strontium (한국어)

Sr의 38 번 원소에 관한 기사. 원자 번호 38 번; 원자량, 87.62. 은백색 금속. 천연 스트론튬은 84Sr, 86Sr, 87Sr 및 88Sr의 4 가지 안정 동위 원소의 혼합물이며 88Sr이 가장 일반적입니다 (82.56 %).

방사성 스트론튬 동위 원소는 인공적으로 얻어졌습니다. 이 동위 원소는 80에서 97 사이의 질량수를 가지며, 90Sr을 포함하며, 반감기가 27.7 년이고 우라늄 핵분열로 형성됩니다. 1790 년 스코틀랜드의 의사 A. Crawford는 스코틀랜드의 Strontian 마을 근처에서 발견 된 광물을 연구하면서 광물에 “스 트론 시아”라는 이름이 부여 된 이전에 알려지지 않은 “지구”가 포함되어 있음을 발견했습니다. 나중에 strontia가 스트론튬 SrO의 산화물이라는 것이 밝혀졌습니다. 1808 년 H. Davy는 습한 수산화물 Sr (OH) 2와 수은 산화물의 혼합물을 수은 음극으로 전기 분해하여 스트론튬 아말감을 얻었습니다.

자연에서의 분포. 지각 (클라크)의 평균 스트론튬 함량은 3.4 × 10–2 중량 %입니다. 스트론튬은 지구 화학적 과정에서 칼슘의 보조 요소입니다. 약 30 가지의 스트론튬 미네랄이 알려져 있으며, 그중 셀레스 타이트 (SrSO4)와 스 트론 티아 나이트 (SrCO3)가 가장 중요합니다. 마그마 암석에서 스트론튬은 주로 분산 된 형태로 발견되며 칼슘, 칼륨 및 바륨 미네랄의 결정 격자에서 동형 혼합물로 존재합니다. 생물권에서 스트론튬은 탄산염 암석, 특히 소금 호수와 석호 (천체 퇴적물)의 퇴적물에 축적됩니다.

물리적 및 화학적 특성. 실온에서 스트론튬 격자는면 중심 입방체 (α-Sr)이며 간격 a = 6.0848 옹스트롬 (Å)입니다. 248 ° C 이상에서 스트론튬은 격자 간격이 a = 4.32 Å 및 c = 7.06 Å 인 육각형 변형 (β-Sr)으로 변환되고, 614 ° C에서는 신체 중심 입방 변형 (γ-Sr)으로 변환됩니다. ), a = 4.85 Å. 스트론튬의 원자 반경은 2.15 Å이고 Sr2 +의 이온 반경은 1.20 Å입니다. α-form의 밀도는 2.63g / cm3 (20 ° C에서)입니다. 스트론튬은 융점 770 ° C, 끓는점 1383 ° C, 비열 737.4 kilojoules / kg- ° K (0.176 calorie / g- ° C), 저항률 22.76 × 10–6 ohm- cm–1. 스트론튬은 상온에서 자화율이 91.2 × 10–6 인 상자성입니다.

스트론튬은 칼로 쉽게 잘리는 부드러운 연성 금속입니다. 외부 전자 서브 쉘의 구성은 5s2이고 그 화합물에서 스트론튬은 일반적으로 + 2의 산화 상태를 갖습니다. 원소는 Ca 및 Ba와 화학적 특성이 유사한 알칼리 토금속입니다. 금속 스트론튬은 공기 중에서 빠르게 산화되어 산화물 SrO, 과산화물 SrO2 및 질화물 Sr3N2를 포함하는 황색 표면 막을 형성합니다. 스트론튬은 일반적인 조건에서 산소와 반응하여 칙칙한 백색 분말 인 산화물 SrO를 형성하며, 이는 공기 중에서 탄산염 SrCO3로 쉽게 전환됩니다. 그것은 물과 격렬하게 반응하여 수산화 Sr (OH) 2를 형성하는데, 이는 Ca (OH) 2보다 강한 염기이다. 스트론튬은 공기 중에서 가열하면 쉽게 발화되고 분말 형 스트론튬은 공기 중에서 자연 발화합니다. 따라서 요소는 등유 층 아래에 밀폐 된 용기에 저장됩니다. 스트론튬은 수소를 방출하고 수산화 스트론튬을 형성하여 물을 격렬하게 분해합니다. 고온에서 원소는 수소 (> 200 ° C), 질소 (> 400 ° C), 인, 황, 그리고 할로겐. 가열시 스트론튬은 SrPb3, SrAg4, SrHg8 및 SrHg12와 같은 금속과 금속 간 화합물을 형성합니다. 스트론튬 염 중에서 할로겐화물 (불소는 제외), 질산염, 아세트산 염, 염소산염은 물에 쉽게 용해되는 반면 탄산염, 황산염, 옥살산 염, 인산염은 잘 녹지 않습니다. 수산염과 황산염으로서 스트론튬의 침전은 원소의 분석적 식별에 사용됩니다. 스트론튬의 많은 염은 결정 수화물이 1 ~ 6 개의 분자를 포함하는 결정 수화물을 형성합니다. 황화 스트론튬, SrS는 물에 의해 점차적으로 가수 분해됩니다. 질화 스트론튬, Sr3N2 (검은 색 결정)는 NH3와 Sr (OH) 2의 방출과 함께 물에 의해 쉽게 분해됩니다. 스트론튬은 액체 암모니아에 쉽게 용해되어 진한 파란색 용액을 제공합니다.

