Strontsiy (Sr) kimyoviy element, davriy sistemaning 2-guruhi ishqoriy tuproq metalidir. Qizil signal chiroqlari va fosforlarda ishlatiladi, radioaktiv ifloslanishda sog'liq uchun katta xavf tug'diradi.
Kashfiyot tarixi
Shotlandiyadagi Strontian qishlog'i yaqinidagi qo'rg'oshin konidan olingan mineral. U dastlab bariy karbonatning xilma-xilligi sifatida tan olingan, ammo Adair Krouford va Uilyam Kruikshank 1789 yilda bu boshqa modda ekanligini taklif qilishgan. Kimyogar Tomas Charlz Xop yangi mineral strontitni qishloq nomi bilan atagan va unga mos keladigan stronsiy oksidi SrO stronsiy. Metall 1808 yilda ser Humphry Davy tomonidan izolyatsiya qilingan, u simob katodidan foydalangan holda nam gidroksid yoki xlorid aralashmasini simob oksidi bilan elektroliz qilgan va keyin hosil bo'lgan amalgamadan simobni bug'langan. U yangi elementni "stronsiy" so'zining ildizidan foydalanib nomladi.
Tabiatda bo'lish
Davriy jadvalning o'ttiz sakkizinchi elementi bo'lgan stronsiyning kosmosdagi nisbiy ko'pligi har 106 kremniy atomiga 18,9 atom deb baholanadi. haqidaYer qobig'i massasining 0,04%. Dengiz suvidagi elementning o'rtacha konsentratsiyasi 8 mg/l.
Strontsiy kimyoviy elementi tabiatda keng tarqalgan va Yer yuzidagi eng koʻp boʻlgan moddalar orasida 15-oʻrinda turadi, uning konsentratsiyasi millionda 360 qismga etadi. Uning haddan tashqari reaktivligini hisobga olsak, u faqat birikmalar shaklida mavjud. Uning asosiy minerallari selestin (sulfat SrSO4) va strontianit (karbonat SrCO3). Ulardan selestit foydali qazib olish uchun etarli miqdorda bo'lib, dunyo ta'minotining 2/3 qismidan ko'prog'i Xitoydan keladi, qolgan qismini esa Ispaniya va Meksika ta'minlaydi. Biroq, stronsianitni qazib olish foydaliroq, chunki stronsiy ko'proq karbonat shaklida qo'llaniladi, ammo ma'lum konlar nisbatan kam.
Xususiyatlar
Strontsiy qoʻrgʻoshinga oʻxshash yumshoq metall boʻlib, kesilganda kumushdek porlaydi. Havoda u atmosferada mavjud bo'lgan kislorod va namlik bilan tezda reaksiyaga kirishib, sarg'ish rangga ega bo'ladi. Shuning uchun u havo massalaridan ajratilgan holda saqlanishi kerak. Ko'pincha u kerosinda saqlanadi. Tabiatda erkin holatda bo'lmaydi. K altsiy bilan birga stronsiy faqat ikkita asosiy rudaga kiradi: selestit (SrSO4) va strontianit (SrCO3).
Kimyoviy elementlar qatorida magniy-k altsiy-stronsiy (er ishqoriy metallar) Sr Ca va Ba oʻrtasidagi davriy sistemaning 2-guruhida (sobiq 2A) joylashgan. Bundan tashqari, u rubidiy va itriy o'rtasidagi 5-davrda joylashgan. Stronsiyning atom radiusidan berik altsiy radiusiga o'xshash, ikkinchisini minerallarda osongina almashtiradi. Ammo u suvda yumshoqroq va ko'proq reaktivdir. Kontaktda gidroksid va vodorod gazini hosil qiladi. Stronsiyning 3 ta allotropi 235°C va 540°C oʻtish nuqtalari bilan maʼlum.
Ishqoriy tuproq metall odatda 380°C dan past haroratda azot bilan reaksiyaga kirishmaydi va xona haroratida faqat oksid hosil qiladi. Biroq, kukun shaklida stronsiy o'z-o'zidan yonib, oksid va nitrid hosil qiladi.
Kimyoviy va fizik xossalari
Strontsiy kimyoviy elementining rejaga muvofiq xarakteristikasi:
- Ism, belgi, atom raqami: stronsiy, Sr, 38.
- Guruh, nuqta, blok: 2, 5, s.
- Atom massasi: 87,62 g/mol.
- E-konfiguratsiya: [Kr]5s2.
- Elektronlarning qobiqlarda taqsimlanishi: 2, 8, 18, 8, 2.
- Josiylik: 2,64 g/sm3.
- Erish va qaynash nuqtalari: 777 °C, 1382°C.
- Oksidlanish holati: 2.
