Strontium - egenskaber med fotos, dens biologiske rolle i den menneskelige krop, behandling med lægemidler baseret på det kemiske element. Strontium i menneskekroppen

Strontium- et element i hovedundergruppen af ​​den anden gruppe, den femte periode af det periodiske system af kemiske grundstoffer af D.I. Mendeleev, med atomnummer 38. Benævnt med symbolet Sr (lat. Strontium). Det simple stof strontium er et blødt, formbart og duktilt jordalkalimetal med en sølvhvid farve. Det har høj kemisk aktivitet; i luften reagerer det hurtigt med fugt og ilt og bliver dækket af en gul oxidfilm.

I 1764 blev et mineral kaldet strontianit fundet i en blymine nær den skotske landsby Strontian. I lang tid blev det betragtet som en type fluorit CaF2 eller witherite BaCO3, men i 1790 analyserede de engelske mineraloger Crawford og Cruickshank dette mineral og fandt ud af, at det indeholdt en ny "jord", eller, i nutidens sprog, et oxid.

Uafhængigt af dem blev det samme mineral undersøgt af en anden engelsk kemiker, Hop. Efter at have nået de samme resultater meddelte han, at strontianit indeholdt et nyt grundstof - metallet strontium.

Tilsyneladende var opdagelsen allerede "i luften", for næsten samtidig annoncerede den fremtrædende tyske kemiker Klaproth opdagelsen af ​​en ny "jord".

I de samme år stødte den berømte russiske kemiker, akademiker Toviy Egorovich Lovitz, også på spor af "strontian jord". Han havde længe været interesseret i mineralet kendt som tung spar. I dette mineral (dets sammensætning er BaSO4) opdagede Karl Scheele i 1774 oxidet af det nye grundstof barium. Vi ved ikke, hvorfor Lovitz var delvis til tung sparring; vi ved kun, at videnskabsmanden, der opdagede kuls adsorptionsegenskaber og gjorde meget mere inden for generel og organisk kemi, indsamlede prøver af dette mineral. Men Lovitz var ikke kun en samler, han begyndte hurtigt at systematisk studere tung spar og kom i 1792 til den konklusion, at dette mineral indeholdt en ukendt urenhed. Han formåede at udvinde ret meget fra sin samling - mere end 100 g ny "jord" og fortsatte med at udforske dens egenskaber. Resultaterne af undersøgelsen blev offentliggjort i 1795.

Så næsten samtidigt kom flere forskere i forskellige lande tæt på opdagelsen af ​​strontium. Men det blev først isoleret i sin elementære form i 1808.

Den fremragende videnskabsmand på sin tid, Humphry Davy, forstod allerede, at grundstoffet strontiumjord tilsyneladende måtte være et jordalkalimetal, og opnåede det ved elektrolyse, dvs. på samme måde som calcium, magnesium, barium. Mere specifikt blev verdens første metal strontium opnået ved elektrolyse af dets fugtede hydroxid. Strontiumet, der blev frigivet ved katoden, blev øjeblikkeligt kombineret med kviksølv og dannede et amalgam. Ved at nedbryde amalgamet ved opvarmning isolerede Davy det rene metal.

STRONTIUM (Strontium, Sr) - et kemisk grundstof i D.I. Mendeleevs periodiske system, en undergruppe af jordalkalimetaller. I den menneskelige krop konkurrerer S. med calcium (se) om inklusion i krystalgitteret af knogleoxyapatit (se). 90 Sr, et af de længstlevende radioaktive fissionsprodukter af uran (se), der akkumuleres i atmosfæren og biosfæren under atomvåbentestning (se), udgør en enorm fare for menneskeheden. Radioaktive isotoper af S. bruges i medicin til strålebehandling (se), som et radioaktivt mærke i diagnostiske radiofarmaceutiske lægemidler (se) i medicinsk biol. forskning, samt i nukleare elektriske batterier. S.-forbindelser anvendes i fejldetektorer, i følsomme instrumenter og i anordninger til bekæmpelse af statisk elektricitet, desuden anvendes S. i radioelektronik, pyroteknik, den metallurgiske og kemiske industri og i fremstillingen af ​​keramiske produkter. S. forbindelser er ikke-toksiske. Når du arbejder med metal S., bør du være vejledt af reglerne for håndtering af alkalimetaller (se) og jordalkalimetaller (se).

S. blev opdaget som en del af mineralet, senere kaldet strontianite SrC03, i 1787 nær den skotske by Strontian.

Strontiums atomnummer er 38, atomvægt (masse) 87,62. S-indholdet i jordskorpen er i gennemsnit 4-10 2 wt. %, i havvand - 0,013 % (13 mg/l). Mineralerne strontianit og celestine SrSO 4 er af industriel betydning.

Den menneskelige krop indeholder ca. 0,32 g strontium, hovedsageligt i knoglevæv, i blodet er koncentrationen af ​​S. normalt 0,035 mg/l, i urin - 0,039 mg/l.

S. er et blødt sølvhvidt metal, smeltepunkt 770°, kogepunkt 1383°.

Ifølge kemi egenskaber af S. ligner calcium og barium (se), i forbindelser er valensen af ​​strontium 4-2, det er kemisk aktivt, oxideret under normale forhold af vand til dannelse af Sr(OH) 2, samt af oxygen og andre oxidationsmidler.

