Det strontium Det er et jordalkalimetal, hvis kemiske symbol er Mr. Frisk skåret, det er hvidt med en sølvglans, men når det udsættes for luft oxideres det og bliver gulligt. Af denne grund skal den beskyttes mod ilt under opbevaring..
Strontium ekstraheres fra sine årer i form af mineralerne celestit eller celestin (SrSO4) og strontianit (SrCO3). Celestit er imidlertid den vigtigste form, hvor strontiumminedrift forekommer, idet dens aflejringer er i sedimentær jord og i forbindelse med svovl..
Celestit forekommer i form af rhombiske krystaller, det er normalt farveløst, glasagtigt og gennemsigtigt. Selvom strontium ekstraheres på denne måde, skal det omdannes til dets respektive carbonat, hvorfra det endelig reduceres..
I 1790 blev strontium identificeret som et nyt element af Adair Crawford og William Cruickshank i et mineral fra en blymine nær byen Strontion i Argyll, Skotland. Strontium blev isoleret i 1807 af Humphry Davy ved hjælp af elektrolyse.
Strontium er et formbart, duktilt metal og en god leder af elektricitet; men det har lidt industriel og kommerciel brug. En af dets anvendelser er dannelsen af legeringer med aluminium og magnesium, hvilket forbedrer håndteringen og fluiditeten af disse metaller..
I det periodiske system er strontium placeret i gruppe 2 mellem calcium og barium og finder ud af, at nogle af dets fysiske egenskaber, såsom densitet, smeltepunkt og hårdhed, har mellemliggende værdier i forhold til dem, der er vist for calcium og barium.
Strontium forekommer i naturen som fire stabile isotoper: 88Sr med 82,6% overflod; det 86Sr, med 9,9% overflod; det 87Sr med 7,0% overflod; og 84Sr, med 0,56% overflod.
90Sr er en radioaktiv isotop, der udgør den mest skadelige komponent i radioaktivt nedfald, et produkt fra nukleare eksplosioner og lækager fra atomreaktorer, da isotopen på grund af ligheden mellem calcium og strontium er inkorporeret i knogler, der forårsager knoglekræft og leukæmi.
Artikelindeks
Et mineral fra en blymine nær landsbyen Strontian i Argyll, Skotland, blev undersøgt. Det blev oprindeligt identificeret som en type bariumcarbonat. Men Adair Crawford og William Cruickshank bemærkede i 1789, at det undersøgte stof var et andet omtvistet..
Kemiker Thomas Charles Hope udnævnte den nye mineralstrontit, og den tilsvarende "jord" (strontiumoxid, SrO) kaldte den strontia..
I 1790 brændte Crawford og Cruickshank det undersøgte stof og observerede, at flammen var rødbrun i farven, forskellig fra de flammer, der blev observeret op til det tidspunkt i kendte elementer. De konkluderede, at de stod foran et nyt element.
I 1808 blev Sir William Humphry Davy udsat for elektrolyse til en fugtig blanding af hydroxid eller klorid af strontium med kviksølvoxid ved hjælp af en kviksølvkatode. Derefter blev kviksølv fra den dannede amalgam fordampet, hvilket efterlod strontiet frit.
Davy kaldte det isolerede element strontium (strontium).
Metallisk strontium krystalliserer ved stuetemperatur til en ansigt centreret kubisk (fcc) struktur..
I denne struktur er Sr-atomerne placeret ved hjørnerne og på enhedscellens terningsflader. Det er relativt tættere end andre strukturer (såsom kubisk eller bcc), fordi det har i alt fire Sr-atomer.
Sr-atomerne forbliver forenede takket være den metalliske binding, et produkt af overlapning af deres atomvalensorbitaler i alle retninger inden for krystallen. Denne orbital er 5'erne, som har to elektroner i henhold til den elektroniske konfiguration:
[Kr] 5sto
Og så stammer et fuldt 5s-bånd og et 5p-ledningsbånd (bandteori).
Med hensyn til andre metalliske faser er der ikke meget bibliografisk information, selv om det er sikkert, at deres krystaller gennemgår transformationer, når de udsættes for høje tryk..
