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鍶(si)（Strontium）是(shi)一種化學元素(su)，元素(su)符號是(shi)Sr，被發現于1791-1792年間，英(ying)國化學家、醫生荷普研究(jiu)礦石時(shi)，肯定其(qi)中含有一種新土(tu)(tu)，就(jiu)從它的產地Strontian命名它為(wei)strontia（鍶(si)土(tu)(tu)）。

鍶(si)是(shi)一種銀白(bai)色帶黃色光澤的(de)堿土金屬(shu)。是(shi)堿土金屬(shu)中(zhong)豐度(du)第(di)二小(xiao)的(de)元(yuan)(yuan)素(su)，僅次(ci)于鈹。單質可由電解熔(rong)融的(de)氯化(hua)鍶(si)而制(zhi)得。鍶(si)元(yuan)(yuan)素(su)廣泛存在在土壤、海水中(zhong)，是(shi)一種微量(liang)元(yuan)(yuan)素(su)，具(ju)有防止(zhi)動脈硬化(hua)，防止(zhi)血(xue)栓(shuan)形成的(de)功能。用于制(zhi)造合金、光電管、煙火、化(hua)學試劑等(deng)。同(tong)位素(su)90鍶(si)有放(fang)射性，半衰期(qi)是(shi)28.1年，可作β射線放(fang)射源。

發現簡史

鍶的(de)發現(xian)是從(cong)一(yi)種(zhong)礦(kuang)(kuang)石開(kai)始(shi)的(de)。大(da)約在1787年間，在歐洲一(yi)些展覽會(hui)上展出從(cong)英國蘇格蘭(lan)恩特朗蒂安地方的(de)鉛(qian)礦(kuang)(kuang)中采得的(de)一(yi)種(zhong)礦(kuang)(kuang)石。一(yi)些化學(xue)家(jia)認為它(ta)是一(yi)種(zhong)螢石。

1790年間英國醫生克勞福德分析研(yan)究了這種(zhong)礦石(shi)，把它溶(rong)解(jie)(jie)在(zai)(zai)鹽(yan)酸中(zhong)，獲得一(yi)種(zhong)氯化(hua)物，在(zai)(zai)多方面(mian)和(he)氯化(hua)鋇的(de)(de)性質不同。這種(zhong)氯化(hua)物在(zai)(zai)水(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)溶(rong)解(jie)(jie)度比氯化(hua)鋇大(da)，在(zai)(zai)熱(re)水(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)溶(rong)解(jie)(jie)度又(you)比在(zai)(zai)冷水(shui)(shui)中(zhong)大(da)得多，在(zai)(zai)溶(rong)于水(shui)(shui)后使溫度降低的(de)(de)效應較(jiao)大(da)。它和(he)氯化(hua)鋇的(de)(de)結(jie)晶形也不同。他認為其中(zhong)可(ke)能存(cun)在(zai)(zai)一(yi)種(zhong)新(xin)土（氧化(hua)物）。

此(ci)后不久，大(da)約在(zai)1791～1792年間，英國化(hua)學家、醫生荷(he)普再次(ci)研究了(le)這種(zhong)礦(kuang)石(shi)，明確它是碳(tan)酸鹽，但是與(yu)碳(tan)酸鋇不同，肯定其中含有(you)一種(zhong)新(xin)土(tu)，就從它的(de)(de)產地Strontian命名(ming)它為strontia（鍶土(tu)）。他(ta)指出鍶土(tu)比石(shi)灰(hui)和重土(tu)更易(yi)吸收水分，它在(zai)水中的(de)(de)溶解度很大(da)，且(qie)在(zai)熱水中的(de)(de)比在(zai)冷水中溶解的(de)(de)量(liang)大(da)得多。并(bing)且(qie)他(ta)指出它的(de)(de)化(hua)合物在(zai)火焰中呈洋紅色，而鋇的(de)(de)化(hua)合物在(zai)火焰中呈現綠色。

這樣，在1789年拉瓦(wa)錫發表的元素表中就沒(mei)有來得(de)及把鍶土排進去，戴維卻趕上(shang)了，在1808年利用電(dian)解法(fa)，從碳酸(suan)鍶中分離出金(jin)屬鍶，就命名為(wei)strontium，元素符號為(wei)Sr。

元素分布

世(shi)界范圍內的(de)(de)土(tu)壤樣本都含(han)有(you)(you)(you)大約300mg/kg的(de)(de)鍶(si)。輸入到海(hai)洋(yang)的(de)(de)鍶(si)主要（80%）是由于碳酸(suan)鹽(yan)(yan)、硫酸(suan)鹽(yan)(yan)的(de)(de)風(feng)化。海(hai)水含(han)有(you)(you)(you)7mg/L的(de)(de)鍶(si)，相對于天青(qing)石(shi)沉(chen)淀來說，是不飽和的(de)(de)。Sr在鹽(yan)(yan)中的(de)(de)濃度為221μg/g。世(shi)界河水的(de)(de)鍶(si)/鈣(gai)比率是5×10-3，以河水含(han)鍶(si)68.5μg/L計算，排放到海(hai)水中的(de)(de)鍶(si)（至少）是22噸/年。天青(qing)石(shi)組成了(le)浮游生物棘谷蟲的(de)(de)骨骼(ge)(ge)（灰(hui)燼中有(you)(you)(you)21.8%的(de)(de)Sr）。有(you)(you)(you)證據表明，動物骨骼(ge)(ge)中的(de)(de)鍶(si)含(han)量比人的(de)(de)高。

