Стронций вода. женский интернет-журнал

Стронций (Sr). Стронций вода


стронций - это... Что такое стронций?

СТРО́НЦИЙ -я; м. [лат. strontium] Химический элемент (Sr), лёгкий серебристо-белый металл, радиоактивные изотопы которого применяются в ядерных испытаниях и в технике.

◁ Стро́нциевый, -ая, -ое.

СТРО́НЦИЙ (лат. Strontium, от деревни Srtrontian в Шотландии, близ которой был найден), химический элемент с атомным номером 38, атомная масса 87,62. Химический символ Sr, читается «стронций». Расположен в 5 периоде в группе IIА периодической системы элементов. Щелочноземельный металл. Природный стронций состоит из четырех стабильных изотопов с массовыми числами 84 (0,56% по массе), 86 (9,86%), 87 (7,02%) и 88 (82,56%). Конфигурация внешнего электронного слоя 5s2. Степень окисления +2 (валентность II). Радиус атома 0,215 нм, радиус иона Sr2+0,132 нм (координационное число 6). Энергии последовательной ионизации 5,6941 и 11,0302 эВ. Электроотрицательность по Полингу (см. ПОЛИНГ Лайнус) 1,0. Стронций — мягкий серебристо-белый сравнительно легкий металл. История открытия В 1764 в свинцовом руднике был обнаружен новый минерал — стронцианит. В 1890 англичанин А. Кроуфорд и, одновременно с ним, англичанин Т. Хоп, немецкий химик М. Клапрот (см. КЛАПРОТ Мартин Генрих) и российский академик Т. Е. Ловиц (см. ЛОВИЦ Товий Егорович) выделили из стронцианита оксид нового элемента. В 1808 амальгаму стронция получил английский химик Г. Дэви (см. ДЭВИ Гемфри). Распространенность в природе Содержание в земной коре 0,034% по массе. В свободном виде не встречается. Важнейшие минералы: стронцианит (см. СТРОНЦИАНИТ) и целестин (см. ЦЕЛЕСТИН) SrSO 4. Как примесь, содержится в минералах кальция, например, во фторапатите 3Са 3 (РО4) 2 · СаF2. Получение Основной источник сырья при получении стронция и его соединений — целестин SrSO4 — сначала восстанавливают углем при сильном нагревании: SrSO4 + 4С = SrS + 4СО Затем сульфид стронция SrS соляной кислотой (см. СОЛЯНАЯ КИСЛОТА) переводят в SrCl2и обезвоживают его. Для получения Sr его хлорид восстанавливают магнием (см. МАГНИЙ) в атмосфере водорода: SrCl2 + Mg = MgCl2+ Sr Стронций получают также восстановлением SrO алюминием (см. АЛЮМИНИЙ), кремнием (см. КРЕМНИЙ) или ферросилицием: 4SrO + 2Al = 3Sr + SrAl2O4Физические и химические свойства Стронций — мягкий серебристо-белый металл, существующий в трех модификациях. До 231°C устойчива a-модификация с кубической гранецентрированной решеткой типа Cu, а = 0,6085 нм. При 231—623°C — b-модификация с гексагональной решеткой, при 623°C до температуры плавления (768°C) — g-модификация с кубической объемно центрированной решеткой. Температура кипения 1390°C, плотность 2,63 кг/дм3. Стронций ковкий, пластичный металл. Стронций химически высокоактивен. Стандартный электродный потенциал Sr2+/Sr — 2,89 В. При комнатной температуре на воздухе стронций покрывается пленкой из оксида SrO и пероксида SrO2. При нагревании на воздухе воспламеняется. Взаимодействуя с галогенами, (см. ГАЛОГЕНЫ) образует галогениды SrCl2 и SrBr2. При нагревании до 300—400°C реагирует с водородом (см. ВОДОРОД), образуя гидрид Srh3. Нагревая стронций в атмосфере CO2, получают: 5Sr + 2CO2 = SrC2+ 4SrO Стронций активно реагирует с водой: Sr + 2Н2О = Sr(ОН)2 + Н2При нагревании стронций взаимодействует с азотом, серой, селеном и другими неметаллами с образованием нитрида Sr3N2, сульфида SrS, селенида SrSe и так далее. Оксид стронция — основной, взаимодействует с водой, образуя гидроксид: SrО + Н2О = Sr(ОН)2При взаимодействии с кислотными оксидами SrO образует соли: SrО +СО2 = SrСО3Ионы Sr2+ бесцветны. Хлорид SrCl2, бромид SrBr2, иодид SrI2, нитрат Sr(NO3)2 хорошо растворимы в воде и окрашивают пламя в карминово-красный цвет. Нерастворимы карбонат SrCO3, сульфат SrSO4, средний ортофосфат Sr3(PO4)2. Применение Стронций используется, как легирующая добавка к сплавам на основе магния, алюминия, свинца, никеля и меди. Cтронций входит в состав геттеров. Соединения стронция используются в пиротехнике, входят в состав люминесцентных материалов, эмиссионных покрытий радиоламп, используются при изготовлении стекол. Титанат стронция SrTiO3 используется при изготовлении диэлектрических антенн, пьезоэлементов, малогабаритных нелинейных конденсаторов, в качестве датчиков инфракрасного излучения. Препараты 90Sr используются при лучевой терапии кожных и некоторых глазных болезней. Физиологическое действие Соединения стронция токсичны. При попадании в организм возможно поражение костной ткани и печени. ПДК стронция в воде 8 мг/л, в воздухе для гидроксида, нитрата и оксида 1 мг/м3, для сульфата и фосфата 6 мг/м3. Проблемы 90 Sr При взрывах ядерных зарядов или из-за утечки радиоактивных отходов в окружающую среду поступает радиоактивный изотоп 90Sr. Образуя хорошо растворимый в воде гидрокарбонат Sr(HCO3)2, 90Sr мигрирует в воду, почву, растения и организмы животных.

