სტრონციუმი

თავისუფალი ქართულენოვანი ენციკლოპედია ვიკიპედიიდან
გადასვლა: ნავიგაცია, ძიება
სტრონციუმი / Strontium (Sr) Sr-TableImage.png
ელემენტის რიგითი ნომერი 38
მარტივი ნივთიერების გამოსახულება
Strontium.jpg
ჭედადი, მოვერხცლისფრო-თეთრი ფერის ლითონი
ატომის თვისებები
ატომური მასა
(მოლური მასა)
87,62 მ. ა. ე. (/მოლი)
ატომის რადიუსი 215 პმ
იონიზაციის ენერგია
(პირველი ელექტრონი)
1): 549,0 (5,69) 2): 3): კჯ/მოლი (ევ)
ელექტრონული კონფიგურაცია [Kr] 5s2
ქიმიური თვისებები
კოვალენტური რადიუსი 191 პმ
იონური რადიუსი (+2e) 112 პმ
ელექტროუარყოფითობა
(პოლინგის თანახმად)
0,95
ელექტროდული პოტენციალი −2,89
ჟანგვის ხარისხი 2
მარტივი ნივთიერებების თერმოდინამიკური თვისებები
ნივთიერების სიმკვრივე 2,54 /სმ³
ხვედრითი თბოტევადობა 26,79[1] /(·მოლი)
თბოგამტარობა (35,4) ვტ/(·კ)
დნობის ტემპერატურა 1 042
დნობის სითბო 9,20 კჯ/მოლი
დუღილის ტემპერატურა 1657
აორთქლების სითბო 144 კჯ/მოლი
მოლური მოცულობა 33,7 სმ³/მოლი
მარტივი ნივთიერების კრისტალური მესერი
მესრის სტრუქტურა კუბური
წახნაგცენტრირებული
მესრის პერიოდი 6,080 Å
შეფარდება n/
დებაის ტემპერატურა [2] 14



ტრონციუმის ატომის სქემა
St 38
87,62
[Kr] 5s2
სტრონციუმი

ტრონციუმი — დიმიტრი მენდელეევის პერიოდული სისტემის მეხუთე პერიოდის, მეორე ჯგუფის მთავარი ქვეჯგუფის ქიმიური ელემენტი, ატომური ნომერით 38. აღინიშნება სიმბოლოთი Sr (ლათ. Strontium). მარტივი ნივთიერება სტრონციუმი (CAS-ნომერი: 7440-24-6) — მოვერცხლიფრო-თეთრი ფერის, რბილი, ჭედადი და პლასტიკური ტუტემიწა ლითონია. ფლობს მაგალი ქიმიური აქტიურობით, ჰაერზე სწრაფად რეაგირებს ტენთან და ჟანგბადთან, და იფარება მოყვითალო ოქსიდის ფენით.

ისტორია და სახელწოდების წარმომავლობა[რედაქტირება]

შოტლანდიაში 1764 წელს ტყვიის საბადოებზე სოფელ სტრონშიანში, მინერალ სტრონციანიტში აღმოჩენილ იქნა ახალი ელემენტი, რამაც შემდგომ მისცა ახალ ელმენტს სახელწოდება. ამ მინერალში ახალი ელემენტის ოქსიდის არსებობა დადგენილ იქნა 1787 წელს უილიამ კრუიკშენკისა (ვულიჯიდან)და ადერ კროუფორდის მიერ. სუფთა სახით გამოყოფილ იქნა სერ დევი ჰემფრის მიერ 1808 წელს.

ბუნებაში[რედაქტირება]

თავისუფალი სახით სტრონციუმი არ გვხვდება ბუნებაში. ის შედის მიახლოებით 40 მინერალის შემადგენლობაში. მათ შორის ყველაზე მნიშვნელოვანია — ცელესტინი SrSO4 (51,2% Sr). მოიპოვებენ ასევე სტრონციანიტს SrCO3 (64,4% Sr). ამ ორ მინერალს აქვს სამრეწველო მნიშვნელობა. ყველაზე ხშირად სტრონციუმი არის როგორც მინარევი კალციუმის სხვადასხვა მინერალებში.

