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鍶(si)(si)（Strontium）是一種(zhong)化(hua)學(xue)元(yuan)素(su)，元(yuan)素(su)符號(hao)是Sr，被(bei)發現于1791-1792年間(jian)，英國(guo)化(hua)學(xue)家、醫(yi)生荷(he)普研(yan)究礦石時，肯定(ding)其中含有一種(zhong)新土，就從它的產地Strontian命名它為strontia（鍶(si)(si)土）。

鍶(si)(si)是(shi)一(yi)種銀白色帶黃色光澤的堿(jian)土(tu)金屬(shu)。是(shi)堿(jian)土(tu)金屬(shu)中(zhong)豐度第二小的元素，僅次(ci)于(yu)鈹。單(dan)質可由電(dian)解熔融的氯化鍶(si)(si)而制(zhi)得。鍶(si)(si)元素廣(guang)泛(fan)存在在土(tu)壤、海水中(zhong)，是(shi)一(yi)種微量元素，具有防止動脈硬化，防止血栓形成的功(gong)能。用于(yu)制(zhi)造(zao)合金、光電(dian)管、煙火、化學試劑等。同位(wei)素90鍶(si)(si)有放射性，半衰期是(shi)28.1年，可作β射線放射源。

發現簡史

鍶的(de)(de)發現是從一種礦(kuang)石開(kai)始的(de)(de)。大約在1787年(nian)間(jian)，在歐洲一些展覽(lan)會上展出從英國蘇格蘭恩特朗蒂安地方(fang)的(de)(de)鉛礦(kuang)中采得的(de)(de)一種礦(kuang)石。一些化學家(jia)認為它是一種螢石。

1790年間英國(guo)醫生(sheng)克勞福德分析研究了這種(zhong)礦石，把(ba)它溶解在(zai)鹽酸中，獲得(de)一(yi)種(zhong)氯(lv)化(hua)(hua)物(wu)，在(zai)多方面和氯(lv)化(hua)(hua)鋇的(de)性(xing)質(zhi)不同。這種(zhong)氯(lv)化(hua)(hua)物(wu)在(zai)水(shui)(shui)(shui)中的(de)溶解度(du)比(bi)氯(lv)化(hua)(hua)鋇大，在(zai)熱水(shui)(shui)(shui)中的(de)溶解度(du)又比(bi)在(zai)冷(leng)水(shui)(shui)(shui)中大得(de)多，在(zai)溶于水(shui)(shui)(shui)后使溫(wen)度(du)降(jiang)低的(de)效應(ying)較大。它和氯(lv)化(hua)(hua)鋇的(de)結晶形也不同。他認為其中可能(neng)存在(zai)一(yi)種(zhong)新(xin)土（氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)）。

此后不久，大約在(zai)(zai)1791～1792年間(jian)，英國化(hua)學家、醫生荷(he)普再次研究了(le)這(zhe)種(zhong)礦(kuang)石，明確它是碳酸鹽，但(dan)是與(yu)碳酸鋇不同，肯定(ding)其(qi)中含有一種(zhong)新土(tu)(tu)，就從它的(de)產地Strontian命名(ming)它為(wei)strontia（鍶(si)土(tu)(tu)）。他指出鍶(si)土(tu)(tu)比石灰和重(zhong)土(tu)(tu)更易吸(xi)收水(shui)分，它在(zai)(zai)水(shui)中的(de)溶(rong)解度很大，且在(zai)(zai)熱水(shui)中的(de)比在(zai)(zai)冷水(shui)中溶(rong)解的(de)量大得多。并且他指出它的(de)化(hua)合物在(zai)(zai)火焰中呈洋紅色，而鋇的(de)化(hua)合物在(zai)(zai)火焰中呈現綠色。

這樣(yang)，在(zai)1789年拉瓦錫發表(biao)(biao)的元(yuan)素表(biao)(biao)中就沒有來(lai)得及把鍶(si)(si)土排(pai)進去，戴維卻趕上了，在(zai)1808年利用電解(jie)法，從碳酸鍶(si)(si)中分離出(chu)金屬鍶(si)(si)，就命(ming)名(ming)為strontium，元(yuan)素符(fu)號為Sr。

元素分布

世(shi)界范(fan)圍內(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)土(tu)壤樣(yang)本都(dou)含有(you)大約(yue)300mg/kg的(de)(de)(de)(de)(de)鍶(si)(si)。輸入到海(hai)洋(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)鍶(si)(si)主要(yao)（80%）是(shi)由于(yu)(yu)碳酸鹽、硫酸鹽的(de)(de)(de)(de)(de)風化。海(hai)水含有(you)7mg/L的(de)(de)(de)(de)(de)鍶(si)(si)，相對于(yu)(yu)天青(qing)石沉(chen)淀來說，是(shi)不飽和的(de)(de)(de)(de)(de)。Sr在(zai)鹽中的(de)(de)(de)(de)(de)濃度為221μg/g。世(shi)界河水的(de)(de)(de)(de)(de)鍶(si)(si)/鈣(gai)比率是(shi)5×10-3，以(yi)河水含鍶(si)(si)68.5μg/L計算，排放到海(hai)水中的(de)(de)(de)(de)(de)鍶(si)(si)（至少）是(shi)22噸/年(nian)。天青(qing)石組成了浮游生物(wu)棘谷蟲的(de)(de)(de)(de)(de)骨骼（灰燼中有(you)21.8%的(de)(de)(de)(de)(de)Sr）。有(you)證據表明，動(dong)物(wu)骨骼中的(de)(de)(de)(de)(de)鍶(si)(si)含量比人的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)。