dic.academic.ru

Стронций — Мегаэнциклопедия Кирилла и Мефодия — статья

Стронций (химический элемент)

Стро́нций (лат. Strontium, от деревни Srtrontian в Шотландии, близ которой был найден), химический элемент с атомным номером 38, атомная масса 87,62. Химический символ Sr, читается «стронций». Расположен в 5 периоде в группе IIА периодической системы элементов. Щелочноземельный металл. Природный стронций состоит из четырех стабильных изотопов с массовыми числами 84 (0,56% по массе), 86 (9,86%), 87 (7,02%) и 88 (82,56%).

Конфигурация внешнего электронного слоя 5s2. Степень окисления +2 (валентность II). Радиус атома 0,215 нм, радиус иона Sr2+0,132 нм (координационное число 6). Энергии последовательной ионизации 5,6941 и 11,0302 эВ. Электроотрицательность по Полингу 1,0.

Стронций — мягкий серебристо-белый сравнительно легкий металл.

В 1764 в свинцовом руднике был обнаружен новый минерал — стронцианит. В 1890 англичанин А. Кроуфорд и, одновременно с ним, англичанин Т. Хоп, немецкий химик М. Клапрот и российский академик Т. Е. Ловиц выделили из стронцианита оксид нового элемента. В 1808 амальгаму стронция получил английский химик Г. Дэви.Содержание в земной коре 0,034% по массе. В свободном виде не встречается. Важнейшие минералы: стронцианит и целестин SrSO 4. Как примесь, содержится в минералах кальция, например, во фторапатите 3Са 3 (РО4) 2 · СаF2.

Основной источник сырья при получении стронция и его соединений — целестин SrSO4 — сначала восстанавливают углем при сильном нагревании:

SrSO4 + 4С = SrS + 4СО

Затем сульфид стронция SrS соляной кислотой переводят в SrCl2и обезвоживают его. Для получения Sr его хлорид восстанавливают магнием в атмосфере водорода:

SrCl2 + Mg = MgCl2+ Sr

4SrO + 2Al = 3Sr + SrAl2O4

Стронций — мягкий серебристо-белый металл, существующий в трех модификациях. До 231°C устойчива α-модификация с кубической гранецентрированной решеткой типа Cu, а = 0,6085 нм. При 231-623°C — β-модификация с гексагональной решеткой, при 623°C до температуры плавления (768°C) — γ-модификация с кубической объемно центрированной решеткой. Температура кипения 1390°C, плотность 2,63 кг/дм3. Стронций ковкий, пластичный металл.

Стронций химически высокоактивен. Стандартный электродный потенциал Sr2+/Sr — 2,89 В.