სტრონციუმის მინერალები:

  • SrAl3(AsO4)SO4(OH)6 — კემლიციტი;
  • Sr2Al(CO3)F5 — სტენონიტი;
  • SrAl2(CO3)2(OH)4•Н2О — სტრონციოდრესერიტი;
  • SrAl3(PO4)2(OH)5•Н2О — გოიასიტი;
  • Sr2Al(PO4)2OH — გუდგენიტი;
  • SrAl3(PO4)SO4(OH)6 — ვანბერგიტი;
  • Sr(AlSiO4)2 — სლოსონიტი;
  • Sr(AlSi3O8)2•5Н2О — ბრიუსტერიტი;
  • Sr5(AsO4)3F — ფერმორიტი;
  • Sr2(B14O23)•8Н2О — სტრონციოჯინორიტი;
  • Sr2(B5O9)Cl•Н2О — სტრონციოხილგარდიტი;
  • SrFe3(PO4)2(OH)5•Н2О — ლიუსუნიტი;
  • SrMn2(VO4)2•4Н2О — სანტაფეიტი;
  • Sr5(PO4)3OH — ბელოვიტი;
  • SrV(Si2O7) — ხარადაიტი.

ფიზიკური გავრცელებით დედამიწის ქერქში სტრონციუმს უჭირავს 23-ე ადგილი — მისი მასური წილი შედგენს 0,014% (ლითოსფეროში — 0,045%). დედამიწის ქერქში ლითონის მოლური წილი 0,0029%-ია. სტრონციუმს შეიცავს ზღვის წყალიც (8 მგრ/ლ)[3].

ბუნებაში სტრონციუმი გვხვდება 4 სტაბილური იზოტოპის ნარევის სახით 84Sr (0,56 %), 86Sr (9,86 %), 87Sr (7,02 %), 88Sr (82,56 %).

საბადოები[რედაქტირება]

ცნობილია სტრონციუმის საბადოები კალიფორნიაში, არიზონაში (აშშ); რუსეთში და სხვა ქვეყნებშიც[4] [5].

მიღება[რედაქტირება]

ლითონური სტრონციუმის მიღების 3 ხერხი არსებობს:

ლითონური სტრონციუმის მიღების ძირითად სამრეწველო მეთოდს წარმოადგენს მისი ოქსიდის თერმული აღდგენა ალუმინით.

სტრონციუმის ელექტროლიტურმა მიღებამ ელექტროლიზის მეშვეობით SrCl2 და NaCl ნარევიდან ვერ მიიღო ფართო გავრცელება მცირე გამოსავლიანობისა და ბევრი მინარევებით დაბინძურების გამო.

სტრონციუმის ჰიდრიდის ან ნიტრიდის თერმული დაშლის დროს წარმოიქმნება მწვრილდისპერსიული ტრონციუმი, რომელიც ადვილად აალებადია.

ფიზიკური თვისებები[რედაქტირება]

სტრონციუმი — რბილი მოვერცხლისფრო-თეთრი ლითონია, ის ჭედადი და პლასტიურია, ადვილად იჭრება დანით.

სტრონციუმი პოლიმორფულია — ცნობილია მისი სამი მოდიფიკაცია. 215оС-მდე მდგრადია კუბურ წახნაბცენტრირებული მოდიფიკაცია (α-Sr), 215-სა და 605оС-ს შორის — ჰექსაგონალური (β-Sr), 605оС-ზე ზევით — კუბური მოცულობაცენტრირებული მოდიფიკაცია (γ-Sr).

დნობის ტემპერატურაა — 768оС, დუღილის ტემპერატურა კი — 1390оС.

ქიმიური თვისებები[რედაქტირება]

სტრონციუმი თავის ნაერთებში ყოველთვის ავლენს +2 ვალენტობას. თავისი თვისებებით სტეონციუმი ახლოსაა კალციუმთან და ბარიუმთან, და უჭირავს მათშორისი მდგომარეობა.

ელექტროდაძაბულობის რიგში სტრონციუმს ყველაზე აქტიურ ლითონებს შორის უჭირავს ადგილი (მისი ნორმალური ელექტროდული პოტენციალი ტოლია −2,89 ვ). ენერგიულად რეაგირებს წყალთან, სტრონციუმის ჰიდროქსიდის წარმოქმნით:

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

ურთიერთქმედებს |მჟავეებთან, აძევებს მძიმე ლითონებს საკუთარი მარილებიდან. კონცენტრირებულ მჟავეებთან (H2SO4, HNO3) რეაგირებენ სუსტად.

ლითონური სტრონციუმი სწრაფად იჟანგება ჰაერზე, ყვითელი ფენის ცარმოქმნით, რომელშიც სტრონციუმის ოქსიდის SrO-ის გარდა ყოველთვის სახეზეა პეროქსიდი SrO2 და ნიტრიდი Sr3N2. ჰაერზე გახურებისას აალდება და იწვის, ტრონციუმის ფხნილს ჰაერზე აქვს თვითაალებისაკენ მიდრეკილება.

სტრონციუმი ენერგიულად რეაგირებს არალითონებთან — გოგირდთან, ფოსფორთან, ჰალოგენებთან. ურთიერთქმედებს წყალბადთან (200оС-ზე ზევით), აზოტთან (400оС-ზე ზევით). პრაქტიკულად არ რეაგირებს ტუტეებთან.

