Strontsium - fotoga omaduste tunnus, selle bioloogiline roll inimkehas, töötlemine keemilisel elemendil põhinevate ravimitega. Keemiline element strontsium - kirjeldus, omadused ja valem

Strontsium- teise rühma, D. I. Mendelejevi keemiliste elementide perioodilise süsteemi viienda perioodi põhialarühma element aatomnumbriga 38. Seda tähistatakse sümboliga Sr (lat. Strontsium). Lihtaine strontsium on pehme, tempermalmist ja plastiline hõbevalge värvusega leelismuldmetall. Sellel on kõrge keemiline aktiivsus, õhus reageerib see kiiresti niiskuse ja hapnikuga, kaetakse kollase oksiidkilega.

1764. aastal leiti Šotimaa Strontiani küla lähedalt pliikaevandusest mineraal, mida nad nimetasid strontianiidiks. Pikka aega seda peeti mitmeks fluoriidiks CaF2 või witheriidiks BaCO3, kuid 1790. aastal analüüsisid inglise mineraloogid Crawford ja Cruikshank seda mineraali ja leidsid, et see sisaldab uut "maa" ja tänapäeva keeles oksiidi.

Neist sõltumatult uuris sama mineraali teine ​​inglise keemik Hope. Olles jõudnud samadele tulemustele, teatas ta, et strontianiidis on uus element - metallist strontsium.

Ilmselt oli avastus juba "õhus", sest peaaegu samaaegselt teatas väljapaistev Saksa keemik Klaproth uue "maa" avastamisest.

Samadel aastatel sattus "strontsiummaa" jälgedele ka tuntud vene keemik, akadeemik Toviy Egorovich Lovitz. Teda oli pikka aega huvitanud mineraal, mida nimetatakse raskeks spardiks. Selles mineraalis (selle koostis on BaSO4) avastas Karl Scheele 1774. aastal uue elemendi baariumi oksiidi. Me ei tea, miks Lovitz polnud raske spardi suhtes ükskõikne; on vaid teada, et teadlane, kes avastas kivisöe adsorptsiooniomadused ning tegi palju rohkem üld- ja orgaanilise keemia vallas, kogus selle mineraali proove. Kuid Lovitz ei olnud lihtsalt kollektsionäär, ta hakkas peagi süstemaatiliselt raskeid spardeid uurima ja jõudis 1792. aastal järeldusele, et see mineraal sisaldab tundmatut lisandit. Tal õnnestus oma kollektsioonist välja võtta päris palju – üle 100 g uut "maapinda" ja jätkas selle omaduste uurimist. Uuringu tulemused avaldati 1795. aastal.

Seega peaaegu samaaegselt mitu teadlast aastal erinevad riigid jõudis lähedale strontsiumi avastamisele. Kuid oma elementaarsel kujul tõsteti see esile alles 1808. aastal.

Oma aja silmapaistev teadlane Humphry Davy mõistis juba, et strontsiummaa element peab ilmselt olema leelismuldmetall, ja sai selle elektrolüüsi teel, st. samamoodi nagu kaltsium, magneesium, baarium. Täpsemalt, maailma esimene metalliline strontsium saadi selle niisutatud hüdroksiidi elektrolüüsil. Katoodil vabanenud strontsium ühines koheselt elavhõbedaga, moodustades amalgaami. Amalgaami kuumutamise teel lagundades eraldas Davy puhta metalli.

Saada oma head tööd teadmistebaasi on lihtne. Kasutage allolevat vormi

Üliõpilased, magistrandid, noored teadlased, kes kasutavad teadmistebaasi oma õpingutes ja töös, on teile väga tänulikud.

postitatud http:// www. kõike head. et/

Sissejuhatus

5. Valimi võtmise lähenemisviisid

Pakkumised

Sissejuhatus

Väga ohtlik vaade mõju biosfäärile on kiirgus. Seda tüüpi keskkonnareostus ilmnes alles 20. sajandi alguses, alates radioaktiivsuse nähtuse avastamisest ning katsetest kasutada radioaktiivseid elemente teaduses ja tehnoloogias. Tuntud tüübid radioaktiivsete transformatsioonidega kaasnevad mitmesugused kiirgused. Need on a-kiired, mis koosnevad heeliumi tuumadest, b-kiired, mis on kiirete elektronide voog, ja y-kiired, millel on suur läbitungimisvõime. Uraani, plutooniumi, tseesiumi, baariumi, strontsiumi, joodi ja teiste radioaktiivsete elementide tuuma lõhustumise fragmentidel on tugev bioloogiline toime.

Strontsium-90 omaduste kombinatsioon viib selle koos tseesium-137 ja joodi radioaktiivsete isotoopidega kõige ohtlikumate ja kohutavate radioaktiivsete saasteainete kategooriasse. Strontsiumi stabiilsed isotoobid on iseenesest vähe ohtlikud, kuid strontsiumi radioaktiivsed isotoobid kujutavad endast suurt ohtu kõigile elusolenditele. Strontsiumi radioaktiivset isotoopi strontsium-90 peetakse üheks kohutavamaks ja ohtlikumaks inimtekkelise radioaktiivse saasteainena. See on tingitud eelkõige sellest, et tal on väga lühike periood poolestusaeg - 29 aastat, mis põhjustab väga kõrge tase selle aktiivsus ja võimas kiirgus ning teisest küljest selle võime tõhusalt metaboliseerida ja kaasata keha ellu. Strontsium on peaaegu täielik kaltsiumi keemiline analoog, seetõttu ladestub see organismi sattudes kõikidesse kaltsiumi sisaldavatesse kudedesse ja vedelikesse – luudesse ja hammastesse, pakkudes kehakudedele seestpoolt tõhusat kiirituskahjustust.

1. Strontsiumi üldised omadused

Strontsium on teise rühma, D. I. Mendelejevi keemiliste elementide perioodilise süsteemi viienda perioodi peamise alarühma element aatomnumbriga 38. Seda tähistatakse sümboliga Sr (lat. Strontium). Lihtaine strontsium on pehme, tempermalmist ja plastiline hõbevalge värvusega leelismuldmetall. Sellel on kõrge keemiline aktiivsus, õhus reageerib see kiiresti niiskuse ja hapnikuga, kaetakse kollase oksiidkilega. Strontsium sai oma nime mineraalist strontianiidist, mis leiti 1787. aastal Strontiani (Šotimaa) lähedal asuvast pliikaevandusest. 1790. aastal näitas inglise keemik Crawford Ader (1748-1795), et strontianiit sisaldab uut, seni tundmatut "maapinda". Selle strontianiidi tunnuse tegi kindlaks ka saksa keemik Martin Heinrich Klaproth (Klaproth Martin Heinrich) (1743-1817). Inglise keemik T. Hope (Hope T.) tõestas 1791. aastal, et strontianiit sisaldab uut elementi. Ta eristas selgelt baariumi, strontsiumi ja kaltsiumi ühendeid, kasutades muu hulgas leegi iseloomulikku värvi: baariumi puhul kollakasroheline, strontsiumi puhul erepunane ja kaltsiumi puhul oranžikaspunane.

Sõltumata lääne teadlastest jõudis Peterburi akadeemik Tobiaš (Tovi Jegorovitš) Lovitz (1757-1804) 1792. aastal mineraali bariiti uurides järeldusele, et lisaks baariumoksiidile sisaldab see lisandina ka "strontsiummulda". . Tal õnnestus raskest spardist ekstraheerida üle 100 g uut "mulda" ja uurida selle omadusi. AT vaba vorm Strontsiumi eraldas esmakordselt inglise keemik ja füüsik Humphry Davy aastal 1808. Metalli strontsium saadi selle niisutatud hüdroksiidi elektrolüüsil. Katoodil vabanev strontsium ühines elavhõbedaga, moodustades amalgaami. Amalgaami kuumutamise teel lagundades eraldas Davy puhta metalli.

Strontsium on pehme hõbevalge metall, tempermalmist ja tempermalmist ning seda on lihtne noaga lõigata. Polümorfiin – on teada kolm selle modifikatsiooni. Kuni 215 ° C on kuubikujuline näokeskne modifikatsioon (b-Sr) stabiilne, vahemikus 215 kuni 605 ° C - kuusnurkne (v-Sr), üle 605 ° C - kuubikujuline kehakeskne modifikatsioon (g-Sr). Sulamistemperatuur - 768 o C, Keemistemperatuur - 1390 o C.

Strontsiumi valents selle ühendites on alati +2. Omaduste järgi on strontsium lähedane kaltsiumile ja baariumile, asudes nende vahel vahepealsel positsioonil. Elektrokeemilises pingereas on strontsium üks aktiivsemaid metalle (selle normaalne elektroodipotentsiaal on ≤ 2,89 V. Reageerib intensiivselt veega, moodustades hüdroksiidi:

Sr + 2H 2O \u003d Sr (OH) 2 + H2 ^

Reageerib hapetega raskemetallid nende sooladest. Kontsentreeritud hapetega (H 2 SO 4 , HNO 3) reageerib nõrgalt.

Strontsiummetall oksüdeerub õhus kiiresti, moodustades kollaka kile, milles lisaks SrO oksiidile on alati ka SrO 2 peroksiid ja Sr 3 N 2 nitriid. Õhus kuumutamisel see süttib; õhus olev pulbriline strontsium võib isesüttida.

Reageerib intensiivselt mittemetallidega - väävel, fosfor, halogeenid. Interakteerub vesinikuga (üle 200 o C), lämmastikuga (üle 400 o C). Praktiliselt ei reageeri leelistega.

Kell kõrged temperatuurid reageerib CO2-ga, moodustades karbiidi:

5Sr + 2CO 2 = SrC 2 + 4SrO

Kergesti lahustuvad strontsiumisoolad anioonidega Cl?, I?, NO 3?. Soolad anioonidega F?, SO42?, CO32?, PO43? halvasti lahustuv (Poluektov, 1978).

strontsiumi radioaktiivne saastumine

2. Peamised strontsiumi allikad looduskeskkonnas ja elusorganismides

Strontsium - komponent mikroorganismid, taimed ja loomad. Mereradiolaraanidel koosneb luustik strontsiumsulfaadist – tselestiinist. Merevetikad sisaldavad strontsiumi 26-140 mg 100 g kuivaine kohta, maismaataimed - umbes 2,6, mereloomad - 2-50, maismaaloomad - umbes 1,4, bakterid - 0,27-30. Strontsiumi kogunemine mitmesugused organismid ei sõltu ainult nende tüübist, omadustest, vaid ka strontsiumi ja teiste elementide, peamiselt kaltsiumi ja fosfori sisalduse suhtest keskkonnas.

Loomad saavad strontsiumi vee ja toiduga. Mõned ained, näiteks vetikate polüsahhariidid, häirivad strontsiumi imendumist. Strontsium koguneb sisse luukoe, mille tuhk sisaldab umbes 0,02% strontsiumi (teistes kudedes - umbes 0,0005%).

