Стронцијум

Из Википедије, слободне енциклопедије
Стронцијум (38Sr)
Rb - Sr - Y
 
Ca
Sr
Ba  
 
 
Sr-TableImage.png

Sr,38.jpg

Општи подаци
Припадност скупу земљани алкални метали
група, периода IIA, 5,
густина, тврдоћа 2630 kg/m3, 1,5
боја сребрнобела
Особине атома
атомска маса 87,62 u
атомски радијус 219 pm
ковалентни радијус 192 pm
ван дер Валсов радијус без података
електронска конфигурација [Kr]5s2
e- на енергетским нивоима 2, 8, 18, 8, 2
оксидациони број 2
Особине оксида јако базни
Кристална структура регуларна просторно
центрирана
Физичке особине
агрегатно стање чврсто
температура топљења 1050 K
(777 °C)
температура кључања 1655 K
(1382 °C)
молска запремина 33,94×10-3 m³/mol
топлота испаравања 144 kJ/mol
топлота топљења 8,3 kJ/mol
брзина звука без података
Остале особине
Електронегативност 0,95 (Паулинг)
0,99 (Алред)
специфична топлота 300 J/(kg*K)
специфична проводљивост 7,62×106 S/m
топлотна проводљивост 35,3 W/(m*K)
I енергија јонизације 549,5 kJ/mol
II енергија јонизације 1064,2 kJ/mol
III енергија јонизације 4.138 kJ/mol
IV енергија јонизације 5.430 kJ/mol
Најстабилнији изотопи

Стронцијум (Sr, лат. strontium) је земноалкалниметал IIA групе[1] и пете периоде.

Откривен је 1790. године (Adair Crawford) и по хемијским особинама сличан је Са и Ва. Представља смешу 4 природна изотопа (84Sr, 86Sr, 87Sr и 88Sr), а познато је и 19 радиоактивних, који су основне компоненте радиоактивног отпада и настају у нуклеарним реакторима и бомбама - фисиони производи уранијума и плутонијума. Концентришу се у костима, одакле се врло тешко уклањају, а међу њима најважнији је 90Sr (T1/2 = 27,7 год).

То је сребрнастобео, лак метал, који је као и остали елементи IIa групе хемијски веома активан. Запаљен на ваздуху он енергично сагорева, бојећи пламен у црвенољубичасту боју:

\mathrm{2 Sr + O_2 \longrightarrow 2 SrO }

што се употребљава у аналитици за одређивање, а у пиротехници за ракете за сигнализацију и осветљавање (тзв. „бенгалска ватра“).

Оксид стронцијума је бела, врло тешко топљива материја, која лако реагује са водом градећи стронцијумхидроксид, Sr(ОН)2:

\mathrm{Sr + 2\ H_2O \longrightarrow Sr(OH)_2 + H_2 \uparrow}

који може да се добије и у реакцији стронцијумхлорида са алкалним хидроксидима:

\mathrm{SrCl_2 + 2 KOH \longrightarrow Sr(OH)_2 + 2 KCl}.

То је јака и у води добро растворљива база и употребљава се у индустрији шећера.

Добијање стронцијума[уреди]

Добија се електролизом истопљеног стронцијум-хлорида, са додатком калцијум-хлорида, или редукцијом стронцијум-оксида алуминијумом, у вакууму. Остала једињења стронцијума слична су једињењима калцијума. Познат је стронцијумкарбонат, SrCO3, који се издваја приликом прераде меласе у тешко растворљиви стронцијумсахарат, Cl2Н22O11•2SrO. А поред тога, може да се добије у реакцији стронцијумхлорида са амонијумкарбонатом:

\mathrm{SrCl_2 + (NH_4)_2CO_3 \longrightarrow SrCO_3 + 2 NH_4Cl}

и веома је лако растворљив у води која је богата угљен-диоксидом:

\mathrm{SrCO_3 + H_2O + CO_2 \longrightarrow Sr(HCO_3)_2}

Од осталих једињења познат је и стронцијумнитрат, Sr(NO3)2, који се употребљава у пиротехници за „црвене ватре“, затим стронцијумсулфат, SrSO4, стронцијумхромат, SrCrO4 итд.

