii diluați, ci intră în soluție sub influența acidului clorhidric fierbinte. Un mineral care conține fluorură de stronțiu, jarlit NaF 3SrF 2 3AlF 3, a fost găsit în minele de criolit din Groenlanda.

Fluorura de stronțiu este folosită ca material optic și nuclear, o componentă a sticlelor speciale și a fosforilor.

Clorura de stronțiu SrCl2 este foarte solubil în apă (34,6% în greutate la 20°C). Din soluții apoase sub 60,34°C, SrCl 2 ·6H 2 O hexahidrat cristalizează, răspândindu-se în aer. La temperaturi mai ridicate, mai întâi pierde 4 molecule de apă, apoi o alta, iar la 250 ° C este complet deshidratată. Spre deosebire de clorură de calciu hexahidrat, clorură de stronțiu hexahidrat este ușor solubilă în etanol (3,64% în greutate la 6°C), care este utilizat pentru separarea lor.

Clorura de stronțiu este utilizată în compozițiile pirotehnice. Este, de asemenea, utilizat în echipamente de refrigerare, medicamente și cosmetice.

Bromură de stronțiu SrBr 2 este higroscopic. Într-o soluție apoasă saturată, fracția sa de masă este de 50,6% la 20° C. Sub 88,62° C, SrBr 2 6H 2 O hexahidrat cristalizează din soluții apoase, peste această temperatură SrBr 3 H 2 O monohidratul cristalizează. Hidrații sunt complet deshidratați la 345 °C.

Bromura de stronțiu se obține prin reacția stronțiului cu brom sau oxid (sau carbonat) de stronțiu cu acid bromhidric. Este folosit ca material optic.

Iodură de stronțiu Srl2 este foarte solubil în apă (64,0% în greutate la 20°C), mai puțin solubil în etanol (4,3% în greutate la 39°C). Sub 83,9°C, Srl26H2O hexahidrat cristalizează din soluții apoase; peste această temperatură, Srl22H2O dihidrat cristalizează.

Iodura de stronțiu servește ca material luminiscent în contoarele de scintilație.

sulfură de stronțiu SrS este produs prin încălzirea stronțiului cu sulf sau prin reducerea sulfatului de stronțiu cu cărbune, hidrogen și alți agenți reducători. Cristalele sale incolore sunt descompuse de apă. Sulfura de stronțiu este utilizată ca componentă a fosforilor, compușilor fosforescenți și pentru îndepărtarea părului în industria pielii.

Compușii organostrontiului. Compușii extrem de activi din compoziția SrR2 (R = Me, Et, Ph, PhCH2 etc.) pot fi obținuți folosind HgR2 (adesea doar la temperaturi scăzute).

Bis(ciclopentadienil)stronțiul este produsul unei reacții directe a metalului cu sau cu ciclopentadiena în sine.

Rolul biologic al stronțiului.

Stronțiu - componentă microorganisme, plante și animale. La radiolarii marini, scheletul este format din sulfat de stronțiu - celestină. Algele marine conțin 26–140 mg de stronțiu la 100 g de substanță uscată, plante terestre – aproximativ 2,6, animale marine – 2–50, animale terestre – aproximativ 1,4, bacterii – 0,27–30. Acumularea de stronțiu de către diverse organisme depinde nu numai de tipul și caracteristicile acestora, ci și de raportul dintre conținutul de stronțiu și alte elemente, în principal calciu și fosfor, din mediu.

Animalele primesc stronțiu prin apă și hrană. Unele substanțe, cum ar fi polizaharidele algelor, interferează cu absorbția stronțiului. Stronțiul se acumulează în țesut osos, a cărei cenușă conține aproximativ 0,02% stronțiu (în alte țesuturi - aproximativ 0,0005%).

Sărurile și compușii de stronțiu sunt substanțe cu toxicitate scăzută, dar excesul de stronțiu afectează țesutul osos, ficatul și creierul. Fiind aproape de calciu proprietăți chimice, stronțiul diferă puternic de acesta prin acțiunea sa biologică. Conținutul excesiv al acestui element în sol, ape și produse alimentare provoacă „boala Urov” la oameni și animale (numit după râul Urov din Transbaikalia de Est) - deteriorarea și deformarea articulațiilor, întârzierea creșterii și alte tulburări.

Izotopii radioactivi ai stronțiului sunt deosebit de periculoși.

Ca urmare a testelor nucleare și a accidentelor la centralele nucleare din mediu inconjurator Au sosit cantități mari de stronțiu-90 radioactiv, care are un timp de înjumătățire de 29,12 ani. Până când testarea armelor atomice și cu hidrogen în cele trei medii a fost interzisă, numărul victimelor stronțiului radioactiv a crescut de la an la an.

În termen de un an de la finalizarea exploziilor nucleare atmosferice ca urmare a autopurificării atmosferei majoritatea produsele radioactive, inclusiv stronțiul-90, au căzut din atmosferă la suprafața pământului. Poluarea mediului natural din cauza eliminării din stratosferă a produselor radioactive ale exploziilor nucleare efectuate la locurile de testare ale planetei în 1954–1980 joacă acum un rol secundar; contribuția acestui proces la poluarea aerului atmosferic cu 90 Sr este de două ordine. de o magnitudine mai mică decât de la ridicarea vântului a prafului din solul contaminat în timpul testelor nucleare și ca urmare a accidentelor cu radiații.

