Stronsium

in Wikipedia, die vrye ensiklopedie
(Aangestuur vanaf Strontium)
Spring na: navigasie, soek
38 rubidiumstronsiumyttrium
Ca

Sr

Ba
Sr-TableImage.png
Algemeen
Naam, Simbool, Getal stronsium, Sr, 38
Chemiese reeks alkalie-aard metale
Groep, Periode, Blok 2, 5, s
Voorkoms silwerige wit metaal
Atoommassa 87.62 (1) g/mol
Elektronkonfigurasie [Kr] 5s2
Elektrone per skil 2, 8, 18, 8, 2
Fisiese Eienskappe
Toestand vastestof
Digtheid (naby k.t.) 2.64 g/cm³
Vloeistof digtheid teen s.p. 6.980 g/cm³
Smeltpunt 1050 K
(777 °C)
Kookpunt 1655 K
(1382 °C)
Smeltingswarmte 7.43 kJ/mol
Verdampingswarmte 136.9 kJ/mol
Warmtekapasiteit (25 °C) 26.4 J/(mol·K)
Dampdruk
P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k
teen T/K 796 882 990 1139 1345 1646
Atoomeienskappe
Kristalstruktuur kubies vlak gesentreerd
Oksidasietoestande 2
(sterk basiese oksied)
Elektronegatiwiteit 0.95 (Skaal van Pauling)
Ionisasie energieë
(meer)
1ste: 549.5 kJ/mol
2de: 1064.2 kJ/mol
3rde: 4138 kJ/mol
Atoomradius 200 pm
Atoomradius (ber.) 219 pm
Kovalente radius 192 pm
Diverse
Magnetiese rangskikking paramagneties
Elektriese resistiwiteit (20 °C) 132 nΩ·m
Termiese geleidingsvermoë (300 K) 35.4 W/(m·K)
Termiese uitsetting (25 °C) 22.5 µm/(m·K)
Skuifmodulus 6.1 GPa
Poissonverhouding 0.28
Mohs se hardheid 1.5
CAS-registernommer 7440-24-6


Vernaamste isotope
Hoofartikel: Isotope van Stronsium
iso NV halfleeftyd VM VE (MeV) VP
82Sr sin 25.36 d ε - 82Rb
83Sr sin 1.35 d ε - 83Rb
β+ 1.23 83Rb
γ 0.76, 0.36 -
84Sr 0.56% Sr is stabiel met 46 neutrone
85Sr sin 64.84 d ε - 85Rb
γ 0.514D -
86Sr 9.86% Sr is stabiel met 48 neutrone
87Sr 7.0% Sr is stabiel met 49 neutrone
88Sr 82.58% Sr is stabiel met 50 neutrone
89Sr sin 50.52 d ε 1.49 89Y
β- 0.909D -
90Sr sin 28.90 j β- 0.546 90Y
Verwysings

Stronsium is 'n chemiese element in die periodieke tabel met die simbool Sr en 'n atoomgetal van 38. Stronsium is 'n alkalie-aard metaal met 'n silwerwit of gelerige kleur wat chemies hoogs reaktief is. Die metaal vergeel wanneer dit aan lug blootgestel word. Dit kom natuurlik voor in die minerale selestiet en stronsianiet. Die 90Sr isotoop is teenwoordig in radio-aktiewe kern-uitval en het 'n halfleeftyd van 28.90 jaar.

Kenmerkende eienskappe[wysig]

Vanweë sy uiters hoë reaktiwiteit in lug kom hierdie element slegs in verbinding met ander elemente in die natuur voor, soos in die geval van die minerale stronsianiet en selestiet.

Stronsium is 'n glansende silwerige metaal wat sagter is as kalsium en selfs meer reaktief in water. Water in kontak met stronsium word ontbind om stronsiumhidrodksied en waterstofgas te vorm. Stronsium kan in lug brand en sodoende beide stronsiumoksied en stronsiumnitried vorm, maar aangesien dit nie spontaan met stikstof onder 380 °C reageer nie, sal slegs die oksied by kamertemperatuur gevorm word. Stronsium moet in keroseen gestoor word om oksidasie te verhoed; stronsium wat aan lug blootgestel word sal vinnig geel word as gevolg van die vorming van die oksied. Verpoeierde stronsium-metaal sal spontaan in lug ontbrand. Vlugtige stronsium soute verleen 'n skarlaken kleur aan die vlamme en daarom word hierdie soute dikwels in vuurwerke gebruik. Natuurlike stronsium is 'n mengsel van vier stabiele isotope.

