Zgodovina stroncija, struktura, lastnosti, reakcije in uporabe

On Stroncij Je alkalna kovina, katere kemični simbol je SR. Sveže rezanje je belo s srebrno svetlostjo, ko pa je izpostavljen zraku, oksidira in pridobi rumenkasto barvo. Zaradi tega mora biti med shranjevanjem zaščiten pred kisikom.

Stroncij se pridobiva iz žil v obliki mineralov Celestit ali Celestina (SRSO₄) in strontiate (srco₃). Vendar je Celestita glavni način, s katerim se pojavlja rudarsko izkoriščanje stroncija, saj je njegova nahajališča v sedimentnem zemljišču in v povezavi z žveplom.

Vzorec kovinskega stroncija, zaščiten z argonsko atmosfero. Vir: Stroncij Unter Argon Schutzgas Atmosphäre.JPG Matthias Zepperderivative Work: MaterialScientist [Pubsuin Domain]

Celestita je predstavljena v obliki rombičnih kristalov, običajno je brezbarvna, steklasta in prozorna. Čeprav se stroncij na ta način pridobiva, ga je treba spremeniti v svoj karbonat, iz katerega se končno zmanjša.

Leta 1790 je bil stroncij identificiran kot nov element za Adair Crawford in William Cruickshank v mineralu iz vodilnega rudnika, blizu mesta Strontion v Argyllu, Escosia. Stroncij je leta 1807 izoliral Humphry Davy z uporabo elektrolize.

Stroncij je popkovna, nodularna kovina in dober prevodnik električne energije; Ima pa malo industrijske in komercialne uporabe. Ena od njegovih aplikacij je oblikovanje zlitin z aluminijem in magnezijem, ki izboljšuje upravljanje in pretočnost teh kovin.

V periodični tabeli se stroncij nahaja v skupini 2, med kalcijam in barijem in ugotovi, da imajo nekatere njegove fizikalne lastnosti, kot so gostota, fuzijska točka in trdota.

Stroncij je v naravi predstavljen kot štirje stabilni izotopi: ⁸⁸Sr z 82,6 % številčnostjo; on ⁸⁶SR, z 9,9 % številčnostjo; on ⁸⁷SR, s 7,0 % številčnostjo; in ⁸⁴SR, z 0,56 % številčnostjo.

⁹⁰SR je radioaktivni izotop, ki predstavlja najbolj škodljivo komponento radioaktivnega dežja, produkt jedrskih eksplozij in puščanja jedrskih reaktorjev, saj se izotop zaradi podobnosti med kalcija in stroncije.

[TOC]

Zgodovina

Škotski so preučevali mineral iz vodilnega rudnika v bližini mesta Stantian v Argyllu. Prvotno je bil identificiran kot vrsta barijevega karbonata. Toda Adair Crawford in William Cruickshank sta leta 1789 opazila, da je bila preučena snov še ena zadevna.

Kemik Thomas Charles Hope je nov mineral imenoval za ustrezen jek.

Leta 1790 sta Crawford in Cruickshank prinesla preučeno snov in opazila, da je plamen grimzno rdeč, drugačen od do zdaj opaženih plamenov v znanih elementih. Ugotovili so, da so pred novim elementom.

Leta 1808 je sir William Humphry Davy, ki je elektrolizo podvrgel vlažni mešanici hidroksida ali raztegnjenega klorida z živosrebrnim oksidom. Nato je živo srebro oblikovanega amalgama izhlapelo, stroncija pa je prosta.

Davy se je imenoval izolirani element Stantium (stroncij).

Struktura in elektronska konfiguracija stroncija

Kovinski stroncije kristalizira pri sobni temperaturi v kubični strukturi, osredotočenem na obraz (FCC).

V tej strukturi se atomi SR nahajajo v vrhovih in na obrazih kocke enote celice. Je relativno gostejši od drugih struktur (na primer kubičnih ali BCC), da ima skupno štiri atome SR.