Tuumakatsetuste ja tuumaelektrijaamades toimunud õnnetuste tulemusena sattus keskkonda suures koguses radioaktiivset strontsium-90, mille poolestusaeg on 29,12 aastat. Kuni aatomi- ja vesinikrelvade katsetamist kolmes keskkonnas ei keelatud, kasvas radioaktiivse strontsiumi ohvrite arv aasta-aastalt.

Aasta jooksul pärast atmosfääri tuumaplahvatuste lõppemist langes atmosfääri isepuhastumise tulemusena enamik radioaktiivseid tooteid, sealhulgas strontsium-90, atmosfäärist maapinnale. Looduskeskkonna saastamine, mis on tingitud radioaktiivsete saaduste eemaldamisest stratosfäärist planeedi katseobjektidel aastatel 1954–1980 toimunud tuumaplahvatustest, mängib nüüd teisejärgulist rolli, selle protsessi panus reostusse atmosfääriõhk 90Sr on kaks suurusjärku vähem kui tuulest põhjustatud tolmu tõus tuumakatsetuste käigus ja kiirgusõnnetuste tagajärjel saastunud pinnasest.

Strontsium-90 koos tseesium-137-ga on Venemaa peamised saastavad radionukliidid. Kiirgusolukorda mõjutab oluliselt saastunud tsoonide olemasolu, mis tekkisid kella õnnetuste tagajärjel Tšernobõli tuumaelektrijaam aastal 1986 ja Mayak Tootmisühingus Tšeljabinski oblastis 1957 ("Kyshtymi õnnetus"), samuti mõne tuumakütuse tsükliga tegeleva ettevõtte läheduses.

Nüüd on 90Sr keskmine kontsentratsioon õhus väljaspool Tšernobõli ja Kyshtõmi avarii tagajärjel saastunud territooriume jõudnud tasemele, mis oli enne Tšernobõli tuumaelektrijaama avariid. Nende õnnetuste käigus saastunud aladega seotud hüdroloogilisi süsteeme mõjutab oluliselt strontsium-90 väljauhtumine mullapinnalt.

Mulda sattudes satub strontsium koos lahustuvate kaltsiumiühenditega taimedesse. Rohkem kui teised koguvad 90Sr liblikõielised taimed, juur- ja mugulkultuurid, vähem - teravili, sh teravili, ja lina. Seemnetesse ja viljadesse koguneb oluliselt vähem 90Sr kui teistesse organitesse (näiteks nisu lehtedes ja vartes on 90Sr 10 korda rohkem kui teraviljas).

Taimedest võib strontsium-90 jõuda otse või loomade kaudu inimkehasse. Meestel koguneb strontsium-90 suuremal määral kui naistel. Lapse esimestel elukuudel on strontsium-90 ladestumine suurusjärgu võrra suurem kui täiskasvanul, see satub organismi koos piimaga ja koguneb kiiresti kasvavasse luukoesse.

Maakoore füüsikalise arvukuse poolest on strontsium 23. koht - selle massiosa on 0,014% (litosfääris - 0,045%). Metalli moolfraktsioon maakoores on 0,0029%. Strontsiumi leidub merevees (8 mg/l) Looduses esineb strontsium 4 stabiilse isotoobi 84Sr (0,56%), 86Sr (9,86%), 87Sr (7,02%), 88Sr (82, 56%) seguna. (Orlov, 2002).

3. Strontsiumi kasutamise hügieenilised parameetrid

Strontsium imendub halvasti sooletrakt, ja põhiosa kehasse sattunud metallist eritub sellest. Kehasse jääv strontsium asendab kaltsiumi ja koguneb väikestes kogustes luudesse. Olulise strontsiumi kogunemise korral on võimalus kasvu luude lupjumise protsessi allasurumiseks ja kasvu peatamiseks. Mitteradioaktiivne strontsium kujutab endast ohtu inimeste tervisele ja selle kogus toodetes on FAO/WHO kontrolli all (Kaplin, 2006).

Biosfääri sisenevad radionukliidid põhjustavad arvukalt keskkonnamõjusid. Pinnavoolu tagajärjel võivad radionukliidid koguneda süvenditesse, lohkudesse ja muudesse kuhjuvatesse reljeefielementidesse. Nukliidid sisenevad taimedesse ja rändavad jõuliselt läbi toiduahelate. Mulla mikroorganismid kogunevad radioaktiivsed elemendid, mis on autoradiograafiaga hästi tuvastatav. Sellest põhimõttest lähtudes töötatakse välja meetodid mikroobipopulatsioonide tuvastamiseks kõrge radionukliidide sisaldusega geokeemiliste provintside diagnoosimiseks.

Radionukliidide käitumise uurimine on eriti oluline seoses nende sisenemisega ahelasse "muld - taim - loom - inimene". Taimede nukliidide sisalduse liigilised erinevused tulenevad juurestiku leviku iseloomust.

Vastavalt radionukliidide sissevoolu fütomassi skaalale taimekooslused asuvad järgmises reas: sulghein-stepp > siniheina-kaeraheinamaa > salu-heinaniit. Radionukliidide maksimaalset kogunemist täheldatakse teravilja perekonda kuuluvates taimedes, millele järgnevad taimetaimed ja kaunviljad koguvad kõige vähem nukliide.

Strontsium-90 adsorbeerub kergesti pinnasesse katioonivahetuse tõttu või kinnitub mulla orgaanilise aine poolt, moodustades lahustumatuid ühendeid. Kastmine ja intensiivne mullaharimine võivad kiirendada selle profiili mahapesemist. Võimalik on ka strontsium-90 eemaldamine pinnavetega, millele järgneb kuhjumine reljeefi lohkudesse (depressioonidesse).

Reeglina täheldatakse põllumajanduskultuurides strontsium-90 maksimaalset kogunemist juurtes, vähem - lehtedes ja ebaolulises koguses - puuviljades ja terades. Troofiliste ahelate kaudu kandub strontsium-90 kergesti üle loomadele ja inimestele, kipub kogunema luudesse ja põhjustab suurt kahju tervisele.

Strontsium-90 maksimaalne lubatud kontsentratsioon (MAC) tööruumide õhus on 0,185 (Bq/l), avatud reservuaaride vees 18,5 (Bq/l). Lubatud 90Sr sisaldus toiduainetes vastavalt SanPiN 2.3.2.1078-01 nõuetele on terades, juustudes, kalas, teraviljas, jahus, suhkrus, soolas 100-140 (Bq / kg), lihas, köögiviljades, puuviljades, võis , leib , pasta - 50-80 (Bq/kg), taimeõli 50-80 (Bq/l), piim - 25, joogivesi - 8 (Bq/l) (Orlov, 2002).

4. Strontsiumi toksikoloogilised omadused

Strontsiumi soolad ja ühendid on vähetoksilised ained, kuid strontsiumi liig mõjutab luukoe, maksa ja aju. Olles keemiliste omaduste poolest kaltsiumile lähedane, erineb strontsium sellest järsult oma bioloogilise toime poolest. Selle elemendi liigne sisaldus pinnases, vees ja toiduainetes põhjustab inimestel ja loomadel "Urovi tõbe" (nimetatud Urovi jõe järgi Ida-Transbaikaalias) - liigeste kahjustusi ja deformatsioone, kasvupeetust ja muid häireid.

Eriti ohtlikud on strontsiumi radioaktiivsed isotoobid. Radioaktiivne strontsium on koondunud luustikus ja avaldab seega kehale pikaajalisi radioaktiivseid mõjusid. 90Sr bioloogiline toime on seotud selle leviku olemusega organismis ning sõltub tema ja tema tütarradioisotoobi 90Y tekitatud b-kiirguse doosist. Pikaajalisel 90Sr organismi sattumisel, isegi suhteliselt väikestes kogustes, võib luukoe pideva kiiritamise tagajärjel tekkida leukeemia ja luuvähk. Keskkonda sattunud strontsium-90 täielik lagunemine toimub alles mõnesaja aasta pärast.

Sr-i mürgisuse kohta taimedele on vähe teavet ja taimede taluvus selle elemendi suhtes on väga erinev. Shakletti jt andmetel on Sr-i toksiline tase taimedele 30 mg/kg tuha kohta (Kaplin, 2006; Kabata-Pendias, 1989).

5. Valimi võtmise lähenemisviisid

Proovide võtmine on analüüsi esimene ja üsna lihtne, kuid samas vastutusrikas etapp. Proovide võtmisel on mitmeid nõudeid:

1. Proovide võtmine peab olema aseptiline ja see viiakse läbi steriilse proovivõtjaga steriilsesse mahutisse, mis peab olema proovi laborisse transportimiseks hermeetiliselt suletud.

2. Valim peab olema esinduslik, s.t. olema piisava mahuga, mille väärtuse määravad konkreetse mikroorganismi sisalduse nõuded, ning olema toodetud kohas, mis tagab proovi adekvaatsuse kogu analüüsitava objekti mahule.

3. Võetud proovi tuleb koheselt töödelda, kui kohene töötlemine ei ole võimalik, siis hoida külmkapis.

Reprodutseeritavate tulemuste saamiseks tuleb katses hoolikalt jälgida kõiki üksikasju. Üheks veaallikaks Sr määramisel on valimi heterogeensus ja pinna mitterepresentatiivsus. Kui tahke proovi (maakide pulbrid, kivimid, rikastusproduktid, toorsegud, soolad jne) jahvatus ulatub 100 mešši või alla selle, siis võib selliseid proove kõva kiirguse suure läbitungimisvõime tõttu pidada üsna homogeenseks. Neeldumise ja ergastuse mõju vähendamiseks, moonutades kalibreerimisgraafikuid, lahjendatakse analüüsitud proov röntgenikiirgusele läbipaistva ainega (polüstüreen, boorhape, tärklis, alumiiniumhüdroksiid, vesi jne). Lahjendusaste määratakse katseliselt. Pulbriproov koos ühtlaselt jaotunud lahjendi ja sisestandardiga briketeeritakse või lahustatakse. Briketi (tableti) paksus peaks olema piisavalt suur (umbes 1-2 mm), et proovi kiirgusintensiivsus ei sõltuks proovi suurusest. Ettevalmistatud brikett (tabletid) sobivad mitmekordseks mõõtmiseks. Uuritava aine võib pulbri kujul asetada otse instrumendi küvettidesse. Proovipulbri võib asetada pleksiklaasist hoidikusse ja suruda polümeerkile alla või kanda kleepuvale kilele (Orlov, 2002; Poluektov, 1978).