При комнатной температуре на воздухе стронций покрывается пленкой из оксида SrO и пероксида SrO2. При нагревании на воздухе воспламеняется. Взаимодействуя с галогенами, образует галогениды SrCl2 и SrBr2. При нагревании до 300-400°C реагирует с водородом, образуя гидрид Srh3. Нагревая стронций в атмосфере CO2, получают:

5Sr + 2CO2 = SrC2+ 4SrO

Стронций активно реагирует с водой:

Sr + 2Н2О = Sr(ОН)2 + Н2

При нагревании стронций взаимодействует с азотом, серой, селеном и другими неметаллами с образованием нитрида Sr3N2, сульфида SrS, селенида SrSe и так далее.

Оксид стронция — основной, взаимодействует с водой, образуя гидроксид:

SrО + Н2О = Sr(ОН)2

При взаимодействии с кислотными оксидами SrO образует соли:

SrО +СО2 = SrСО3

Ионы Sr2+ бесцветны. Хлорид SrCl2, бромид SrBr2, иодид SrI2, нитрат Sr(NO3)2 хорошо растворимы в воде и окрашивают пламя в карминово-красный цвет. Нерастворимы карбонат SrCO3, сульфат SrSO4, средний ортофосфат Sr3(PO4)2.

Стронций используется, как легирующая добавка к сплавам на основе магния, алюминия, свинца, никеля и меди. Cтронций входит в состав геттеров. Соединения стронция используются в пиротехнике, входят в состав люминесцентных материалов, эмиссионных покрытий радиоламп, используются при изготовлении стекол.

Титанат стронция SrTiO3 используется при изготовлении диэлектрических антенн, пьезоэлементов, малогабаритных нелинейных конденсаторов, в качестве датчиков инфракрасного излучения. Препараты 90Sr используются при лучевой терапии кожных и некоторых глазных болезней.

Соединения стронция токсичны. При попадании в организм возможно поражение костной ткани и печени. ПДК стронция в воде 8 мг/л, в воздухе для гидроксида, нитрата и оксида 1 мг/м3, для сульфата и фосфата 6 мг/м3.

При взрывах ядерных зарядов или из-за утечки радиоактивных отходов в окружающую среду поступает радиоактивный изотоп 90Sr. Образуя хорошо растворимый в воде гидрокарбонат Sr(HCO3)2, 90Sr мигрирует в воду, почву, растения и организмы животных.

  • Аналитическая химия стронция. М., 1978.
  • Вредные химические вещества. Радиоактивные вещества. Л., 1990.
  • Юшков В. В. Химия и экология 3d-элементов. - Екатеринбург: УрО РАН, 2004.
  • Ермохин Ю. И. Баланс стронция и кальция в почве и растениях. - Омск: Ом. гос. аграр. ун-т, 2003.

megabook.ru

значение, нехватка и избыток, стронций в продуктах

стронций в продуктах

Стронций – это химический элемент, который является составной частью микроорганизмов, в том числе растений и животных. Важно сразу определиться с тем, что природный стронций, который практически не токсичен, нерадиоактивен и применяется при лечении остеопороза, нельзя путать с радиоактивными изотопами стронция.

Стабильный природный стронций выполняет незначительные функции в жизнедеятельности живых организмов, всегда присутствуя в тканях, как постоянный спутник кальция.

Стронций в организме человека

Стронций – остеотроп, элемент избирательно накапливающийся в определенных тканях организмов живых существ. Такими тканями являются кости, то есть накопление стронция в организме человека происходит в скелете. Связано это с тем, что химические свойства стронция сходны со свойствами кальция, являющегося главным строительным элементом скелетов всех живых организмов. Поясняя избирательное накопление стронция в человеческом организме, стоит отметить, что в мышечных тканях этого элемента накапливается всего 1%, все остальное количество – в костных тканях.

Когда возникает дефицит кальция, а организм находится в среде содержащей радиоактивный стронций, то он начинает накапливать данный радионуклид в костях.

С накоплением стронция в костях связана особая проблема – этот радионуклид крайне медленно выводится из организма человека. К примеру, спустя 200 дней организм может избавиться лишь от половины всего накопленного им стронция.

Радиоактивный стронций, накапливаясь в костях, вызывает облучение такого важного органа в организме человека, как костный мозг, что может спровоцировать соответствующие заболевания.

В норме природный стронций быстро накапливается в детских организмах до 4-х лет, так как именно в этот период происходит активное формирование костной ткани и организм использует любой подходящий для этого «строительный материал».

Значение стронция для человека

Стабильный природный стронций, который нерадиоактивен, играет свою роль в ходе формирования костно-мышечных тканей молодого организма. Его содержание в организме составляет – 0,024% на золу.