Atomi SR ostajajo združeni, zahvaljujoč kovinski povezavi, produktu prekrivanja njihovih atomskih orbitalov Valencije v vseh smereh znotraj kozarca. Ta orbital je 5S, ki ima dva elektrona v skladu z elektronsko konfiguracijo:

[KR] 5S²

In tako izvira skupina 5S in 5P gonilni pas (teorija pasov).

Kar zadeva druge kovinske faze, ni preveč bibliografskih informacij, čeprav je gotovo, da njihovi kristali trpijo preobrazbe, ko so podvrženi visokim pritiskom.

Oksidacijske številke

Stroncij, tako kot druge kovine, ima veliko nagnjenost k izgubi valenčnih elektronov; To sta, dva orbitalna elektrona 5s. Tako SR atomi postanejo dvovalentni kationi SR²⁺ (M²⁺, Tako kot ostali alkalinoterski kovini) tudi izolektronika do plemenitega plina Kripton. Nato rečemo, da ima strontion +2 oksidacijsko številko.

Vam lahko služi: etanamid: struktura, lastnosti, uporabe, učinki

Ko namesto izgube dveh elektronov izgubi le enega, se oblikuje kation⁺; In zato je njegova oksidacijska številka +1. gospod⁺ V spojinah, pridobljenih z stroncijami, je redko.

Lastnosti

Videz

Sprane belo s kovinskim sijajem, z rahlo rumeno barvilo.

Molarna masa

87,62 g/mol.

Tališče

777 ° C.

Vrelišče

1.377 ° C.

Gostota

-Temperatura okolice: 2,64 g/cm³

-Tekoče stanje (tališče): 2.375 g/cm³

Topnost

Alkohol in kislina topna. Ni topna v vodi, saj z njo močno reagira.

Fuzijska toplota

7,43 kJ/mol.

Toplota za uparjanje

141 kJ/mol.

Toplotna molarna sposobnost

26,4 j/(mol · k).

Elektronegativnost

0,95 na lestvici Pauling.

Ionizacijska energija

Prva stopnja ionizacije: 549,5 kJ/mol.

Druga stopnja ionizacije: 1.064.2 kJ/mol.

Tretja stopnja ionizacije: 4.138 kJ/mol.

Atomski radio

Empirični 215 PM.

Radijski kovalent

195 ± 22 pm.

Toplotno raztezanje

22,5 µm/(m · k) pri 25 ° C.

Toplotna prevodnost

35,4 w/(m · k).

Električna upornost

132 nω · m pri 20 ° C.

Trdota

1.5 na lestvici MOHS.

Požarni potencial

Stroncij, ko je fino razdeljen, spontano gori v zraku. Poleg tega se zgore, ko se segreje nad tališčem in lahko predstavlja nevarnost eksplozije, ko je izpostavljena vročini plamena.

Skladiščenje

Da se izognete oksidaciji stroncije, ga priporočamo, da ga rešite v kerozin ali bencin. Stroncij je treba shranjevati na svežem in dobro prezračenem mestu, daleč od organskega materiala in drugih zlahka oksidacijskih materialov.

Nomenklatura

Ker oksidacijska številka +1 ni tako pogosta, se domneva, da obstaja samo +2 za poenostavitev nomenklature okoli stroncijskih spojin. Zato se v nomenklaturi zalog (II) na koncu imena prezre; In v tradicionalni nomenklaturi se vedno končajo s pripono -ico.

Na primer, SRO je madež ali oksidni oksid, glede na zalogo in tradicionalne nomenklature.

Oblike

Zaradi velike reaktivnosti kovinski stroncij ni izoliran v naravi. Vendar pa ga lahko najdemo v njegovem elementarnem stanju, zaščiteno pred kisikom, s potopitvijo v kerozin ali v atmosferi inertnih plinov (na primer plemenite pline).

Prav tako tvori zlitine z aluminijem in magnezijem, pa tudi agregat na kositer in svinčeno zlitino. Stroncij je v ionski obliki (SR²⁺) raztopljen v tleh ali v morski vodi itd.

