Властивості стронцію
Стронцій. [Strontium; від назви. населеного пункту Строншіан (Strontium) в Шотландії], Sr – хім. елемент II групи періодичної системи елементів; ат. н. 38, ат. м. 87,62. М’який сріблясто-білий метал, легко ріжеться ножем. У з’єднаннях виявляє ступінь окислення + 2. Природний С. складається з чотирьох стабільних ізотопів, серед яких брало переважає ізотоп 88Sr (82,56%). Радіоактивний ізотоп 90Sr з періодом напіврозпаду 27,7 року утворюється при розподілі урану. С. відкрив (1790) англ. хімік А. Кроуфорд при дослідженні стронціанітом.
Металевий С. виділив (1808) англ. хімік і фізик Г. Деві електролізом гідроокису. Вміст С. в земній корі 4,0-10_2%. С-активний елемент і в природі у вільному стані не зустрічається. З мінералів пром. значення мають стронціаніт SrC03 і целестин SrS04. В якості ізоморфної домішки С. знаходиться в різних кальцієвих мінералах. Кристалічна решітка С. кубічна гранецентрированная (альфа-стронцій) з періодом а = 6,085 А, при т-рі 215 ° С вона перетворюється в гексагональну (бета-стронцій), а при т-рі 605 ° С – в кубічну об’емноцентрірованной (гама – стронцій). Щільність (т-ра 20 ° С) 2,63 г / см3; tпл 770 ° С; tкип +1380 ° C; температурний коеф. лінійного розширення 23-10 град; питома теплоємність 0,176 кал / г – град; питомий електричний опір 2,28 – 10 ом – см. Модуль норм, пружності 1 600 кгс / мм2; модуль стиснення +1220 кгс / мм2; атомна магнітна сприйнятливість 91,2 – 10.
За хім. св-вам С. подібний кальцію і барію, займаючи проміжне положення між ними. Хімічно С. дуже активний і витісняє мн. метали з їх оксидів, сульфідів і галогенідів. При кімнатній т-рі взаємодіє з киснем і вологою повітря; порошкоподібний С. при звичайній т-рі, а компактний – при нагріванні спалахують і згоряють, утворюючи безбарвні кристали окису SrO. Енергійно розкладає воду, перетворюючись в Sr (ОН) 2 і виділяючи водень, легко взаємодіє з галогенами. При нагріванні з’єднується з воднем, азотом і фосфором. З алюмінієм, магнієм, цинком, оловом, свинцем і деякими іншими металами ооразует интерметаллические з’єднання. З’єднання С. отримують з стронціанітом або целестина. Стронціаніт при нагріванні розкладається з утворенням окису С., з до-рій дією к-т отримують солі стронцію. Целестин відновлюють нагріванні вугіллям до сульфіду SrS, з догрого також отримують різні солі стронцію. Металевий С. отримують переважно. алюмотерміческого способом, для чого окис С. змішують з порошком алюмінію, брикетують і завантажують в реторти. Відновлення металу відбувається при т-рі 1100-1150 ° С у вакуумі 0,01 мм рт. ст. Товарні форми – прутки або Комкова метал. С. використовують для розкислення міді та бронзи, для видалення із сталей слідів сірки, фосфору і кисню, для модифікування чавунів, як поглинач газів (див. Геттера) в електровакуумної техніці.
Сплав С. зі свинцем і оловом застосовують для виготовлення анодів акумуляторних батарей. Окис С. входить до складу окисних покриттів радіоламп (див. Оксидування) з високими емісійними характеристиками. Титанат С.- складова частина деяких керамічних матеріалів, що володіють напівпровідниковими св-вами. В електроніці, радіо – та світлотехніці з’єднання С. застосовують як активних матеріалів для твердотільних лазерів, при виготовленні електродів, термісторів, люмінофорів тривалої дії, фотоелементів, фосфоресцирующих матеріалів. Крім того, з’єднання С. використовують при виготовленні деяких сортів оптичних стекол, Високовогнетривкі кераміки на основі цирконата і гафнатов С., при отриманні емалей, застосовуваних для покриття легких металів, їх сплавів, сталі, порцеляни, в произове глазурованих цегл, стійких до атм. впливу і застосовуваних для облицювання будівель. У хім. проммсти з’єднання С. використовують як наповнювачі гуми, стабілізатори пластмас, при очищенні каустичної соди від домішок заліза і марганцю, при очищенні тітансодержащіх розчинів від свинцю, в якості каталізатора в органічному синтезі і при крекінгу нафти,.