При нарушении работы сердечно-сосудистой и пищеварительной систем отмечаются изменения обмена стронция. Известно использование стронция для лечения остеопороза, склеротических изменений и в качестве противоопухолевого средства.

Главное биологическое значение стронция состоит в его участии в процессах оссификации (формирования костной ткани).

Исследования радиостронция с атомной массой 89 и 90 (Sr89 и Sr90) выявили, что его накапливание происходит с возрастом и напрямую связано с характером питания. Что позволило сделать выводы о том, что рацион питания, богатый кальцием ведет к незначительной задержке стронция в организме и наоборот, недостаток кальция в рационе провоцирует накопление излишков стронция в организме человека.

В медицинских целях используется и радиоактивный стронций в виде аппликаторов для лечения глазных и кожных болезней.

Избыток стронция

Высокая концентрация стронция крайне опасна, особенно для детского организма. Радиоактивный стронций негативно сказывается на растущей костной ткани, облучая ее и приводя к болезням суставов и их деформации, что также сопровождается задержкой в росте ребенка. Такое заболевание называется стронциевым рахитом.

Стронциевый рахит

Принципиальное отличие стронциевого рахита от обычного в том, что он не излечивается с помощью препаратов витамина D, коррекции питания с оптимальным балансом кальция и фосфора. Однако сам процесс механизма угнетающего воздействия стронция на образование костной ткани еще окончательно не изучен.

Стронциевый рахит животных, возникающий в природных условиях известен ученым. Так в местах с высоким содержанием стронция в воде, почве и растительности, у животных отмечается ломкость и деформация костей.

Повышенное содержание стронция в почве, а также стронциевый рахит животных непосредственно связан с возникновением уровской болезни (болезни Кашина-Бека) у людей, как разновидности стронциевого paхита.

Высокое содержание стронция в костях ведет к облучению и поражению костного мозга. Если процесс облучения становится хроническим (постоянным), то начинает развиваться лучевая болезнь, возможно образование злокачественных опухолей в костных тканях и системах кровообразования. Избыток стронция провоцирует лейкемию, ведет к нарушению работы печени и мозга.

Пути поступления стронция в организм человека

Попадая в окружающую среду, стронций накапливается в растительном покрове, и как следствие, в мясе и молоке домашних животных, поедающих эту растительность. Почва также накапливает стронций, который может попадать в человеческий организм с пылью.

Таким образом, в организм человека стронций может попасть через:

  • воду, предельно допустимое содержание стронция в воде – 8 мг/л в нашей стране, 4 мг/л – в США;
  • пищу, особенно много стронция накапливается в такой растительной пище, как укроп, петрушка, лук, томаты, свекла, редис, капуста, редька, рожь, пшеница и ячмень;
  • через кожу;
  • при дыхании через легкие.

Особому риску подвержены люди, работающие со стронцием в областях радиоэлектронной промышленности, металлургии, металлотермии, на производстве радиоактивных, магнитных материалов и др.

Воздействие нерадиоактивного стронция на организм

Нерадиоактивный стронций может негативно повлиять на организм человека только в исключительных редких случаях при стечении таких факторов, как неполноценное питание, сопряженное с дефицитом витамина Д и кальция, а также при дисбалансе в организма некоторых элементов, таких как молибден, селен, барий и др. В этом случае особую группу риска составляют дети, которые больше подвержены риску поражения суставов, их деформации, возможной задержке рота и другим нарушениям.

Однозначно опасен радиоактивный стронций, накапливающийся костными тканями человека, облучающий их и костный мозг, что в свою очередь может вызвать рак костного мозга и лучевую болезнь.

Важным способом профилактики поступления в организм стронция с пищей является правильное ее приготовление, так как кулинарная обработка помогает значительно снизить концентрацию этого радионуклида.

Нехватка стронция

Опыты, проводимые на морских свинках и крысах показали, что при потреблении животными пищи с намеренно низким содержанием стронция отмечалось угнетение их роста, нарушение нормальной кальцификации зубов и костей, увеличение количества случаев развития кариеса зубов.

У людей достаточно редко наблюдается пониженное содержание в организме стронция, благодаря широкому распространению и повсеместному употреблению молочных продуктов, богатых кальцием.

Иногда пониженное содержание стронция фиксируется у кормящих матерей.

Важно понимать, что в организме человека все должно быть сбалансировано и то, что как избыток, так и дефицит какого-либо элемента может вести к нарушению работы организма и возникновению связанных с этим заболеваний.

