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鍶（Strontium）是一種化(hua)學元素(su)，元素(su)符(fu)號(hao)是Sr，被(bei)發現于1791-1792年間，英(ying)國(guo)化(hua)學家、醫生(sheng)荷普(pu)研究礦(kuang)石時，肯定其中含(han)有一種新土(tu)，就從它(ta)的產(chan)地Strontian命(ming)名它(ta)為(wei)strontia（鍶土(tu)）。

鍶是一種銀(yin)白色帶黃色光澤的(de)堿土金屬。是堿土金屬中豐度(du)第二小的(de)元(yuan)素(su)，僅次于鈹。單質可(ke)由電解熔融的(de)氯化(hua)鍶而制得。鍶元(yuan)素(su)廣泛存在在土壤(rang)、海(hai)水(shui)中，是一種微量元(yuan)素(su)，具(ju)有防止動脈硬化(hua)，防止血栓形成的(de)功能。用(yong)于制造合金、光電管、煙火、化(hua)學試劑等。同位素(su)90鍶有放(fang)(fang)射性，半衰期是28.1年，可(ke)作(zuo)β射線放(fang)(fang)射源。

發現簡史

鍶(si)的發現是(shi)(shi)從一(yi)(yi)種礦(kuang)石(shi)開(kai)始的。大約在(zai)1787年(nian)間，在(zai)歐洲一(yi)(yi)些展(zhan)覽會(hui)上展(zhan)出從英國蘇格蘭恩特(te)朗(lang)蒂安地方的鉛礦(kuang)中(zhong)采得的一(yi)(yi)種礦(kuang)石(shi)。一(yi)(yi)些化學家(jia)認為它是(shi)(shi)一(yi)(yi)種螢石(shi)。

1790年間(jian)英國醫(yi)生(sheng)克勞福(fu)德分析研究了這種礦石，把它溶(rong)解在(zai)鹽酸中(zhong)(zhong)，獲得(de)一種氯(lv)化物，在(zai)多方(fang)面(mian)和(he)氯(lv)化鋇的(de)性質不同。這種氯(lv)化物在(zai)水中(zhong)(zhong)的(de)溶(rong)解度比(bi)(bi)氯(lv)化鋇大(da)，在(zai)熱水中(zhong)(zhong)的(de)溶(rong)解度又比(bi)(bi)在(zai)冷水中(zhong)(zhong)大(da)得(de)多，在(zai)溶(rong)于水后使(shi)溫(wen)度降低的(de)效應較大(da)。它和(he)氯(lv)化鋇的(de)結晶(jing)形也不同。他認為(wei)其中(zhong)(zhong)可能存在(zai)一種新(xin)土（氧化物）。

此后不(bu)久，大約在(zai)1791～1792年間(jian)，英國化學家、醫生(sheng)荷普再(zai)次(ci)研究了這種礦石(shi)，明確它(ta)是(shi)碳酸鹽，但是(shi)與碳酸鋇不(bu)同(tong)，肯定其中含有一種新土(tu)，就從它(ta)的(de)(de)產(chan)地Strontian命名它(ta)為strontia（鍶(si)土(tu)）。他(ta)指出(chu)鍶(si)土(tu)比(bi)石(shi)灰和重土(tu)更易吸(xi)收水(shui)分，它(ta)在(zai)水(shui)中的(de)(de)溶(rong)解度(du)很大，且在(zai)熱水(shui)中的(de)(de)比(bi)在(zai)冷水(shui)中溶(rong)解的(de)(de)量(liang)大得多。并且他(ta)指出(chu)它(ta)的(de)(de)化合物在(zai)火焰中呈洋紅色，而鋇的(de)(de)化合物在(zai)火焰中呈現綠色。

這樣，在1789年拉瓦(wa)錫發表的元(yuan)素(su)表中就沒(mei)有來得及把鍶土排(pai)進去(qu)，戴維卻(que)趕上了，在1808年利(li)用電解法，從碳酸鍶中分離出(chu)金屬(shu)鍶，就命(ming)名為strontium，元(yuan)素(su)符號為Sr。

元素分布

世界范圍內(nei)的(de)(de)(de)土壤樣(yang)本都含有(you)大約300mg/kg的(de)(de)(de)鍶(si)(si)。輸入到(dao)海(hai)洋(yang)的(de)(de)(de)鍶(si)(si)主要(yao)（80%）是(shi)由(you)于碳(tan)酸鹽(yan)、硫酸鹽(yan)的(de)(de)(de)風化。海(hai)水含有(you)7mg/L的(de)(de)(de)鍶(si)(si)，相對于天青(qing)石(shi)沉淀(dian)來說，是(shi)不飽和(he)的(de)(de)(de)。Sr在(zai)鹽(yan)中的(de)(de)(de)濃度為221μg/g。世界河(he)水的(de)(de)(de)鍶(si)(si)/鈣比(bi)率是(shi)5×10-3，以(yi)河(he)水含鍶(si)(si)68.5μg/L計算，排放到(dao)海(hai)水中的(de)(de)(de)鍶(si)(si)（至少）是(shi)22噸/年(nian)。天青(qing)石(shi)組成(cheng)了浮游生物棘谷蟲的(de)(de)(de)骨(gu)骼（灰燼中有(you)21.8%的(de)(de)(de)Sr）。有(you)證據表明，動物骨(gu)骼中的(de)(de)(de)鍶(si)(si)含量比(bi)人(ren)的(de)(de)(de)高。

