химический каталог




СТРОНЦИЙ

Автор Химическая энциклопедия г.р. Н.С.Зефиров

СТРОНЦИЙ (от назв. деревни Строншиан, Strontian, в Шотландии, близ которой был обнаружен; лат. Strontium) Sr, химический элемент II гр. периодической системы, атомный номер 38, атомная масса 87,62; относится к щелочноземельным элементам. Природный СТРОНЦИЙ состоит из четырех стабильных изотопов: 88Sr(82,56%), 86Sr(9,86%), 87Sr(7,02%) и 84Sr(0,56%). Поперечное сечение захвата тепловых нейтронов для природные смеси изотопов 1,21•10-28 м2. Конфигурация внешний электронной оболочки атома 5s2; степень окисления +2, очень редко + 1; энергии ионизации Sr0 : Sr+ : Sr2+ соответственно равны 5,69410 и 11,0302 эВ; электроотрицательность по Полингу 1,0; сродство к электрону —1,51 эВ; работа выхода электрона 2,35 эВ; атомный радиус 0,215 нм, ионный радиус (в скобках указано координац. число) Sr2+ 0,132 нм (6), 0,140 нм (8), 0,150 нм (10), 0,158 нм (12).

Содержание СТРОНЦИЙ в земной коре 3,4•10-2% по массе, в океа-нич. водах 11097000 т (8,1 мг/л). В свободный виде не встречается. СТРОНЦИЙ образует около 40 минералов, из которых пром. значение имеют целестин (целестит) SrSO4 и стронцианит SrCO3. СТРОНЦИЙ присутствует в качестве изоморфной примеси в различные магниевых, кальциевых и бариевых минералах, а также содержится в природные минерализов. водах (около 24% общих запасов СТРОНЦИЙ). Среднее содержание СТРОНЦИЙ в почвах 0,035% по массе, в речной воде 0,08 мг/л. Часть СТРОНЦИЙ в океане концентрируется в железомарганцевых конкрециях (4900 т в год). Осн. месторождения стронциевых руд в СНГ, Великобритании, ФРГ, Франции, Испании, Мексике, США, Канаде и др.

Свойства. СТРОНЦИЙ-мягкий серебристо-белый металл, ковкий и пластичный. В неочищенном состоянии окрашен в желтый цвет. Существует в трех полиморфных модификациях: до 231°С устойчив a-Sr с кубич. гранецентрир. решеткой типа Сu, а = 0,6085 нм, z = 4, пространств. группа Fm3m, плотность 2,63 г/см5; при температурах 231-623°C-b-Sr с гексагон. решеткой типа Mg, а = 0,431 нм, с = 0,705 нм, z = 2, пространств. группа Р63/ттс; выше 623 °C-g-Sr с кубич. объемноцентрир. решеткой типа a-Fe, а = 0,485 нм, z = 2, пространств. группа Iт3т. температура плавления 768 °С, температура кипения 1390°С; 26,79 Дж/(моль•К); DHпл 8,2 кДж/моль, DHисп 133,8 кДж/моль, 160,5 кДж/моль; 55,70 Дж/(моль•К); давление пара 2,254 x 10-6 Па (500 К), 2,861•10-4 Па (580 К), 1,12•10-2 Па (660 К), 245,9 Па (1043 К); температурный коэффициент линейного расширения 20,6•10-6 К-1 (273-503 К), 22,6•10-6 К-1 (503-773 К); r 0,2 мкОм•м (0°С), 21,5 мкОм•м (22 °С), 60 мкОм•м (400 °С), температурный коэффициент r 5,2•10-3 К-1 (273-473 К); парамагнетик, магн. восприимчивость + 1,05•10-9; g 350 мН/м (768°С). Пластичен, модуль упругости 16,0 ГПа, модуль сдвига 6,08 ГПа; sраст 49,0 МПа (20 °С), 53,9 МПа (110°С), 200 МПа (200 °С), 1,0 МПа (700 °С); твердость по Бринеллю 190 МПа (20 °С), 90 МПа (200 °С), 2,0 МПа (700 °С); относит. удлинение 1,0% (20 °С), 5,3% (200 °С), 40% (700 °С).

