鍶(si),英文Strontium,化學元素符號為Sr,原子序數(shù)為38,相對原子質量87.62,屬于元素周期表中的IIA族。鍶是一種有銀白色光澤的堿土金屬,也是堿土金屬(除鈹外)中豐度最小的元素。鍶的密度為2.54克/cm3,熔點769℃,沸點1384℃,容易傳熱導電。鍶的化學性質活潑,加熱到熔點(769℃)時即燃燒,呈紅色火焰,生成氧化鍶(SrO),在加壓條件下跟氧氣反應生成過氧化鍶(SrO2)。跟硫、硒、鹵素等容易發(fā)生化合反應。鍶是堿土金屬中豐度最小的元素。在自然界主要以化合態(tài)存在,主要的礦石有天青石SrSO4,菱鍶礦SrCO3。鍶元素廣泛存在于礦泉水中,是一種人體必需的微量元素,具有防止動脈硬化,預防骨質疏松患者骨折,防止血栓形成的功能。
鍶的發(fā)現(xiàn)
鍶,英文Strontium,來源于蘇格蘭一個小鎮(zhèn)的名字 Strontian 命名。鍶的發(fā)現(xiàn)主要歸功于克勞福德、霍普、勞福德和戴維。1808年,英國的克勞福特和戴維先后由鉛礦和鍶礦中發(fā)現(xiàn)了鍶。1790年克勞福德在蘇格蘭斯特朗申得鉛礦中第一次識別了自然界存在的碳酸鍶;1808年戴維利用電解法從碳酸鍶中分離出純金屬鍶,并命名為 strontium,元素符號用Sr。
鍶資源分布和儲量
鍶在地球地殼中的含量約為0.04%,豐度位于15位。由于鍶極易與空氣和水發(fā)生反應,因而自然界中沒有自然態(tài)的金屬鍶。含鍶的兩大礦物是:天青石(鍶硫化物)和菱鍶礦(碳酸鍶)。根據(jù)2015年美國地質調查局(USGS)公布的數(shù)據(jù),全球鍶資源量超10億噸,全球鍶儲量為680萬噸。天青石是最重要的鍶礦物,但是全球天青石資源分布不均,擁有天青石資源的國家還有土耳其、伊朗、塔吉克斯坦、巴基斯坦、俄羅斯、美國、英國、德國、阿爾及利亞、摩洛哥和加拿大等。我國的天青石礦床主要分布在青海、江蘇、四川、陜西、湖北、云南等地。
鍶的理化性質
物理性質
鍶是一種銀白色金屬,固態(tài),鍶的密度為2.54克/cm3,熔點769℃,沸點1384℃,容易傳熱導電。鍶很軟,可用小刀切割。
化學性質
鍶的化學性質活潑,加熱到熔點(769℃)時可以燃燒生成氧化鍶(SrO),在加壓條件下跟氧氣化合生成過氧化鍶(SrO2)。鍶跟鹵素、硫、硒等容易化合,常溫時可以跟氮化合生成氮化鍶(Sr3N2),加熱時跟氫化合生成氫化鍶(SrH2)。鍶在常溫下跟水反應生成氫氧化鍶和氫氣。鍶是一種活潑的陽性金屬,很容易被氧化為穩(wěn)定的、無色的Sr2+。由于鍶很活潑,應保存在煤油中。
鍶的同位素
自然界鍶的同位素有四種,分別為鍶-84、鍶-86、鍶-87、鍶-88。
鍶的用途
鍶在自然界主要以化合態(tài)存在,主要的礦石有天青石(SrSO4),菱鍶礦(SrCO3)。鍶元素廣泛存在于礦泉水中,是一種人體必需的微量元素,具有防止動脈硬化,防止血栓形成的功能。金屬鍶用于制造合金、光電管、照明燈。它的化合物用于制信號彈、煙火等。質量數(shù)90的鍶是一種放射性同位素,被廣泛應用于電子、化工、冶金、軍工、輕工、醫(yī)藥和光學等各個領域。
鍶的制備
金屬鍶的生產方法有:①電解法。電解熔融的氯化鍶和氯化鉀的混合物。②金屬熱還原法。將氧化鍶與鋁粉混合后壓塊,裝入還原爐內,在1000~1200℃和真空下發(fā)生反應,制得金屬鍶。