S. kommer ind i menneskekroppen. arr. med planteføde, såvel som med mælk. Det absorberes i tyndtarmen og udveksles hurtigt med S. indeholdt i knoglerne. Fjernelsen af ​​S. fra kroppen forstærkes af komplekser, aminosyrer og polyphosphater. Det øgede indhold af calcium og fluor (se) i vand forhindrer C.s ophobning i knoglerne. Når koncentrationen af ​​calcium i kosten stiger med 5 gange, reduceres ophobningen af ​​calcium i kroppen med det halve. Overdreven indtagelse af S. fra mad og vand på grund af dets øgede indhold i jorden af ​​visse geokemikalier. provinser (for eksempel i visse distrikter i det østlige Sibirien) forårsager en endemisk sygdom - Urov sygdom (se Kashin-Beck sygdom).

I knogler, blod og andre biol. S. substrater bestemmes af Ch. arr. spektrale metoder (se Spektroskopi).

Radioaktivt strontium

Natural S. består af fire stabile isotoper med massetal 84, 86, 87 og 88, hvoraf den sidste er den mest almindelige (82,56%). Der er 18 kendte radioaktive isotoper af S. (med massetal 78-83, 85, 89-99) og 4 isomerer af isotoper med massetal 79, 83, 85 og 87 (se Isomerisme).

Inden for medicin bruges 90Sr til strålebehandling inden for oftalmologi og dermatologi samt i radiobiologiske forsøg som kilde til betastråling. 85Sr fremstilles enten ved at bestråle et strontiummål beriget i 84Sr-isotopen med neutroner i en atomreaktor, ifølge reaktionen 84Sr (11.7) 85Sr, eller produceres i en cyklotron, der bestråler mål lavet af naturligt rubidium med protoner eller deuteroner, for eksempel ifølge reaktionen 85Rb (p, n) 85Sr. Radionuklidet 85Sr henfalder med elektronindfangning og udsender gammastråling med en energi E gamma svarende til 0,513 MeV (99,28%) og 0,868 MeV (< 0,1%).

87m Sr kan også opnås ved at bestråle et strontiummål i en reaktor ifølge reaktionen 86Sr (n, gamma) 87mSr, men udbyttet af den ønskede isotop er lille, desuden dannes isotoperne 85Sr og 89Sr samtidigt med 87mSr. Derfor opnås 87niSr normalt ved hjælp af en isotopgenerator (se Generatorer af radioaktive isotoper) baseret på moderisotopen yttrium-87 - 87Y (T1/2 = 3,3 dage). 87mSr henfalder med en isomer overgang og udsender gammastråling med en Egamma-energi på 0,388 MeV og delvist med elektronindfangning (0,6%).

89Sr er indeholdt i fissionsprodukter sammen med 90Sr, så 89Sr opnås ved at bestråle naturlig kuldioxid i en reaktor. I dette tilfælde dannes en 85Sr-urenhed uundgåeligt. 89Sr isotopen henfalder ved at udsende P-stråling med en energi på 1,463 MeV (ca. 100%). Spektret indeholder også en meget svag gammastrålelinje med en energi E gamma svarende til 0,95 MeV (0,01%).

90Sr opnås ved at isolere uranfissionsprodukter fra en blanding (se). Denne isotop henfalder ved at udsende betastråling med en E beta-energi på 0,546 Meu (100%), uden at ledsage gammastråling. Henfaldet af 90Sr fører til dannelsen af ​​et datterradionuklid 90Y, som henfalder (T1/2 = 64 timer) med emission af p-stråling, bestående af to komponenter med Ep lig med 2,27 MeV (99%) og 0,513 MeV ( 0,02 %). Henfaldet af 90Y udsender også meget svag gammastråling med en energi på 1,75 MeV (0,02%).

Radioaktive isotoper 89Sr og 90Sr, der er til stede i atomindustriens affald og genereret under atomvåbentestning, kan trænge ind i menneskekroppen gennem mad, vand og luft, når miljøet er forurenet. Kvantitativ vurdering af calciummigrering i biosfæren udføres sædvanligvis i sammenligning med calcium. I de fleste tilfælde, når 90Sr bevæger sig fra det forrige led i kæden til det næste, falder koncentrationen af ​​90Sr pr. 1 g calcium (den såkaldte diskriminationskoefficient); hos voksne i krop-diætforbindelsen er denne koefficient 0,25 .

Som opløselige forbindelser af andre jordalkalielementer absorberes opløselige forbindelser af S. godt fra kirtlen. kanalen (10-60%), er absorptionen af ​​dårligt opløselige S.-forbindelser (f.eks. SrTiO3) mindre end 1%. Graden af ​​absorption af S. radionuclider i tarmen afhænger af alder. Med en stigning i calciumindholdet i kosten falder calciumophobningen i kroppen. Mælk hjælper med at øge optagelsen af ​​S. og calcium i tarmene. Dette menes at skyldes tilstedeværelsen af ​​laktose og lysin i mælk.

Ved indånding fjernes opløselige SrTi03-forbindelser hurtigt fra lungerne, mens dårligt opløseligt SrTiO3 udveksles ekstremt langsomt i lungerne. Penetration af S. radionuclid gennem intakt hud er ca. 1 %. Gennem beskadiget hud (snitsår, forbrændinger osv.)? samt fra underhud og muskelvæv optages S. næsten fuldstændigt.

S. er et osteotropt grundstof. Uanset ruten og rytmen for indtrængen i kroppen, ophobes opløselige 90Sr-forbindelser selektivt i knoglerne. Mindre end 1 % 90Sr tilbageholdes i blødt væv.