Zato se pogovarjanje o stroncijah nanaša na SR katione²⁺ (In v manjši meri, sr⁺).

Prav tako lahko v ionski obliki komunicira z drugimi elementi, da tvori soli ali druge kemične spojine; kot so klorid, karbonat, sulfat, stroncijev sulfid itd.

Stroncij je v bistvu prisoten v dveh mineralih: Celestita ali Celestina (SRSO₄) In Strontita (srco₃). Celestita je glavni vir ekstrakcije larice rudarjenja.

Stroncij ima 4 naravne izotope, od katerih je eden v večjih številčnosti ⁸⁸gospod. Obstajajo tudi številni radioaktivni izotopi, umetno proizvedeni v jedrskih reaktorjih.

Biološki papir

Biološka funkcija stroncija pri vretenčarjih ni znana. Zaradi podobnosti s kalcijam ga lahko nadomesti v kostnih tkivih; to je SR²⁺premiki ca²⁺. Toda delež, ki ga najdemo v kosti med stroncija in kalcija, je med 1/1.000 in 1/2.000; to je izjemno nizko.

Zato stroncij ne sme izpolnjevati naravne biološke funkcije v kosteh.

Stroncijev ranelat se uporablja pri zdravljenju osteoporoze, saj proizvaja utrjevanje kosti; Vsekakor pa je to terapevtsko dejanje.

Eden redkih primerov biološke funkcije Stroncium je predstavljen v Acantharea, radijskem protozoju, ki ima okostje s prisotnostjo stroncija.

Kje je in proizvodnja

Celestita Crystal, mineraloška pisava stroncija. Vir: Aram Dishan (uporabnik: Aramgutang) [javna domena]

Stroncij je približno 0,034 % vseh magnetnih kamnin. Vendar pa v nahajališčih s pomembno vsebnostjo stroncija najdemo le dva minerala: Celestita ali Celestina.

Od dveh pomembnih mineralov Stroncia je le celestit v zadostni količini v sedimentnih nahajališčih, kar omogoča ustvarjanje objektov za pridobivanje stroncija.

Vam lahko postreže: Rosario hladilno sredstvo

Stracija je bolj uporabna kot Celestita, saj se večina stroncija proizvaja v obliki stroncija karbonata; Toda našli so le nekaj nahajališč, ki omogočajo trajnostno izkoriščanje rudarjenja.

Vsebnost stroncija v morski vodi sega med 82 in 90 µmol/L, precej nižjo koncentracijo kot kalcij, med 9,6 in 11 mmol/L.

Skoraj vse rudarsko izkoriščanje temelji na poljih Celestita, saj so struntianske žile malo in neifične za njihovo ekstrakcijo. Kljub temu se stroncij večinoma proizvaja v obliki stroncijevega karbonata.

Metoda Pidgeon

Celestita je v prisotnosti premoga za preoblikovanje stroncija sulfata v stroncijev sulfid. V drugi fazi se temni material, ki vsebuje strontijev sulfid, raztopi v vodi in filtrih.

Nato raztopino stroncijevega sulfida obdelamo z ogljikovim dioksidom, da nastane padavine za stroncijev karbonat.

Stroncije lahko izoliramo z različico metode Pidgeon. Reakcija stroncijevega oksida in aluminija nastaja v vakuumu, kjer se stroncij pretvori v plin in se skozi proizvodno turburo prevaža v kondenzatorje, kjer se obori kot trdno.

Elektroliza

Stroncije lahko dobite v obliki palic s pomočjo metode elektrolize kontaktne katode. V tem postopku ohlajena železna palica, ki deluje kot katoda, pride v stik s površino staljene mešanice kalijevega klorida in stroncijevega klorida.

Ko se stroncija utrdi na katodi (železna palica), se palica dvigne.