Автор: Романчукевич Татьяна

xn----htbbacbpccnglsso1ag.xn--p1ai

Стронций (Sr) | Узнавайка

В начале прошлого столетия казаки, жившие в Забайкалье, решили переселиться на берега Урона (притока Аргуни) — их привлекли здесь хорошие пахотные земли и неплохой климат. Но вот беда: спустя всего несколько лет многие переселенцы заболели неведомой болезнью, которая скручивала людей, пронизывала болью все тело. Не раз приезжали сюда врачи, но никто из них не смог выяснить причину массового заболевания. Лишь в наше время комплексные биогеохимические экспедиции Академии наук СССР сумели установить, что виновником этого тяжелого недуга был… стронций, которым оказались богаты воды тех мест.Что же представляет собой этот коварный химический элемент, столь недружелюбно встретивший забайкальских казаков?Стронций был открыт в конце XVIII века. Своим названием элемент обязан небольшой шотландской деревушке Стронциан (впрочем, уместнее сказать, что скромная деревушка обязана этому металлу тем, что благодаря ему попала в историю химии). В 17Н7 году в ее окрестностях был найден редкий минерал, названный стронцианитом. Исследования английских химиков Л. Кроуфорда и Т. Хопа, немецкого химика М. Клапрота и других ученых, заинтересовавшихся новым минералом, свидетельствовали о том, что в нем присутствует «земля» (окисел) неизвестного в то время науке металла.Лиха беда начало: уже в 1792 году Хопу удается представить убедительные доказательства существования нового элемента, который был назван стронцием (в русской литературе начала XIX века встречались и другие названия: стронтий, стронциан, стронтиян).К числу первооткрывателей стронция можно отнести и русского химика Т. Е. Ловица. В том же 1792 году он обнаружил «стронциановую землю» в минерале барите. Но будучи чрезвычайно осторожным, ученый решил не торопиться с выводами, а, следуя принципу «семь раз отмерь», провести еще более тщательные опыты. Когда же они были закончены, Ловиц подготовил к публикации статью «О стронциановой земле в тяжелом шпате», оказалось, что «отрезать» уже было поздно: до России дошли иностранные химические журналы с результатами исследований Хопа. Клапрота и других зарубежных ученых. Да, иногда, пожалуй, не грех и поторопиться…Знакомство ученых с чистым стронцием состоялось спустя несколько лет, в 1808 году, когда англичанин Г. Дэви сумел впервые выделить этот легкий (легче алюминия) серебристо-белый металл в свободном виде. С химическими же соединениями стронция человек познакомился задолго до описываемых событий.Еще в Древней Индии при совершении священных обрядов в полумраке храмов внезапно вспыхивали таинственные красные огни, наводившие суеверный страх на молящихся. Разумеется, всемогущий Будда был меньше всего причастен к этой иллюминации, зато его верные служители- жрецы, видя испуганные лица своих подопечных, потирали руки от удовольствия. Чтобы добиться такого Эффекта, они смешивали соли стронция с углем, серой и бертолетовой солью, прессовали смесь в шарики или пирамиды, а в нужный момент незаметно поджигали. Должно быть, «патент» на такую смесь принадлежал жрецам Венгалии (одной из индийских провинций), поскольку за этими огнями прочно закрепилось название «бенгальских».На протяжении многих веков свойство летучих соединений стронция придавать пламени ослепительно яркий красный цвет использовалось в пиротехнике. В России, например, во времена Петра I и Екатерины II без «потешных огней» не обходилось ни одно мало-мальски значительное торжество. Да и в наши дни праздничные салюты и фейерверки радуют взоры букетами красных, зеленых, желтых огней, расцветающих на черном бархате ночного неба.Ни пиротехнические способности «металла красных огней», так называют стронций, нужны не только дли развлечений: разве можно подсчитать, сколько человеческих жизней было спасено благодаря сигнальным ракетам, которые при кораблекрушениях, вспыхивая во мраке над океаном, указывали судам,, спешащим на помощь, местонахождение тех, кто потерпел бедствие.Окрашивание пламени долгое время оставалось единственным занятием стронция. Но вот на рубеже XIX и XX веков химики обнаружили, что он может проявить себя на другом поприще — в сахарном производстве: с его помощью удалось заметно повысить извлечение сахара из свекольной патоки — мелассы. Но спустя несколько лет нашелся более дешевый исполнитель этой роли — кальций, и стронций вынужден был уступить ему «сладкое местечко». Любопытно, что в последнее время ставится вопрос о возрождении стронциевого метода обессахаривания мелассы, так как выход сахара в этом случае примерно на 20% выше.