СТРОНЦИЙ

СТРОНЦИЙ (лат. Strontium), Sr, хим.
элемент II группы периодич. системы Менделеева, ат. н. 38, ат. м. 87,62,
серебристо-белый металл. Природный С. состоит из смеси четырёх стабильных
изотопов: ⁸⁴Sr, ⁸⁶Sr,
⁸⁷Sr и ⁸⁸Sr;
наиболее распространён ⁸⁸Sr (82,56% ).

Искусственно получены радиоактивные изотопы
с массовыми числами от 80 до 97, в т.ч. ⁹⁰Sr (?1/2, = 27,7 года),
образующийся при делении урана. В 1790 шотл. врач А. Крофорд, исследуя
найденный близ населённого пункта Строншиан (в Шотландии) минерал, обнаружил,
что он содержит неизвестную ранее "землю", к-рая была названа стронцианом.
Позднее оказалось, что это окись С. SrO. В 1808 Г. Дэви,
подвергая
электролизу с ртутным катодом смесь увлажнённой гидроокиси Sr (OH)с окисью ртути, получил амальгаму С.

Распространение в природе. Cp. содержание
С. в земной коре (кларк) 3,4 ·10²% по массе, в геохимич. процессах
он является спутником кальция. Известно ок. 30 минералов С.; важнейшие
- целестин SrSOстронцианит SrCOa. В магматич.
породах С. находится преимущественно в рассеянном виде и входит в виде
изоморфной примеси в кристаллическую решётку кальциевых, калиевых и бариевых
минералов. В биосфере С. накапливается в карбонатных породах и особенно
в осадках солёных озёр и лагун (месторождения целестина).

Физические и химические свойства. При комнатной
темп-ре решётка С. кубич. гранецентрированная (?-Sr) с периодом
а
=
6,0848А; при темп-ре выше 248 °С превращается в гексагональную модификацию
(?-Sr) с периодами решётки а = 4,32А и с = = 7,ОбА; при 614 ⁰C
переходит в кубич. объёмноцентрированную модификацию (?-Sr) с периодом
а
=
4,85А. Атомный радиус 2Д5А, ионный радиус Sr² + 1,2OA. Плотность
a - формы 2,63 г/см³ (20
⁰C); е770 °С, t1383 ⁰C; удельная теплоёмкость
737,4 кджЦкг -К) [0,176 кал!(г -°С)]; удельное электросопротивление
22,76 ·10-⁶ ом *см-¹.
С. парамагнитен, атомная
магнитная восприимчивость при комнатной темп-ре 91,2-10⁶. С.-
мягкий пластичный металл, легко режется ножом. Конфигурация внешней электронной
оболочки атома Sr 5s²; в соединениях обычно имеет степень окисления
+2. С.- щёлочноземельный металл, по хим. свойствам сходен с Ca и Ba. Металлич.
С. быстро окисляется на воздухе, образуя желтоватую поверхностную плёнку,
содержащую окись SrO, перекись SrOС кислородом при обычных условиях образует окись SrO (серовато-белый порошок),
к-рая на воздухе легко переходит в карбонат SrCOвзаимодействует, образуя гидроокись Sr(OH)сильное, чем Ca(OH)а порошкообразный С. на воздухе самовозгорается, поэтому хранят С. в герметически
закрытых сосудах под слоем керосина. Бурно разлагает воду с выделением
водорода и образованием гидроокиси. При повышенных темп-pax взаимодействует
с водородом (>200 ⁰C), азотом(>400 "C), фосфором, серой и галогенами.
При нагревании образует интерметаллич. соединения с металлами, напр. SrPbSrAg4, SrHgв воде галогениды (кроме фторида), нитрат, ацетат, хлорат; трудно растворимы
карбонат, сульфат, оксалат и фосфат. Осаждение С. в виде оксалата и сульфата
используют для его аналитич. определения. MH. соли С. образуют кристалл
огидраты, содержащие от 1 до 6 молекул кристаллизационной воды. Сульфид
SrS постепенно гидролизуется водой; нитрид Sr(чёрные кристаллы) легко разлагается водой с выделением NHи Sr(OH)тёмно-синего цвета.

Получение и применение. Осн. сырьём для
получения соединений С. служат концентраты от обогащения целестина и стронцианита.
Металлич. С. получают восстановлением окиси С. алюминием при 1100-1150
⁰C:

4SrO+ 2Al = 3Sr+ SrO- Al

Процесс ведут в электровакуумных аппаратах
[при 1 н/л² (10 ² мм рт. ст.)] периодич.
действия. Пары С. конденсируются на охлаждённой поверхности вставленного
в аппарат конденсатора; по окончании восстановления аппарат заполняют аргоном
и расплавляют конденсат, к-рый стекает в изложницу. С. получают также электролизом
расплава, содержащего 85% SrClвыход по току невелик, а металл оказывается загрязнённым солями, нитридом
и окисью. В пром-сти электролизом с жидким катодом получают сплавы С.,
напр, с оловом.

Практич. применение металлич. С. невелико.
Он служит для раскисления меди и бронзы. ⁹⁰Sr - источник ?-излучения
в атомных электрич. батареях. С. используется для изготовления люминофоров
и фотоэлементов, а также сильно пирофорных сплавов. Окись С. входит в состав
нек-рых оптич. стёкол и оксидных катодов электронных ламп. Соединения С.
окрашивают пламя в интенсивный вишнёво-красный цвет, благодаря чему нек-рые
из них находят применение в пиротехнике. Стронцианит вводят в шлак для
очистки высокосортных сталей от серы и фосфора; карбонат С. используют
в неиспаряющихся геттерах, а также добавляют в состав стойких к
атмосферным воздействиям глазурей и эмалей для покрытия фарфора, сталей
и жаропрочных сплавов. Хромат SrCrOi - очень устойчивый пигмент для изготовления
художественных красок, титанат SrTiOон входит в состав пьезокерамики. Стронциевые соли жирных K-T ("стронциевые
мыла") используют для изготовления спец. консистентных смазок.