СТРОНЦИЙ отличается большой химический активностью, по химический свойствам сходен с Са и Ва. Стандартный электродный потенциал Sr2+ /Sr0 — 2,89 В. При обычных температурах металлич. Sr взаимодействие с воздухом, покрываясь пленкой из SrO и SrO2 (см. Стронция оксид), при нагревании воспламеняется. Энергично реагирует с водой с образованием Sr(OH)2 и выделением Н2. Металлический СТРОНЦИЙ взаимодействие с галогенами, образуя стронция гало-гениды. С СО2 реагирует при повыш. температурах: 5Sr + 2 СО2 : : SrC2 + 4 SrO. При 300-400 °С с Н2 образует гидрид SrH2, при натр. с S, Se и Те-соответственно сульфид SrS, селенид SrSe и теллурид SrTe, с N2-нитрид Sr3N2, с углеродом-карбид SrC2, с газообразным NН3-амид Sr(NH2)2 и т.д.

В расплавл. состоянии СТРОНЦИЙ образует однородные расплавы (растворы) со многими металлами, с Са и Ва дает непрерывный ряд твердых растворов, образует интерметаллиды, например SrAl, SrAl4, SrMg2.

СТРОНЦИЙ растворим в разбавленый кислотах с образованием солей и Н2. Конц. H2SO4 дает с СТРОНЦИЙ SrSO4, SO2, H2S и S, конц. HNO3-Sr(NO3)2 и NO. При растворении СТРОНЦИЙ в жидком NH3 может быть получен аддукт Sr(NH3)6. Хорошо растворим в воде хлорид, бромид, иодид, ацетат и некоторые др. соли СТРОНЦИЙ, плохо раств. сульфат, фторид, карбонат, оксалат, арсенит, хромат, иодат, фосфат, молибдат СТРОНЦИЙ

Сульфат SrSО4-бесцв. кристаллы ромбич. сингонии (см. табл.); выше 1157°С переходит в гексагон. b-SrSO4, DH перехода a:b 10 кДж/моль; разлагается выше 1580°С; растворимость в воде 0,0113 г в 100 мл при 0°С; получают осаждением из растворов солей СТРОНЦИЙ сульфатом Na; наполнитель при изготовлении красок и резины, утяжелитель в буровых жидкостях. Хромат SrCrO4-желтые кристаллы моноклинной сингонии; получают осаждением из растворов Н2СrО4 и Sr(OH)2; желтый пигмент в производстве лаков, художеств, красок ("стронционовый желтый"), антикоррозионное покрытие для Zr, Mg, Al. Гексаферрит SrO•6Fe2 O3 получают спеканием смеси Fe2O3 и SrCO3 при 1000 °С; магн. материал.

Гидрид SrН2-бесцв. кристаллы ромбич. сингонии, выше 355 °С существует p-SrH2, DH полиморфного перехода 7,2 кДж/моль; получают восстановлением SrO водородом при 700-800 °С или из Sr и Н2. Сульфид SrS-бесцветные кристаллы кубич. сингонии; разлагается водой; получают при нагревании Sr и S, восстановлением SrSO4 углем, Н2 и др.; компонент люминофоров, фосфоресцирующих составов, средство для удаления волос в кожев. промышленности.

См. также Стронция карбонат, Стронция нитрат, Стронция титанат.

Получение. Источники получения СТРОНЦИЙ-природные минералы целестин и стронцианит, перспективно использование природные минерализов. вод. СТРОНЦИЙ получают электролизом расплава SrCl2, а также металлвтермодинамически восстановлением SrO или SrCl2. Электролиз расплава (85% SrCl2 + KCl или NH4Cl) ведут на никелевом или железном катоде при 800 °С. Предварительно восстанавливают целестиновый концентрат до SrS углем при нагревании с последующей обработкой SrS соляной кислотой и обезвоживанием образовавшегося SrCl2. Полученный этим методом СТРОНЦИЙ содержит 0,3-0,4% К. Для металлотермодинамически восстановления SrO используют Al, Si или ферросилиций. Процесс ведут при 1000°С в вакууме в стальной трубке. SrCl2 восстанавливают металлич. Mg в атмосфере Н2.

Стронцианитовый концентрат разлагают обжигом при 1200°С с последующей растворением SrO в воде или кислотах либо непосредств. растворением стронцианита в азотной или соляной кислоте.

СТРОНЦИЙ может быть также получен при нагревании в вакууме SrH2 (1000°С), Sr3N2 (140-150°C) или Sr(NH3)6. СТРОНЦИЙ очищают перегонкой в вакууме. Радиоактивные изотопы СТРОНЦИЙ образуются при делении 235U. Изотоп 89Sr(T1/2 50,5 сут) полу чают также в реакторах из стабильного СТРОНЦИЙ по реакции: 88Sr(n, g) 89Sr или в циклотроне: 88Sr(d, p) 89Sr.