Можно назвать еще много областей, в которых стронций с большим или меньшим успехом пробовал свои силы. Металлургам, например, он помогал очищать сталь от газов и вредных примесей. В производстве глазурей этот элемент позволил обойтись без ядовитых соединений свинца, который к тому же и более дефицитен. В стекольной промышленности стронций (точнее, его окисел) приобрел известность как заменитель дорогостоящих материалов при изготовлении стекловолокна и стекол различного назначения. Синтетические кристаллы титаната стронция по игре и блеску граней способны конкурировать с бриллиантами. Присутствие стронция в портландцементе повышает его влагоустойчивость, что особенно важно при строительстве гидросооружений. В радиотехнике и электронике этот металл применяют для оксидирования катодов электронных ламп и в качестве газонаполнителя в вакуумной технике, в частности при изготовлении диэлектриков и сегнетоэлектриков. Стронциевые соединения входят в состав люминофоров, малярных красок, консистентных смазок, отличающихся высокой стойкостью. «Дуэт» рубидий — стронций позволяет ученым с большой точностью определять возраст наиболее древних горных пород.Как видите, работы для элемента 38 хватает. И все же то, что мы перечислили, можно считать лишь эпизодами из жизни стронция. Но прежде чем перейти к самой важной стороне его деятельности, вспомним об одном сравнительно недавнем событии, сообщения о котором долго не сходили с центральных полос газет всего мира.В марте 1954 года над атоллом Бикини, расположенным в южной части Тихого океана, поднялось гигантское грибовидное облако — результат испытаний американской водородной бомбы. Спустя несколько часом на палубу японского рыболовного судна «Фукурю-Мару», находившегося в открытом море более чем в 150 километрах от эпицентра взрыва, начали падать грязно-белые хлопья радиоактивных осадков. Рыбаки прекратили промысел и взяли курс на Японию, но было поздно: вскоре после возвращения один из членов экипажа умер, а остальные оказались пораженными тяжелой формой лучевой болезни. Едва ли не главным вирусом этой болезни был стронции-90, один из многочисленных радиоактивных изотопов, образующихся при ядерном распаде.В результате такого взрыва в атмосферу выбрасываются десятки миллионов тонн земли и горных пород, буквально начиненных продуктами деления атомных ядер, самый токсичный, а значит, и самый опасный среди которых — стронций-90. Рано или поздно они возвращаются на землю, оседая на поверхность материков и океанов. Теперь радиоактивному стронцию остается один шаг до организма человека. Вместе с фруктами и овощами, усвоившими его из почвы, с питьевой водой, с мясом или молоком домашних животных, «полакомившихся» травой, зараженной стронцием-90, он проникает в организм людей, накапливается там и создает опасные радиоактивные очаги, гибельно воздействующие на костные ткани, мозг, кровь.Прогрессивное человечество боролось и продолжает бороться за полный запрет атомных и водородных взрывов. Миллионы людей но всем мире горячо приветствовали подписание в Москве в 1963 году международного Договора о запрещении испытаний ядерного оружии в атмосфере, и космическом пространстве и под водой. Однако ото вовсе не означает, что радиоактивный стронций сойдет со сцены: развитие ядерной энергетики создает неограниченные возможности для мирного использования его в науке и технике. Здесь дли него работы — непочатый край.Широкие перспективы открываются перед радиоизотопами стронция в производстве атомных электрических батарей для космических ракет и искусственных спутников Земли. Принцип действия таких батарей основан на способности стронция-90 излучать электроны, обладающие большой энергией, преобразуемой затем в электрическую. Радиостронциевые элементы, соединенные в миниатюрную батарейку (размером со спичечную коробку), способны безотказно служить без перезарядки 15— 25 лет.Атомные батарейки несомненно найдут применение в телефонии и радиотехнике. А вот швейцарские часовщики с успехом использовали крохотные стронциевые батарейки для питания электрочасов.