鍶(si)在地殼中的豐度為3.7×10-2%，最重(zhong)要的礦物(wu)是(shi)天青石SrSO4和菱鍶(si)礦SrCO3。

理化性質

鍶(si)在空氣中加熱到(dao)熔點(dian)時立(li)即(ji)燃燒，火(huo)焰(yan)呈紅色。自然界(jie)存在鍶(si)-84、鍶(si)-86、鍶(si)-87、鍶(si)-88四種穩定同位素，自然界(jie)中的(de)鍶(si)-90是鈾-235的(de)裂變產(chan)物(wu)，半衰期為28.1年。

基本性質

外觀 銀白色的(de)，有光澤的(de)金屬，屬立方晶(jing)系

質地 質軟

導電性 容易導電

傳熱性 容易傳熱

密度 2.54g/cm3

熔點 769℃

沸點 1384℃

原子(zi)體積 34.496cm3/mol

原子半徑(jing) 215pm

鍶的化(hua)學性質活(huo)潑，加(jia)熱到(dao)熔點（769℃）時可以(yi)燃燒生成氧(yang)化(hua)鍶（SrO），在加(jia)壓條件下跟氧(yang)氣化(hua)合生成過氧(yang)化(hua)鍶（SrO2）。

鍶(si)跟(gen)(gen)鹵素、硫、硒等(deng)容易(yi)化(hua)(hua)合，常溫時可以跟(gen)(gen)氮化(hua)(hua)合生(sheng)成氮化(hua)(hua)鍶(si)（Sr3N2），加(jia)熱時跟(gen)(gen)氫化(hua)(hua)合生(sheng)成氫化(hua)(hua)鍶(si)（SrH2）。跟(gen)(gen)鹽(yan)酸(suan)、稀硫酸(suan)劇烈反應放出氫氣。

鍶(si)在(zai)(zai)常溫(wen)下跟水反應生成氫氧化(hua)鍶(si)和(he)氫氣。鍶(si)在(zai)(zai)空氣中表面(mian)會被氧化(hua)成黃色。由于(yu)鍶(si)很(hen)活潑，應保存在(zai)(zai)煤油中。

鍶是一種活潑金屬，化學性(xing)(xing)質與(yu)Ca或(huo)Ba類似(si)。水(shui)溶(rong)性(xing)(xing)鍶鹽有(you)(you)SrX2，這里(li)X=Cl-，Br-，I-，NO2-，NO3-，ClO3-，ClO4-，BrO3-，CN-。含有(you)(you)C22-的SrC2和Sr3N2有(you)(you)顯著(zhu)的離子性(xing)(xing)。不(bu)溶(rong)于水(shui)的Sr鹽有(you)(you)SrF2、SrSO3，SrSO4，SrMoO4，SrHP4，SrSeO4、SrB6等。

Pedersen發(fa)現的(de)多環(huan)醚，所謂的(de)冠狀化合物，以(yi)及被Lehn等發(fa)現并稱為“穴狀配體”的(de)重阿扎聚氧(yang)化二環(huan)化合物也會和Sr2+形成1：1的(de)化合物.。

應用領域

鍶是堿土(tu)金(jin)屬中豐度(du)第二小的元素(su)。在自然(ran)界主要以(yi)化(hua)合態存在，主要的礦(kuang)石有天青(qing)石（SrSO4），菱鍶礦(kuang)（SrCO3）。

不(bu)論(lun)是(shi)(shi)在(zai)用(yong)碳還(huan)原SrS然后反應的(de)(de)制(zhi)造過程中還(huan)是(shi)(shi)在(zai)蘇打處理過程中，天(tian)青石(shi)都是(shi)(shi)制(zhi)造SrCO3的(de)(de)起始物(wu)質，由于碳酸鍶可(ke)以制(zhi)造出其它Sr化(hua)合物(wu)，用(yong)于提純制(zhi)造陶(tao)瓷永磁體的(de)(de)Zn（清除Pb和Cd），用(yong)作制(zhi)造電視熒光(guang)屏，它是(shi)(shi)最(zui)重要(yao)的(de)(de)Sr化(hua)合物(wu)。Sr(NO3)2用(yong)于煙火裝置，SrO用(yong)于鋁的(de)(de)冶煉，Sr、SrCl2用(yong)于修補(bu)牙齒。Sr(OH)2早已用(yong)于磨(mo)拉(la)石(shi)的(de)(de)提純。

