Стронций

Стро́нций (лат. Strontium), Sr, химический элемент II группы короткой формы (2-й группы длинной формы) периодической системы; атомный номер 38, атомная масса 87,62; относится к щёлочноземельным металлам. Природный стронций – смесь стабильных изотопов: ⁸⁸ Sr (преобладает, 82,58 %), ⁸⁶ Sr, ⁸⁷ Sr, ⁸⁴ Sr; искусственно получено более 30 радиоизотопов, наиболее стабильный ⁹⁰ Sr (период полураспада T_1/2 28,9 года, β-излучатель). Открыт в 1790 г. шотландским химиком А. Крофордом в виде оксида при исследовании минерала, найденного близ деревни Строншиан (Шотландия), отсюда название; в свободном состоянии выделен в 1808 г. Г. Дэви. Содержание стронция в земной коре 3,4·10^–2 % по массе. В свободном виде не встречается. Образует около 40 минералов; промышленное значение имеют целестин и стронцианит; присутствует как изоморфная примесь в минералах Mg, Ca и Ba.

Конфигурация внешней электронной оболочки атома стронция 5s² ; степень окисления +2, редко +1; энергии последовательной ионизации 549,5 и 1064,2 кДж/моль; электроотрицательность по Полингу 0,95; атомный радиус 215 пм. Стронций – мягкий, блестящий, светло-жёлтый металл, ковкий и пластичный. Существует в трёх полиморфных модификациях: ниже 231 °C устойчив α-Sr с кубической гранецентрированной решёткой, плотность 2630 кг/м⁵ ; при 231–623 °C – β-Sr с гексагональной решёткой; выше 623 °C (γ-Sr с кубической объёмноцентрированной решёткой; t_пл 769 °C, t_кип 1383 °C. Химически высокоактивен, сильный восстановитель. При комнатной температуре взаимодействует с кислородом воздуха, покрываясь слоем оксида SrO и пероксида SrO₂ , при нагревании воспламеняется (пламя карминово-красного цвета). Энергично реагирует с водой с образованием гидроксида Sr(OH)₂ и выделением Н₂ . С галогенами образует галогениды SrHal₂ . При 300–400 °C реагирует с Н₂ , образует гидрид SrH₂ , при нагревании с S, Se и Те даёт соответственно сульфид SrS, селенид SrSe и теллурид SrTe, с N₂ – нитрид Sr₃ N₂ , с углеродом – карбид SrC₂ . Образует однородные расплавы со многими металлами, с Са и Ва – непрерывный ряд твёрдых растворов, с Mg и Al – интерметаллиды, например SrAl, SrAl₄ , SrMg₂ . С разбавленными кислотами образует соли, с жидким NH₃ – аддукт Sr(NH₃ )₆ .

Стронций получают электролизом расплава SrCl₂ , металлотермическим восстановлением SrO или SrCl₂ с помощью Al, Si или ферросилиция, восстановлением SrCl₂ магнием. Используют в качестве легирующих добавок к сплавам Mg, Al, Pb, Ni и Сu, как геттер в электровакуумной технике. Соединения стронция применяют в пиротехнических и фосфоресцирующих составах, в производстве оптических стёкол, ферромагнитных и люминесцентных материалов и т. д. Объём мирового производства соединений стронция около 100 тыс. т/год (2016).

Радиоактивный ⁹⁰ Sr, поступающий в окружающую среду в результате ядерных испытаний и аварий на АЭС, представляет большую опасность, так как длительное время находится в поверхностном слое Земли и обладает высокой миграционнной способностью. ⁹⁰ Sr накапливается в костных тканях и других органах человека и животных, замещая Ca, что приводит к хрупкости костей и другим вредным последствиям.