Når det administreres intravenøst, elimineres S. meget hurtigt fra blodbanen. Kort efter administration bliver koncentrationen af ​​S. i knoglerne 100 gange eller mere højere end i blødt væv. Nogle forskelle blev bemærket i akkumuleringen af ​​90Sr i individuelle organer og væv. Relativt højere koncentrationer af 90Sr hos forsøgsdyr findes i nyrerne, spyt- og skjoldbruskkirtlerne, og de laveste i huden, knoglemarven og binyrerne. Koncentrationen af ​​90Sr i nyrebarken er altid højere end i medulla. S. dvæler indledningsvis på knogleoverflader (periosteum, endosteum), og fordeles derefter relativt jævnt over hele knoglens volumen. Fordelingen af ​​90Sr i forskellige dele af den samme knogle og i forskellige knogler ser dog ud til at være ujævn. I den første tid efter administration er koncentrationen af ​​90Sr i epifysen og metafysen af ​​knoglerne hos forsøgsdyr ca. 2 gange højere end i diafysen. 90Sr frigives fra epifysen og metafysen hurtigere end fra diafysen: inden for 2 måneder. koncentrationen af ​​90Sr i epifysen og metafysen af ​​knoglen falder med 4 gange, og i diafysen forbliver næsten uændret. Til at begynde med er 90Sr koncentreret i de områder, hvor der forekommer aktiv knogledannelse. Rigelig blod- og lymfecirkulation i de epimetafyseale områder af knoglen bidrager til en mere intens aflejring af 90Sr i dem sammenlignet med diafysen i den rørformede knogle. Mængden af ​​90Sr aflejring i dyreknogler er variabel. Et kraftigt fald i 90Sr-fiksering i knogler med alderen blev fundet hos alle dyrearter. Aflejringen af ​​90Sr i skelettet afhænger væsentligt af køn, graviditet, amning og tilstanden af ​​det neuroendokrine system. Højere 90Sr-aflejring i skelettet blev observeret hos hanrotter. I skelettet hos drægtige hunner akkumuleres 90Sr mindre (op til 25%) end hos kontroldyr. Amning har en betydelig indflydelse på ophobningen af ​​90Sr i skelettet hos hunner. Når 90Sr administreres 24 timer efter fødslen, tilbageholdes 90Sr i skelettet hos rotter 1,5-2 gange mindre end hos ikke-ammende hunner.

Indtrængning af 90Sr i vævene i embryonet og fosteret afhænger af udviklingsstadiet, moderkagens tilstand og varigheden af ​​cirkulationen af ​​isotopen i moderens blod. Jo højere graviditetsalderen er på tidspunktet for administration af radionuklid, jo større er penetrationen af ​​90Sr i fosteret.

For at reducere de skadelige virkninger af strontiumradionuklider er det nødvendigt at begrænse deres ophobning i kroppen. Til dette formål, når huden er forurenet, er det nødvendigt hurtigt at dekontaminere dens udsatte områder (med "Zashchita-7" præparatet, "Era" eller "Astra" vaskepulver, NEDE pasta). Når strontiumradionuklider indtages oralt, bør der anvendes modgift til at binde eller absorbere radionuklidet. Sådanne modgifte inkluderer aktiveret bariumsulfat (adso-bar), polysurmin, alginsyrepræparater osv. For eksempel reducerer lægemidlet adsobar, når det tages umiddelbart efter, at radionuklider kommer ind i maven, deres absorption med 10-30 gange. Adsorbenter og modgift bør ordineres umiddelbart efter påvisning af skader med strontiumradionuklider, da forsinkelse i dette tilfælde fører til et kraftigt fald i deres positive effekt. Samtidig anbefales det at ordinere emetika (apomorphin) eller udføre rigelig maveskylning, bruge saltvandslaksantia og rensende lavementer. Hvis påvirket af støvede lægemidler, er det nødvendigt at skylle næse og mund rigeligt, slimløsende midler (thermopsis med sodavand), ammoniumchlorid, calciuminjektioner og diuretika. På et senere tidspunkt efter skaden, for at reducere aflejringen af ​​S. radionuklider i knoglerne, anbefales det at bruge den såkaldte. stabilt strontium (S. lactate eller S. gluconate). Store doser calcium oralt eller intravenøst ​​MofyT erstatter stabile strontiumpræparater, hvis disse ikke er tilgængelige. På grund af den gode reabsorption af strontiumradionuklider i nyretubuli er brugen af ​​diuretika også indiceret.

En vis reduktion i ophobningen af ​​S. radionuklider i kroppen kan opnås ved at skabe et konkurrenceforhold mellem dem og en stabil isotop af S. eller calcium, samt ved at skabe en mangel på disse grundstoffer i tilfælde, hvor S. radionuklidet sidder allerede fast i skelettet. Der er dog endnu ikke fundet effektive midler til dekorporering af radioaktivt strontium fra kroppen.

Den mindste væsentlige aktivitet, der ikke kræver registrering eller tilladelse fra statens sanitære tilsynsmyndigheder for 85mSr, 85Sr, 89Sr og 90Sr, er henholdsvis 3,5*10 -8, 10 -10, 2,8*10 -11 og 1,2*10 -12 curie /l.