Strontium har, ligesom andre metaller, en høj tendens til at miste sine valenselektroner; disse er de to elektroner i 5s orbital. Således bliver Sr-atomerne de divalente Sr-kationerto+ (Mto+, ligesom resten af jordalkalimetalerne), isoelektronisk over for ædelgas krypton. Strontium siges derefter at have et oxidationsnummer på +2.
Når du i stedet for at miste to elektroner kun mister en, dannes Sr-kationen+; og derfor er dets oxidationsnummer +1. Hr+ det er sjældent i forbindelser afledt af strontium.
Sølvhvid med metallisk glans med en let gul farvetone.
87,62 g / mol.
777 ºC.
1.377 ºC.
-Omgivelsestemperatur: 2,64 g / cm3
-Flydende tilstand (smeltepunkt): 2.375 g / cm33
Opløselig i alkohol og syrer. Det er ikke opløseligt i vand, da det reagerer stærkt med det.
7,43 kJ / mol.
141 kJ / mol.
26,4 J / (mol K).
0,95 på Pauling-skalaen.
Første ioniseringsniveau: 549,5 kJ / mol.
Andet ioniseringsniveau: 1.064,2 kJ / mol.
Tredje niveau af ionisering: 4.138 kJ / mol.
Empirisk kl. 215.
195 ± 22:00.
22,5 µm / (mK) ved 25 ºC.
35,4 W / (m K).
132 nΩ m ved 20 ºC.
1,5 på Mohs-skalaen.
Når strontium er fint opdelt, brænder det spontant i luften. Derudover antænder det, når det opvarmes over smeltepunktet, og det kan udgøre en eksplosionsfare, når det udsættes for en flammes varme..
For at undgå strontiumoxidation anbefales det at opbevare det nedsænket i petroleum eller nafta. Strontium skal opbevares på et køligt, godt ventileret sted væk fra organiske og andre let oxiderbare materialer..
Da oxidationstal +1 ikke er så almindeligt, antages det, at kun +2 eksisterer for at forenkle nomenklaturen omkring strontiumforbindelser. Derfor ignoreres (II) i slutningen af navnene i aktienomenklaturen; og i traditionel nomenklatur slutter de altid med suffikset -ico.
For eksempel er SrO strontiumoxid eller tinoxid i henhold til henholdsvis stam- og traditionelle nomenklaturer..
På grund af sin store reaktivitet ser metallisk strontium ikke ud til at være isoleret i naturen. Imidlertid kan den findes i sin elementære tilstand beskyttet mod ilt ved nedsænkning i petroleum eller i en atmosfære af inerte gasser (såsom ædelgasser)..
Det findes også at danne legeringer med aluminium og magnesium samt et aggregat til en legering af tin og bly. Strontium er i ionform (Srto+) opløst i jord eller havvand osv..
Derfor er det at tale om strontium at henvise til SR-kationerto+ (og i mindre grad hr+).
Det kan også interagere i ionform med andre grundstoffer for at danne salte eller andre kemiske forbindelser; såsom chlorid, carbonat, sulfat, strontiumsulfid osv..
Strontium er grundlæggende til stede i to mineraler: celestit eller celestin (SrSO4) og strontite (SrCO3). Celestite er den vigtigste kilde til strontium minedrift ekstraktion.
Strontium har 4 naturlige isotoper, hvoraf den mest rigelige er 88Sir, der er også adskillige radioaktive isotoper, kunstigt produceret i atomreaktorer..
Der er ingen kendt biologisk rolle for strontium hos hvirveldyr. På grund af dets lighed med calcium kan det erstatte det i knoglevæv; det vil sige Mr.to+fortrænger Cato+. Men forholdet, der findes i knogle mellem strontium og calcium, er mellem 1 / 1.000 og 1 / 2.000; dvs. ekstremt lav.
Derfor må strontium ikke opfylde en naturlig biologisk funktion i knoglerne..
Strontiumranelat er blevet brugt til behandling af osteoporose, da det forårsager en hærdning af knoglerne; men under alle omstændigheder er dette en terapeutisk handling.
