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Strontium

Strontium

Le strontium appartient au groupe de métaux alcalins. Elle est douce comme le plomb et a fraîchement coupé un lustre argenté. C'est bien-conducteur et faiblement aimanique. Le calcium similaire réagit facilement avec l'eau et l'air.

Le strontium n'apparaît pas dans la nature. Bien qu'il soit largement utilisé avec le calcium, il n'y a que deux ores principaux qui contiennent du strontium seul.

L'application la plus importante du strontium est en pyrotechnique. Dans les feux d'artifice et les torches de signal, il fournit une coloration de flamme rouge.

Le strontium est une matière première essentielle pour l'UE.

Stronium n'était qu'à la fin du XVIIIe siècle En 1790, le médecin écossais et chimiste Adair Crawford découvrit un minéral de la région stérontienne en Écosse. La localisation géographique est le nom de ces éléments. par le chimiste allemand Martin Heinrich Klaproth confirme en 1793 que c'était un nouveau minéral. En 1808, le chimiste britannique Sir Humphry Davy a d'abord isolé le strontium métallique.

19e Le siècle a été utilisé pour le raffinage du sucre. Plus tard, on a découvert la couleur rouge intense des sels de strontium, ce qui en fait une partie importante des corps de feux d'artifice.

L'utilisation industrielle d'un commencé au XXe siècle siècle : L'oxyde de strontium est utilisé dans les tubes de télévision pour absorber les rayons X.

Ensuite, l'utilisation du strontium comme additif alliage pour l'aluminium et le fonte a été utilisée pour améliorer les propriétés mécaniques

Le carbonate de strontium est le composé le plus courant de strontium, qui sert de matière première, à partir duquel d'autres composés de strontium sont obtenus.

L'application principale du strontium est en pyrotechnique. Les sels de strontium, comme le nitrate de strontium, donnent des feux d'artifice, des missiles militaires et maritimes signalant une intense coloration rouge de flamme.

Dans der Metallurgie améliore le strontium dans les alliages en aluminium-silicon alliant les propriétés mécaniques. Dans la production de fer et d'acier sert d'agent de désoxydation pour enlever le soufre et le phosphore.

En plus des pyrotechniques, le strontium est également un élément important dans la production d'aimants ferrite. L'utilisation de strontium dans les matériaux magnétiques permet le développement de composants plus fiables et efficaces pour les moteurs, capteurs et équipements audio.

Les composés de strontium sont également utilisés dans la production de verre et de céramique. En complément aux formulations de verre, le strontium peut améliorer les propriétés optiques et la durabilité du produit final.

Le radioisotope Strontium-89 est utilisé en médecine pour soulager la douleur dans les métastases osseuses et agit comme un radiateur de bêta qui détruit spécifiquement les cellules cancéreuses dans l'os.

Diverses nouvelles applications de strontium, telles que les applications médicales et technologiques et les horloges optiques ultra-précisions, sont explorées.
En 2024, une horloge atomique en strontium a été reconnue comme l'horloge la plus précise jusqu'à ce moment.

Les minéraux contenant le plus de stérilium sont la coelestine et la stérontianite. La coelestine est plus économiquement importante, car elle est plus commune

Les plus grands producteurs de strontium sont l'Iran et l'Espagne et Chin. Dans Espagne exploite la société allemande Kandelium Barium Strontium GmbH deux mines près de Grenade. Les minerais sont expédiés à Bad Hönningen pour un traitement ultérieur. Le Kandelium a une part de marché globale d'environ 35 pour cent de la production de stronium et couvre 90 pour cent de la demande de strontium de l'UE.

La production mondiale de Strontium est d'environ 500 000 tonnes par an.

Le barium peut remplacer le strontium dans les aimants ferrite céramique. Cependant, le composite de baryum résultant a une température maximale de fonctionnement inférieure par rapport aux composites de strontium.
Le remplacement du strontium dans la pyrotechnique rend difficile l'obtention de l'éclat et de la visibilité souhaités, du strontium et de ses composés Add.