Bibliografi: Borisov V.P. et al. Akutbehandling ved akut strålingseksponering, M., 1976; Buldakov L. A. og M o s k a l e v Yu. I. Problemer med distribution og eksperimentel vurdering af tilladte niveauer af Cs137, Sr90 og Ru106, M., 1968, bibliogr.; Voinar A.I. Mikroelementers biologiske rolle i kroppen af ​​dyr og mennesker, s. 46, M., 1960; Ilyin JI. A. og Ivannikov A. T. Radioaktive stoffer og sår, M., 1979; K og med og i fi-na B. S. og T o r b e n k om V. P. Life of bone tissue, M., 1979; JI e in og V. I. At opnå radioaktive lægemidler, M., 1972; Metabolisme af strontium, red. J.M.A. Lenihen et al., trans. fra English, M., 1971; Poluectov N. S. et al. Analytical chemistry of strontium, M., 1978; P e m og G. Kursus i uorganisk kemi, trans. fra German, bind 1, M., 1972; Beskyttelse af patienten i radionuklidundersøgelser, Oxford, 1969, bibliogr.; Tabel over isotoper, red. af S. M. Lederer a. V.S. Shirley, N.Y.a. o., 1978.

A. V. Babkov, Yu. I. Moskalev (rad.).

Strontium er et element i hovedundergruppen af ​​den anden gruppe, den femte periode af det periodiske system af kemiske elementer af D.I. Mendeleev, med atomnummer 38. Det er betegnet med symbolet Sr (lat. Strontium). Det simple stof strontium er et blødt, formbart og duktilt jordalkalimetal med en sølvhvid farve. Det har høj kemisk aktivitet; i luften reagerer det hurtigt med fugt og ilt og bliver dækket af en gul oxidfilm.

Atomnummer - 38

Atommasse - 87,62

Massefylde, kg/m³ - 2600

Smeltepunkt, °C - 768

Varmekapacitet, kJ/(kg °C) - 0,737

Elektronegativitet - 1,0

Kovalent radius, Å - 1,91

1. ionisering potentiale, eV - 5,69

I 1764 blev et mineral kaldet strontianit fundet i en blymine nær den skotske landsby Strontian. I lang tid blev det betragtet som en type fluorit CaF 2 eller witherite BaCO 3 , men i 1790 analyserede de engelske mineraloger Crawford og Cruikshank dette mineral og fandt ud af, at det indeholdt en ny "jord", eller, i nutidens sprog, et oxid.

Uafhængigt af dem blev det samme mineral undersøgt af en anden engelsk kemiker, Hop. Efter at have nået de samme resultater meddelte han, at strontianit indeholdt et nyt grundstof - metallet strontium.

Tilsyneladende var opdagelsen allerede "i luften", for næsten samtidig annoncerede den fremtrædende tyske kemiker Klaproth opdagelsen af ​​en ny "jord".

I de samme år stødte den berømte russiske kemiker, akademiker Toviy Yegorovich Lovitz, også på spor af "strontian jord". Han havde længe været interesseret i mineralet kendt som tung spar. I dette mineral (dets sammensætning er BaSO 4) opdagede Karl Scheele i 1774 oxidet af det nye grundstof barium. Vi ved ikke, hvorfor Lovitz var delvis til tung sparring; vi ved kun, at videnskabsmanden, der opdagede kuls adsorptionsegenskaber og gjorde meget mere inden for generel og organisk kemi, indsamlede prøver af dette mineral. Men Lovitz var ikke kun en samler, han begyndte hurtigt at systematisk studere tung spar og kom i 1792 til den konklusion, at dette mineral indeholdt en ukendt urenhed. Han formåede at udvinde ret meget fra sin samling - mere end 100 g ny "jord" og fortsatte med at udforske dens egenskaber. Resultaterne af undersøgelsen blev offentliggjort i 1795.

Så næsten samtidigt kom flere forskere i forskellige lande tæt på opdagelsen af ​​strontium. Men det blev først isoleret i sin elementære form i 1808.

Den fremragende videnskabsmand på sin tid, Humphry Davy, forstod allerede, at grundstoffet strontiumjord tilsyneladende måtte være et jordalkalimetal, og opnåede det ved elektrolyse, dvs. på samme måde som calcium, magnesium, barium. Mere specifikt blev verdens første metal strontium opnået ved elektrolyse af dets fugtede hydroxid. Strontiumet, der blev frigivet ved katoden, blev øjeblikkeligt kombineret med kviksølv og dannede et amalgam. Ved at nedbryde amalgamet ved opvarmning isolerede Davy det rene metal.

Strontium findes i havvand (0,1 mg/l), i jord (0,035 vægt%). I massevis er det i geokemiske processer en satellit af calcium. I magmatiske bjergarter findes Strontium overvejende i dispergeret form og indgår som en isomorf urenhed i krystalgitteret af calcium-, kalium- og bariummineraler. I biosfæren ophobes strontium i karbonatbjergarter og især i sedimenter af saltsøer og laguner.

Strontium er en bestanddel af mikroorganismer, planter og dyr. Hos marine radiolarier (acantharians) består skelettet af strontiumsulfat - celestine. Tang indeholder 26-140 mg Strontium pr. 100 g tørstof, landplanter - 2,6, havdyr - 2-50, landdyr - 1,4, bakterier - 0,27-30. Ophobningen af ​​strontium af forskellige organismer afhænger ikke kun af deres type og egenskaber, men også af forholdet mellem strontium i miljøet og andre elementer, hovedsageligt Ca og P, samt af organismers tilpasning til et bestemt geokemisk miljø.

I naturen forekommer strontium som en blanding af 4 stabile isotoper 84 Sr (0,56%), 86 Sr (9,86%), 87 Sr (7,02%), 88 Sr (82,56%). Der er kunstigt opnået radioaktive isotoper med massetal fra 80 til 97, inkl. 90 Sr (T ½ = 27,7 år), dannet under fission af uran.