მაღალ ტემპერატურაზე რეაგირებს CO2, კარბიდები წარმოქმნით:

5Sr + 2CO2 = SrC2 + 4SrO

სტრონციუმი მარილები Cl, I, NO3 ანიონებით ადვილად ხსნადებია. ხოლო მარილები F, SO42−, CO32−, PO43− ანიონებით ნაკლებადხსნადები არიან.

გამოყენება[რედაქტირება]

სტრონციუმისა და მისი ნაერთები გამოყენების ძირითადი დარგებია — რადიოელექტრონიკა, პიროტექნიკა, მეტალურგია, კვების მრეწველობა.

მეტალურგია[რედაქტირება]

სტრონციუმი გამოიყენება სპილენძის და ზოგი მისი შენადნობის ლეგირებისათვის, შეყავთ აკუმულატორის ტყვიის შენადნობებში, თუჯის, სპილენძის და ფოლადის დესულფურაციისათვის.

მეტალოთერმია[რედაქტირება]

სტრონციუმი 99,99—99,999 % სიწმინდით გამოიყენება ურანის აღსადგენად.

მაგნიტური მასალები[რედაქტირება]

სტრონციუმის მაგნიტური ფერიტები ფართოდ გამოიყენება როგორც მასალა მუდმივი მაგნიტების დასამზადებლად.

პიროტექნიკა[რედაქტირება]

პიროტექნიკაში გამოიყენება სტრონციუმის კარბონატი, სტრონციუმის ნიტრატი, სტრონციუმის პერქლორატი ალისათვის წითელი ფერის მისაცემად. მაგნიუმ-სტრონციუმის შენადნობს აქვს უძლიერესი პიროფორული თვისებები და გამოიყენება პიროტექნიკაში. საიგნალო შემადგენლობებში.

ატომწყალბადური ენერგეტიკა[რედაქტირება]

სტრონციუმის ურანატი თამაშობს უმნიშვნელოვანეს როლს (სტრონციუმ-ურანატის ციკლი, ლოს-ალამოსი, აშშ) თერმოქიმიური მეთოდით წყალბადის მიღებაში (ატომურ-წყალბადური ენერგეტიკა), კერძოდ კი მუშავდება სტრონციუმის ურანატის შემადგენლობაში, ურანის ბირთვების უშუალო დაშლის მეთოდები, სითბოს მისაღებად წყლის დაშლისას წყალბადად და ჟანგბადად.

მაღალტემპერატურული ზეგამტარობა[რედაქტირება]

სტრონციუმის ოქსიდი გამოიყენება როგორც ზეგამტარი კერამიკის კომპონენტი.

დენის ქიმიური წყაროები[რედაქტირება]

სტრონციუმის ფტრორიდი გამოიყენება როგორც მაღალი ენერგოტევადობის და ენერგოსიმკვრივის მყარსხეულიანი ფტორიონული აკუმულატორული ბატარეების კომპონენტი.

სტრონციუმის შენადნობები კალათან და ტყვიასთან გამოიყენება აკუმულატორული ბატარეების დენამრიდების ჩამოსასხმელად. სტრონციუმის შენადნობი კადმიუმთან გამოიყენება გალვანური ელემენტების ანოდებისათვის.

მედიცინაში[რედაქტირება]

იზოტოპი ატომური მასით 89, რომელსაც ნახევარდაშლის პერიოდი აქვს 50,55 დღეღამე, გამოიყენება (ქლორიდის სახით) როგორც სიმსივნის საწინააღმდეგო საშუალება.

ბიოლოგიური როლი[რედაქტირება]

გავლენა ადამიანის ორგანიზმზე[რედაქტირება]

არ უნდა აგვერიოს ადამიანის ორგანიზმზე სტრონციუმის ბუნებრივი (არარადიოაქტიური, ნაკლებად ტოქიკური და მკურნალობისათვის ფართოდ გამოყენებადი ოსტეოპოროზი) და რადიოაქტიური იზოტოპების[6].

ბუნებრივი სტრონციუმი — მიკროორგანიზმების, მცენარეების და ცხოველების შემადგენელი ნაწილია. სტრონციუმი წარმოადგენს კალციუმის ანალოგს, ამიტომაც ის ყველაზე ეფექტურად გროვდება ძვლის ქსოვილში. რბილ ქსოვილებში რჩება მხილოდ 1 %-ზე ნაკლები. ტრონციუმი დიდი სისწრაფით გროვდება ოთხწლამდე ბავშვების ორგანიზმში, როდესაც ხდება ძვლის ქსოვილების აქტიური ფორმირება. სტრონციუმის ცვლა მერყეობას იწყებს კუჭნაწლავისა და გულ-სისხლძარღვების ზოგი დაავადების დროს.