6. Analüütilised meetodid strontsiumi määramiseks proovides

Sr määramisel loodus- ja tööstusobjektidel on enim kasutust leidnud spektraalmeetodid - emissioonspektrograafilised ja leegifotomeetrilised. AT viimastel aegadel Aatomabsorptsiooni meetodit kasutatakse laialdaselt. Fotomeetriline meetod, mis nõuab strontsiumi eelnevat eraldamist teistest elementidest, kasutatakse suhteliselt harva. Samal põhjusel ja ka analüüsi kestuse tõttu ei kasutata gravimeetrilisi ja titrimeetrilisi meetodeid praegu peaaegu üldse.

1. Gravimeetrilised meetodid

Gravimeetrilisi meetodeid kasutatakse strontsiumi määramiseks enamikul juhtudel pärast selle eraldamist teistest leelismuldmetallidest.

2. Titrimeetrilised meetodid

Strontsiumi titrimeetrilise määramise saab teha pärast seda, kui see on eraldatud kõigist või enamikust segavatest elementidest. Kompleksomeetriline meetod on leidnud suurima jaotuse.

3. Spektrofotomeetrilised määramismeetodid

Need meetodid võib jagada otsesteks ja kaudseteks. Otsesed meetodid põhinevad värviliste ühendite moodustumisel reagentide toimel strontsiumioonidele. Kaudsete meetodite korral sadestatakse strontsium halvasti lahustuva ühendi kujul, milles on liias värvilist reagenti, sade eraldatakse ja strontsiumi kontsentratsioon proovis määratakse seondumata reaktiivi koguse järgi.

Otsese määramise meetodite näited:

Strontsiumi määramine nitroortaniil C (nitrochromazo) või ortaniil C abil. Häirib baariumi, plii (2) määramist, andes värvireaktsiooni reagendiga; tsirkoonium, titaan, tallium ja mõned muud elemendid toovad kaasa tulemuste järsu alahindamise. Tundlikkus? 0,05 mcg/ml.

Strontsiumi määramine dimetüülsulfanaso III ja dimetüülsulfanaso abil

Nende rühmade III–VI elemendid tuleks eemaldada. Ammooniumisoolade ja leelismetallide kogus ei tohiks ületada 10 mg. Sulfaadid ja fosfaadid häirivad, kui neid on rohkem kui 0,03 mmol. Paljud metallid segavad määramist, sealhulgas Ca ja Mg, kui nende sisaldus proovis? 0,3 umol ja Cu(II) -0,25 umol. Samuti on palju muid piiranguid.

Strontsiumi määramine karboksünitraasiga

Strontsiumi reaktsioon karboksünitraasiga on üks tundlikumaid. Seda reaktsiooni kasutades määratakse 0,08-0,6 μg / ml.

Kaudsed meetodid strontsiumi määramiseks

Nende vähese selektiivsuse tõttu kaudseid meetodeid praegu ei kasutata, seetõttu mainitakse ainult järgmisi: 8-oksükinoliini meetod; pikroloonhapet kasutav meetod; strontsiumi määramine kromaadi abil.

4. Elektrokeemilised meetodid

Polarograafiline meetod

Baariumioonid segavad strontsiumi määramist (kuid seda saab kõrvaldada sobiva fooni valimisel, milleks on (C2H5) 4NBr absoluutses etanoolis). Ligikaudu võrdsete Mg ja Ca kontsentratsioonide juuresolekul on Sr määramine võimatu. Ba, Ca, Na, K tuleks eelnevalt eraldada, kui nende kontsentratsioonid ületavad oluliselt Sr kontsentratsiooni.

Diferentsiaalpolarograafiline meetod

See võimaldab määrata väikese koguse strontsiumi suure koguse Na ja K juuresolekul. Tundlikkus - 0,0001 mol Sr / mol soola.

Inversioon polarograafia

Võimaldab määrata strontsiumi väga madalates kontsentratsioonides (10-5 - 10-9 M), kui see kontsentreeritakse esmalt elektrolüüsi teel elavhõbedatilgas ja seejärel lahustatakse anoodiliselt. Kasutatakse ostsilloskoobi tehnikat. Keskmine viga on 3-5%.

Konduktomeetriline meetod

Määramised tehakse pärast ehitusmaterjalide lahustuvates soolades sisalduvate elementide Li, K, Na, Ca ja Ba esialgset eraldamist.

5. Spektrimeetodid

Spektrograafiline (säde- ja kaarmeetod).

Kõige intensiivsemad Sr jooned asuvad spektri nähtavas piirkonnas: 4607,33; 4077,71 ja 4215,52 A, viimased 2 asuvad tsüaanribade piirkonnas. Seetõttu on need jooned süsinikelektroodidega kaare analüüsimisel vähem sobivad. Liinile 4607.33 A on iseloomulik tugev iseimavus, seetõttu on soovitatav seda kasutada ainult madalate Sr kontsentratsioonide (alla 0,1%) määramisel. Selle suure sisalduse korral kasutatakse Sr ridu 4811.88 ja 4832.08 ?, samuti 3464.46 A. taust. Puhversegusid kasutatakse kaare põlemistemperatuuri stabiliseerimiseks, Ca, Mg, Na mõju kõrvaldamiseks ja suurema täpsuse saavutamiseks Sr määramisel. Tsüaniidiribade kõrvaldamiseks tehakse Sr määramine argoonis või muudetakse proovid fluoriühenditeks. Sr määramise tundlikkus kaares on 5 * 10-5 - 1 * 10-4%, määramise suhteline viga on ± 4-15%. Impulsskaarelahenduse rakendamine suur jõud argooni vool võimaldab oluliselt suurendada Sr (3 * 10-12 g) määramise tundlikkust. Sr määramise tundlikkus sädemes on (1-5) * 10-4%. Määramisviga ±4-6%. Analüüsi täpsuse ja absoluutse tundlikkuse suurendamiseks, samuti võõrelementide segavate joonte mõju kõrvaldamiseks tehakse ettepanek kasutada spektrograafiga ristuvat interferomeetrit.

Leegi emissiooni fotomeetria

Leekfotomeetrilist meetodit strontsiumi määramiseks kasutatakse selle lihtsuse ja usaldusväärsuse tõttu laialdaselt, eriti kivimite ja mineraalide, loodusliku ja heitvee, bioloogiliste ja muude materjalide analüüsimisel. See sobib elemendi nii väikese kui ka suure sisalduse määramiseks piisavalt suure täpsuse (1-2 rel.%) ja tundlikkusega ning enamasti saab strontsiumi määramist teostada ilma teistest elementidest eraldamata. Suurim tundlikkus saavutatakse automaatse spektrisalvestusega seadmete ja kõrge temperatuuriga leekide kasutamisel. Suurim tundlikkus saavutatakse RF plasmaga 0,00002 µg Sr/mL.

Impulss-aurustamise meetodil on Sr absoluutseks määramispiiriks 1*10-13-2*10-12 g (atsetüleen-lämmastikoksiidi segu leek). Piisavalt suurte proovikoguste (~10 mg) korral väheneb määratud strontsiumisisalduse suhteline piir 1*10-7%-ni, samas kui proovilahuse pihusti abil leeki viimisel on see. võrdne 3*10-5%.

Aatomabsorptsioonspektrofotomeetria

Sr määratakse valguse neeldumise mõõtmise teel selle aatomite poolt. Enimkasutatav joon on strontsium 460,7 nm, väiksema tundlikkusega saab strontsiumi määrata joontelt 242,8; 256,9; 293,2; 689,3 nm. Kõrge temperatuuriga leegi kasutamisel saab strontsiumi määrata ka ioonjoonelt 407,8 (ioonabsorptsioonspektroskoopia). seda meetodit analüüs. Esimest tüüpi häired on seotud mittelenduvate ühendite moodustumisega ja avalduvad atsetüleeni ja õhu segu leegis. Kõige sagedamini täheldatakse Al, Ti, Zr katioonide ja teiste PO4 ja SiO3 anioonide mõju.Teist tüüpi interferents on tingitud strontsiumi aatomite ionisatsioonist, näiteks Ca ja Ba mõju tõttu aatomi suurenemine. neeldumine Na ja K jne olemasolust. Strontsiumi tuvastamise tundlikkus 1 *10-4-4*10-12 g.

6. Aktiveerimismeetod

Suurima jaotuse on leidnud 87mSr aktiivsuse määramise meetod. Enamikul juhtudel tehakse määramine aktiivsuse mõõtmisega pärast Sr radiokeemilist eraldamist, mis viiakse läbi sadestamise, ekstraheerimise ja ioonivahetuse meetodite abil.

Kõrge eraldusvõimega r-spektromeetri kasutamine võimaldab suurendada meetodi täpsust ja vähendada eraldusoperatsioonide arvu, kuna Sr on võimalik määrata mitmete võõrelementide juuresolekul. Strontsiumi tuvastamise tundlikkus on umbes 6*10-5 g/g.

7. Massispektromeetriline meetod

Strontsiumi isotoopkoostise määramiseks kasutatakse massispektroskoopiat, mille tundmine on vajalik proovide geoloogilise vanuse arvutamisel rubiidium-strontsiumi meetodil ning strontsiumi jälgede määramisel erinevates objektides isotooplahjendusmeetodil. Sr-i määramise absoluutne tundlikkus vaakuumsädeme massispektri meetodil on 9*10-11.

8. Röntgenikiirguse fluorestsentsmeetod

Strontsiumi määramise röntgenfluorestsentsmeetodit on viimasel ajal üha enam kasutatud. Selle eeliseks on analüüsi teostamise võimalus proovi hävitamata ning teostamise kiirus (analüüs kestab 2–5 minutit). Meetod välistab aluse mõju, selle reprodutseeritavus on ± 2--5%. Meetodi tundlikkus (1-1SG4 -- 1-10~3% Sr) on enamiku eesmärkide jaoks piisav.

XRF-meetod põhineb uuritava materjali röntgenkiirgusega kokkupuutel saadud spektri kogumisel ja sellele järgneval analüüsil. Kiiritamisel läheb aatom ergastatud olekusse, millega kaasneb teatud taseme ionisatsioon. Aatom viibib ergastatud olekus äärmiselt lühikest aega, umbes üks 10-7 sekundit, misjärel naaseb vaiksesse asendisse (alusseisundisse). Sel juhul täidavad väliskestade elektronid kas tekkinud vabad kohad ja üleliigne energia eraldub footoni kujul või kantakse energia väliskestelt teisele elektronile (Auger elektron). Sel juhul kiirgab iga aatom fotoelektroni, mille energia on rangelt määratletud väärtusega. Seejärel hinnatakse aine struktuuri vastavalt energia ja kvantide arvu järgi (Orlov, 2002; Poluektov, 1978).

7. Indikaatori tüübi valimine. Populatsiooni tunnused, mida kasutatakse populatsiooni seisundi hindamiseks strontsiumi mõju all

Bioindikatsioon (bioindikatsioon) on keskkonnale oluliste looduslike ja inimtekkeliste koormuste avastamine ja määramine, mis põhineb elusorganismide reaktsioonidel neile vahetult nende elupaigas. Elusobjektid (või süsteemid) on rakud, organismid, populatsioonid, kooslused. Nende abil saab hinnata nii abiootilisi tegureid (temperatuur, niiskus, happesus, soolsus, saasteainete sisaldus jne) kui ka biootilisi tegureid (organismide, nende populatsioonide ja koosluste heaolu).