Physikalische Eigenschaften

Le strontium est un brillant or jaune brillant, autrement argenté blanc alcalin métal dans la plus haute pureté. Avec un point de fusion de 777 °C et un point d'ébullition de 1380 °C, il est au point d'ébullition entre le calcium plus léger et le baryum plus lourd, avec le calcium ayant un niveau supérieur et Le barium a un point de fusion inférieur. Le strontium a le point d'ébullition le plus bas de tous les métaux alcalins, selon le magnésium et le radium. Avec une densité de 2,6 g/cm3, il est l'un des métaux légers. Le strontium est très doux avec une dureté Mohs de 1.5 et peut être facilement plié ou roulé.

Comme le calcium, le strontium cristallise à la température ambiante dans une structure en cristal centrée sur la surface cube dans le groupe de chambre Fm3m (groupe de chambre No. 225) (type de cuivre) avec le paramètre grille a=608,5 pm et quatre unités de formule par cellule primaire. En outre, deux autres modifications à haute température sont également connues. À des températures supérieures à 215 °C, la structure est convertie en un pack de billes hexagonales-tight (type de magnésium) avec les paramètres de la grille a=432 pm et c=706 pm. Au-dessus de 605°C, une structure cubique-interne-centrique (type wolfram) est finalement plus stabilisée.

Chemische Eigenschaften

Le strontium est le métal de terre alcalin le plus réactif après baryum et radium. Il réagit directement avec des halogènes, de l'oxygène, de l'azote et du soufre. Dans ce cas, il forme toujours des composés dans lesquels il est présent comme une cation divalente. Lorsque le métal est chauffé dans l'air, il brûle avec la couleur de flamme rouge carminique typique pour former l'oxyde de strontium et le nitride de strontium.

En tant que métal très inséparable, le strontium réagit avec de l'eau sous l'hydrogène et la formation d'hydroxyde. L'hydroxyde de strontium est également formé lorsque le métal est en contact avec l'air humide. Le strontium est également soluble dans l'ammoniac, et la forme d'ammoniac bleu-noir.

Le strontium est généralement semblable au calcium dans les eaux souterraines. Les composés de strontium sont insolubles dans des conditions de base faiblement acides. Le strontium n'est obtenu que sous forme dissoute à des valeurs de pH inférieures. Ceci est dû aux processus de météorisation ou ä. pour la dégradation du dioxyde de carbone (CO2), la précipitation du strontium avec du calcium (en tant que strontium ou carbonate de calcium) est renforcée. De plus, une capacité élevée d'échange de cations du sol peut promouvoir la liaison du strontium.

Au total, 34 isotopes et neuf autres isomères nucléaires sont connus. De ces quatre, 84Sr, 86Sr, 87Sr et 88Sr, bien sûr, se produisent. Dans la composition isotopique naturelle prédomine l'isotope 88Sr avec une proportion de 82,58 %. 86Sr avec 9,86 % et 87Sr avec 7,0 %, et 84Sr avec une proportion de 0,56 % sont moins fréquents.

90Sr est un radiateur de bêta avec une énergie de carie de 0,546 MeV et decays à 90Y avec une demi-vie de 28,78 ans, qui à son tour rapidement (t1/2 = 64,1 h) sous L'émission de haute énergie rayonnement bêta (ZE=2.282 MeV) et de rayonnement gamma à la stabilisation 90Zr decomposes. Dans ce cas, il se produit généralement comme un produit secondaire de décolletage. Le résultat est obtenu en quelques minutes par plusieurs décompositions de bêta provenant de produits primaires de décolletage de la masse numéro 90, qui sont à 5,7% de tous les décolletages nucléaires de 235U dans les centrales nucléaires et les explosions atmosphériques se produisent. Cela signifie 90Sr est l'un des produits de décolletage les plus courants jamais.