鍶在地殼中的豐(feng)度(du)為3.7×10-2%，最重要的礦物是天青石SrSO4和菱(ling)鍶礦SrCO3。

理化性質

鍶(si)在空氣中加熱到熔點時立(li)即燃燒，火焰呈紅色。自然界存在鍶(si)-84、鍶(si)-86、鍶(si)-87、鍶(si)-88四(si)種穩定(ding)同位素(su)，自然界中的(de)鍶(si)-90是(shi)鈾(you)-235的(de)裂變產物，半(ban)衰期為28.1年(nian)。

基本性質

外觀 銀(yin)白色的，有(you)光澤的金屬(shu)，屬(shu)立方晶(jing)系

質地 質軟

導電(dian)性(xing) 容易導電(dian)

傳(chuan)熱性 容易傳(chuan)熱

密度 2.54g/cm3

熔點 769℃

沸(fei)點 1384℃

原子(zi)體積(ji) 34.496cm3/mol

原子半(ban)徑 215pm

鍶(si)的化(hua)學性質活潑，加熱到熔點（769℃）時可以燃燒(shao)生(sheng)成(cheng)(cheng)氧(yang)(yang)化(hua)鍶(si)（SrO），在加壓條件下跟氧(yang)(yang)氣化(hua)合生(sheng)成(cheng)(cheng)過氧(yang)(yang)化(hua)鍶(si)（SrO2）。

鍶(si)跟鹵素、硫、硒等(deng)容(rong)易化合(he)(he)，常溫時(shi)可以跟氮化合(he)(he)生成氮化鍶(si)（Sr3N2），加熱時(shi)跟氫(qing)化合(he)(he)生成氫(qing)化鍶(si)（SrH2）。跟鹽酸、稀硫酸劇烈反(fan)應(ying)放出(chu)氫(qing)氣。

鍶(si)(si)在常溫(wen)下跟水(shui)反應生成氫(qing)氧化鍶(si)(si)和(he)氫(qing)氣(qi)。鍶(si)(si)在空氣(qi)中表面(mian)會被氧化成黃色。由于鍶(si)(si)很活潑，應保存在煤油中。

鍶(si)是一種活潑金屬(shu)，化(hua)學性質與Ca或Ba類似。水(shui)溶性鍶(si)鹽有SrX2，這里X=Cl-，Br-，I-，NO2-，NO3-，ClO3-，ClO4-，BrO3-，CN-。含有C22-的(de)(de)SrC2和Sr3N2有顯著的(de)(de)離(li)子性。不溶于水(shui)的(de)(de)Sr鹽有SrF2、SrSO3，SrSO4，SrMoO4，SrHP4，SrSeO4、SrB6等。

Pedersen發(fa)現(xian)的(de)(de)多環醚，所謂的(de)(de)冠狀(zhuang)化(hua)合(he)物(wu)，以及(ji)被Lehn等發(fa)現(xian)并稱為(wei)“穴狀(zhuang)配體(ti)”的(de)(de)重阿扎聚氧化(hua)二環化(hua)合(he)物(wu)也會和Sr2+形成1：1的(de)(de)化(hua)合(he)物(wu).。

應用領域

鍶(si)(si)是(shi)堿土金屬中豐度第二小的(de)元素。在(zai)自(zi)然界主(zhu)要以化合態存在(zai)，主(zhu)要的(de)礦石有天青石（SrSO4），菱鍶(si)(si)礦（SrCO3）。

不論(lun)是(shi)在(zai)用(yong)(yong)碳(tan)還原SrS然后反應的制(zhi)(zhi)造(zao)過程(cheng)中還是(shi)在(zai)蘇打處理過程(cheng)中，天青石都是(shi)制(zhi)(zhi)造(zao)SrCO3的起始物質，由于(yu)(yu)碳(tan)酸鍶可以制(zhi)(zhi)造(zao)出(chu)其它(ta)Sr化合物，用(yong)(yong)于(yu)(yu)提純(chun)(chun)制(zhi)(zhi)造(zao)陶瓷(ci)永磁(ci)體(ti)的Zn（清(qing)除Pb和Cd），用(yong)(yong)作制(zhi)(zhi)造(zao)電視熒光(guang)屏，它(ta)是(shi)最(zui)重要的Sr化合物。Sr(NO3)2用(yong)(yong)于(yu)(yu)煙火裝置，SrO用(yong)(yong)于(yu)(yu)鋁的冶煉，Sr、SrCl2用(yong)(yong)于(yu)(yu)修補牙(ya)齒。Sr(OH)2早(zao)已用(yong)(yong)于(yu)(yu)磨拉石的提純(chun)(chun)。