Bioindikatsioonil on mitu erinevat vormi. Kui kaks identset reaktsiooni on põhjustatud erinevatest antropogeensetest teguritest, on see mittespetsiifiline bioindikatsioon. Kui teatud muutusi saab seostada ühe teguri mõjuga, nimetatakse seda tüüpi bioindikatsiooni spetsiifiliseks.

Bioloogiliste meetodite kasutamine keskkonna hindamisel eeldab ühe või teise mõjuliigi suhtes tundlike looma- või taimeliikide väljaselgitamist. Organisme või organismide kooslusi, mille elutähtsad funktsioonid on teatud keskkonnateguritega nii tihedalt seotud, et neid saab nende hindamiseks kasutada, nimetatakse bioindikaatoriteks.

Bioindikaatorite tüübid:

1. Tundlik. Reageerib kiiresti indikaatorite olulise kõrvalekaldega normist. Näiteks hälbeid loomade käitumises, rakkude füsioloogilistes reaktsioonides saab tuvastada peaaegu kohe pärast häiriva teguri ilmnemist.

2. Kuhjuv. Kogub mõju ilma häireid avaldamata. Näiteks mets varajased staadiumid selle reostus või tallamine on põhiomaduste (liigiline koosseis, mitmekesisus, arvukus jne) poolest sama. Alles mõne aja pärast hakkavad nad kaduma haruldased liigid, toimub muutus valitsevates vormides, muutub organismide üldarv jne. Seega ei tuvasta metsakooslus bioindikaatorina koheselt keskkonnahäiringuid.

Ideaalne bioloogiline indikaator peab vastama mitmetele nõuetele:

Olema iseloomulik antud tingimustele, olema antud ökotoobis suure arvukusega;

Ela sisse see koht mitme aasta jooksul, mis võimaldab jälgida reostuse dünaamikat;

olema proovivõtuks sobivates tingimustes;

iseloomustama positiivset korrelatsiooni saasteainete kontsentratsiooni indikaatororganismis ja uurimisobjekti vahel;

Tal on kõrge tolerantsus paljude mürgiste ainete suhtes;

Bioindikaatori reaktsioon konkreetsele füüsilisele või keemiline kokkupuude peab olema selgelt väljendatud, st konkreetne, visuaalselt või instrumentide abil hõlpsasti registreeritav;

Bioindikaatorit tuleks kasutada selle looduslikes eksisteerimise tingimustes;

Bioindikaatoril peaks olema lühike ontogeneesi periood, et oleks võimalik jälgida teguri mõju järgmistele põlvkondadele.

Muldade radioaktiivse saastatuse bioindikeerimiseks on kõige mugavamad pika arenguperioodiga mitteaktiivsed mullaelanikud ( vihmaussid, sajajalgsed, mardikavastsed).?

Suur tähtsus isegi suhteliselt madala radionukliididega pinnase saastatuse määramisel on omaduste muutuste uurimisel. morfoloogilised tunnused mulla lülijalgsete liikidel. Selliseid häireid põhjustavad sagedamini kiirgusest põhjustatud geenimutatsioonid. Levila saastamata osades muutuvad need märgid nendel liikidel ebaoluliselt. Kõige märgatavamad kõrvalekalded saastunud tingimustes hõlmavad harjaste jaotumise muutusi vedru-, põhja-, kahe-, harjas- ja sajajalgsete kehal.

Veekogude radionukliididega saastumise heaks indikaatoriks on järvetiigi molluskid ja dafniad, mida võib soovitada seda tüüpi saaste katseobjektidena. Molluskite reaktsioon radionukliidide suurenenud sisaldusele reservuaaris väljendus keha ja kesta värvi muutumises, morfomeetrilistes parameetrites, generatiivse ja plastilise metabolismi pärssimises ning embrüote reaktsiooni rikkumises reservuaari kliimatingimustele. Aastaaeg. Reostunud veekogudes esineva dafnia puhul täheldati populatsiooni osade isendite hukkumist, viljakuse ja kehasuuruse suurenemist.

Veeökosüsteemides on ka usaldusväärne kiirgusolukorra bioindikaator veetaimed. Eelkõige mage- ja riimvees hästi arenev Kanada elodea ehk vesikatk akumuleerib intensiivselt radionukliide 90Sr, 137Cs, mida vete standardne kiirgusseire ei tuvasta. Seda tüüpi saab laialdaselt kasutada settimismahutites radionukliidide reovee puhastamiseks.

AT maapealsed ökosüsteemid Head radionukliide, eelkõige 90Sr, akumuleerivad indikaatorid on sfagnumsamblad, männi- ja kuuseokkad, kõrvenõges, kõrvenõges, harilik koirohi, roosa ristik, roomav ristik, niidutimut, peenar, hiirehernes, kikeriilia kõvaleht, liilia oru mai, gravilate jõgi, kukeseen, kutihein jne. Kuna need taimed akumuleerivad radionukliide, väheneb mangaani sisaldus nende tuhas 3-10 korda (Turovtsev, 2004).

8. Toksikoloogilised meetodid strontsiumi praeguse doosi mõju hindamiseks elustiku komponentidele

Biotestimine on üks bioloogilise monitooringu uurimismeetodeid, mida kasutatakse elusorganismidele potentsiaalselt ohtlike kemikaalide kahjustava toime määra määramiseks kontrollitud katselaboratoorsetes või välitingimustes, registreerides muutused organismi bioloogiliselt olulistes näitajates (testifunktsioonides). uuritavad katseobjektid, millele järgneb nende seisundi hindamine vastavalt valitud mürgisuse kriteeriumile.

Biotestimise eesmärk on välja selgitada bioloogiliselt ohtlike ainetega saastunud vee toksilisuse aste ja iseloom hüdrobiontidel ning hinnata selle vee võimalikku ohtlikkust vee- ja teistele organismidele.

Biotestimise objektidena kasutatakse erinevaid katseorganisme - eksperimentaalseid bioloogilisi objekte, mis puutuvad kokku teatud dooside või kontsentratsioonidega mürkidega, mis põhjustavad neis üht või teist toksilist toimet, mida katses fikseeritakse ja hinnatakse. Need võivad olla bakterid, vetikad, selgrootud ja selgroogsed.

Tundmatu keemilise koostisega mürgise aine olemasolu garanteeritud tuvastamiseks tuleks kasutada erinevaid kooslusrühmi esindavate objektide komplekti, mille seisundit hinnatakse erinevate terviklikkuse tasemetega seotud parameetritega.

Biotesti all mõistetakse hindamist (testi) aine või ainete kompleksi toimele elusorganismidele rangelt määratletud tingimustes, registreerides muutused uuritava objekti ühes või teises bioloogilises (või füsioloogilis-biokeemilises) näitajas võrreldes ainete või ainete kompleksiga. kontroll. Biotestide põhinõue on tundlikkus ja reageerimiskiirus, selge reageerimine välismõjudele. On ägedad ja kroonilised biotestid. Esimesed on loodud selleks, et saada selget teavet uuritava aine toksilisuse kohta antud katseorganismi suhtes, teised aga toksiliste ainete pikaajalise mõju avaldamiseks, eelkõige madala ja ülimadala kontsentratsiooni korral (Turovtsev, 2004).

Oma kogemus

Teema: Territooriumi ökoloogilise seisundi määramine strontsiumi sisaldusele

Eesmärk: uuritava piirkonna ebasoodsate piirkondade tuvastamine ja nende strontsiumiga saastumise hinnangute eristamine

Metoodika: Meetod viiakse läbi biotestimise teel ja hõlmab bioindikaatorite proovide võtmist, nende kuivatamist konstantse massini, keskmise proovi eraldamist, strontsiumi üldsisalduse määramist selles, saadud väärtuste võrdlemist kindlakstehtud andmetega, millest kaugemale. määratakse territooriumi ökoloogiline seisund, kusjuures bioindikaatoritena kasutatakse niidu-stepi taimestiku metsikute taimede pistikuid või üheaastaste ja mitmeaastaste põllumajandustaimede monokultuure, proovide võtmine toimub õitsemise fenofaasis taimestiku täieliku niitmise teel 1 m 2 alalt. viimast koguses, mis võrdub 1 prooviga 1000-5000 ha kohta suure piirkonna territooriumil ja kohaliku agrotsenoosi korral koguses 1 proov 100 ha kohta, samas kui strontsiumi eraldamine keskmisest proovist toimub kontsentreeritud lämmastikhappega. hape, millele järgneb selle määramine ekstraktis aatomadsorptsiooniga ja saadud väärtuste võrdlemine strontsiumi taustsisaldusega õhukuivas oh metsiku taimestiku keskmiste pistikute mass. Saadud andmete võrdlemiseks kasutatakse strontsiumi taustasisalduse väärtusi metsiku taimestiku keskmiste raietükkide õhukuivas massis vahemikus 20 kuni 500 mg/kg.

Töö käik: Kurgani piirkonna Vargašinski rajooni, mille pindala on 10 000 hektarit, biotestimiseks valime 10 proovi niidu-stepi taimestiku metsikute liikide keskmistest lõigetest. Selleks valime taimestiku õitsemise fenofaasis 10 proovivõtukohta ühtlaselt üle linnaosa territooriumi. Taimestikule asetame 1×1 m karkassi ja fikseerime kasvukoha sõltuvalt rohu tihedusest, kuid nii, et iga kasvukoha taimemassi maht oleks vähemalt 1 kg. Raami sees olev murukatte maapealne osa lõigatakse noa või muu sobiva tööriistaga täielikult ära. Taimede lõikekõrgus on mullapinnast vähemalt 3 cm. Taimeproovid kuivatatakse kuivatuskapis õhu käes 3 tundi temperatuuril 105 °C, seejärel jahutatakse eksikaatoris ja kaalutakse. Korrake kuivatamist 1 tund ja sellele järgnevat kaalumist kuni konstantse massi saavutamiseni (kahe järjestikuse kaalumise kaalu erinevus ei tohiks olla suurem kui 0,1% proovi esialgsest massist). Kuivatatud proov eelnevalt purustatakse ja veeranditamisega võetakse keskmine vähemalt 200 g kaaluv proov.Strontsium eraldatakse järgmiselt. Kuivatatud veeranditatud proovist valime kaalutud 1 g portsjoni ja jahvatame selle IKA All basic laboriveskis kiirusel 25 000 pööret minutis osakeste suuruseks 0,001-0,1 mm. Analüütilisel kaalul olevast purustatud massist võtame 100 mg proovi, mis asetatakse 50 ml polüetüleenist koonilisse katseklaasi (Rustech tüüpi) ja täidetakse 1 ml kontsentreeritud lämmastikhappega. Sellisel kujul hoitakse analüüsitud proovi vähemalt 1 tund. Seejärel viiakse maht destilleeritud veega 50 ml-ni; sade filtritakse välja ja ekstrakti analüüsitakse strontsiumi brutosisalduse suhtes aatomadsorptsiooniga aatomspektrofotomeetril "AAS Quantum Z.ETA". Kui analüüsitud proovi on 10, siis keskmistatakse mõõtmistulemused.