생산 및 사용. 스트론튬 화합물의 생산을위한 주요 원료는 셀레스 타이트와 스 트론 티아 나이트의 드레싱에서 얻은 농축 물입니다. 금속 스트론튬은 1100o–1150 ° C에서 알루미늄을 사용하여 산화 스트론튬을 환원하여 얻습니다.

4SrO + 2A1 = 3Sr + SrO · Al2O3

공정은 배치 방식으로 수행됩니다. 1 뉴턴 / m2 (10–2 mm Hg)의 압력에서 전극 진공 장치에서. 스트론튬 증기는 장치 내부에 배치 된 응축기의 냉각 된 표면에 응축됩니다.환원 공정이 끝나면 장치에 아르곤이 채워지고 응축수는 용융 후 금형으로 흘러 들어갑니다. 스트론튬은 85 %의 SrCI2와 15 %의 KC1을 포함하는 용융물의 전기 분해에 의해서도 생성되지만,이 공정에서 소비되는 전류 측면에서 수율이 낮고 얻어진 스트론튬 금속에는 질화 스트론튬과 산화물 형태의 불순물이 포함되어 있습니다. 그리고 스트론튬의 염. 산업에서 주석과 같은 스트론튬 합금은 액체 음극을 사용하여 전기 분해하여 생산됩니다.

금속 스트론튬은 실용적인 용도가 거의 없습니다. 그것은 구리와 청동의 탈산 소화 작용을합니다. 스트론튬 90은 원자 배터리의 베타 방사선원입니다. 스트론튬은 발광 단과 광전지뿐만 아니라 강한 발화성 합금을 만드는 데 사용됩니다. 스트론튬 산화물은 전자관의 특정 광학 유리 및 산화물 코팅 음극의 구성 요소입니다. 스트론튬 화합물은 불꽃에 선명한 체리-레드 색상을 부여하는 데 사용되므로 불꽃 놀이에 사용되었습니다. Strontianite는 고급 강철에서 황과 인을 제거하기 위해 슬래그에 도입되며, 탄산 스트론튬은 비 휘발성 게터에 사용되며 도자기, 강철 및 내열 합금 코팅에 사용되는 대기 영향에 강한 래커 및 에나멜에 첨가됩니다. . 극도로 빠른 안료 인 스트론튬 크로메이트 SrCrO4는 예술가의 페인트를 준비하는 데 사용되며 스트론튬 티타 네이트 SrTiO3는 강유전성 및 압전 세라믹의 구성 요소로 사용됩니다. 지방산의 스트론튬 염 ( “스트론튬 비누”)은 특수 윤활 그리스의 생산에 사용됩니다.

스트론튬의 염과 화합물은 독성이 낮으며 알칼리 염을 취급 할 때 표준 인 안전 예방 조치가 있습니다. 그리고 알칼리 토금속을 다룰 때 관찰해야합니다.

생물의 스트론튬. 스트론튬은 미생물, 식물, 해양 방사성 충 (Acanthria)의 골격은 황산 스트론튬 (천체)으로 구성됩니다. 해양 조류에는 건조 물질 100g 당 스트론튬 26 ~ 140mg이 포함되어있는 반면, 육상 식물에는 2.6mg, 해양 동물에는 2 ~ 50mg이 포함되어 있습니다. mg 및 육상 동물 1.4 mg. 박테리아에는 0.27–30 mg의 스트론튬이 포함되어 있습니다. 다양한 유기체에서 스트론튬의 축적은 유기체의 종과 특성뿐만 아니라 환경의 다른 요소에 대한 스트론튬의 비율에 따라 달라집니다. 주로 Ca와 P, 그리고 유기체 t의 적응에 o 주어진 지구 화학적 환경.