Der er 3 måder at opnå strontiummetal på:

• termisk nedbrydning af nogle forbindelser
• elektrolyse af en smelte indeholdende 85 % SrCl 2 og 15 % KCl, men i denne proces er strømeffektiviteten lav, og metallet er forurenet med salte, nitrid og oxid. I industrien fremstilles strontiumlegeringer, for eksempel med tin, ved elektrolyse med en flydende katode.
• reduktion af oxid eller chlorid

De vigtigste råmaterialer til opnåelse af strontiumforbindelser er koncentrater fra berigelse af celestine og strontianit. Metallisk strontium opnås ved reduktion af strontiumoxid med aluminium ved 1100-1150 °C:

4SrO+ 2Al = 3Sr+ SrO Al 2 O 3.

Processen udføres i elektrisk vakuumapparat [ved 1 n/m2 (10-2 mm Hg)] med periodisk virkning. Strontiumdamp kondenserer på den afkølede overflade af en kondensator, der er indsat i apparatet; Efter afslutning af reduktionen fyldes apparatet med argon, og kondensatet smeltes, som strømmer ind i formen.

Den elektrolytiske produktion af strontium ved elektrolyse af en smeltet blanding af SrCl 2 og NaCl er ikke udbredt på grund af den lave strømeffektivitet og forurening af strontium med urenheder.

Ved stuetemperatur er gitteret af Strontium kubisk fladecentreret (α-Sr) med en periode a = 6,0848Å; ved temperaturer over 248 °C bliver det til en hexagonal modifikation (β-Sr) med gitterparametre a = 4,32 Å og c = 7,06 Å; ved 614 °C omdannes den til en kubisk kropscentreret modifikation (γ-Sr) med en periode a = 4,85 Å. Atomradius 2,15Å, ionradius Sr 2+ 1,20Å. Densiteten af ​​a-formen er 2,63 g/cm3 (20 °C); smeltepunkt 770 °C, kogepunkt 1383 °C; specifik varmekapacitet 737,4 kJ/(kg K); elektrisk resistivitet 22,76·10 -6 ohm·cm -1 . Strontium er paramagnetisk, atomisk magnetisk modtagelighed ved stuetemperatur er 91,2·10 -6. Strontium er et blødt, duktilt metal, der let kan skæres med en kniv.

Polymorf - tre af dens modifikationer er kendt. Op til 215 o C er den kubiske fladecentrerede modifikation (α-Sr) stabil, mellem 215 og 605 o C - den hexagonale modifikation (β-Sr), over 605 o C - den kubiske kropscentrerede modifikation (γ- Sr).

Smeltepunkt - 768 o C, Kogepunkt - 1390 o C.

Strontium i dets forbindelser udviser altid en valens på +2. Strontiums egenskaber er tæt på calcium og barium og indtager en mellemposition mellem dem.

I den elektrokemiske spændingsserie er strontium blandt de mest aktive metaller (dets normale elektrodepotentiale er -2,89 V. Det reagerer kraftigt med vand og danner hydroxid:

Sr + 2H2O = Sr(OH)2 + H2

Interagerer med syrer, fortrænger tungmetaller fra deres salte. Det reagerer svagt med koncentrerede syrer (H 2 SO 4, HNO 3).

Strontiummetal oxiderer hurtigt i luften og danner en gullig film, hvori udover SrO-oxid altid er SrO 2-peroxid og Sr 3 N 2-nitrid til stede. Når det opvarmes i luft, antændes det; pulveriseret strontium i luft er tilbøjelig til selvantændelse.

Reagerer kraftigt med ikke-metaller - svovl, fosfor, halogener. Interagerer med brint (over 200 o C), nitrogen (over 400 o C). Reagerer praktisk talt ikke med alkalier.

Ved høje temperaturer reagerer det med CO 2 og danner carbid:

5Sr + 2CO2 = SrC2 + 4SrO

Letopløselige strontiumsalte med anionerne Cl-, I-, NO 3-. Salte med anioner F -, SO 4 2-, CO 3 2-, PO 4 3- er svagt opløselige.

De vigtigste anvendelsesområder for strontium og dets kemiske forbindelser er den radio-elektroniske industri, pyroteknik, metallurgi og fødevareindustrien.

Strontium bruges til legering af kobber og nogle af dets legeringer, til introduktion i batteriblylegeringer, til afsvovling af støbejern, kobber og stål.

Strontium med en renhed på 99,99-99,999% anvendes til reduktion af uran.

Hårde magnetiske strontiumferriter anvendes i vid udstrækning som materialer til fremstilling af permanente magneter.

Længe før opdagelsen af ​​strontium blev dets ukodede forbindelser brugt i pyroteknik til at producere rødt lys. Indtil midten af ​​40'erne af det 20. århundrede var strontium primært metallet i fyrværkeri, sjov og fyrværkeri. Magnesium-strontium-legeringen har stærke pyrofore egenskaber og bruges i pyroteknik til brand- og signalsammensætninger.

Radioactive 90 Sr (halveringstid 28,9 år) bruges til produktion af radioisotopstrømkilder i form af strontiumtitanat (densitet 4,8 g/cm³ og energifrigivelse ca. 0,54 W/cm³).

Strontiumuranat spiller en vigtig rolle i produktionen af ​​brint (strontium-uranat cyklus, Los Alamos, USA) ved termokemiske metoder (atomar-hydrogen energi), og der udvikles især metoder til direkte fission af urankerner i sammensætningen strontiumuranat til at producere varme fra nedbrydning af vand til brint og ilt.

Strontiumoxid bruges som en komponent i superledende keramik.

Strontiumfluorid bruges som en komponent i faststof-fluorbatterier med enorm energikapacitet og energitæthed.