Uuringu tulemuste põhjal võib öelda, et peamised strontsiumi (enamasti selle oksiidi) allikad on tööstuslikud reovesi erinevates tööstusharudes, põllumajanduslikus tootmises - fosforit ja fosforit sisaldavad väetised ja melioraadid. Looduslik allikas on kivimite ja mineraalide ilmastikuprotsess.

Mürgise jaotumine, käitumine ja kontsentratsioon looduskeskkonnas sõltub reljeefist (tööstusvööndi piirkonna maastiku kalle, lagunemissubstraadi vastavus jne), kliimatingimused (temperatuuri režiimõhk ja pinnas, sademete hulk pindalaühiku kohta, tuule kiirus), muldade füüsikalis-keemiline, bioloogiline ja toiteväärtus (mikroorganismide ja seente olemasolu ja vahekord, redoks- ja happe-aluselised tingimused, mineraalsete toiteelementide olemasolu jne. .), samuti sisenemisviisid (püsivate ja ajutiste veevooludega, atmosfääri sademetega, mineraliseerunud põhjavee aurustumisega) ja muud tegurid.

Olles aktiivse bioabsorptsiooni ja akumulatsiooni elemendina, aga ka kaltsiumi analoogina, siseneb strontsium kergesti mullast toiduahelatesse taimedesse ja loomadesse, akumuleerudes teatud elunditesse ja kudedesse. Taimedel - vegetatiivsete organite mehaanilistes kudedes, loomadel - luukoes, neerudes ja maksas. Aga olenevalt bioloogilised omadused organism ja keskkonna omadused, akumuleerub element erinevates kogustes ja eritub erineva kiirusega.

Strontsium pärsib mikroorganismide arengut, asetades enamiku neist resistentsustsooni, häirib seente, selgrootute ja vähilaadsete kasvu ja elutegevust. Strontsiumi radionukliid põhjustab geneetilisel tasemel mutatsioone, mis väljenduvad hiljem morfoloogilistes muutustes.

Mürgisel ainel on kõrge migratsioonivõime, eriti vedelas keskkonnas (reservuaarid, mullalahus, taimede juhtivad kuded, sapp ja nii inimeste kui loomade vereringe). Kuid teatud mullaökoloogilistel tingimustel see sadestub ja koguneb.

Strontsium pärsib kaltsiumi ja osaliselt fosfori sattumist elusorganismidesse. Samas membraanide ja luu- ja lihaskonna ehitus, vere koostis, ajuvedelik jne.

Uurides proovides toksilise aine määramise analüütilisi meetodeid, võime järeldada, et paljud meetodid on võimelised konkureerima röntgenfluorestsentsanalüüsiga ja isegi ületama seda tundlikkuse poolest, kuid koos sellega on neil ka puudusi. Näiteks: eeleraldamise vajadus, määratava elemendi sadenemine, võõrelementide segav mõju, maatriksi koostise oluline mõju, spektrijoonte superpositsioon, pikaajaline proovi ettevalmistamine ja tulemuste halb reprodutseeritavus, seadmete ja selle töö kõrge hind.

Samuti on bioloogilised testimismeetodid rühm väga tundlikke analüüsimeetodeid, mida võrreldakse soodsalt oma lihtsuse, laboritingimuste suhtes suhteliselt vähenõudlikkuse, madala hinna ja mitmekülgsuse poolest.

Pakkumised

Radioaktiivse saastatusega piirkondades peaksid elanikkonna kaitsmise meetmed olema suunatud:

Vähendada radionukliidide sisaldust taimsetes ja loomsetes toiduainetes agromelioratsiooni ja veterinaarmeetmete abil. Loomadel, keda raviti strontsiumsorbentidega (baariumsulfaat, bentoniit ja nendel põhinevad modifitseeritud preparaadid), suudeti Tšernobõli avarii ajal neid meetmeid kasutades saavutada 3-5-kordne radionukliidide ladestumise vähenemine luukoes. loomad;

Saastunud tooraine tehnoloogiliseks töötlemiseks;

Toiduvalmistamiseks toiduained saastunud toiduainete asendamine puhastega.

Radioaktiivse strontsiumiga töötamisel tuleb jälgida sanitaarreeglid ja radioaktiivsed ohutusstandardid, kasutades spetsiaalseid kaitsemeetmeid vastavalt tööklassile.

Kokkupuute tagajärgede ennetamisel tuleks suurt tähelepanu pöörata ohvrite keha vastupanuvõime suurendamisele (ratsionaalne toitumine, tervislik eluviis, sport jne).

Strontsiumi omastamise ja akumuleerumise uurimine ja reguleerimine ökosüsteemide elementides on keerukate labori- ja väliuuringute töömahukate ja energiakulukate tegevuste kompleks. Seetõttu on parim viis vältida mürgise aine sattumist maastikesse ja organismidesse keskkonnaohtlike objektide – saasteallikate – piirkonnas.

Kasutatud kirjanduse loetelu

1. Isidorov V.A., Sissejuhatus keemilisesse ökotoksikoloogiasse: Õpetus. - Peterburi: Himizdat, 1999. - 144 lk.: ill.

2. Kaplin VG, Ökotoksikoloogia alused: õpik. - M.: KolosS, 2006. - 232 lk.: ill.

3. Kabata-Pendias A., Pendias X. Mikroelemendid muldades ja taimedes: Per. inglise keelest. - M.: Mir, 1989. - 439 lk.: ill.

4. Orlov D.S., Biosfääri ökoloogia ja kaitse keemilise reostuse korral: Keemia, keemiatehnoloogilise õpik. ja biol. spetsialist. ülikoolid / D.S. Orlov, L.K. Sadovnikova, I.N. Lozanovskaja.- M.: Kõrgem. kool, - 2002. - 334 lk.: ill.

5. Poluektov N.S., Mištšenko V.T., Strontsiumi analüütiline keemia: õpik. - M.: Nauka, 1978.- 223 lk.

6. V.D. Turovtsev V.D., Krasnov V.S., Bioindikatsioon: õpik. - Tver: Tver. olek. un-t, 2004. - 260 lk.

Majutatud saidil Allbest.ru

Sarnased dokumendid

Strontsiumi avastamise ajalugu. Looduses leidmine. Strontsiumi saamine aluminotermilisel meetodil ja selle säilitamine. füüsikalised omadused. Mehaanilised omadused. Aatomi omadused. Keemilised omadused. Tehnoloogilised omadused. Kasutusvaldkonnad.

abstraktne, lisatud 30.09.2008


Tseesium on üks haruldasemaid keemilisi elemente. Maailma tseesiumi tootmine ja selle sisaldus mikroorganismides. Looduslik tseesium mononukliidse elemendina. Strontsium on mikroorganismide, taimede ja loomade lahutamatu osa. Strontsiumi sisaldus mereandides.

abstraktne, lisatud 20.12.2010


Veeslahustuvate polümeeride komplekside uurimine erinevate ühendite klassidega. Katioonsete polümeeride lahuste omadused, amfoteersete polüelektrolüütide omadused. EEACC/AA kompleksi moodustumise viskosimeetrilise uuringu läbiviimine strontsiumiooniga.

kursusetöö, lisatud 24.07.2010


Hapniku levik looduses, selle omadused kui keemiline element ja lihtne asi. Hapniku füüsikalised omadused, selle avastamise ajalugu, kogumise ja tootmise meetodid laboris. Kasutamine ja roll inimkehas.

esitlus, lisatud 17.04.2011


Maagi elementide käitumine magmaatilise sulandi diferentseerumisel. Rubiidiumi, strontsiumi ja nioobiumi määramise meetodid, nende rakendamine. Haruldaste elementide röntgenfluorestsentsmääramine, analüüsi alused. Maatriksefektid, standard-tausta meetod.

kursusetöö, lisatud 01.06.2009


Kloori kui keemilise elemendi avastamise ajalugu, levik looduses. Vedela kloori elektrijuhtivus. Kloori kasutusalad: plastiühendite valmistamisel, sünteetiline kautšuk mürgise ainena, vee desinfitseerimiseks, metallurgias.

esitlus, lisatud 23.05.2012


Väävli kui perioodilisuse tabeli keemilise elemendi omadused, selle levimus looduses. Selle elemendi avastamise ajalugu, selle peamiste omaduste kirjeldus. Tööstusliku tootmise eripära ja väävli ekstraheerimise meetodid. Olulisemad väävliühendid.

esitlus, lisatud 25.12.2011


Kloori avastamise ajalugu. Levik looduses: ühendite kujul mineraalide koostises, inimestel ja loomadel. Elemendi isotoopide põhiparameetrid. Füüsilised ja keemilised omadused. Kloori kasutamine tööstuses. Ohutustehnika.

esitlus, lisatud 21.12.2010


Broomi kui keemilise elemendi omadused. Avastuslugu, leidmine loodusest. Selle aine füüsikalised ja keemilised omadused, selle koostoime metallidega. Broomi saamine ja kasutamine meditsiinis. Selle bioloogiline roll kehas.

esitlus, lisatud 16.02.2014


Perovskiitstruktuuriga koostisega (Sr1-xBax) 4M2O9 (M-Nb, Ta) strontsiumi, baariumi sisaldavate tahkete lahuste faasitasakaalu, sünteesirežiimid ja omadused. Lähteainete ja nende valmistamise iseloomustus. Tahkete ainete elektronstruktuuri arvutamise meetodid.

Strontsiummetalli toodetakse nüüd aluminotermilise protsessi abil. SrO oksiid segatakse alumiiniumipulbri või laastudega ja temperatuuril 1100 ... 1150 ° C elektrilises vaakumahjus (rõhk 0,01 mm Hg) algab reaktsioon:

4SrO + 2Al → 3Sr + Al 2O 3 SrO.

Strontsiumiühendite elektrolüüs (Davy kasutatud meetod) on vähem tõhus.

Metallilise strontsiumi rakendused

Strontsium on aktiivne metall. See takistab teda laialdast kasutamist tehnoloogias. Kuid teisest küljest võimaldab strontsiumi kõrge keemiline aktiivsus seda kasutada teatud rahvamajanduse valdkondades. Eelkõige kasutatakse seda vase ja pronksi sulatamisel – strontsium seob väävlit, fosforit, süsinikku ja suurendab räbu voolavust. Seega aitab strontsium kaasa metalli puhastamisele paljudest lisanditest. Lisaks suurendab strontsiumi lisamine vase kõvadust, peaaegu ilma selle elektrijuhtivust vähendamata. Strontsium sisestatakse elektrilistesse vaakumtorudesse, et absorbeerida järelejäänud hapnikku ja lämmastikku, et muuta vaakum sügavamaks. Korduvalt puhastatud strontsiumi kasutatakse uraani tootmisel redutseerijana.