З’єднання С. застосовують у піротехніці через їх здатності забарвлювати полум’я в інтенсивний карміново-червоний колір. Вони входять до складу сигнальних ракет, трасуючих куль і снарядів. Радіоактивні ізотопи С. використовують для виявлення пошкоджень телеграфних кабелів, визначення товщини пластин і фольги, в якості джерел радіоактивного випромінювання в атомних електр. батареях з тривалим терміном експлуатації. Орієнтовані стронційферрітовие магніти відрізняються високими магн. параметрами і незамінні в произове пост, магнітів для портативних електр. двигунів. Виявлено здатність стронцієвих стекол поглинати рентгенівське випромінювання трубок кольорових телевізорів (для одного телевізора потрібно близько 1 кг SrO). Перспективне використання С. у зв’язку з вироб-вом електромобілів.
Характеристика елемента. Назва цього елемента асоціюється з радіоактивної небезпекою, так як близькість властивостей кальцію та стронцію дозволяють Sr активно брати участь в обміні речовин і разом з кальцієм відкладатися в кістковій тканині. Небезпека, однак, представляє не природний стронцій, що складається з суміші чотирьох ізотопів 84, 86, 87 і 88, а штучно одержувані радіо-активні ізотопи цього елемента. Особливо 90Sr, що утворюється в результаті ланцюгової ядерної реакції. Період його напіврозпаду 27,7 року, він р-випромінювач і потоки його електронів активно впливають на живу тканину організму. З’єднання само не радіоактивного стронцію абсолютно нешкідливі (як і кальцію) для людини і тварин. Для рослин вони отруйні.
За своїми характеристиками стронцій займає проміжне положення між кальцієм і барієм. Його перший і другий потенціали іонізації невеликі і становлять відповідно 5,7 і 11,03 еВ. Для нього відомо існування тільки іона Sr2 +. Хоча для утворення такого іона потрібно в два рази більше енергії, ніж для Sr +, вона компенсується за рахунок енергії утворення іонних з’єднань. Іон Sr2 + виключно стабільний, тому що має електронну оболонку інертного газу.
Властивості простої речовини і з’єднань. Стронцій – досить м’який сріблясто-білий метал, в неочищеному стані злегка жовтуватий. Його можна розрізати ножем. Не важкий (пл. 2,6 г / см), що плавиться в полум’ї звичайної газового пальника (tпл = 757 ° С). Здатний кристалізуватися в двох модифікаціях: гранецентрованою кубічної і гексагональної. Ковкий і пластичний метал, легко витягується в листи і нитки. Легко утворює сплави і интерметаллические з’єднання з алюмінієм, свинцем, магнієм і іншими металами. Стронцій легко втрачає електрони і володіє підвищеною хімічною активністю. На повітрі покривається плівкою оксиду SrO (частково пероксиду SrO2) і нітриду Sr3N2. Без нагрівання приєднує водень з утворенням гідриду SrH2, який розкладається водою:
SrH2 + 2Н2O = Sr (ОН) 2 + 2Н2 ↑
При нагріванні з’єднується з хлором, бромом, йодом, сіркою, миш’яком, вуглецем і кремнієм. Пари стронцію взаємодіють зі склом і порцеляною, тому конденсацію стронцію проводять у сталевих трубках. Енергійно розкладає воду:
Sr + 2Н2O = Sr (ОН) 2 + H2 ↑
З концентрованої сірчаної кислотою повільно реагує, утворюючи SO2:
Sr + 2H2SO4 = SrSO4 + SO2 + 2H2O
Оксид стронцію SrO – безбарвні кристали, жадібно присоединяющие воду з утворенням основи Sr (OH) 2.Стронціаніт – Sr [СО3]. Названий по місцю знаходження поблизу с. Строншен в Шотландії, де вперше був виявлений
Гідроксид стронція – більш сильне підставу, ніж Са (ОН) 2. На повітрі розплавляється, так як поглинає воду. Якщо через водний розчин пропускати СO2, то утворюється осад карбонату стронцію:
Sr (ОН) 2 + СO2 = SrCO3 + Н2O
Розчинність солей стронцію зазвичай вище, ніж барію, але нижче, ніж розчинність солей кальцію. Добре розчинні галогеніди (крім SrF2), нітрат, ацетат, хлорат. Сульфат стронцію краще розчинний, ніж BaSO4, але гірше, ніж CaSO4.
Отримання і використання. Отримують стронцій, як і інші метали підгрупи IIA, електролізом розплавлених хлоридів. Застосовують стронцій для створення сплавів, при раскислении міді та бронз, а також як поглинач газів в електровакуумної техніці. У піротехніку солі стронцію використовуються для сигнальних ракет і феєрверків, оскільки вони дають червоно-карміновий колір при згорянні. Солі стронцію володіють сечогінної здатністю. У медицині їх використовують для лікування деяких форм рахіту, так як вони сприяють загальному засвоєнню їжі; вводять до складу мазей для лікування шкірних захворювань. Однак хлорид стронцію, введений в кров, діє як сильна отрута – викликає летальний результат через порушення дихання загальна картина значення стронцію для організму і його роль далеко не ясні.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)