Strontiumlegeringer med tin og bly anvendes til støbning af batteristrømledninger. Strontium-cadmium legeringer til galvaniske celle anoder.

Metallet bruges i glasurer og emaljer til at overtrække tallerkener. Strontiumglasurer er ikke kun harmløse, men også overkommelige (strontiumcarbonat SrCO 3 er 3,5 gange billigere end rødt bly). Alle de positive egenskaber ved blyglasurer er også karakteristiske for dem. Desuden opnår produkter belagt med sådanne glasurer yderligere hårdhed, varmebestandighed og kemisk resistens.

Strontium er et aktivt metal. Dette forhindrer dens udbredte brug i teknologi. Men på den anden side gør den høje kemiske aktivitet af strontium det muligt at bruge det i visse områder af den nationale økonomi. Især bruges det til smeltning af kobber og bronze - strontium binder svovl, fosfor, kulstof og øger slaggens fluiditet. Strontium hjælper således med at rense metallet fra adskillige urenheder. Derudover øger tilsætningen af ​​strontium kobberets hårdhed uden næsten at reducere dets elektriske ledningsevne. Strontium indføres i elektriske vakuumrør for at absorbere resterende ilt og nitrogen og gøre vakuumet dybere.

Strontiumsalte og forbindelser er lavt toksiske; Når du arbejder med dem, bør du følge sikkerhedsreglerne for håndtering af alkali- og jordalkalimetalsalte.

Virkningen på den menneskelige krop af naturlige (ikke-radioaktive, lav-toksiske og desuden meget anvendte til behandling af osteoporose) og radioaktive isotoper af strontium bør ikke forveksles. Strontiumisotopen 90 Sr er radioaktiv med en halveringstid på 28,9 år. 90 Sr gennemgår β-henfald og bliver til radioaktivt 90 Y (halveringstid 64 timer) Fuldstændig henfald af strontium-90 frigivet til miljøet vil først forekomme efter flere hundrede år. 90 Sr dannes under atomeksplosioner og emissioner fra atomkraftværker.

Radioaktivt strontium har næsten altid en negativ effekt på den menneskelige krop:

1. Aflejres i skelettet (knogler), påvirker knoglevæv og knoglemarv, hvilket fører til udvikling af strålesyge, tumorer i hæmatopoietisk væv og knogler.

2. Forårsager leukæmi og ondartede tumorer (kræft) i knogler, samt skader på lever og hjerne.

Strontium ophobes i høj grad i kroppen hos børn op til fire år, når knoglevæv aktivt dannes. Strontium metabolisme ændringer i visse sygdomme i fordøjelsessystemet og det kardiovaskulære system. Indgangsveje:

1. vand (den maksimalt tilladte koncentration af strontium i vand i Den Russiske Føderation er 8 mg/l og i USA - 4 mg/l)
2. mad (tomater, rødbeder, dild, persille, radiser, radiser, løg, kål, byg, rug, hvede)
3. intratracheal levering
4. gennem huden (kutan)
5. indånding (gennem luft)
6. Fra planter eller gennem dyr kan strontium-90 direkte passere ind i den menneskelige krop.

Påvirkningen af ​​ikke-radioaktivt strontium optræder ekstremt sjældent og kun under påvirkning af andre faktorer (calcium- og D-vitaminmangel, underernæring, ubalancer i forholdet mellem mikroelementer som barium, molybdæn, selen osv.). Så kan det forårsage "strontium rakitis" og "urologisk sygdom" hos børn - skader og deformation af led, væksthæmning og andre lidelser.

Strontium-90.

En gang i miljøet er 90 Sr karakteriseret ved evnen til at indgå (hovedsageligt sammen med Ca) i stofskifteprocesser hos planter, dyr og mennesker. Ved vurdering af 90 Sr-kontamination af biosfæren er det derfor sædvanligt at beregne 90 Sr/Ca-forholdet i strontiumenheder (1 s.u. = 1 μcurie af 90 Sr pr. 1 g Ca). Når 90 Sr og Ca bevæger sig gennem biologiske kæder og fødekæder, sker der diskrimination af strontium, for hvis kvantitative udtryk "diskriminationskoefficienten" findes, forholdet mellem 90 Sr/Ca i det efterfølgende led af den biologiske eller fødekæde til samme værdi i det forrige link. Ved fødekædens sidste led er koncentrationen af ​​90 Sr som regel væsentligt lavere end ved det indledende led.

90 Sr kan trænge direkte ind i planter gennem direkte forurening af blade eller fra jorden gennem rødderne. Bælgfrugter, rødder og knolde akkumulerer relativt mere 90 Sr, mens korn, herunder korn, og hør akkumulerer mindre. Betydeligt mindre 90 Sr ophobes i frø og frugter end i andre organer (f.eks. i hvedes blade og stængler er 90 Sr 10 gange mere end i korn). Hos dyr (kommer hovedsageligt fra planteføde) og mennesker (kommer hovedsageligt fra komælk og fisk) akkumuleres 90 Sr hovedsageligt i knoglerne. Mængden af ​​90 Sr aflejring i kroppen af ​​dyr og mennesker afhænger af individets alder, mængden af ​​indkommende radionuklid, intensiteten af ​​væksten af ​​nyt knoglevæv og andre. 90 Sr udgør en stor fare for børn, i hvis kroppe den trænger ind med mælk og samler sig i hurtigt voksende knoglevæv.

For mennesker er halveringstiden for strontium-90 90-154 dage.