Lisaks:

Strontsium-90 (Inglise strontsium-90) - radioaktiivsed nukliid keemiline element strontsium Koos aatomnumber 38 jamassiarv 90. Tekib peamiselt ajal tuuma lõhustumine sisse tuumareaktorid ja tuumarelvad.

keskkonda 90 Sr siseneb peamiselt tuumaplahvatuste ja heitmete käigus tuumajõujaam.

Strontsium on analoog kaltsium ja suudab kindlalt luudesse ladestuda. Pikaajaline kokkupuude kiirgusega 90 Sr ja selle lagunemissaadused mõjutavad luukoe ja luuüdi, mis viib selle arenguni kiiritushaigus, hematopoeetilise koe ja luude kasvajad.

Rakendus:

90 Tootmises rakendatud Sr radioisotoopide energiaallikad strontsiumtitanaadi kujul (tihedus 4,8 g/cm³, energia vabanemine umbes 0,54 W/cm³).

Üks laiemaid rakendusi 90 Sr - dosimeetriliste seadmete, sealhulgas sõjaväe ja tsiviilkaitse juhtimisallikad. Kõige tavalisem - tüüp "B-8" on valmistatud metallsubstraadina, mille süvendis on tilk ühendit sisaldavat epoksüvaiku. 90 Sr. Et tagada kaitse erosiooni kaudu tekkiva radioaktiivse tolmu eest, kaetakse preparaat õhukese fooliumikihiga. Tegelikult on sellised ioniseeriva kiirguse allikad keeruline 90 sr- 90 Y, kuna ütrium tekib strontsiumi lagunemisel pidevalt. 90 sr- 90 Y on peaaegu puhas beetaallikas. Erinevalt gamma-radioaktiivsetest ravimitest on beetaravimeid lihtne varjestada suhteliselt õhukese (umbes 1 mm) teraskihiga, mistõttu valiti testimiseks beetaravim, alustades teise põlvkonna sõjaväe dosimeetrilistest seadmetest (DP-2). , DP-12, DP- 63).

Strontsium on hõbevalge, pehme, plastiline metall. Keemiliselt on see väga aktiivne, nagu kõik leelismuldmetallid. Oksüdatsiooniaste + 2. Strontsium ühineb otseselt kuumutamisel halogeenide, fosfori, väävli, süsiniku, vesiniku ja isegi lämmastikuga (temperatuuril üle 400 ° C).

Järeldus

Niisiis kasutatakse strontsiumi sageli keemias, metallurgias, peretehnikas, aatomi vesiniku energias jne. Ja seetõttu jõuab see keemiline element üha kindlamalt tööstusesse, nõudlus selle järele kasvab pidevalt. Strontsium on kasulik ka meditsiinis. Loodusliku strontsiumi (madaltoksiline, laialdaselt kasutatav osteoporoosi raviks) mõju inimkehale. Radioaktiivsel strontsiumil on peaaegu alati negatiivne mõju inimkehale.

Kuid kas loodus suudab selle metalliga inimkonna vajadusi rahuldada?

Looduses leidub üsna suuri strontsiumi nn vulkaanilis-setete ladestusi, näiteks USA-s California ja Arizona kõrbetes (Muide, on märgatud, et strontsium “armastab” kuuma kliimat, seega on põhjamaades palju harvem.). Tertsiaari ajastul oli selles piirkonnas vägivaldne vulkaaniline tegevus.

Termoveed, mis kerkisid koos laavaga maa sisikonnast, olid rikkad strontsiumi poolest. Vulkaanide vahel asuvad järved kogusid seda elementi, moodustades aastatuhandete jooksul selle väga tugevad varud.

Kara-Bogaz-Goli vetes leidub ka strontsiumi. Lahe vee pidev aurustumine viib selleni, et soolade kontsentratsioon pidevalt suureneb ja jõuab lõpuks küllastuspunktini – soolad sadestuvad. Strontsiumi sisaldus nendes setetes on mõnikord 1–2%.

Mõni aasta tagasi avastasid geoloogid Türkmenistani mägedes märkimisväärse tselestiidi lademe. Selle väärtusliku mineraali sinised kihid asuvad Pamir-Alay edelaosas asuva Kushtangtau kurude ja sügavate kanjonite nõlvadel. Pole kahtlust, et türkmeeni "taevalik" kivi teenib edukalt meie riigi majandust.

Kiirustamine pole loodusele omane: nüüd kasutab inimene strontsiumivarusid, mida ta hakkas looma miljoneid aastaid tagasi. Kuid ka tänapäeval toimuvad maa sügavuses, merede ja ookeanide sügavuses keerulised keemilised protsessid, tekivad väärtuslike elementide kuhjumised, sünnivad uued aarded, kuid neid ei kingita meile, vaid meie kaugetele. , kauged järeltulijad.

Bibliograafia

Entsüklopeedia üle maailma

http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/himiya/STRONTSI.html?page=0.3

Wikipedia "Strontsium"

http://en.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BD%D1%86%D0%B8%D0%B9

3. Populaarne keemiliste elementide raamatukogu

Strontsium inimkehas: roll, allikad, puudus ja liig

Strontsium (Sr) on keemiline element, mis hõivab D.I. Mendelejev 38. koht. Lihtsamal kujul, tavatingimustes, on see hõbevalge leelismuldmetall, väga plastiline, pehme ja tempermalmist (kergesti lõigatav noaga). Õhus oksüdeerub see väga kiiresti hapniku ja niiskuse toimel, muutudes kollaseks oksiidiks. Keemiliselt väga aktiivne.

Strontsiumi avastasid 1787. aastal kaks keemikut W. Cruikshank ja A. Crawford, esimest korda aastal puhtal kujul eraldas H. Davy 1808. aastal. Oma nime sai see Šotimaa Stronshiani küla järgi, kus 1764. aastal avastati seni tundmatu mineraal, mida küla järgi nimetati ka strontsiumiks.

Oma kõrge keemilise aktiivsuse tõttu ei esine strontsiumi puhtal kujul looduses. Looduses on see üsna levinud, kuulub umbes 40 mineraali, millest levinumad on tselestiin (strontsiumsulfaat) ja strontianiit (strontsiumkarbonaat). Just nendest mineraalidest kaevandatakse strontsiumi tööstuslikus mastaabis. Suurimad strontsiumimaakide leiukohad asuvad USA-s (Arizonas ja Californias), Venemaal ja mõnes teises riigis.

Strontsiumi ja selle ühendeid kasutatakse laialdaselt raadioelektroonikatööstuses, metallurgias, toiduainetööstuses ja pürotehnikas.

Strontsium saadab väga sageli kaltsiumi mineraalides ja on üsna levinud keemiline element. Tema massiosa maakoores on umbes 0,014%, kontsentratsioon merevees on umbes 8 mg/l.

Strontsiumi roll inimkehas

Väga sageli, kui nad räägivad strontsiumi mõjust inimkehale, on neil negatiivne varjund. See on väga levinud eksiarvamus, kuna selle radioaktiivne isotoop 90 Sr on tõepoolest tervisele äärmiselt ohtlik. See moodustub siis, kui tuumareaktsioonid reaktorites ja tuumaplahvatuste ajal ning inimkehasse sattudes ladestub see luuüdi ja põhjustab väga sageli väga traagilisi tagajärgi, kuna see sõna otseses mõttes blokeerib vereloomet. Kuid tavaline, mitteradioaktiivne strontsium mõistlikes annustes pole mitte ainult ohtlik, vaid inimkehale lihtsalt vajalik. Strontsiumi kasutatakse isegi osteoporoosi ravis.

Üldiselt leidub strontsiumi peaaegu kõigis elusorganismides, nii taimedes kui ka loomades. See on kaltsiumi analoog ja võib seda kergesti asendada luukoes ilma eriliste tervisemõjudeta. Muide, just see strontsiumi keemiline omadus muudab selle mainitud radioaktiivse isotoobi äärmiselt ohtlikuks. Peaaegu kõik (99%) strontsiumist ladestub luukoesse ja vähem kui 1% strontsiumist jääb teistesse keha kudedesse. Strontsiumi kontsentratsioon veres on umbes 0,02 µg/ml, lümfisõlmedes 0,30 µg/g, kopsudes 0,2 µg/g, munasarjades 0,14 µg/g, neerudes ja maksas 0,10 µg/g.

Väikelastel (alla 4-aastastel) koguneb strontsium organismi, kuna sel perioodil moodustub aktiivselt luukude. Täiskasvanud inimese keha sisaldab umbes 300-400 mg strontsiumi, mis on teiste mikroelementidega võrreldes üsna palju.

Strontsium takistab osteoporoosi ja hambakaariese teket.

Strontsiumi sünergist ja samas antagonist on kaltsium, mis on oma keemiliste omaduste poolest sellele väga lähedane.

Strontsiumi allikad inimkehas

Täpne inimese ööpäevane strontsiumivajadus ei ole kindlaks tehtud, osa olemasoleva info kohaselt on see kuni 3-4 mg. Arvatakse, et keskmiselt tarbib inimene koos toiduga 0,8-3,0 mg strontsiumi päevas.

Toiduga kaasas olev strontsium imendub vaid 5-10%. Selle imendumine toimub peamiselt kaksteistsõrmiksooles ja niudesooles. Strontsium eritub peamiselt neerude kaudu, palju vähemal määral sapiga. Väljaheites leidub ainult imendumata strontsiumi.

Parandab strontsiumi D-vitamiini, laktoosi, aminohapete arginiini ja lüsiini imendumist. Taimne toit, mis sisaldab rohkelt kiudaineid ning naatrium- ja baariumsulfaate, omakorda vähendab strontsiumi imendumist seedetraktis.

Strontsiumi sisaldavad toidud:

• kaunviljad (oad, herned, oad, sojaoad);
• teraviljad (tatar, kaer, hirss, pehme ja kõva nisu, metsik riis, rukis);
• taimed, mis moodustavad mugulaid, samuti juurviljad (kartul, peet, naeris, porgand, ingver);
• puuviljad (aprikoos, küdoonia, ananass, viinamarjad, pirn, kiivi);
• rohelised (seller, till, rukola);
• pähklid (maapähklid, brasiilia pähklid, kašupähklid, makadaamia, pistaatsiapähklid, sarapuupähklid);
• lihatooted, eriti luud ja kõhred.