동물은 물과 음식에서 스트론튬을 얻습니다. 이 원소는 소장에서 흡수되고 주로 대장에서 제거됩니다. 많은 물질 (조류의 다당류, 양이온 교환 수지)이 스트론튬의 동화를 억제합니다. 스트론튬은 주로 뼈 조직에 저장되며 뼈 조직의 재에는 약 0.02 %의 스트론튬이 포함되어 있습니다. 다른 조직에서는 함량이 약 0.0005 %입니다. 쥐의 식단에 과량의 스트론튬 염이 있으면 “스트론튬”구루병이 발생합니다. 유기체에서 스트론튬 함량이 증가하는 것은 상당한 양의 셀레스 타이트가있는 토양에 사는 동물에서 관찰됩니다.이 함량은 골 취성, 구루병 및 구루병을 유발할 수 있습니다. 유육종증은 중앙 아시아, 동아시아 및 북유럽의 특정 지역과 같이 스트론튬이 풍부한 생지 화학적 지방에서 때때로 나타납니다.

스트론튬 90. 스트론튬의 인공 동위 원소 중 수명이 긴 방사성 핵종 스트론튬 90은 생물권의 방사능 오염을 두드러지게 나타냅니다. 일단 환경에 들어가면 90Sr은 대사 과정에 참여할 수있는 능력을 보여줍니다 (주로 Ca와 함께). 따라서 90Sr로 생물권의 오염을 평가할 때 90Sr / Ca 비율은 스트론튬 단위로 계산됩니다 (1 SU = 10-12 큐리, Ca 1g 당 90Sr). 발생하는 생물학적 및 먹이 사슬을 따라 90Sr 및 Ca의 이동은 식별 계수 (생물학적 또는 먹이 사슬의 주어진 연결에서 90Sr / Ca 비율과 이전 연결의 비율 사이의 관계)에 의해 정량적으로 표현됩니다. 먹이 사슬의 마지막 고리에서 “Sr의 농도는 원칙적으로 시작 고리보다 훨씬 적습니다.

스트론튬 90은 잎을 오염 시키거나 후자의 경우 토양의 종류, 토양 수분, pH, Ca 및 유기 물질의 함량이 큰 영향을 미칩니다. 콩과 식물과 뿌리 작물은 스트론튬 90이 비교적 많이 축적되는 반면 풀은 곡물을 포함하여 아마는 함량이 낮습니다. 스트론튬 90은 다른 장기보다 식물의 씨앗과 열매에 축적되는 양이 현저히 적습니다. 예를 들어 밀의 잎과 줄기에 90Sr이 곡물보다 10 배 더 많습니다.주로 식물성 식품에서 90Sr을 얻는 동물과 주로 젖소와 어류에서 얻는 인간의 경우 동위 원소가 대부분 뼈에 축적됩니다. 동물과 인간의 유기체에서 90Sr의 축적은 유기체의 나이, 섭취 된 방사성 핵종의 양, 새로운 뼈 조직의 성장 속도와 같은 요인에 따라 달라집니다. 스트론튬 90은 우유에서 동위 원소를 얻어 빠르게 성장하는 뼈 조직에 축적하는 어린이에게 큰 위험을 초래합니다.

90Sr의 생물학적 효과는 체내 동위 원소 분포와 관련이 있습니다. 골격). 효과는 90Sr과 동위 원소의 딸 방사성 동위 원소 90Y에 의해 생성되는 베타 방사선의 선량에 따라 달라집니다. 90Sr을 장기간 섭취하면 상대적으로 적은 양이라도 골조직의 지속적인 조사로 인해 백혈병과 골육종이 발생할 수 있습니다. 칼슘 1 그램 당 약 1 마이크로 큐리의 식단에서 90Sr의 함량으로 뼈 조직의 중요한 변화가 관찰됩니다. 대기 및 우주 공간 및 수 중에서 핵무기 실험을 금지하는 핵 실험 금지 조약 (1963)은 대기에서 스트론튬 90을 거의 완전히 제거하고 동위 원소의 이동 형태를 감소 시켰습니다. 토양.