Konklusionen i 1963 i Moskva af traktaten om forbud mod test af atomvåben i atmosfæren, rummet og under vandet førte til en næsten fuldstændig befrielse af atmosfæren fra 90 Sr og et fald i dens mobile former i jorden.

Efter ulykken ved Tjernobyl-atomkraftværket var hele territoriet med betydelig forurening med strontium-90 inden for 30-kilometer-zonen. En stor mængde strontium-90 endte i vandområder, men i flodvand oversteg dens koncentration ingen steder det maksimalt tilladte for drikkevand (bortset fra Pripyat-floden i begyndelsen af ​​maj 1986 i dens nedre løb).

Under ulykken på Tjernobyl-atomkraftværket blev relativt lidt af det frigivet til det ydre miljø - det samlede udslip er anslået til 0,22 MCi. Historisk har der været meget opmærksomhed på dette radionuklid i strålehygiejnen. Det er der flere grunde til. For det første står strontium-90 for en væsentlig del af aktiviteten i blandingen af ​​produkter fra en atomeksplosion: 35 % af den samlede aktivitet umiddelbart efter eksplosionen og 25 % efter 15-20 år, og for det andet atomulykkerne ved bl.a. Mayak produktionsanlæg i det sydlige Ural i 1957 og 1967, da betydelige mængder strontium-90 blev frigivet til miljøet.

Strontium er et element i hovedundergruppen af ​​den anden gruppe, den femte periode af det periodiske system af kemiske elementer af D.I. Mendeleev, med atomnummer 38. Det er betegnet med symbolet Sr (lat. Strontium). Det simple stof strontium (CAS-nummer: 7440-24-6) er et blødt, formbart og duktilt jordalkalimetal af sølv-hvid farve. Det har høj kemisk aktivitet; i luften reagerer det hurtigt med fugt og ilt og bliver dækket af en gul oxidfilm.

Navnets historie og oprindelse

Det nye grundstof blev opdaget i mineralet strontianit, fundet i 1764 i en blymine nær den skotske landsby Stronshian, som senere gav navn til det nye grundstof. Tilstedeværelsen af ​​et nyt metaloxid i dette mineral blev etableret i 1787 af William Cruickshank og Adair Crawford. Isoleret i sin rene form af Sir Humphry Davy i 1808.

Kvittering

Der er 3 måder at opnå strontiummetal på:
1. termisk nedbrydning af nogle forbindelser
2. elektrolyse
3. reduktion af oxid eller chlorid
Den vigtigste industrielle metode til fremstilling af strontiummetal er termisk reduktion af dets oxid med aluminium. Derefter renses det resulterende strontium ved sublimering.
Den elektrolytiske produktion af strontium ved elektrolyse af en smeltet blanding af SrCl 2 og NaCl er ikke udbredt på grund af den lave strømeffektivitet og forurening af strontium med urenheder.
Den termiske nedbrydning af strontiumhydrid eller nitrid producerer fint dispergeret strontium, som er tilbøjelig til let antændelse.

Kemiske egenskaber

Strontium i dets forbindelser udviser altid en valens på +2. Strontiums egenskaber er tæt på calcium og barium og indtager en mellemposition mellem dem.
I den elektrokemiske spændingsserie er strontium blandt de mest aktive metaller (dets normale elektrodepotentiale er -2,89 V). Reagerer kraftigt med vand og danner hydroxid:
Sr + 2H2O = Sr(OH)2 + H2

Interagerer med syrer, fortrænger tungmetaller fra deres salte. Det reagerer svagt med koncentrerede syrer (H 2 SO 4, HNO 3).
Strontiummetal oxiderer hurtigt i luften og danner en gullig film, hvori udover SrO-oxid altid er SrO 2-peroxid og Sr 3 N 2-nitrid til stede. Når det opvarmes i luft, antændes det; pulveriseret strontium i luft er tilbøjelig til selvantændelse.
Reagerer kraftigt med ikke-metaller - svovl, fosfor, halogener. Interagerer med brint (over 200°C), nitrogen (over 400°C). Reagerer praktisk talt ikke med alkalier.
Ved høje temperaturer reagerer det med CO 2 og danner carbid:
5Sr + 2CO2 = SrC2 + 4SrO

Letopløselige strontiumsalte med anionerne Cl-, I-, NO 3-. Salte med anioner F -, SO 4 2-, CO 3 2-, PO 4 3- er svagt opløselige.

Strontium– jordalkalimetal. Det er et sølv-hvidt stof (se foto), meget blødt og fleksibelt, nemt at skære selv med en almindelig kniv. Det er meget aktivt, brænder i nærvær af luft og indgår i kemiske interaktioner med vand. Den er ikke fundet i sin rene form under naturlige forhold. Det findes hovedsageligt i fossile mineraler, normalt i kombination med calcium.

Det blev først fundet i Skotland i slutningen af ​​det 18. århundrede i en landsby kaldet Stronshian, som gav navnet til det fundne mineral - strontianit. Men kun 30 år efter opdagelsen var den engelske videnskabsmand H. Davy i stand til at isolere den i sin rene form.

Forbindelser af grundstoffet bruges i metallurgisk produktion, medicin og fødevareindustrien. Meget interessant er dens egenskab, når den brænder, at udsende rødt lys, som blev vedtaget af pyroteknik i begyndelsen af ​​det 20. århundrede.

Strontiums virkning og dets biologiske rolle

Mange forbinder makroelementets virkning med høj toksicitet og radioaktivitet. Men denne udtalelse er ret forkert, fordi... det naturlige element besidder praktisk talt ikke disse kvaliteter og er endda til stede i biologiske organismers væv, der udfører en vigtig biologisk rolle og fungerer i nogle tilfælde som en calciumsatellit. På grund af stoffets egenskaber bruges det til medicinske formål.