მოხვედრის გზები:

  1. წყალი (წყალში სტრონციუმის ზღვრული დასაშვები კონცენტრაციაა — 8 მგრ/ლ, აშშ-ში — 4 მგრ/ლ[6])
  2. საკვები (ტომატები, ჭარხალში, ცერეცოში, ოხრახუშში, თალგამში, ბოლოკში, ხახვში, კომბოსტოში, შვრიაში, ჭვავში, ხორბალში)
  3. ინტრატრაქიული მიწოდება
  4. კანით
  5. ინგალაციური (ფილტვებით)
  6. ადამიანები, რომელთა სამსახური დაკავშირებულია სტრონციუმთან (მედიცინაში რადიოაქტიური სტრონციუმი გამოიყენება როგორც აპლიკატორები კანისა და თვალის დაავადებების სამკურნალოდ. ბუნებრივი სტრონციუმის გამოყენების ძირითადი დარგებია — რადიოელექტრონიკა, პიროტექნიკა, მეტალურგია, მეტალოთერმია, კვების მრეწველობა, მაგნიტური მასალების წარმოებაში, რადიოაქტიური სტრონციუმის — ატომური ელექტრო ბატარეების წარმოებაში. ატომურ-წყალბადურ ენერგეტიკაში, რადიოიზოტოპურ თერმოელექტრულ გენერატორებში და სხვა)

არარადიოაქტიური სტრონციუმის გავლენა ვლინდება ძალიან იშვიათად და მხოლოდ სხვა ფაქტორების ზემოქმედებით (კალციუმის და ვიტამინ დ-ს დეფიციტით, არასრულყოფილი კვებით, მიკროელემენტების შეფარდების დარღვევით, როგორიცაა ბარიუმი, მოლიბდენი, სელენი და სხვა). მაშინ მან შეიძლება გამოიწვიოს ბავშვებში «სტრონციუმის რაქიტი» და «უროვის დაავადება» — კიდურების დაზიანება და დეფორმაცია, ზრდის შეჩერება და სხვა დარღვევები.

რადიოაქტიური სტრონციუმი პრაქტიკულად ყოველთვის ნეგატიურად ზემოქმედებს ადამიანის ორგანიზმზე. ძვლის ქოვილებში დაგროვებით, ის ასხივებს ძვლის ქსოვილს და ტვინს, რაც ზრდის ძვლის ტვინის კიბოს დაავადების რისკს, ხოლო დიდი რაოდენობით იწვევს სხივურ დაავადებას.

იზოტოპები[რედაქტირება]

Searchtool-80%.png მთავარი სტატია : სტრონციუმის იზოტოპები.

სტრონციუმ-90[რედაქტირება]

Searchtool-80%.png მთავარი სტატია : სტრონციუმ-90.

სტრონციუმ 90Sr-ის იზოტოპი წარმოადგენს რადიოაქტიურს რომლის ნახევრდაშლის პერიოდია 28.9 წელი. 90Sr განიცდიან β-დაშლას, რომელიც გადადის რადიოაქტიურზე 90Y (ნახევარდაშლის პერიოდი 64 ს.) გარემოში მოხვედრილი სტრონციუმ-90-ის სრული დაშლა ხდება მხოლოდ რამდენიმე ასწლეულის შემდეგ. 90Sr წარმოიქმნება ბირთვული აფეთქებისას და ბირთვული რეაქტორების შიგნით მისი მუშაობის დროს.

გამოიყენება დენის რადიოიზოტოპური წყაროებში სტრონციუმის ტიტანატის სახით (სიმკვრივე 4,8 გრ/სმ³, ხოლო ელექტროგამოყოფა მიახლოებით 0,54 ვტ/სმ³).


რესურსები ინტერნეტში[რედაქტირება]

სქოლიო[რედაქტირება]

  1. რედკოლ.:ზეფიროვი (მთ. რედ.) ქიმიური ენციკლოპედია: 5 ტომად. — მოსკოვი: დიდი რუსული ენციკლოპედია, 1995. — ტომი: 4. — გვ. 639. — 20 000 ეგზ. — ISBN 5—85270—092—4
  2. სტრონციუმი Integral Scientist Modern Standard Periodic Table-ზე
  3. J.P. Riley and Skirrow G. Chemical Oceanography V. I, 1965
  4. რუბიდიუმი — ქიმიური ელემენტები თვისებები
  5. NR2.Com.Ua: Пермская область. Пермские месторождения стронция могут вызвать снижение мировых цен на это полезное ископаемо / 22.08.00 / Новый Регион — Россия
  6. 6.0 6.1 სტრონციუმის ტოქსიკოლოგიური მონაცემები