 

 

Des quantités plus importantes de 90Sr entrent dans l'environnement dans toutes les catastrophes nucléaires. Les accidents impliquant 90Sr dans l'environnement étaient la frontière de l'échelle de vent, où 0,07 TBq 90Sr ont été libérés et la catastrophe de Tchernobyl, où l'activité libérée un pari de 90Sr 800 TBq. Selon les essais nucléaires ci-dessus, en particulier en 1955-58 et 1961–63, l'exposition à l'atmosphère a fortement augmenté avec 90Sr. La Commission a également adopté une proposition de directive sur l ' approximation des lois des États Membres relatives à l ' approximation des lois des États Membres. concernant l ' approximation des lois des États Membres relatives à l ' approximation des lois des États Membres relatives au niveau sonore admissible du bruit émis par la Communauté. Ces essais dans les états signataires sont interdits. La pression de l'atmosphère est alors clairement reflétée dans les années suivantes. L ' activité totale sur 90Sr libérée par des armes nucléaires était d ' environ 6 à 1017 Bq (600 PBq).

L'apport de 90Sr, qui peut atteindre le corps par le lait contaminé, est dangereux. Le rayonnement bêta à haute énergie de l'isotope permet de changer les cellules en moelle osseuse ou osseuse et ainsi déclencher des tumeurs osseuses ou des leucémies. La décoraction du strontium absorbé dans les os avec des anciens d'échilate est impossible, car ces calcium de préférence complexes et le strontium reste dans l'os. La poration décorative avec le sulfate de baryum est seulement possible si elle se produit rapidement après l'incorporation, avant que l'incorporation dans les os puisse avoir lieu. La dégradation due aux processus biologiques se produit aussi très lentement, la demi-vie biologique dans les os est de 49 ans, la demi-vie efficace de 90Sr est de 18,1 ans. Peut-être 90Sr se lient aux cellules des glandes latéroïdes. Cela expliquerait l'accumulation de cas d'hyperparathyroïdie dans le cas des liquidateurs du réacteur à Tchernobyl.

Les radiations de beta de 90Sr et 90Y peuvent être utilisées dans des batteries de radionucléides, par exemple pour les phares distants et les feux de radio dans l'ex-Union soviétique, pour les isotopes de longue durée marquage, pour l'épaisseur de mesure des matériaux ou pour les compteurs de violon étalonnés.

87Sr est le produit de décaissement de l'isotope de rubidium 87Rb, qui est très long-fin avec une demi-vie de 48 milliards d'années. Du rapport des différents isotopes de strontium, l'âge des roches contenant du rubidium et du strontium, comme le granit Mieux, peut donc être déterminé dans le contexte d'un analyse isotope de strontium. vaut la pluie.

Le strontium est stocké en différentes quantités dans les os et les dents dans diverses conditions. En même temps, le ratio isotope de 86Sr et 87Sr dépend des roches de l'environnement. Par conséquent, les ratios isotopiques du strontium peuvent être utilisés pour tirer des conclusions sur les mouvements migratoires des personnes préhistoriques.

Le petit réacteur allemand à balles appelé AVR, outre le site du Forschungszentrum à Jülich, est considéré comme le plus contaminé par 90Sr, selon l'opérateur instructions. Centrale nucléaire dans le monde. Le strontium est également situé dans le fond sous le réacteur. Cette mesure doit être supprimée de manière compliquée par la reconstruction du réacteur jusqu'en 2017.

 

Biologische Bedeutung

Seuls quelques créatures vivantes utilisent le strontium dans les processus biologiques. Il s'agit d'une acantharie, de créatures eucaryotiques isolées, qui sont parmi les animaux radieux et qui font partie du zooplancton dans la mer. Ces derniers utilisent le sulfate de strontium comme seul protiste comme matériau de construction pour le squelette. Cela entraîne également des changements dans la teneur en strontium dans les couches individuelles de la mer en absorbant d'abord le strontium et après avoir mouré dans des couches plus profondes pour être dissous.

Physiologische und therapeutische Bedeutung

Le strontium n'est pas essentiel, seulement quelques effets biologiques de l'élément sont connus. Ainsi, il est possible que le strontium agit de manière inhibante contre les caries.

Dans l'expérience animale chez les porcs, des symptômes tels que les troubles de coordination, la faiblesse et la paralysie ont été montrés par une alimentation riche en strontium et faible en calcium.