Et af de få eksempler på en biologisk funktion af strontium forekommer i Acantharea, en radiolarisk protozo, der har et skelet med tilstedeværelsen af strontium.
Strontium findes i ca. 0,034% af alle vulkanske klipper. Imidlertid findes kun to mineraler: celestit eller celestin i aflejringer med betydeligt strontiumindhold..
Af de to vigtige strontiummineraler findes kun celestit i tilstrækkelig mængde i sedimentære aflejringer til at tillade oprettelse af faciliteter til udvinding af strontium..
Strationit er mere nyttigt end celestit, da det meste af strontium produceres i form af strontiumcarbonat; men næsten ingen aflejringer er fundet, der muliggør en bæredygtig udnyttelse af minedrift.
Strontiumindholdet i havvand ligger mellem 82 og 90 µmol / L, en meget lavere koncentration end calcium, mellem 9,6 og 11 mmol / L.
Næsten al minedrift er baseret på celestitaflejringer, da strontianit-vener er knappe og ikke særlig rentable til udvinding af strontium fra dem. På trods af dette produceres mest strontium i form af strontiumcarbonat..
Celestit forbrændes i nærværelse af kul for at omdanne strontiumsulfat til strontiumsulfid. I det andet trin opløses det mørke materiale, der indeholder strontiumsulfid, i vand og filtreres.
Derefter behandles strontiumsulfidopløsningen med kuldioxid til dannelse af udfældning af strontiumcarbonat..
Strontium kan isoleres ved hjælp af en variant af Pidgeon-metoden. Reaktionen mellem strontiumoxid og aluminium sker i et vakuum, hvor strontium omdannes til gas og transporteres gennem produktionsretorten til kondensatorerne, hvor det udfældes som et fast stof..
Strontium kan opnås i form af stænger ved hjælp af kontaktkatodeelektrolysemetoden. I denne procedure kommer en afkølet jernstang, der fungerer som en katode, i kontakt med overfladen af en smeltet blanding af kaliumchlorid og strontiumchlorid..
Når strontium størkner på katoden (jernstang), stiger stangen op.
Strontium er et aktivt reducerende metal og reagerer med halogener, ilt og svovl for at producere henholdsvis halogenider, oxider og svovl. Strontium er et sølvfarvet metal, men det oxideres til strontiumoxid, når det udsættes for luft:
Sr (s) + 1 / 2Oto(g) => SrO (s)
Oxidet danner et mørkt lag på metaloverfladen. Mens dens reaktion med klor og svovl er som følger:
Sr (s) + Clto(g) => SrClto(s)
Sr (s) + S (l) => SrS (s)
Strontium reagerer med smeltet svovl.
Det kan kombineres med ilt til dannelse af strontiumperoxid; men det kræver et højt iltryk for dets dannelse. Det kan også reagere med nitrogen for at producere strontiumnitrid:
3Sr (s) + Nto(g) => Sr3Nto(s)
Temperaturen skal dog være over 380 ° C, før reaktionen kan forekomme..
Strontium kan reagere voldsomt med vand til dannelse af strontiumhydroxid, Sr (OH)to og brintgas. Reaktionen mellem strontium og vand har ikke den vold, der observeres i reaktionen mellem alkalimetaller og vand, såvel som den, der observeres i tilfælde af barium.
Strontium kan reagere med svovlsyre og salpetersyre for at producere henholdsvis strontiumsulfat og nitrat. Det kombinerer også varmt med brint til dannelse af strontiumhydrid..
Strontium har ligesom andre tunge elementer i det blok i det periodiske system en bred vifte af koordinationsnumre; såsom 2, 3, 4, 22 og 24, observeret i forbindelser som SrCdelleve og SrZn13, for eksempel.
Det bruges som et eutektisk modifikator for at forbedre Al-Ag-legeringens styrke og duktilitet. Det bruges som podemiddel i duktilt jernstøberi til at kontrollere dannelsen af grafit. Det tilsættes også til tin og blylegeringer for at tilføje hårdhed og duktilitet..