Reakcije

S kalkogeni in halogeni

Stroncij je aktivno zmanjševanje kovine in reagira s halogeni, kisikom in žveplom, da nastane halogenide, okside in sulfid. Stroncij je srebrna kovina, vendar oksidirano oblikovani stroncijev oksid, ko je izpostavljen zraku:

MR (S) +1/2₂(g) => sro (s)

Oksid tvori temno plast na površini kovine. Medtem ko je njegova reakcija s klorom in žveplom naslednji:

MR (S)+ CL₂(g) => srcl₂(S)

MR (S) + S (L) => SRS (S)

Stroncij reagira s staljenim žveplom.

Z zrakom

Lahko kombiniramo s kisikom, da tvori stroncijev peroksid; Vendar zahteva za nastanek visokega tlaka kisika. Prav tako lahko reagira z dušikom, da proizvaja oporni nitrid:

3SR (s) + n₂(g) => sr₃N₂(S)

Vendar mora biti temperatura večja od 380 ° C, tako da pride do reakcije.

Z vodo

Stroncij lahko silovito reagira z vodo, da tvori stroncijev hidroksid, SR (OH)₂ in vodikov plin. Reakcija med stroncijam in vodo nima nasilja, opaženega v reakciji med alkalno in vodno kovino, pa tudi v primeru barija.

S kislinami in vodikom

Stroncij lahko reagira z žveplovo kislino in dušikovo kislino, da izvirata sulfat in stroncijev nitrat. Združuje tudi vroče z vodikom, da povzroči stroncijev hidrid.

Stroncij, tako kot drugi težki elementi blokov s periodične tabele, ima široko paleto koordinacijskih števil; na primer 2, 3, 4, 22 in 24, opažene v spojinah, kot je srcd_enajst in srzn₁₃, Na primer.

Prijave

- Elementarni stroncij

Zlitine

Uporablja se kot evtektični modifikator za izboljšanje odpornosti in duktilnosti al-ag zlitine. Uporablja se kot inokulant pri taljenju duktilnega železa za nadzor tvorbe grafita. Dodamo tudi v kositrne in svinčene zlitine, da dodamo trdoto in duktilnost.

Poleg tega se uporablja kot deoksidant bakra in brona. Stroncije majhne količine dodamo v molten aluminij za optimizacijo kovinskega lita Mel.

To je sredstvo za zlitino za aluminij ali magnezij, ki se uporablja v livarni motoričnih blokov in koles. Stroncij izboljšuje upravljanje in pretočnost kovine, na katero je povezana z zlitino.

Lahko vam služi: Motnost: enote, metode, primeri

Izotopi

Kljub svojemu škodljivemu delovanju ⁹⁰SR se uporablja kot termoelektrični generator z uporabo kalorične energije njegovega sevanja za proizvodnjo dolgoročne električne energije z uporabo v vesoljskih vozilih, oddaljenimi raziskovalnimi postajami in v navigacijskih boje.

On ⁸⁹SR je bil uporabljen pri zdravljenju kostnih raka z uporabo radioaktivne emisije tipa β za uničenje tumorskih celic.

Stroncijev atom je bil uporabljen za vzpostavitev sistema merjenja časa, ki komajda zamuja sekundo vsakih 200 milijonov let. Zaradi česar je najbolj natančna ura.

- Spojine

Karbonat

Ferritas in magneti

Stroncijev karbonat (SRCO₃) reagirati s železom oksidom (vera₂Tudi₃) Pri temperaturi med 1.000 in 1.300 ° C, da tvori stroncijev ferit. Ta družina Ferritas ima splošno formulo SRFE_xTudi₄.

Keramični magneti so narejeni iz ferit in se uporabljajo v več aplikacijah. Med njimi: Izdelava zvočnikov, motorna motorna čistila za vetrobransko steklo in otroške igrače.

Stroncijev karbonat se uporablja tudi v proizvodnji stekla za televizijske zaslone in vizualizacijske enote.

Kozarec

Poleg izboljšanja lastništva stekla za tekoče kristalne zaslone (LCD) se uporablja tudi v emajli keramike za jedi, kar krepi odpor na opraskanje in nastajanje mehurčkov med kuhanjem.