Gebruike[wysig]

Teenswoordig is die hoofgebruike van stronsium in die glas van kleurtelevisies se katode straalbuise.

Ander gebruike in die handel:

  • Vervaardiging van ferrietmagnete.
  • Die suiwering van sink.
  • Stronsiumtitanaat het 'n uiters hoë refraksie-indeks en 'n optiese verspreiding groter as dié van diamant wat dit nuttig maak in 'n verskeidenheid optiese aanwendings.
  • Stronsiumtitanaat is al ook gebruik as sierstene en veral as nagemaakte diamante. Dit is egter baie sag en krap baie maklik en word daarom selde gebruik.
  • Stronsium word ook in vuurwerke gebruik om 'n rooi kleur te gee.
  • Stronsiumaluminaat word gebruik as 'n helder fosfor met 'n ligstralingstydperk.
  • Stronsiumchloried word soms in tandepasta gebruik vir mense met sensitiewe tande. 'n Gewilde handelsmerk sluit soveel as 10% stronsiumchloried-heksahidraat op 'n gewigsbasis in die samestelling daarvan in.
  • Stronsiumoksied word soms gebruik om die keramiek glasuursel van sekere erdeware se kwaliteit te verbeter.
  • 89Sr is die aktiewe bestandeel in Metastron, 'n radiofarmaseutiese middel wat gebruik word teen beenpyn wat die sekondêre gevolge is van metastatiese prostaatkanker. Die stronsium tree soos kalsium op en word by voorkeur ingesluit by dele in die been met verhoogde osteogenese. Hierdie lokalisering fokus die blootstelling tot straling op die kankeragtige letsels.
  • 90Sr is al gebruik as kragbron vir Radio-isotoop termo-elektriese opwekkers (RTO). 90Sr vervaardig sowat 0.93 watt se warmte per gram (dit is ietwat laer in die graad wat gebruik word vir RTO's, d.w.s. stronsiumfluoried) [1]. 90Sr het egter 'n leeftyd wat ongeveer 3 maal korter as 238Pu (ook 'n RTO-brandstof) is en het ook 'n laer digtheid. Die hoof voordeel van 90Sr is dat dit goedkoper is as 238Pu en word in kernafval aangetref.
  • 90Sr word ook gebruik in kankerterapie. Die beta-emissie en lang halfleeftyd daarvan is ideaal vir oppervlakkige radioterapie.
  • Stronsium word ook algemeen gebruik in spuitverwe.

Geskiedenis[wysig]

Die mineraal stronsianiet is vernoem na die Skotse dorp, Strontian, waar dit in die loodmyne daar ontdek is in 1787. Adair Crawford het in 1790 waargeneem dat dit verskil van ander barium-minerale. Stronsium self is in 1798 ontdek en stronsium-metaal is vir die eerste keer gesuiwer deur Sir Humphry Davy in 1808 deur van elektrolise gebruik te maak.

Stronsium was een van die radio-aktiewe materiale wat vrygestel is tydens die Windscale brand in 1957.

Verspreiding[wysig]

Stronsium kom algemeen in die natuur voor en is die 15de volopste element op aarde en maak gemiddeld 0.034% van alle vulkaniese rots uit en word hoofsaaklik in die sulfaatvorm in die mineraal selestiet (SrSO4) en die karbonaatvorm in die mineraal stronsianiet (SrCO3) aangetref. Van die twee minerale word selestiet meer gereeld in sedimentêre neerslae gevind in voldoende hoeveelhede om mynbou te regverdig. Strontianiet sou die meer nuttige mineraal gewees het aangesien stronsium meestal in die karbonaat vorm in die nywerheid aangewend word, maar min neerslae van hierdie mineraal is gevind wat verdere ontwikkeling sou regverdig. Die metaal kan voorberei word deur die elektrolise van 'n gesmelte mengsel van stronsiumchloried en kaliumchloried:

Sr2+ + 2 e- → Sr
2 Cl- → Cl2 (g) + 2 e-

Andersins kan dit vervaardig word deur die reduksie van stronsiumoksied met aluminium in 'n vakuum teen 'n temperatuur waarteen stronsium af distilleer. Daar bestaan drie allotrope van die metaal met oorgangspunte by 235 en 540 °C. Stronsium-metaal (98% suiwerheid) het in Januarie 1990 ongeveer $5/ons gekos. Die grootste kommersieël ontginde neerslae word in Engeland aangetref.