Den største ophobning af strontium i den menneskelige krop er i knoglevæv. Dette skyldes det faktum, at elementet ligner calcium i dets kemiske virkning, og calcium er til gengæld hovedkomponenten i skelettets "konstruktion". Men muskler indeholder kun 1% af den samlede masse af grundstoffet i kroppen.

Strontium er også til stede i galdesten og urinstensaflejringer, igen i nærværelse af calcium.

Forresten, om strontiums skadelighed - Kun radioaktive isotoper har en ødelæggende effekt på sundheden, som i deres kemiske egenskaber praktisk talt ikke adskiller sig fra det naturlige element. Måske er dette årsagen til denne forvirring.

Daglig norm

Det daglige behov for makronæringsstoffer er cirka 1 mg. Denne mængde fyldes ganske let op med mad og drikkevand. I alt fordeles cirka 320 mg strontium i kroppen.

Men det er værd at overveje, at vores krop kun er i stand til at absorbere 10% af det indkommende element, og vi modtager op til 5 mg om dagen.

Strontium mangel

En mangel på et makronæringsstof kan kun teoretisk forårsage nogle patologier, men indtil videre er dette kun blevet vist i dyreforsøg. Forskere har endnu ikke identificeret de negative virkninger af strontiummangel på den menneskelige krop.

I øjeblikket er kun nogle forhold mellem absorptionen af ​​dette makroelement og indflydelsen af ​​andre stoffer i kroppen blevet identificeret. For eksempel fremmes denne proces af visse aminosyrer, D-vitamin og laktose. Og præparater baseret på barium- eller natriumsulfater samt fødevarer med et højt indhold af kostfibre har en negativ effekt.

Der er en anden ubehagelig funktion - når der opstår calciummangel, begynder kroppen at akkumulere radioaktivt strontium selv fra luften (ofte forurenet af industrielle virksomheder).

Hvor farligt er strontium for mennesker, og hvad er dets skade?

Strontium er stadig i stand til at producere skadelige radioaktive effekter. Selve elementet har kun ringe skade; en kritisk dosis er endnu ikke blevet fastlagt. Men dens isotoper kan forårsage sygdomme og forskellige lidelser. Ligesom naturlig strontium ophobes det i selve skelettet, men dets virkning forårsager skade på knoglemarven og ødelæggelse af selve knoglestrukturen. Det kan påvirke hjerne- og leverceller, og dermed forårsage dannelse af neoplasmer og tumorer.

Men en af ​​de mest forfærdelige konsekvenser af eksponering for isotopen er strålingssyge. I vores land mærkes konsekvenserne af Tjernobyl-katastrofen stadig, og de akkumulerede reserver af radioaktivt strontium gør sig gældende i jorden, vandet og selve atmosfæren. Du kan også få en stor dosis ved at arbejde på fabrikker, der bruger grundstoffet – hvor forekomsten af ​​knoglesarkom og leukæmi er højest.

Men naturligt strontium kan også give ubehagelige konsekvenser. På grund af et ret sjældent sæt omstændigheder, såsom en utilstrækkelig kost, mangel på calcium, D-vitamin og en ubalance i kroppen af ​​elementer som selen og molybdæn, udvikles specifikke sygdomme - strontium rakitis og urovariesygdom. Sidstnævnte fik sit navn fra det område, hvor lokale beboere led under dem tilbage i det 19. århundrede. De blev invaliderede på grund af krumning af strukturen af ​​skelettet, knogler og led. Desuden var de, der led, for det meste dem, der voksede op på disse steder fra barndommen. Først i det 20. århundrede fandt de ud af, at vandet i den lokale flod indeholdt øgede mængder af grundstoffet. Og i vækstperioden er det muskel- og skeletsystemet, der er mest påvirket.

Kontakt af strontiumoxid på slimhinderne i mund eller øjne kan forårsage forbrændinger og dybe skader. Og at indånde det med luft kan bidrage til udviklingen af ​​patologiske sygdomme i lungerne - fibrose, bronkitis og muligvis hjertesvigt.

Behandlinger omfatter normalt lægemidler baseret på calcium-, magnesium-, natrium- eller bariumsulfater. Det er også muligt at anvende kompleksdannende midler, der binder og fjerner radioaktive toksiner fra celler.

Når den først er i jorden, er den giftige strontiumisotop i stand til at ophobes i plantefibre og derefter i dyreorganismer. Således ophober menneskekroppen langsomt, men sikkert toksiner ved at indtage forgiftede fødevarer. Termisk behandling af produkter kan hjælpe med at redde situationen lidt, hvilket er med til at reducere indholdet af skadelige toksiner i dem markant.

Dette radionuklid er meget vanskeligt at fjerne fra kroppen, fordi det kan tage næsten seks måneder at komme af med mindst halvdelen af ​​den akkumulerede reserve.

Hvilke fødevarer indeholder det?

Indikationer for behandling med lægemidler baseret på dette element

Der er stadig indikationer for at ordinere et makronæringsstof på trods af dets mulige toksicitet. Og selv en radioaktiv isotop bruges til medicinske formål. Dens stråling i tilladte doser kan have en terapeutisk effekt på erosioner, tumorer på hud og slimhinder. Til dybere læsioner er denne metode allerede brugt.

Dets forbindelser tjener også som lægemidler til behandling af epilepsi, nefritis og korrektion af deformiteter i barndommen af ​​ortopæder. Til en vis grad kan det tjene som et anthelmintikum.