Strontsiumi puudumine inimkehas

Spetsialiseeritud kirjanduses puudub teave strontsiumi puuduse kohta inimkehas. Loomkatsed näitavad, et strontsiumi puudus põhjustab arengupeetust, kasvu pärssimist, hammaste lagunemist (kaariest) ning luude ja hammaste lupjumist.

Liigne strontsium inimkehas

Strontsiumi ülejäägi korral võib areneda haigus, mida rahvasuus nimetatakse "Urovi tõveks" ja meditsiinilises keeles - "strontsiumirahhiit" või Kashin-Becki tõbi. See haigus tuvastati esmakordselt jõe vesikonnas elanud elanikkonna seas. Uural ja Ida-Siber. Nerchenski linna elanik I.M. Yurensky 1849. aastal ajakirjas "Proceedings of the Free majandusühiskond" kirjutas artikli "Ida-Siberi Urova kallaste elanike inetusest".

Arstid ei suutnud pikka aega selgitada selle endeemilise haiguse olemust. Hilisemad uuringud selgitasid selle nähtuse olemust. Selgus, et see haigus tekib seetõttu, et strontsiumioonid, kui nad sisenevad kehasse liigselt, tõrjuvad luudest välja olulise osa kaltsiumi, mis põhjustab viimase defitsiidi. Selle tulemusena kannatab kogu organism, kuid enamus tüüpiline ilming See haigus on luude ja liigeste düstroofsete muutuste areng, eriti intensiivse kasvu perioodil (lastel). Lisaks on häiritud fosfori-kaltsiumi suhe veres, tekib soole düsbakterioos, kopsufibroos.

Liigse strontsiumi eemaldamiseks kehast kasutatakse kiudaineid, magneesiumi- ja kaltsiumiühendeid, naatrium- ja baariumsulfaate.

Eriti ohtlik on aga ülalmainitud radioaktiivne strontsium-90. Luudesse akumuleerudes ei mõjuta see mitte ainult luuüdi, takistades kehal vereloome funktsiooni täitmast, vaid põhjustab ka kiiritushaigust, mõjutab aju ja maksa, suurendab haigestumise riski. onkoloogilised haigused eriti verevähk.

Olukorda raskendab asjaolu, et strontsium-90 poolväärtusaeg on keskmiselt pikk (28,9 aastat) - just inimeste põlvkonna keskmine kestus. Seetõttu ei ole ala radioaktiivse saastumise korral vaja oodata selle kiiret saastest puhastamist, kuid samas on selle radioaktiivsus väga kõrge. Teised radioaktiivsed elemendid lagunevad kas väga kiiresti, näiteks on paljude joodi isotoopide poolestusaeg tunde ja päevi või väga aeglaselt, seega on neil madal kiirgusaktiivsus. Strontsium-90 kohta ei saa öelda ei üht ega teist.

Kuid see pole veel kõik. Fakt on see, et pinnasesse sattudes tõrjub strontsium-90 välja kaltsiumi ja imendub seejärel taimedesse, loomadesse ning jõuab toiduahela kaudu inimeseni koos kõigi sellest tulenevate tagajärgedega. Eriti "rikkad" strontsiumi poolest on juurviljad ja rohelised taimeosad. Selle tulemusena võib radioaktiivse strontsiumiga saastunud põllumaa sadadeks aastateks ringlusest kõrvaldada.

Strontsium on teise rühma, D. I. Mendelejevi keemiliste elementide perioodilise süsteemi viienda perioodi põhialarühma element aatomnumbriga 38. Seda tähistatakse sümboliga Sr (lat. Strontsium). Lihtaine strontsium on pehme, tempermalmist ja plastiline hõbevalge värvusega leelismuldmetall. Sellel on kõrge keemiline aktiivsus, õhus reageerib see kiiresti niiskuse ja hapnikuga, kaetakse kollase oksiidkilega.

Aatomarv - 38

Aatommass - 87,62

Tihedus, kg/m³ - 2600

Sulamistemperatuur, ° С - 768

Soojusvõimsus, kJ / (kg ° С) - 0,737

Elektronegatiivsus - 1,0

Kovalentne raadius, Å - 1,91

1. ionisatsioon potentsiaal, ev - 5,69

1764. aastal leiti Šotimaa Strontiani küla lähedalt pliikaevandusest mineraal, mida nad nimetasid strontianiidiks. Pikka aega peeti seda fluoriidi CaF 2 või witeriit BaCO 3 sordiks, kuid 1790. aastal analüüsisid inglise mineraloogid Crawford ja Cruikshank seda mineraali ja leidsid, et see sisaldab uut "maapinda" ja praeguses keeles oksiidi.

Neist sõltumatult uuris sama mineraali teine ​​inglise keemik Hope. Olles jõudnud samadele tulemustele, teatas ta, et strontianiidis on uus element - metallist strontsium.

Ilmselt oli avastus juba "õhus", sest peaaegu samaaegselt teatas väljapaistev Saksa keemik Klaproth uue "maa" avastamisest.

Samadel aastatel sattus "strontsiummaa" jälgedele ka tuntud vene keemik, akadeemik Tovi Egorovich Lovits. Teda oli pikka aega huvitanud mineraal, mida nimetatakse raskeks spardiks. Selles mineraalis (selle koostis on BaSO 4) avastas Karl Scheele 1774. aastal uue elemendi baariumi oksiidi. Me ei tea, miks Lovitz polnud raske spardi suhtes ükskõikne; on vaid teada, et teadlane, kes avastas kivisöe adsorptsiooniomadused ning tegi palju rohkem üld- ja orgaanilise keemia vallas, kogus selle mineraali proove. Kuid Lovitz ei olnud lihtsalt kollektsionäär, ta hakkas peagi süstemaatiliselt raskeid spardeid uurima ja jõudis 1792. aastal järeldusele, et see mineraal sisaldab tundmatut lisandit. Tal õnnestus oma kollektsioonist välja võtta päris palju – üle 100 g uut "maapinda" ja jätkas selle omaduste uurimist. Uuringu tulemused avaldati 1795. aastal.

Nii jõudsid strontsiumi avastamisele peaaegu samaaegselt mitmed teadlased erinevatest riikidest. Kuid oma elementaarsel kujul tõsteti see esile alles 1808. aastal.

Oma aja silmapaistev teadlane Humphry Davy sai juba aru, et strontsiummuld element peab ilmselt olema leelismuldmetall ja sai selle elektrolüüsi teel, s.o. samamoodi nagu kaltsium, magneesium, baarium. Täpsemalt, maailma esimene metalliline strontsium saadi selle niisutatud hüdroksiidi elektrolüüsil. Katoodil vabanenud strontsium ühines koheselt elavhõbedaga, moodustades amalgaami. Amalgaami kuumutamise teel lagundades eraldas Davy puhta metalli.

Strontsiumi leidub merevees (0,1 mg/l), pinnases (0,035 massiprotsenti). Massi järgi on see geokeemilistes protsessides kaltsiumi satelliit. Tardkivimites on strontsium valdavalt hajutatud kujul ja satub isomorfse lisandina kaltsiumi, kaaliumi ja baariumi mineraalide kristallvõresse. Biosfääris koguneb strontsium karbonaatkivimitesse ning eriti soolajärvede ja laguunide setetes.

Strontsium on mikroorganismide, taimede ja loomade lahutamatu osa. Mere radiolaaria (acantaria) luustik koosneb strontsiumsulfaadist - tselestiinist. Merevetikad sisaldavad 26-140 mg strontsiumi 100 g kuivaine kohta, maismaataimed - 2,6, mereloomad - 2-50, maismaaloomad - 1,4, bakterid - 0,27-30. Strontsiumi kogunemine erinevate organismide poolt ei sõltu ainult nende liigist, omadustest, vaid ka Strontsiumi ja teiste elementide, peamiselt Ca ja P suhtest keskkonnas, samuti organismide kohanemisest konkreetse geokeemilise keskkonnaga.

Looduses esineb strontsium 4 stabiilse isotoobi 84Sr (0,56%), 86Sr (9,86%), 87Sr (7,02%), 88Sr (82,56%) seguna. Kunstlikult on saadud radioaktiivseid isotoope massinumbritega 80–97, sh. 90 Sr (T ½ = 27,7 aastat), tekkis uraani lõhustumisel.

Metallilise strontsiumi saamiseks on kolm võimalust:

• mõnede ühendite termiline lagunemine
• 85% SrCl 2 ja 15% KCl sisaldava sulandi elektrolüüs, kuid selles protsessis on voolutõhusus madal ning metall on saastunud soolade, nitriidi ja oksiidiga. Tööstuses saadakse vedelkatoodiga elektrolüüsil strontsiumisulamid, näiteks tinaga.
• oksiidi või kloriidi redutseerimine

Peamised strontsiumiühendite tootmise toorained on tselestiini ja strontianiidi rikastamisest saadavad kontsentraadid. Metallist strontsium saadakse strontsiumoksiidi redutseerimisel alumiiniumiga temperatuuril 1100–1150 °C:

4SrO+ 2Al = 3Sr+ SrO Al2O3.

Protsess viiakse läbi perioodilise toimega elektrovaakumseadmetes [1 N/m 2 (10-2 mm Hg)]. Strontsiumi aurud kondenseeruvad seadmesse sisestatud kondensaatori jahutatud pinnale; redutseerimise lõpus täidetakse aparaat argooniga ja kondensaat sulatatakse, mis voolab vormi.

Strontsiumi elektrolüütilist tootmist SrCl 2 ja NaCl segu sulandi elektrolüüsil ei kasutata laialdaselt voolu madala efektiivsuse ja strontsiumi saastumise tõttu lisanditega.

Toatemperatuuril on strontsiumi võre näokeskne kuup (α-Sr) perioodiga a = 6,0848Å; temperatuuril üle 248 °C muundub see kuusnurkseks modifikatsiooniks (β-Sr), mille võreperioodid a = 4,32 Å ja c = 7,06 Å; temperatuuril 614 °C muundub see kuubikujuliseks kehakeskseks modifikatsiooniks (γ-Sr) perioodiga a = 4,85Å. Aatomiraadius 2,15Å, ioonraadius Sr 2+ 1,20Å. α-vormi tihedus on 2,63 g / cm 3 (20 ° C); t pl 770 °C, t kip 1383 °C; erisoojusvõimsus 737,4 kJ/(kg K); elektritakistus 22,76·10 -6 oomi·cm -1. Strontsium on paramagnetiline, aatomi magnetiline vastuvõtlikkus toatemperatuuril on 91,2·10 -6 . Strontsium on pehme plastiline metall, mida saab noaga kergesti lõigata.

Polümorfeen – kolm selle modifikatsiooni on teada. Kuni 215 o C on kuubikujuline näokeskne modifikatsioon (α-Sr) stabiilne, vahemikus 215 kuni 605 o C - kuusnurkne (β-Sr), üle 605 o C - kuubikujuline kehakeskne modifikatsioon (γ-Sr).