Стронцијум у природи[уреди]

Стронцијум је релативно редак елемент (370 ppm) и у природи се најчешће проналази у облику минерала: целестина (стронцијумсулфата), SrSO4 и стронцијанита (стронцијумкарбоната), SrCO3.[2][3]. Присутан је у многим минералним, речним, морским и подземним водама. У изградњи Земљине коре учествује са масеним уделом 0,017% [4] Гради: оксиде, хидроксиде, флуориде и соли органских киселина. Нема биолошког значаја, али може да заступа калцијум у организму без споредних последица. Чист стронцијум експлозивно реагује са водом и често се користи као додатак неким врстама стакла[5].

Изотопи стронцијума[уреди]

Стронцијум гради 23 изотопа чије се атомске масе налазе између 78-79. Постојана су само четири изотопа атомских маса 84 (0,55%), 86 (9,75%), 87 (6,96%) и 88 (82,74%) као и 19 радиоактивних изотопа који су основне компоненте радиоактивног отпада[4]. Концентришу се у костима одакле се врло тешко уклањају и најзначајнији међу њима је 90Sr (Т1/2=27,7 година) који настаје као производ радиоактивног распада. Услед недостатка калцијума у костима, стронцијум може да заузме његово место и утиче на околно ткиво изазивајући рак коштаног ткива. Већина стена садржи мале количине стронцијума и однос 87Sr и 86Sr варира према локалној геолошкој области. Старије стене акумулирају веће количине 87Sr. Људи и животиње апсорбују стронцијум кроз воду и храну коју конзумирају стварајући тако свој „ хемијски потпис геолошке средине.”[6]. Анализа стабилних изотопа стронцијума нашла је широку примену у археологији. То оправдава чињеницу да се стронцијумови изотопи таложе у костима и зубима, док код животиња то могу бити и рогови који се формирају у различитим фазама живота[7].

Зубна глеђ се формира у првим годинама живота и не мења се током старости, па сродно томе стронцијум у глеђи зуба одговара геолошкој области где је човек провео своје детињство. Насупрот томе, стронцијум се у костима постепено мења током 7-10 година и открива регион где људи проводе последње деценије свог живота. Упоређивањем нивоа изотопа стронцијума у костима и зубима са оним у одређеним областима, може се рећи да ли је особа мигрирала између детињства и смрти, а понекад је могуће одредити и где је особа рођена[6].

Примена[уреди]

Стронцијум спада у групу оних елемената који још увек нису у потпуности проучени, не јавља се тако често у природи и нема неке значајније примене. Минерали и соли стронцијума имају примену у металургији (чишћење челика од Р и S), хемијској индустрији, и за обогаћивање минералних сировина, а халогениди у индустрији хлађења, медицини и козметици и наравно археологији, где анализом стронцијума помоћу физичко-хемијских метода можемо да дамо одговоре на питања везана о пореклу неке индивидуе.

Референце[уреди]

  1. ^ Housecroft C. E., Sharpe A. G. (2008). Inorganic Chemistry (3rd ed.). Prentice Hall. ISBN 978-0131755536. 
  2. ^ Parkes, G.D. & Phil, D. (1973). Melorova moderna neorganska hemija. Beograd: Naučna knjiga. 
  3. ^ Бојановић Ј. Чорбић М.1991. Општа хемија. Горњи Милановац: Дечје новине
  4. ^ а б Филиповић И. Липановић С.1988. Опћа и анорганска кемија. Загреб: Школска књига
  5. ^ Арсенијевић С.1986. Општа и неорганска хемија. Београд: Научна књига
  6. ^ а б Fovler B.2007. Uncovering the Life and Times of a Prehistoric Man found in a Alpine Glacier. Chicago: Iceman
  7. ^ Мелор Џ. В. 1968. Модерна неорганска хемија. Београд: Научна књига

Спољашње везе[уреди]