Stronțiul-90, împreună cu cesiu-137, sunt principalii radionuclizi poluanți din Rusia. Situația radiațiilor este afectată semnificativ de prezența zonelor contaminate care au apărut ca urmare a accidentelor la centrala nucleară de la Cernobîl în 1986 și la instalația de producție Mayak din regiunea Chelyabinsk în 1957 („accident de la Kyshtym”), precum și în vecinătatea unor întreprinderi din ciclul combustibilului nuclear.

În prezent, concentrațiile medii de 90 Sr în aer în afara zonelor contaminate ca urmare a accidentelor de la Cernobîl și Kîștym au atins niveluri observate înainte de accidentul de la centrala nucleară de la Cernobîl. Sistemele hidrologice asociate cu zonele contaminate în timpul acestor accidente sunt afectate semnificativ de spălarea stronțiului-90 de pe suprafața solului.

Odată ajuns în sol, stronțiul, împreună cu compușii de calciu solubili, intră în plante. Leguminoasele, rădăcinile și tuberculii acumulează cel mai mult 90 Sr, în timp ce cerealele, inclusiv cerealele, și inul acumulează mai puțin. Semnificativ mai puțin 90 Sr se acumulează în semințe și fructe decât în alte organe (de exemplu, în frunzele și tulpinile grâului, 90 Sr este de 10 ori mai mult decât în cereale).

Din plante, stronțiul-90 poate trece direct sau prin animale în corpul uman. Stronțiul-90 se acumulează într-o măsură mai mare la bărbați decât la femei. În primele luni de viață ale unui copil, depunerea de stronțiu-90 este cu un ordin de mărime mai mare decât la un adult; intră în organism cu lapte și se acumulează în țesutul osos cu creștere rapidă.

Stronțiul radioactiv se acumulează în schelet și astfel expune corpul la expunerea radioactivă pe termen lung. Efectul biologic al 90 Sr este asociat cu natura distribuției sale în organism și depinde de doza de iradiere b creată de acesta și de radioizotopul său fiică 90 Y. Cu aport prelungit de 90 Sr în organism, chiar și în cazuri relativ mici. cantități, ca urmare a iradierii continue a țesutului osos, pot dezvolta leucemie și cancer osos. Dezintegrarea completă a stronțiului-90 eliberat în mediu va avea loc abia după câteva sute de ani.

Aplicarea stronțiului-90.

Radioizotopul de stronțiu este utilizat în producția de baterii electrice nucleare. Principiul de funcționare al unor astfel de baterii se bazează pe capacitatea stronțiului-90 de a emite electroni care au mare energie, care este apoi transformată în energie electrică. Elementele din stronțiu radioactiv, conectate într-o baterie în miniatură (de dimensiunea unei cutii de chibrituri), sunt capabile să funcționeze fără probleme fără a fi reîncărcate timp de 15-25 de ani; astfel de baterii sunt indispensabile pentru rachetele spațiale și sateliții Pământeni artificiali. Și ceasornicarii elvețieni folosesc cu succes baterii minuscule cu stronțiu pentru a alimenta ceasurile electrice.

Oamenii de știință autohtoni au creat un generator de izotopi energie electrica pentru alimentarea stațiilor meteo automate pe bază de stronțiu-90. Durata de viață garantată a unui astfel de generator este de 10 ani, timp în care este capabil să alimenteze soc electric dispozitivele care au nevoie. Întreaga sa întreținere constă numai în examinări preventive - o dată la doi ani. Primele mostre ale generatorului au fost instalate în Transbaikalia și în cursul superior al râului taiga Kruchina.

Există un far nuclear în Tallinn. Caracteristica sa principală sunt generatoarele termoelectrice cu radioizotopi, în care, ca urmare a dezintegrarii stronțiului-90, se generează energie termică, care este apoi transformată în lumină.

Dispozitivele care folosesc stronțiu radioactiv sunt folosite pentru măsurarea grosimii. Acest lucru este necesar pentru monitorizarea și gestionarea procesului de producție de hârtie, țesături, benzi metalice subțiri, folii de plastic și vopsea și vopsea lacuri. Izotopul de stronțiu este utilizat în instrumente pentru măsurarea densității, vâscozității și a altor caracteristici ale unei substanțe, în detectoare de defecte, dozimetre și alarme. La întreprinderile de construcție de mașini puteți găsi adesea așa-numitele relee b; acestea controlează furnizarea de piese de prelucrat pentru prelucrare, verifică funcționalitatea uneltelor și poziția corectă a piesei.

În producția de materiale care sunt izolatoare (hârtie, țesături, fibre artificiale, materiale plastice etc.), frecarea apare datorită electricitate statica. Pentru a evita acest lucru, se folosesc surse ionizante de stronțiu.

Elena Savinkina

Literatură:

Taube P.R., Rudenko E.I. De la hidrogen la... Nobeliu? M., Școala Superioară, 1961
Biblioteca populară de elemente chimice. M., Nauka, 1977
Greenwood N.N., Earnshaw A. Chimia Elementelor, Oxford: Butterworth, 1997