Sulamistemperatuur - 768 o C, Keemistemperatuur - 1390 o C.

Strontsiumi valents selle ühendites on alati +2. Omaduste järgi on strontsium lähedane kaltsiumile ja baariumile, asudes nende vahel vahepealsel positsioonil.

Elektrokeemilises pingereas on strontsium üks aktiivsemaid metalle (selle normaalne elektroodipotentsiaal on –2,89 V. Reageerib intensiivselt veega, moodustades hüdroksiidi:

Sr + 2H 2O \u003d Sr (OH) 2 + H2

Suhtleb hapetega, tõrjub nende sooladest välja raskmetalle. Kontsentreeritud hapetega (H 2 SO 4 , HNO 3) reageerib nõrgalt.

Strontsiummetall oksüdeerub õhus kiiresti, moodustades kollaka kile, milles lisaks SrO oksiidile on alati ka SrO 2 peroksiid ja Sr 3 N 2 nitriid. Õhus kuumutamisel see süttib; õhus olev pulbriline strontsium võib isesüttida.

Reageerib intensiivselt mittemetallidega - väävel, fosfor, halogeenid. Interakteerub vesinikuga (üle 200 o C), lämmastikuga (üle 400 o C). Praktiliselt ei reageeri leelistega.

Kõrgel temperatuuril reageerib see CO 2 -ga, moodustades karbiidi:

5Sr + 2CO 2 = SrC 2 + 4SrO

Kergesti lahustuvad strontsiumisoolad anioonidega Cl-, I-, NO 3-. Soolad anioonidega F -, SO 4 2-, CO 3 2-, PO 4 3- lahustuvad halvasti.

Strontsiumi ja selle peamised kasutusvaldkonnad keemilised ühendid- see on raadioelektroonikatööstus, pürotehnika, metallurgia, toiduainetööstus.

Strontsiumi kasutatakse vase ja mõnede selle sulamite legeerimiseks, akude pliisulamitesse viimiseks, malmi, vase ja terase väävlitustamiseks.

Uraani redutseerimiseks kasutatakse strontsiumi puhtusega 99,99-99,999%.

Magnetiliselt kõvasid strontsiumferriite kasutatakse laialdaselt materjalidena püsimagnetite tootmiseks.

Ammu enne strontsiumi avastamist kasutati selle dešifreerimata ühendeid pürotehnikas punaste tulede tootmiseks. Kuni 20. sajandi 40. aastate keskpaigani oli strontsium ennekõike ilutulestiku, lõbu ja saluudi metall. Magneesiumi-strontsiumi sulamil on kõige tugevamad pürofoorsed omadused ning seda kasutatakse pürotehnikas süüte- ja signaalikompositsioonide jaoks.

Radioaktiivset 90 Sr (poolestusaeg 28,9 aastat) kasutatakse radioisotoopide vooluallikate tootmisel strontsiumtitanaadi kujul (tihedus 4,8 g/cm³, energiaeraldus umbes 0,54 W/cm³).

Strontsiumuranaat mängib olulist rolli vesiniku tootmisel (strontsium-uranaadi tsükkel, Los Alamos, USA) termokeemilisel meetodil (aatomi vesinikuenergia) ja eelkõige töötatakse välja meetodeid uraani tuumade otseseks lõhustamiseks kompositsioonis. strontsiumuranaati, et tekitada soojust vee lagunemisel vesinikuks ja hapnikuks.

Strontsiumoksiidi kasutatakse ülijuhtiva keraamika komponendina.

Strontsiumfluoriidi kasutatakse tohutu energiamahu ja energiatihedusega tahkis-fluori akude komponendina.

Strontsiumi sulameid tina ja pliiga kasutatakse aku juhtmete valamiseks. Strontsium-kaadmiumi sulamid galvaaniliste elementide anoodidele.

Metalli kasutatakse glasuurides ja emailides nõude katmiseks. Strontsiumglasuurid pole mitte ainult kahjutud, vaid ka taskukohased (strontsiumkarbonaat SrCO 3 on 3,5 korda odavam kui punane plii). Neile on omased ka kõik pliiglasuuride positiivsed omadused. Lisaks omandavad selliste glasuuridega kaetud tooted täiendava kõvaduse, kuumakindluse ja keemilise vastupidavuse.

Strontsium on aktiivne metall. See takistab selle laialdast kasutamist tehnoloogias. Kuid teisest küljest võimaldab strontsiumi kõrge keemiline aktiivsus seda teatud piirkondades kasutada. Rahvamajandus. Eelkõige kasutatakse seda vase ja pronksi sulatamisel – strontsium seob väävlit, fosforit, süsinikku ja suurendab räbu voolavust. Seega aitab strontsium kaasa metalli puhastamisele paljudest lisanditest. Lisaks suurendab strontsiumi lisamine vase kõvadust, peaaegu ilma selle elektrijuhtivust vähendamata. Strontsium sisestatakse elektrilistesse vaakumtorudesse, et absorbeerida järelejäänud hapnikku ja lämmastikku, et muuta vaakum sügavamaks.

Strontsiumi soolad ja ühendid on madala toksilisusega; nendega töötades tuleb juhinduda leelis- ja leelismuldmetallide soolade ohutuseeskirjadest.

Ei tohiks segi ajada strontsiumi looduslike (mitteradioaktiivsete, vähetoksiliste ja laialdaselt osteoporoosi raviks kasutatavate) ja radioaktiivsete isotoopide mõju inimorganismile. Strontsiumi isotoop 90 Sr on radioaktiivne poolestusajaga 28,9 aastat. 90 Sr läbib β-lagunemist, muutudes radioaktiivseks 90 Y (poolväärtusaeg 64 tundi).Keskkonda sattunud strontsium-90 täielik lagunemine toimub alles mitmesaja aasta pärast. 90 Sr tekib tuumaplahvatuste ja tuumaelektrijaamade heitmete käigus.

Radioaktiivsel strontsiumil on peaaegu alati negatiivne mõju inimkehale:

1. See ladestub skeleti (luudesse), mõjutab luukudet ja luuüdi, mis põhjustab kiiritushaiguse, vereloomekoe ja luude kasvajate arengut.

2. Põhjustab leukeemiat ja luude pahaloomulisi kasvajaid (vähki), samuti maksa- ja ajukahjustusi.

Kuni nelja-aastaste laste organismis koguneb strontsium suure kiirusega, kui toimub aktiivne luukoe moodustumine. Strontsiumi vahetus muutub mõnede seedesüsteemi ja kardiovaskulaarsüsteemi haiguste korral. Sissepääsuteed:

1. vesi (Vene Föderatsioonis on strontsiumi maksimaalne lubatud kontsentratsioon vees 8 mg / l ja USA-s 4 mg / l)
2. toit (tomat, peet, till, petersell, redis, redis, sibul, kapsas, oder, rukis, nisu)
3. intratrahheaalne sissevõtmine
4. läbi naha (naha)
5. sissehingamine (õhu kaudu)
6. taimedelt või loomade kaudu võib strontsium-90 otse inimkehasse sattuda.

Mitteradioaktiivse strontsiumi mõju on äärmiselt haruldane ja ainult siis, kui see puutub kokku muude teguritega (kaltsiumi ja D-vitamiini vaegus, alatoitumus, mikroelementide, nagu baarium, molübdeen, seleen jne, suhte rikkumised). Siis võib see põhjustada lastel "strontsiumrahhiiti" ja "Urovi tõbe" - liigeste kahjustusi ja deformatsioone, kasvupeetust ja muid häireid.

Strontsium-90.

Keskkonda sattudes iseloomustab 90 Sr võime osaleda (peamiselt koos Ca-ga) taimede, loomade ja inimeste ainevahetusprotsessides. Seetõttu on biosfääri saastatuse hindamisel 90 Sr-ga tavaks arvutada 90 Sr/Ca suhe strontsiumiühikutes (1 s.u. = 1 µm µcurie 90 Sr 1 g Ca kohta). Kui 90 Sr ja Ca liiguvad mööda bioloogilisi ja toiduahelaid, tekib strontsiumi diskrimineerimine, mille kvantitatiivseks väljenduseks leitakse “diskrimineerimiskoefitsient”, suhe 90 Sr / Ca bioloogilise või toiduahela järgmises lülis samasse. väärtus eelmises lingis. Toiduahela viimases lülis on 90 Sr kontsentratsioon reeglina palju madalam kui algses lülis.

Taimed võivad saada 90 Sr otse lehtede otsesest saastumisest või mullast juurte kaudu. Suhteliselt rohkem 90 Sr koguvad liblikõielised taimed, juur- ja mugulkultuurid, vähem teravili, sh teravili, ja lina. Seemnetesse ja viljadesse koguneb oluliselt vähem 90 Sr kui teistesse organitesse (näiteks nisu lehtedes ja vartes on 90 Sr 10 korda rohkem kui terades). Loomadel (saab peamiselt koos taimse toiduga) ja inimestel (tuleb peamiselt lehmapiima ja kalaga) koguneb 90 Sr peamiselt luudesse. 90 Sr ladestumise hulk loomade ja inimeste kehas oleneb indiviidi vanusest, sissetuleva radionukliidi hulgast, uue luukoe kasvukiirusest jm. 90 Sr kujutab endast suurt ohtu lastele, kelle organismi satub koos piimaga ja koguneb kiiresti kasvavasse luukoesse.

Inimeste puhul on strontsium-90 poolväärtusaeg 90-154 päeva.

1963. aastal Moskvas sõlmitud leping tuumarelvade katsetamise keelustamise kohta atmosfääris, kosmoses ja vee all viis atmosfääri peaaegu täieliku vabanemiseni 90 Sr-st ja selle liikuvate vormide vähenemisest pinnases.

Pärast Tšernobõli tuumaelektrijaama õnnetust jäi kogu strontsium-90-ga oluliselt saastunud territoorium 30-kilomeetrisesse vööndisse. Suures koguses strontsium-90 sattus veekogudesse, kuid jõevees ei ületanud selle kontsentratsioon kusagil joogiveele lubatud maksimumi (v.a Pripjati jõgi 1986. aasta mai alguses selle alamjooksul).

aastal Tšernobõli tuumaelektrijaamas toimunud õnnetuse ajal väliskeskkond sinna jõudis suhteliselt vähe - koguheiteks on hinnanguliselt 0,22 MKi. Ajalooliselt on sellele radionukliidile kiirgushügieenis palju tähelepanu pööratud. Sellel on mitu põhjust. Esiteks moodustab strontsium-90 olulise osa tootesegu aktiivsusest tuumaplahvatus: 35% kogu aktiivsusest vahetult pärast plahvatust ja 25% 15-20 aasta pärast ning teiseks - tuumaõnnetused Lõuna-Uuralites Mayaki tehases aastatel 1957 ja 1967, kui olulisel hulgal strontsium-90 lasti keskkond.