Derudover bruges det som en deoxideringsmiddel til kobber og bronze. Lille mængde strontium tilsættes til smeltet aluminium for at optimere metalets smelteevne, hvilket gør det mere egnet til fremstilling af genstande, der traditionelt er lavet af stål..
Det er et legeringsmiddel til aluminium eller magnesium, der anvendes til støbning af motorblokke og hjul. Strontium forbedrer håndteringen og fluiditeten af det metal, som det er legeret til.
På trods af sin skadelige handling, 90Sr bruges som en termoelektrisk generator, der bruger varmeenergien fra dens stråling til at producere langvarig elektricitet med anvendelse i rumkøretøjer, fjernforskningsstationer og navigationsbøjer..
Det 89Sr er blevet brugt til behandling af knoglekræft ved anvendelse af dets radioaktive emission af β-typen til destruktion af tumorceller.
Strontiumatomet er blevet brugt til at etablere et tidsmålesystem, der næppe halter et sekund hvert 200 millioner år. Hvilket gør det til det mest nøjagtige ur.
Strontiumcarbonat (SrCO3) reagerer med jernoxid (FetoELLER3) ved en temperatur mellem 1.000 og 1.300 ºC til dannelse af en strontiumferrit. Denne familie af ferrit har en generel formel SrFexELLER4.
Keramiske magneter er lavet af feritter og bruges i forskellige applikationer. Blandt dem: fremstilling af højttalere, motorer til vinduesviskere og i legetøj til børn.
Strontiumcarbonat bruges også til produktion af glas til tv-skærme og displayenheder..
Ud over at forbedre glassets egenskaber til flydende krystalskærme (LCD) bruges det også til glasering af keramiske ware, hvilket forstærker dets modstandsdygtighed over for ridser og bobledannelse under fyring..
Det bruges til produktion af glas, der kan bruges i optik, glasvarer og belysning. Det er også en del af glasfiber- og laboratorie- og farmaceutiske briller, da det øger hårdhed og ridsefasthed samt deres glans.
Det bruges til at opnå zink med høj renhed, da det bidrager til eliminering af blyurenhed. Hjælper med produktionen af strontiumchromat, en forbindelse, der bruges som korrosionshæmmer i trykfarver.
Det bruges til behandling af spildevand til fjernelse af sulfat. Derudover bruges det til produktion af orthophosphorsyre, der anvendes til fremstilling af lysstofrør..
Strontiumcarbonat, som andre strontiumsalte, bruges i fyrværkeri for at give det en rødbrun farve. Plet, der også bruges i strontiumtest.
Det bruges til ekstraktion af sukker fra rødbeder, da strontiumhydroxid kombineres med sukker til dannelse af et komplekst saccharid. Komplekset kan adskilles ved indvirkning af kuldioxid, hvilket efterlader sukkeret frit. Det bruges også til stabilisering af plastik.
Det findes i glasset, der anvendes til fremstilling af et tv-billedrør, der begynder med denne anvendelse i 1970. Farve-tv såvel som andre enheder, der indeholder katodestråler, skal bruge strontium i frontpladen til at stoppe røntgenstråler..
Disse fjernsyn er ikke længere i brug, fordi katoderør er blevet udskiftet med andre enheder, og derfor er brug af strontiumforbindelser ikke påkrævet..
På den anden side bruges strontiumoxid til at forbedre kvaliteten af keramiske glasurer..
Strontiumchlorid bruges i nogle tandpastaer til følsomme tænder og til fremstilling af fyrværkeri. Derudover bruges den på en begrænset måde til fjernelse af uønskede gasser i beholdere, der udsættes for vakuum..
Det bruges til behandling af osteoporose, da det øger knogletætheden og reducerer forekomsten af brud. Anvendes topisk, det hæmmer sensorisk irritation. Imidlertid er dets anvendelse faldet på grund af beviset for, at det øger forekomsten af hjerte-kar-sygdomme.
Det bruges som et dopemiddel i elektronikindustrien. Det bruges også ofte til at få bestemte legetøj til at lyse i mørket, da det er en kemisk og biologisk inert forbindelse..
Endnu ingen kommentarer