Неприхотливые и практически вечные источники тока незаменимы на автоматических метеостанциях, расположенных в пустынных, полярных и высокогорных районах нашей планеты. В Канаде, например, на далеком северном острове Аксель-Хейберг в труднодоступном месте действует атомная метеорологическая станция, рассчитанная на работу без обслуживания в течение двух-трех лет. Источником энергии для аппаратуры станции служит изотоп стронция (всего 400 граммов), помещенный в специальный трехслойный сплав и защищенный свинцовым экраном. Теплота, образующаяся при радиоактивном распаде стронция, превращается в электрический ток, который питает приборы для измерения температуры, атмосферного давления, скорости и направления ветра. Полученные данные фиксируются самопишущими приборами и передаются по радио с помощью двух транзисторных передатчиков на расстояние свыше 1500 километров. Вся аппаратура смонтирована в стальном цилиндре высотой 2,5 метра, диаметром 0,65 метра и общей массой около тонны. Душой этого, сложного технического комплекса можно без преувеличения назвать маленькие стронциевые батареи.Несомненный интерес представляет термоэлектрическая стронциевая батарея «Тристан», разработанная учеными фирмы «Сименс» (ФРГ) для проведения подводных исследований. Высокоэффективные термоэлектрические элементы преобразуют энергию распада стронция-90 в электрический ток. Размеры батареи невелики, но весит она 1,4 тонны, поскольку снабжена толстым свинцовым экраном, который надежно защищает обитателей морских пучин и, разумеется, прежде всего людей от радиации — ее уровень вблизи «Тристана» в пять раз меньше допустимого.Советскими учеными создан изотопный генератор электрической энергии для питания автоматических метеостанций. Главное действующее лицо в нем — все тот же изотоп стронция. Гарантийный срок службы «Бета-С (так назван генератор) — 10 лет, в течение которых он способен снабжать электрическим током нуждающиеся в нем приборы А все обслуживание его заключается лишь в профилактических осмотрах — раз в два года. На Лейпцигской ярмарке этот генератор был удостоен золотой медали. Первые образцы его установлены в Забайкалье и в верховьях таежной речки Кручины. Число приборов различного назначения, в которых используется радиоактивный стронций, растет не по дням, а по часам. Успешно действуют, например, толщиномеры для контроля и управления процессом производства бумаги, тканей, тонких металлических лент, пластмассовых пленок, лакокрасочных покрытий. Изотоп стронция «трудится» в приборах для измерения плотности, вязкости и других характеристик вещества, в дефектоскопах, дозиметрах. сигнализаторах.С борта судна, направляющегося в Таллинский порт, хорошо видна словно выросшая из воды высокая красная «свеча»— атомный маяк «Таллин». Главная его особенность—радиоизотопные термоэлектрические генераторы, в которых в результате распада стронция-90 возникает тепловая энергия, преобразуемая затем в световую. Иначе говоря, недра атомов стронция можно с полным основанием считать мостом рождения мощного луча света, легко пробивающего ночную мглу Балтики. Заметим, что традиционной должности смотрители в штатном расписании атомного маяка нет: лишь несколько раз в год специалисты посещают его для осмотра аппаратуры. Недавно здесь вырос еще один такой маяк.На машиностроительных предприятиях часто можно встретить так называемые бета-реле. В их «обязанности» входит контроль подачи заготовок на обработку, проверка исправности инструмента, правильность положения детали и тому подобные «мелкие хлопоты». Принцип действия реле прост. Микрозаряд радиоактивного стронция, излучение которого в двести раз ниже санитарных норм, покоится в свинцовой ампуле с крохотным окошком, прозрачным для бета-излученияпотока электронов. До тех пор пока в «поле зрения» бета лучей находится деталь или инструмент, т. е. пока все обстоит благополучно, автоматическая система спокойна. Но, допустим, сверло внезапно сломалось — теперь уже бета — лучи, не встречая на своем пути преграды, попадают на разрядный приемник излучения. Тотчас же реле срабатывает, останавливая механизмы, а на пульте диспетчера вспыхивает сигнальный огонек, указывающий, где произошло повреждение.При производстве материалов, являющихся изоляторами (бумага, ткани, искусственное волокно, пластмассы и т. д.), вследствие трения возникают электрические заряды, создающие напряжения до нескольких тысяч вольт, — в результате может произойти искровой пробой и возникнуть пожар. Чтобы избежать этого, до недавнего времени применяли сложную, громоздкую и дорогую аппаратуру, позволяющую с помощью ультрафиолетовых или рентгеновских лучей ионизировать окружающий воздух и тем самым снимать электростатические заряды. Сейчас для этой цели широко пользуются стронциевыми ионизирующими источниками — они недороги, не требуют установки высоковольтной аппаратуры, просты в эксплуатации, компактны и долговечны. Новые приборы позволили в несколько раз повысить производительность прядильных и ткацких станков, резко сократить брак и простои из-за обрыва нитей.