Izotoplar
Tabiiy stronsiy 4 ta barqaror izotop aralashmasi: 88Sr (82,6%), 86Sr (9,9%), 87Sr (7,0%) va 84Sr (0,56%). Ulardan faqat 87Sr radiogen hisoblanadi - u rubidiyning radioaktiv izotopi 87Rb ning yarim yemirilish davri 4,88 yemirilishi natijasida hosil boʻladi. × 10 10 yil. Taxminlarga ko'ra, 87Sr "birlamchi nukleosintez" (Katta portlashning dastlabki bosqichi) jarayonida 84Sr,izotoplari bilan birga ishlab chiqarilgan. 86 Sr va 88Sr. ga qarabjoylarda, 87Sr va 86Sr nisbati 5 martadan koʻproq farq qilishi mumkin. Bu geologik namunalarni aniqlashda hamda skelet va loy artefaktlarning kelib chiqishini aniqlashda ishlatiladi.
Yadro reaksiyalari natijasida stronsiyning 16 ga yaqin sintetik radioaktiv izotoplari olindi, ulardan eng chidamlii 90Sr (yarimparchalanish davri 28,9 yil). Yadro portlashi natijasida hosil bo'lgan bu izotop eng xavfli parchalanish mahsuloti hisoblanadi. K altsiyga kimyoviy oʻxshashligi tufayli u suyaklar va tishlarga soʻriladi va u yerda elektronlarni chiqarishda davom etadi, radiatsiya shikastlanishi, suyak iligi shikastlanishi, yangi qon hujayralari shakllanishini buzadi va saraton kasalligini keltirib chiqaradi.
Biroq, tibbiy nazorat ostida bo'lgan sharoitlarda stronsiy ba'zi yuzaki malign o'smalarni va suyak saratonini davolash uchun ishlatiladi. Shuningdek, u kimyoviy tok manbalarida va radioaktiv parchalanish issiqligini elektr energiyasiga aylantiruvchi, navigatsiya buylarida, masofaviy ob-havo stansiyalarida va kosmik kemalarda uzoq muddatli, engil quvvat manbalari boʻlib xizmat qiluvchi radioizotopli termoelektr generatorlarida stronsiy ftorid shaklida qoʻllaniladi.
89Sr saraton kasalligini davolash uchun ishlatiladi, chunki u suyak to'qimalariga hujum qiladi, beta nurlanishini ishlab chiqaradi va bir necha oydan keyin parchalanadi (yarimparchalanish davri 51 kun).
Strontsiy kimyoviy elementi yuqori hayot shakllari uchun muhim emas, uning tuzlari odatda zaharli emas. Nima qiladi90Sr xavfli, suyak zichligi va oʻsishini oshirish uchun ishlatiladi.
Ulanishlar
Strontsiy kimyoviy elementining xossalari k altsiynikiga juda o'xshash. Murakkablarda Sr Sr2+ ioni sifatida +2 eksklyuziv oksidlanish darajasiga ega. Metall faol qaytaruvchi vositadir va galogenlar, kislorod va oltingugurt bilan oson reaksiyaga kirishib, galogenidlar, oksid va sulfid hosil qiladi.
Strontsiy birikmalari ancha cheklangan tijorat qiymatiga ega, chunki tegishli k altsiy va bariy birikmalari odatda xuddi shunday qiladi, lekin arzonroq. Biroq, ulardan ba'zilari sanoatda qo'llanilishini topdi. Pirotexnika va signal chiroqlarida qirmizi rangga qanday moddalar yordamida erishish hali aniqlanmagan. Hozirda bu rangga erishish uchun faqat Sr(NO3)2 va Sr(ClO) xlorat kabi stronsiy tuzlari ishlatiladi. 3)2 . Ushbu kimyoviy elementning umumiy ishlab chiqarilishining taxminan 5-10% pirotexnika tomonidan iste'mol qilinadi. Stronsiy gidroksidi Sr(OH)2 ba'zan melasdan shakar olish uchun ishlatiladi, chunki u eriydigan saxarid hosil qiladi, undan shakar karbonat angidrid ta'sirida osonlik bilan qayta tiklanishi mumkin. SrS monosulfidi depilatsiya vositasi va elektrolyuminestsent qurilmalarning fosforlari va yorqin bo'yoqlarning tarkibiy qismi sifatida ishlatiladi.
Strontsiy ferritlari yuqori harorat natijasida olingan SrFexOy umumiy formulali birikmalar oilasini hosil qiladi (1000-1300 °C) reaksiya SrCO3 vaFe2O3. Ulardan sopol magnitlar yasashda foydalaniladi, ular karnaylar, avtomobil old oynasini oʻchirish motorlari va bolalar oʻyinchoqlarida keng qoʻllaniladi.
Ishlab chiqarish
Eng koʻp minerallashgan selestit SrSO4 ikki usulda karbonatga aylanadi: toʻgʻridan-toʻgʻri natriy karbonat eritmasi bilan yuviladi yoki sulfid hosil qilish uchun koʻmir bilan qizdiriladi. Ikkinchi bosqichda asosan stronsiy sulfidni o'z ichiga olgan quyuq rangli modda olinadi. Bu "qora kul" suvda eriydi va filtrlanadi. Stronsiy karbonat karbonat angidridni kiritish orqali sulfid eritmasidan cho'kadi. SrSO4 + 2C → SrS + 2CO2 karbotermik qaytarilish orqali sulfat sulfidga qaytariladi. Hujayra katodli elektrokimyoviy aloqa orqali hosil bo'lishi mumkin, bunda katod vazifasini bajaradigan sovutilgan temir tayoq kaliy va stronsiy xloridlar aralashmasi yuzasiga tegadi va stronsiy uning ustida qotib qolganda ko'tariladi. Elektrodlardagi reaksiyalarni quyidagicha ifodalash mumkin: Sr2+ + 2e- → Sr (katod); 2Cl- → Cl2 + 2e- (anod).