Uporablja se pri proizvodnji uporabnega stekla v optiki, steklovini in razsvetljavi. Je tudi del steklenih vlaken in laboratorijskega in farmacevtskega stekla, saj povečuje trdoto in odpornost na praske, pa tudi njeno svetlost.

Proizvodnja kovin in soli

Uporablja se pri pridobivanju cinka z visoko čistostjo, saj prispeva k odpravi nečistoče. Pomoč pri proizvodnji stroncijskega kromata, spojine, ki se uporablja kot zaviralec korozije pri tiskarskih barvah.

Odpadne vode in fosforescentne svetilke

Uporablja se pri čiščenju odpadne vode za izločanje sulfata. Poleg tega se uporablja pri proizvodnji ortofosforne kisline, ki se uporablja pri izdelavi fluorescentnih svetilk.

Pirotehnika

Stroncijev karbonat, tako kot druge stroncijske soli, se pri ognjemetu uporablja za zagotavljanje grimizno rdeče barve. Barvanje, ki se uporablja tudi pri preskusih odkrivanja stroncija.

Hidroksid

Uporablja se pri ekstrakciji sladkorja iz pese, saj je stroncijev hidroksid kombiniran s sladkorjem, da povzroči zapleten saharid. Kompleks lahko ločimo z delovanjem ogljikovega dioksida, pri čemer ostane brez sladkorja. Uporablja se tudi pri stabilizaciji plastike.

Oksid

Prisoten je v steklu, ki ga uporabljajo pri izdelavi slikovne cevi televizorja, ta aplikacija se začne leta 1970. Barvni televizorji, pa tudi druge naprave, ki vsebujejo katodne žarke, so prisiljene uporabljati stroncije na sprednji plošči, da ustavijo x -lays.

Ti televizorji že uporabljajo, ker so katodne cevi nadomeščene z drugimi napravami, zato uporaba stroncijskih spojin ni potrebna.

Po drugi strani se stroncijev oksid uporablja za izboljšanje kakovosti keramičnih emajlov.

Klorid

Stroncijev klorid se uporablja v nekaterih zobnih pasteh za občutljive zobe in pri izdelavi ognjemetov. Poleg tega se na omejen način uporablja za izločanje neželenih plinov v vakuumskih zabojnikih.

Ranelato

Uporablja se pri zdravljenju osteoporoze, saj povečuje kostno gostoto in zmanjšuje pojavnost zlomov. Lokalno uporabljeno zavira senzorično draženje. Vendar se je njegova uporaba zmanjšala, ker obstajajo dokazi, da se pojavnost srčno -žilnih bolezni poveča.

Aluminat

Uporablja se kot doponte v elektronski industriji. Pogosto se uporablja tudi za zasitje določenih igrač v temi, saj je kemično in biološko inertna spojina.

Reference

1. Shiver & Atkins. (2008). Anorganska kemija. (Četrta izdaja). MC Graw Hill.
2. Wikipedija. (2019). STONTIJ. Pridobljeno iz: v.Wikipedija.org
3. Timotej str. Hanusa. (2019). STONTIJ. Encyclopædia Britannica. Okrevano od: Britannica.com
4. Nacionalni center za informacije o biotehnologiji. (2019). STONTIJ. Baza podatkov Pubchem. Cid = 5359327. Okrevano od: pubchem.NCBI.NLM.ameriški nacionalni inštitut za zdravje.Gov
5. Traci Pedersen. (20. maja 2013). Dejstva ABUT STONTIJ. Okrevano od: Livescience.com
6. Doktor. Doug Stewart. (2019). Dejstva o elementih s stontijevimi elementi. Okrevano od: Chemicool.com
7. Čelada, Anne Marie, ph.D. (3. julij 2019). STONTIJSKA DEJSTVA (atomska številka 38 ali SR). Okreval od: Thoughtco.com
8. Lentech b.V. (2019). STONTIJ. Okrevano od: Lentech.com