Итак, мирный стронций все увереннее прокладывает себе дорогу в промышленность, спрос на него непрерывно растет. А сможет ли природа удовлетворить потребности человечества в этом металле?Большинство минералов стронция встречается довольно редко; лишь уже знакомый нам стронцианит и целестин (по-латыни — «небесный») образуют иногда солидные скопления.Вот как описывает свою встречу с целестином замечательный советский геохимик и минералог академик Л. Е. Ферсман: « …вдруг в одном разломанном желвачке я увидел какой-то голубой кристаллик: о, это был настоящий целестин! Чудесная прозрачная голубая иголочка, как светлый сапфир с острова Цейлон, как светлый, выгоревший на солнце василек».Но целестин бывает не только голубым, не менее чудесны его нежно-фиолетовые, розоватые или дымчато-черные кристаллы, встречающиеся в пустотах горных пород. Необыкновенно красивы зеленоватые россыпи его мелких зерен на друзах янтарно-желтой серы.Пути образования в природе целестина (он представляет собой сернокислую соль стронция) различны, и, чтобы поведать об одном из них, мы снова предоставим слово академику А. Е. Ферсману, поскольку вряд ли кто-нибудь сможет рассказать об этом интереснее и поэтичнее, чем он:Давно-давно, несколько десятков миллионов лет тому назад верхненюрское море докатывало свои волны до мощных, тогда уже существовавших Кавказских хребтов…На дне прибрежной полосы, на камнях в бесчисленных количествах жили маленькие радиолярии; некоторые из них были прозрачны, как стекло, другие представляли собой мелкие белые шарики не больше одного миллиметра, с маленьким стебельком, в три раза большим, чем туловище. Они сидели на камнях, на красивых зарослях мшанок, а иногда покрывали даже иглы морских ежей, путешествуя с ними по морскому дну.Это были знаменитые радиолярии-акантарии, скелеты которых состояли из иголочек, числом от 18 до 32. Долгое время никто не знал, из чего они образованы, и только случайно было обнаружено, что они состоят не из кремнезема, не из опала, а из сернокислого стронция. Эти бесчисленные радиолярии накапливали в сложном жизненном процессе соль сернокислого стронция, извлекая ее из морской воды, и постепенно строили спои кристаллические иголочки.Отмирающие радиолярии падали на дно моря. Так было положено начало скоплениям одного из редких металлов…»Добавим, что не только радиолярии, но и другие морские организмы неравнодушны к стронцию ученые находили спиральные раковины давно вымерших моллюсков, состоящие из целестина. Некоторые из них достигали внушительных размеров, до 40 сантиметров в поперечнике.В природе имеются довольно крупные так называемые вулканогенно-осадочные месторождения стронция, например в пустынях Калифорнии и Аризоны в США. (Кстати, замечено, что стронций «любит» жаркий климат, поэтому в северных странах он встречается гораздо реже.). В третичную эпоху этот район был ареной бурной вулканической деятельности.Термальные воды, поднимавшиеся вместе с лавой из земных недр, были богаты стронцием. Расположенные среди вулканов недра накапливали этот элемент, образуя за тысячелетия весьма солидные его запасы.Есть стронций и в водах Кара-Богаз-Гола. Постоянное испарение вод залива приводит к тому, что концентрация солей непрерывно возрастает и наконец достигает точки насыщения — соли выпадают в осадок. Содержание стронция в этих осадках иногда составляет 1—2%.Несколько лет назад геологи обнаружили значительное месторождение целестина в горах Туркмении. Голубые пласты этого ценного минерала залегают на склонах ущелий и глубоих каньонов Куштангтау — горного хребта в юго-западной части Памиро — Алая. Нет сомнения, что туркменский — небесный камень успешно послужит нашему народному хозяйству.…Природе не свойственна торопливость; сейчас человек использует запасы стронция, которые она начала создавать миллионы лет назад. Но и сегодня в глубинах земли, в толще морей и океанов происходят сложные химические процессы, возникают скопления ценных элементов, рождаются новые клады, но достанутся они уже не нам, а нашим далеким-далеким потомкам.

♦  Рубрика: Занимательная химия. ♥  Метки: Занимательная химия > Стронций

yznavaika.com


Смотрите также