Metallic Sr ni alyuminiy bilan oksididan ham olish mumkin. U egiluvchan va egiluvchan, elektr tokini yaxshi o'tkazuvchi, lekin nisbatan kam ishlatiladi. Uning ishlatilishidan biri silindr bloklarini quyishda alyuminiy yoki magniy uchun qotishma agenti sifatida. Stronsiy ishlov berish qobiliyatini va o'rmalanish qarshiligini yaxshilaydimetall. Stronsiyni olishning muqobil usuli bu distillash haroratida vakuumda alyuminiy bilan oksidini kamaytirishdir.
Tijoriy foydalanish
Strontsiy kimyoviy elementi rentgen nurlarining kirib borishini oldini olish uchun rangli televidenie katod nurlari trubkasi oynasida keng qo'llaniladi. Bundan tashqari, buzadigan amallar bo'yoqlarida ham foydalanish mumkin. Bu stronsiyga jamoatchilik ta'sirining eng ehtimol manbalaridan biri bo'lib ko'rinadi. Bundan tashqari, element ferrit magnitlarini ishlab chiqarish va sinkni tozalash uchun ishlatiladi.
Strontsiy tuzlari pirotexnikada ishlatiladi, chunki ular yonganda olovni qizil rangga bo'yashadi. Stronsiy tuzlarining magniy bilan qotishmasi esa yondiruvchi va signalli aralashmalarning bir qismi sifatida ishlatiladi.
Titanate juda yuqori sindirish indeksiga va optik dispersiyaga ega, bu uni optikada foydali qiladi. U olmos o‘rnini bosuvchi sifatida ishlatilishi mumkin, lekin o‘ta yumshoqligi va tirnash xususiyatisizligi tufayli bu maqsadda kamdan-kam qo‘llaniladi.
Strontsiy aluminat uzoq muddatli fosforessensiya barqarorligiga ega yorqin fosfordir. Oksid ba'zan keramik sirlarning sifatini yaxshilash uchun ishlatiladi. 90Sr izotopi eng yaxshi uzoq umr koʻradigan yuqori energiyali beta-emitterlardan biridir. U radioaktiv elementlarning parchalanishi paytida ajralib chiqadigan issiqlikni elektr energiyasiga aylantiradigan radioizotopli termoelektr generatorlari (RTG) uchun quvvat manbai sifatida ishlatiladi. Ushbu qurilmalarda qo'llaniladikosmik kemalar, masofaviy ob-havo stansiyalari, navigatsiya shamshirlari va h.k. - engil va uzoq muddatli yadroviy-elektr quvvat manbai talab qilinadigan joylarda.
Strontsiydan tibbiy foydalanish: xossalarini tavsiflash, dorilar bilan davolash
Izotop 89Sr metastatik prostata saratoni sabab suyak og'rig'ini davolash uchun ishlatiladigan radioaktiv Metastron preparatining faol moddasi. Kimyoviy element stronsiy k altsiy kabi harakat qiladi, u asosan osteogenez kuchaygan joylarda suyak tarkibiga kiradi. Bu lokalizatsiya radiatsiya ta'sirini saraton lezyoniga qaratadi.
Radioizotop 90Sr saratonni davolashda ham qo'llaniladi. Uning beta nurlanishi va uzoq yarim yemirilish davri sirt radiatsiya terapiyasi uchun idealdir.
Strontsiyni ranel kislotasi bilan birlashtirib ishlab chiqarilgan eksperimental preparat suyak o'sishiga yordam beradi, suyak zichligini oshiradi va sinishlarni kamaytiradi. Stronium ranelat Evropada osteoporozni davolash vositasi sifatida ro'yxatga olingan.
Strontsiy xlorid ba'zan sezgir tishlar uchun tish pastalarida ishlatiladi. Uning tarkibi 10% ga yetadi.
Ehtiyot choralari
Sof stronsiy yuqori kimyoviy faollikka ega va ezilgan holatda metall o'z-o'zidan yonib ketadi. Shuning uchun bu kimyoviy element yong‘inga xavfli hisoblanadi.
Inson tanasiga ta'siri
Inson tanasi stronsiyni xuddi k altsiy kabi o'zlashtiradi. Bu ikkiElementlar kimyoviy jihatdan shunchalik o'xshashki, Sr ning barqaror shakllari salomatlik uchun jiddiy xavf tug'dirmaydi. Aksincha, radioaktiv izotopi 90Sr turli suyak kasalliklari va kasalliklariga, jumladan, suyak saratoniga olib kelishi mumkin. Stronsiy birligi so'rilgan 90Sr. nurlanishini o'lchash uchun ishlatiladi.