金屬鍶用于制造(zao)合金、光電管、照明(ming)燈。它的化(hua)合物用于制信號彈、煙(yan)火等。

鍶(si)-90可做β射線的(de)(de)放射源，對(dui)人(ren)體有相當大(da)的(de)(de)危害，半衰期為28.1年(nian)，它(ta)在核(he)試驗中由鈾產(chan)生，以(yi)粉塵的(de)(de)形(xing)態被人(ren)體吸入(ru)，對(dui)人(ren)體產(chan)生放射性傷(shang)害。

鍶-87m因(yin)其會釋(shi)放(fang)γ射(she)線而在醫(yi)學上(shang)有一定的應用。把(ba)鍶-87m引入患(huan)者(zhe)體(ti)內，待骨(gu)骼吸收后(hou)，用輻(fu)射(she)檢(jian)測器可測定其在人(ren)體(ti)骨(gu)骼中所處的位置，并確定人(ren)體(ti)中出現(xian)異常的情況。鍶-87m雖(sui)然(ran)半衰期(qi)只有2.8小時(shi)，但會很(hen)快從人(ren)體(ti)中排(pai)出，因(yin)此(ci)，人(ren)體(ti)所受輻(fu)射(she)量很(hen)小。

中(zhong)國鍶(si)(si)原子光鐘：與現行的銫原子鐘比較，中(zhong)國鍶(si)(si)原子光鐘具有實現更(geng)高準確度(du)的潛力，被公認(ren)為下一代時間頻率(lv)基準。用光鐘替代現行的銫原子噴(pen)泉鐘來重新定義秒(miao)，可以顯著提高衛(wei)星導航系(xi)統的定位精(jing)度(du)。

制備方法

工業上(shang)從(cong)天青石礦提取鍶鹽。常用熱還原(yuan)法，用鋁還原(yuan)氧化(hua)鍶制備(bei)金屬(shu)鍶，或電解熔融的氯化(hua)鍶和氯化(hua)鉀制備(bei)金屬(shu)鍶。

注意事項

放射性鍶進入人體后會導致癌癥。

鍶鹽工廠工人(ren)的膽(dan)堿(jian)酯酶(mei)、乙(yi)酰膽(dan)堿(jian)酯酶(mei)活性在職業暴露期間會被明顯削弱。

放射(she)(she)性(xing)(xing)90Sr存在(zai)于核(he)爆炸的輻射(she)(she)微(wei)塵中。由于鍶和鈣性(xing)(xing)質相似，它是一種(zhong)強烈的污染源。在(zai)IPCS-WHO的環境健康標準文獻(xian)中曾(ceng)概(gai)括(kuo)了90Sr的人(ren)放射(she)(she)性(xing)(xing)暴露。

英國的(de)Papworth研究了(le)Sr的(de)吸收和(he)在(zai)骨骼中的(de)轉變(bian)。

澳大利亞(ya)的(de)鍶暴露工人尿液中(zhong)的(de)濃度為0.5-5.0pCl/L（正常的(de)是<2pCl/L）。

美國一項長達(da)18年(nian)的對(dui)獵(lie)犬的90Sr終生毒(du)性研究(jiu)觀(guan)察到毒(du)性和(he)劑量有關。

哺乳動物對Sr的(de)排泄模式(shi)隨(sui)物種不同(tong)而不同(tong)。對人類來說吸收的(de)鍶有90%通(tong)過尿液排泄。

食物中(zhong)的藻酸鈉會加速(su)老(lao)鼠對(dui)Sr的排泄。

只有蘇(su)聯規定了Sr化合(he)物的(de)(de)(de)TLV。對于Sr(NO3)2，SrO，Sr(OH)2浮質，建議的(de)(de)(de)極(ji)限是(shi)1mg Sr/m3。飲用水中允許(xu)的(de)(de)(de)忍耐極(ji)限是(shi)2mg Sr/L。

德國沒有規定SrCrO4的MAK值，但是建議的技術指導濃度(du)是0.1mg CrO3/m3。

沒有發現文獻(xian)中有正(zheng)常血清鍶(si)濃(nong)(nong)度(du)值(zhi)。Schroder和Nason提出在全身的(de)(de)血中有0.17mg的(de)(de)鍶(si)。Biswas等研究了指甲中的(de)(de)鍶(si)濃(nong)(nong)度(du)，一個澳大利亞小組測量了骨骼中的(de)(de)鍶(si)濃(nong)(nong)度(du)（100-120mg Sr/kg）。牙(ya)齒(chi)表層琺瑯的(de)(de)鍶(si)濃(nong)(nong)度(du)為300mg/kg，這是由于飲用水中含有鍶(si)（0.02-34mg/L）。