鍶(si),英文Strontium,化學(xué)元素符號(hào)為Sr,原子序數(shù)為38,相對(duì)原子質(zhì)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(diǎn)769℃,沸點(diǎn)1384℃,容易傳熱導(dǎo)電。鍶的化學(xué)性質(zhì)活潑,加熱到熔點(diǎn)(769℃)時(shí)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(yīng)生成過氧化鍶(SrO2)。跟硫、硒、鹵素等容易發(fā)生化合反應(yīng)。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(dòng)脈硬化,預(yù)防骨質(zhì)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(gè)小鎮(zhèn)的名字 Strontian 命名。鍶的發(fā)現(xiàn)主要?dú)w功于克勞福德、霍普、勞福德和戴維。1808年,英國(guó)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(shí)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(hào)用Sr。
鍶資源分布和儲(chǔ)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(yīng),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(guó)地質(zhì)調(diào)查局(USGS)公布的數(shù)據(jù),全球鍶資源量超10億噸,全球鍶儲(chǔ)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(guó)家還有土耳其、伊朗、塔吉克斯坦、巴基斯坦、俄羅斯、美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、阿爾及利亞、摩洛哥和加拿大等。我國(guó)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(zhì)
物理性質(zhì)
鍶是一種銀白色金屬,固態(tài),鍶的密度為2.54克/cm3,熔點(diǎn)769℃,沸點(diǎn)1384℃,容易傳熱導(dǎo)電。鍶很軟,可用小刀切割。
化學(xué)性質(zhì)
鍶的化學(xué)性質(zhì)活潑,加熱到熔點(diǎn)(769℃)時(shí)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(shí)可以跟氮化合生成氮化鍶(Sr3N2),加熱時(shí)跟氫化合生成氫化鍶(SrH2)。鍶在常溫下跟水反應(yīng)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(yīng)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(dòng)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(hào)彈、煙火等。質(zhì)量數(shù)90的鍶是一種放射性同位素,被廣泛應(yīng)用于電子、化工、冶金、軍工、輕工、醫(yī)藥和光學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域。
鍶的制備
金屬鍶的生產(chǎn)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(nèi),在1000~1200℃和真空下發(fā)生反應(yīng),制得金屬鍶。