Стронций как химический элемент¶

Стронций — химический элемент второй группы периодической системы (щелочноземельный металл) с атомным номером 38 и символом Sr. Относится к s-элементам, в свободном виде представляет собой мягкий серебристо-белый металл, легко окисляющийся на воздухе. Название происходит от минерала стронцианита, впервые обнаруженного в Шотландии близ деревни Строншиан.

¶История открытия

Минерал, содержащий стронций, был найден в 1764 году в свинцовом руднике близ Строншиана. Первоначально его считали разновидностью барита. В 1790 году английский химик Адер Кроуфорд установил, что в нём содержится новая «земля» — оксид неизвестного металла, отличный от баритовой. Металлический стронций впервые выделил Хамфри Дэви в 1808 году электролизом смеси хлорида стронция и оксида ртути.

¶Распространение в природе

Стронций — 15-й по распространённости элемент земной коры, его содержание оценивается в 0,034 %. В свободном виде не встречается из-за высокой химической активности. Основные минералы — целестин (сульфат SrSO₄) и стронцианит (карбонат SrCO₃). Примеси стронция присутствуют в барите, гипсе, известняках. В морской воде концентрация стронция составляет около 8 мг/л.

¶Физические и химические свойства

Стронций — мягкий пластичный металл, твёрдость которого близка к свинцу. Химически очень активен: на воздухе быстро покрывается плёнкой оксида, реагирует с водой с выделением водорода, легко растворяется в кислотах. По свойствам близок к кальцию и барию. При горении даёт ярко-красное пламя — характерная аналитическая реакция.

¶Изотопы

Природный стронций состоит из четырёх стабильных изотопов: ⁸⁴Sr, ⁸⁶Sr, ⁸⁷Sr и ⁸⁸Sr (последний преобладает). Изотоп ⁸⁷Sr образуется при радиоактивном распаде рубидия-87, что используется в геохронологии для датировки горных пород (стронциевый метод). Искусственный изотоп ⁹⁰Sr — один из опаснейших продуктов деления урана, накапливается в костях и представляет радиационную опасность.

¶Получение

В промышленности стронций получают алюминотермическим восстановлением оксида:

3SrO + 2Al → 3Sr + Al₂O₃

Также применяют электролиз расплавленного хлорида стронция. Металл очищают вакуумной дистилляцией.

¶Применение

• Пиротехника: соли стронция (нитрат, хлорат) окрашивают пламя в ярко-красный цвет, используются в фейерверках и сигнальных ракетах.
• Металлургия: как раскислитель и модификатор в производстве стали и чугуна.
• Электроника: в производстве ферритовых магнитов, люминофоров, фотоэлементов.
• Медицина: радиоактивный ⁸⁹Sr применяется в терапии костных опухолей.
• Атомная энергетика: в источниках ионизирующего излучения.

¶Биологическая роль и безопасность

Стронций постоянно присутствует в живых организмах, концентрируясь преимущественно в костной ткани, где частично замещает кальций. Металлический стронций и его растворимые соли токсичны при попадании внутрь; пыль может вызывать раздражение дыхательных путей. Особую опасность представляет радиоактивный ⁹⁰Sr как источник внутреннего облучения. Стабильный стронций малотоксичен, его соединения применяются в гомеопатии и как добавки в стоматологии.