 

Chapeau de sorcellerie dans la ses propriétés une grande similitude avec le calcium. Cependant, par rapport au calcium, il est seulement absorbé en petites quantités au-dessus de l'intestin. Le responsable de cette opération peut être le plus grand rayon d'ions de l'élément. Le contenu du strontium est en moyenne de 0,32 g pour un homme pesant 70 kilogrammes, par rapport à celui-ci, le corps contient environ 1000 g de calcium. Le strontium absorbé est stocké dans les os, comme le calcium, qui est une option de traitement pour l'ostéoporose. Par la formation de sels avec des acides organiques tels que l'acide rique ou l'acide malonique, une biodisponibilité correspondante est atteinte.

89Sr est utilisé comme chlorure (sous le nom commercial «Metastron») pour la radionucléide thérapie des métastases osseuses.

Comme d'autres métaux alcalins de terre, le strontium est combustible. Il réagit avec de l'eau ou du dioxyde de carbone pour qu'ils ne puissent pas être utilisés comme agent d'extinction. Les extincteurs de métaux (classe D) devraient être utilisés pour l ' extinction, et l ' utilisation de sable sec, de sel et de poudre d ' extinction est également possible. En outre, l ' hydrogène est formé lorsque l ' eau est en contact avec elle, ce qui est potentiellement explosive. Pour l'élimination des petites quantités, le strontium peut être réagi avec l'isopropanol, le tert-butanol ou l'octanol.

Comme tous les métaux alcalins de la terre, le strontium se produit dans des composés stables exclusivement dans l'étape d'oxydation +2. Ils sont généralement incolores, souvent des sels bien solubles.

Halogenide

Avec la fluorure d'halogène, le chlore, le bromin et l'iode, le strontium forme une halide avec la formule générale SrX2. Les sels typiques et incolores sont bien hydrosolubles et facilement hydrosolubles, sauf pour le fluorure de strontium. Ils peuvent être préparés en réagissant le carbonate de strontium avec des acides hydrohaliques tels que l'acide fluorique ou l'acide chlorhydrique. Entre autres chlorures de strontium, l'intermédiaire est utilisé pour la préparation d'autres composés de strontium et de dentifrice, où il est utilisé contre les dents sensibles à la douleur -- C'est - Non.

Salts d ' acides oxygénés

Les sels de strontium d'acides oxygénés tels que le carbonate de strontium, le nitrate de strontium, le sulfate de strontium ou le chromate de strontium sont d'une importance industrielle. Le carbonate de strontium est la forme commerciale la plus importante de composés de strontium, et la majorité de la coelestine minée est convertie en carbonate de strontium. Il est utilisé principalement pour la production de verre absorbant par rayons X pour les tubes de rayons de cathode, mais aussi pour la production de ferrite de strontium pour aimants permanents ou électrocéramiques. Le nitrate de strontium est principalement utilisé dans les pyrotechniques pour la teinture de flamme rouge strontium-typique, le chromate de strontium jaune sert de primeur pour la corrosion de l'aluminium dans construction d'aéronefs ou de navires.

Weitere Strontiumverbindungen

Les composés de strontium(I) ont été détectés comme des stades intermédiaires instables dans les flammes chaudes. L'hydroxyde de strontium (I) , SrOH , semblable au chlorure de strontium(I), SrCl, est un émetteur fort dans la gamme spectrale rouge et agit comme un générateur de couleur unique en forte et des dispositifs d'éclairage pyrotechniques à l'épreuve de la lumière et de la profondeur.

Organische Strontiumverbindungen

Les composés de strontium organiques ne sont connus que dans une petite mesure et ont fait l'objet d'une enquête, car ils sont très réactifs et peuvent également réagir avec de nombreux solvants comme les éthers. Les solvants non pénaux de Dan sont cependant insolubles. On a montré un métallocène avec des anions pentaméthylcyclopentadiényl (Cp*) qui, dans la phase gazeuse, sont orientés par rapport aux autres métallocènes comme la ferrocène.