Определение. Наиб. надежный метод качеств. обнаружения и количественное определения СТРОНЦИЙ в природные и пром. объектах-пламенная фотометрия. Качественно СТРОНЦИЙ может быть обнаружен по карминово-красному окрашиванию пламени. Количественно СТРОНЦИЙ определяют также гравиметрически в виде сульфата (осаждением из водно-этанольного раствора), карбоната или оксалата, а также методом комплексонометрич. титрования комплексоном III.

Радиоактивный СТРОНЦИЙ определяют по дочернему 90Y, осаждаемому в виде оксалата. В продуктах питания и золе костной ткани 90Y выделяют экстракцией. В пищевая продуктах, растительности и костной ткани 89Sr определяют осаждением дымящей HNО3 с последующей определением активности 89Sr.

Применение. Металлический СТРОНЦИЙ ограниченно используют в технике для раскисления меди и бронзы, в качестве легирующих добавок к сплавам Mg, Al, Pb, Ni и Сu, как геттер в электровакуумной технике. Более широко используют соединения СТРОНЦИЙ при изготовлении спец. оптический стекол, стекол для кинескопов электронных трубок, в пиротехн. составах (дают карминово-красное пламя), фосфоресцирующих составах, в производстве ферромагн. и люминесцентных материалов, эмиссионных покрытий радиоламп и т.д.

Соли СТРОНЦИЙ, в том числе радиоактивного СТРОНЦИЙ, применяют в терапии кожных болезней, соли жирных кислот-при изготовлении консистентных смазоколо 90Sr-источник b-излучения.

Хранят СТРОНЦИЙ в закрытой стеклянной посуде под слоем керосина.

Осн. источники загрязнения природы стабильным СТРОНЦИЙ-сточные воды металлургич., электротехн., стекольного, ке-рамич. и свеклосахарного производства. Радиоактивный СТРОНЦИЙ может поступать в окружающую среду в результате ядерных испытаний и аварий на АЭС. При крупных ядерных испытаниях выход 90Sr(T1/2 29,12 лет, b-излучатель) составляет 3,5%. Небольшие количества 90Sr, образующиеся в ядерных реакторах, из-за дефектов в оболочке твэла могут поступать в теплоноситель, а затем при его очистке попадать в жидкие и газообразные отходы. 90Sr как аналог Са активно участвует в обмене веществ у растений. В растения 90Sr попадает при загрязнении листьев и из почвы через корни. Особенно много 90Sr накапливают бобовые, корне- и клубнеплоды и злаки.

При избытке СТРОНЦИЙ прежде всего поражаются костная ткань, печень и кровь. ПДК СТРОНЦИЙ в воде 8 мг/л, в воздухе для гидроксида, нитрата и оксида СТРОНЦИЙ 1 мг/м3, для карбоната, сульфата и фосфата 6 мг/м3. Радиоактивный СТРОНЦИЙ избирательно накапливается в скелете, мягкие ткани задерживают менее 1%, с возрастом отложение 90Sr в скелете понижается, у мужчин он накапливается больше, чем у женщин, в первые месяцы жизни ребенка отложение 90Sr на порядок, а 89Sr на два порядка выше, чем у взрослого человека. Для категории А допустимая концентрация 90Sr в воздухе рабочей зоны ДКА 4,4•10-2 Бк/л, допустимое содержание в костях ДСА 7,4•104 Бк, в легких 2,8•104 Бк.

СТРОНЦИЙ открыт в 1790 А. Крофордом, металлический СТРОНЦИЙ получен впервые Г. Дэви в 1808.

Литература: Получение стронция. Обзор литературы, М., 1972; Аналитическая химия стронция, М.„ 1978; Технология соединений бария и стронция, под ред. Ф.И. Стригунова, Э.Б. Гитиса, Хр., 1979; Алейникова М. Л., Клименко И. А., Стронций в природных и сбросных водах и способы его извлечения, М., 1980; Вредные химические вещества. Радиоактивные вещества. Справочник, Л., 1990. В. П. Данилов.

Химическая энциклопедия. Том 4 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
кровать аскона isabella
Рекомендуем компанию Ренесанс - лестницы из стекла - цена ниже, качество выше!
подъемные платформы для склада
обучение на холодильщика тольятти

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(24.01.2017)