Соли и соединения С. малотоксичны; при
работе с ними следует руководствоваться правилами техники безопасности
с солями щелочных и щёлочноземельных металлов. См. также разделы Стронций
в организме и Стронций-90.

M. E. Ерлыкина.

Стронций в организме. С.- составная часть
микроорганизмов, растений и животных. У мор. радиолярий (акантарий) скелет
состоит из сульфата С.- целестина. Мор. водоросли содержат 26-140 мг
С.
на 100 г сухого вещества, наземные растения - 2,6, мор. животные - 2-50,
наземные животные - 1,4, бактерии - 0,27-30. Накопление С. различными организмами
зависит не только от их вида, особенностей, но и от соотношения в среде
С. с др. элементами, гл. обр. с Ca и P, а также от адаптации организмов
к определённой геохимич. среде.

Животные получают С. с водой и пищей. Всасывается
С. тонким, а выделяется в основном толстым кишечником. Ряд веществ (полисахариды
водорослей, катионообменные смолы) препятствует усвоению С. Главное депо
С. в организме - костная ткань, в золе к-рой содержится ок. 0,02% С. (в
др. тканях - ок. 0,0005%). Избыток солей С. в рационе крыс вызывает "стронциевый"
рахит. У животных, обитающих на почвах со значит, кол-вом целестина, наблюдается
повышенное содержание С. в организме, что приводит к ломкости костей, рахиту
и др. заболеваниям. В биогеохимич. провинциях, богатых С. (ряд районов
Центр, и Вост. Азии, Сев. Европы и др.), возможна т. н. уровская болезнь.

Г. Г. Поликарпов.

С т р о н ц и й-90. Среди искусств, изотопов
С. его долгоживущий радионуклид ⁸⁰Sr - один из важных компонентов
радиоактивного загрязнения биосферы. Попадая в окружающую среду, ⁹⁰Sr
характеризуется способностью включаться (гл. обр. вместе с Ca) в процессы
обмена веществ у растений, животных и человека. Поэтому при оценке загрязнения
биосферы ⁹⁰Sr принято рассчитывать отношение ⁹⁰Sr/Ca
в стронциевых единицах (1 с. е. = 1 MK мккюри
⁹⁰Sr на
1 г Ca). При передвижении ⁹⁰Sr и Ca по биол. и пищевым цепям
происходит дискриминация С., для количеств, выражения к-рой находят "коэффициент
дискриминации", отношение ⁹⁰Sr/Ca в последующем звене биол.
или пищевой цепи к этой же величине в предыдущем звене. В конечном звене
пищевой цепи концентрация ⁹⁰Sr, как правило, значительно меньше,
чем в начальном.

В растения ⁹⁰Sr может поступать
непосредственно при прямом загрязнении листьев или из почвы через корни
(при этом большое влияние имеет тип почвы, её влажность, рН, содержание
Ca и органич. веществ и т. д.). Относительно больше накапливают
⁹⁰Sr
бобовые растения, корне- и клубнеплоды, меньше - злаки, в т. ч. зерновые,
и лён. В семенах и плодах накапливается значительно меньше
⁹⁰Sr,
чем в др. органах (напр., в листьях и стеблях пшеницы
⁹⁰Sr в
10 раз больше, чем в зерне). У животных (поступает в основном с растит,
пищей) и человека (поступает в основном с коровьим молоком и рыбой) ⁹⁰Sr
накапливается гл. обр. в костях. Величина отложения
⁹⁰Sr в организме
животных и человека зависит от возраста особи, кол-ва поступающего радионуклида,
интенсивности роста новой костной ткани и др. Большую опасность ⁹⁰Sr
представляет для детей, в организм которых он поступает с молоком и накапливается
в быстро растущей костной ткани.

Биол. действие ⁹⁰Sr связано
с характером его распределения в организме (накопление в скелете) и зависит
от дозы ?-облучения, создаваемого им и его дочерним радиоизотопом
⁹⁰Y.
При длит, поступлении ⁹⁰Sr в организм даже в относительно небольших
кол-вах, в результате непрерывного облучения костной ткани, могут развиваться
лейкемия и рак костей. Существенные изменения в костной ткани наблюдаются
при содержании ⁹⁰Sr в рационе ок. 1 мккюри на 1 г Ca.
Заключение в 1963 в Москве Договора о запрещении испытаний ядерного оружия
в атмосфере, космосе и под водой привело к почти полному освобождению атмосферы
от ⁹⁰Sr и уменьшению его подвижных форм в почве. В. А. Калъченко.

Лит.: Бурков В. В., Подпор и-н a
E. К., Стронций, M-, 1962; Б у л д аков Л. А. и Москалев Ю. И., Проблемы
распределения и экспериментальной оценки допустимых уровней Cs ^I37,
Sr^м и Ru¹⁰", M., 1968; Юдинцева E. В., Гуляк и н
И. В., Агрохимия радиоактивных изотопов стронция и цезия, M., 1968; Метаболизм
стронция. Сб. статей, пер. с англ., M., 1971; Радиоактивность и пища человека,
пер. с англ., M., 1971; Ковальский В. В., Геохимическая экология, M., 1974;
Хеморадиоэкология пелагиали и бентали, К., 1974; Bp wen H. J. M., Trace
elemetns in biochemistry, L.- N. Y., 1966.