Isotope[wysig]

Stronsium het vier stabiele isotope wat natuurlik voorkom: 84Sr (0.56%), 86Sr (9.86%), 87Sr (7.0%) en 88Sr (82.55%). Slegs 87Sr is 'n produk van radio-aktiewe verval; dit ontstaan uit die verval van die radio-aktiewe alkalie-metaal 87Rb, wat 'n halfleeftyd van 4.88 x 1010 jaar het. Daar is dus twee bronne van 87Sr in enige materiaal: dié wat gevorm is deur die oeroue nukleo-sintese saam met 84Sr, 86Sr en 88Sr asook dit wat gevorm word deur die radio-aktiewe verval van 87Rb. Die verhouding 87Sr/<su>86Sr is die parameter wat tipies in geologiese verslae gemeld word; die verhoudings in minerale en rotse het waardes wat wissel van ongeveer 0.7 tot groter as 4.0. Omdat stronsium 'n atoomradius soortgelyk aan kalsium het, vervang dit maklik vir kalsium in minerale.

Sestien onstabiele isotope is bekend. Van die grootste belang is 90Sr met 'n halfleeftyd van 28.78 jaar. Dit is 'n byproduk van kernsplitsing wat voorkom in kernuitval en verteenwoordig 'n gesondheidsprobleem aangesien dit die kalsium in die been vervang en dus sodoende die uitwerping daarvan uit die liggaam uit, verhoed. Die isotoop is een van die langslewendste hoë-energie betastralers bekend en word gebruik in vir aanvullende kerngedrewe kragbronne. Hierdie toestelle kan gebruik wor in ruimtetuie, afgeleë weerstasies, navigasieboeie ensovoorts waar 'n liggewig, langlewende kern-elektriese kragbron vereis word.

Die Tsjernobil-ramp het veroorsaak dat 'n uitgestrekte gebied met 90Sr besmet is.

Voorsorgmaatreëls[wysig]

In sy suiwer vorm is stronsium 'n uiters reaktiewe element en dit ontbrand spontaan in lug. Dit moet daarom as 'n brandgevaar beskou word.

Uitwerking op die menslike liggaam[wysig]

Die menslike liggaam absorbeer stronsium asof dit kalsium sou wees. Omdat die element chemies naby genoeg aan kalsium is, verteenwoordig stabiele stronsium nie 'n betekenisvolle gesondheidsgevaar nie, radio-aktiewe 90Sr kan egter aanleiding gee tot been-afwykings en siektes, insluitende beenkanker. Die stronsium-eenheid word gebruik tydens die meet van radio-aktiwiteit van geabsorbeerde 90Sr.

'n Eksperimentele behandeling wat stronsium saam met ranelsuur kombineer het getoon dat dit beengroei aanhelp, beendigtheid verbeter en beenfrakture verminder. Volgens El-Hajj (2004) het vroue wat die behandeling ontvang het 'n 6.8% verhoging in beendigtheid getoon. Die helfte van die toename in beendigtheid (soos gemeet deur x-straal digtheidsmeting) word toegeskryf aan die hoër atoommassa van Sr in vergelyking met kalsium en daar word aangeneem dat die ander helfte 'n werklike toename in beenmineraal verteenwoordig. Stronsiumranelaat is geregistreer vir die behandeling van osteoporose in Europa teen 'n daaglikse dosis van 2 gram.

Verskeie stronsiumverbindings is ook gevind wat beengroei en digtheid aanhelp en die voorkoms van frakure verminder. Die doeltreffendheid van die behandeling wissel van verbinding tot verbinding. Hierdie verbindings sluit stronsiumlaktaat (McCaslin et. al, Mayo Clin. 1959;34(13):329-34), stronsiumsitraat (Wright et. al, Tahoma Clin.), stronsiumkarbonaat en stronsium glukonaat in (Skoryna et. al, 1984).

Verwysings[wysig]

Strontium ranelate -- a novel therapy for osteoporosis or a permutation of the same?, El-Hajj Fuleihan G., New England Journal of Medicine, volume 350, 29 Jan 2004 bladsye 504-506

  • The effects of strontium ranelate on the risk of vertebral fracture in women with postmenopausal osteoporosis,Meunier PJ, Roux C, Seeman E, Ortolani S, Badurski JE, Spector TD, Cannata J, Balogh A, Lemmel EM, Pors-Nielsen S, Rizzoli R, Genant HK, Reginster JY, New England Journal of Medicine, volume 350, 29 Jan 2004, bladsye 459-468
  • Murray, W.H. (1977) The Companion Guide to the West Highlands of Scotland. London. Collins

Eksterne skakels[wysig]

Commons
Wikimedia Commons het meer media verwant aan:
Stronsium (bladsy)