金屬鍶用(yong)于(yu)制造合(he)金、光電管、照(zhao)明燈。它(ta)的化合(he)物用(yong)于(yu)制信號彈、煙火等。

鍶-90可做(zuo)β射線的放射源(yuan)，對人(ren)體有相當大的危害，半(ban)衰期(qi)為28.1年，它在(zai)核試驗中由鈾產生，以粉塵的形態(tai)被人(ren)體吸入(ru)，對人(ren)體產生放射性(xing)傷害。

鍶(si)-87m因(yin)(yin)其會(hui)釋放γ射線而在醫(yi)學上有一定(ding)的應用(yong)。把鍶(si)-87m引入(ru)患者體內，待骨骼吸收后，用(yong)輻射檢測(ce)器可測(ce)定(ding)其在人(ren)體骨骼中所(suo)處的位置，并確定(ding)人(ren)體中出(chu)現異常的情況。鍶(si)-87m雖然半衰期(qi)只(zhi)有2.8小時(shi)，但會(hui)很(hen)(hen)快(kuai)從人(ren)體中排出(chu)，因(yin)(yin)此，人(ren)體所(suo)受輻射量很(hen)(hen)小。

中國(guo)鍶原子(zi)光(guang)鐘(zhong)：與(yu)現行(xing)的(de)銫(se)原子(zi)鐘(zhong)比較(jiao)，中國(guo)鍶原子(zi)光(guang)鐘(zhong)具有實現更(geng)高(gao)準確度的(de)潛力，被公認為下一代時間頻率基準。用光(guang)鐘(zhong)替代現行(xing)的(de)銫(se)原子(zi)噴(pen)泉鐘(zhong)來(lai)重新(xin)定義秒，可以(yi)顯著提高(gao)衛星導航系(xi)統(tong)的(de)定位精度。

制備方法

工(gong)業上從天青石礦提取鍶鹽。常用熱(re)還原法，用鋁(lv)還原氧化(hua)鍶制備金屬(shu)鍶，或(huo)電解熔融的氯(lv)化(hua)鍶和氯(lv)化(hua)鉀制備金屬(shu)鍶。

注意事項

放射(she)性鍶進入人體后會導(dao)致癌癥。

鍶鹽(yan)工(gong)廠工(gong)人的膽堿酯(zhi)酶(mei)、乙酰(xian)膽堿酯(zhi)酶(mei)活性在(zai)職業暴露期(qi)間會被明顯削弱。

放(fang)射(she)性(xing)90Sr存在于核爆炸的輻射(she)微塵中(zhong)。由于鍶和鈣性(xing)質(zhi)相似，它是一種強烈(lie)的污染源(yuan)。在IPCS-WHO的環境健康標(biao)準文獻中(zhong)曾概括了(le)90Sr的人放(fang)射(she)性(xing)暴(bao)露。

英國的(de)Papworth研究(jiu)了(le)Sr的(de)吸收(shou)和在骨(gu)骼中的(de)轉變。

澳大利亞的鍶暴露工人尿液中(zhong)的濃度(du)為0.5-5.0pCl/L（正常的是<2pCl/L）。

美國一(yi)項(xiang)長(chang)達18年的(de)對獵犬(quan)的(de)90Sr終生毒性研究觀(guan)察到毒性和劑量有關(guan)。

哺(bu)乳動物對(dui)Sr的(de)排(pai)泄模式隨物種(zhong)不(bu)同而不(bu)同。對(dui)人類來說吸收的(de)鍶(si)有(you)90%通過尿液(ye)排(pai)泄。

食物(wu)中(zhong)的(de)藻酸鈉會(hui)加速老鼠(shu)對Sr的(de)排泄。

只有蘇聯(lian)規定了Sr化合(he)物(wu)的TLV。對于(yu)Sr(NO3)2，SrO，Sr(OH)2浮質(zhi)，建議(yi)的極限是1mg Sr/m3。飲(yin)用水中允許的忍耐(nai)極限是2mg Sr/L。

德國沒(mei)有規定SrCrO4的MAK值，但(dan)是建議的技(ji)術(shu)指導濃(nong)度是0.1mg CrO3/m3。

沒有(you)(you)發現文(wen)獻中(zhong)(zhong)有(you)(you)正常血(xue)清鍶濃(nong)度值(zhi)。Schroder和Nason提出在全身的(de)(de)血(xue)中(zhong)(zhong)有(you)(you)0.17mg的(de)(de)鍶。Biswas等研究(jiu)了(le)指甲中(zhong)(zhong)的(de)(de)鍶濃(nong)度，一個澳大(da)利亞小組(zu)測量了(le)骨骼中(zhong)(zhong)的(de)(de)鍶濃(nong)度（100-120mg Sr/kg）。牙齒表層(ceng)琺瑯(lang)的(de)(de)鍶濃(nong)度為(wei)300mg/kg，這是由于飲用水中(zhong)(zhong)含有(you)(you)鍶（0.02-34mg/L）。