鍶在地殼(ke)中的豐度為3.7×10-2%，最重要的礦物是天青石SrSO4和菱鍶礦SrCO3。

理化性質

鍶(si)(si)在(zai)空氣(qi)中加熱(re)到熔點時立即燃燒，火(huo)焰呈(cheng)紅色。自然(ran)界(jie)存在(zai)鍶(si)(si)-84、鍶(si)(si)-86、鍶(si)(si)-87、鍶(si)(si)-88四種穩(wen)定(ding)同位素，自然(ran)界(jie)中的(de)鍶(si)(si)-90是鈾(you)-235的(de)裂變(bian)產物，半衰期為28.1年(nian)。

基本性質

外觀 銀白色(se)的(de)，有(you)光澤的(de)金屬，屬立方晶系

質地 質軟

導電性 容易導電

傳熱性 容易傳熱

密(mi)度(du) 2.54g/cm3

熔點 769℃

沸點 1384℃

原子體積 34.496cm3/mol

原子半徑 215pm

鍶(si)的化學性(xing)質活(huo)潑，加熱到(dao)熔(rong)點(dian)（769℃）時可以燃燒生成(cheng)氧化鍶(si)（SrO），在(zai)加壓條件(jian)下跟氧氣化合生成(cheng)過氧化鍶(si)（SrO2）。

鍶跟(gen)鹵(lu)素(su)、硫、硒(xi)等容易化(hua)合，常溫時可以跟(gen)氮化(hua)合生(sheng)成(cheng)氮化(hua)鍶（Sr3N2），加熱時跟(gen)氫化(hua)合生(sheng)成(cheng)氫化(hua)鍶（SrH2）。跟(gen)鹽酸、稀硫酸劇烈反應放出(chu)氫氣。

鍶(si)在(zai)常溫(wen)下跟(gen)水反應(ying)生成氫(qing)氧(yang)化鍶(si)和氫(qing)氣。鍶(si)在(zai)空氣中表面(mian)會被氧(yang)化成黃色。由于鍶(si)很活(huo)潑，應(ying)保存在(zai)煤油(you)中。

鍶(si)是一種活潑金屬，化學性(xing)質與Ca或Ba類(lei)似。水(shui)溶性(xing)鍶(si)鹽(yan)有SrX2，這里X=Cl-，Br-，I-，NO2-，NO3-，ClO3-，ClO4-，BrO3-，CN-。含(han)有C22-的(de)(de)SrC2和Sr3N2有顯著的(de)(de)離子性(xing)。不(bu)溶于水(shui)的(de)(de)Sr鹽(yan)有SrF2、SrSO3，SrSO4，SrMoO4，SrHP4，SrSeO4、SrB6等(deng)。

Pedersen發現(xian)的多環醚(mi)，所(suo)謂的冠狀化(hua)合(he)物，以(yi)及被Lehn等發現(xian)并(bing)稱為(wei)“穴狀配體”的重阿扎聚氧化(hua)二(er)環化(hua)合(he)物也會和Sr2+形(xing)成1：1的化(hua)合(he)物.。

應用領域

鍶(si)是(shi)堿土金屬中(zhong)豐度第二小的(de)元素。在(zai)自然界主要以化(hua)合態存在(zai)，主要的(de)礦石有天青石（SrSO4），菱鍶(si)礦（SrCO3）。

不(bu)論是(shi)在用碳還原SrS然后反應的制造過程中(zhong)還是(shi)在蘇打處理(li)過程中(zhong)，天青石都(dou)是(shi)制造SrCO3的起始物(wu)質(zhi)，由于(yu)(yu)碳酸鍶可以(yi)制造出其(qi)它(ta)Sr化合(he)物(wu)，用于(yu)(yu)提純制造陶(tao)瓷永磁體的Zn（清除Pb和Cd），用作制造電視(shi)熒光屏(ping)，它(ta)是(shi)最重要的Sr化合(he)物(wu)。Sr(NO3)2用于(yu)(yu)煙火裝置，SrO用于(yu)(yu)鋁的冶(ye)煉，Sr、SrCl2用于(yu)(yu)修補(bu)牙(ya)齒(chi)。Sr(OH)2早已用于(yu)(yu)磨拉(la)石的提純。

金屬鍶用(yong)于制(zhi)造(zao)合金、光電管、照明(ming)燈。它的化合物(wu)用(yong)于制(zhi)信號(hao)彈、煙火等。

鍶-90可做(zuo)β射(she)線的放射(she)源，對人體有相(xiang)當大的危害，半衰期為28.1年，它在核試驗中由鈾(you)產生，以(yi)粉塵的形態被人體吸入，對人體產生放射(she)性傷害。

鍶-87m因其會釋放γ射(she)線而在(zai)醫學上有(you)一定(ding)的應(ying)用。把鍶-87m引入患者體內，待骨骼吸(xi)收后(hou)，用輻射(she)檢測器可測定(ding)其在(zai)人體骨骼中(zhong)所處的位置，并確定(ding)人體中(zhong)出現異常(chang)的情況。鍶-87m雖然半衰期只有(you)2.8小時，但會很(hen)快從(cong)人體中(zhong)排出，因此(ci)，人體所受輻射(she)量很(hen)小。

中國鍶(si)原子(zi)(zi)光鐘(zhong)(zhong)：與現(xian)行的(de)銫原子(zi)(zi)鐘(zhong)(zhong)比較，中國鍶(si)原子(zi)(zi)光鐘(zhong)(zhong)具有實現(xian)更高準確度的(de)潛(qian)力，被(bei)公認為下一代(dai)時間(jian)頻率基準。用光鐘(zhong)(zhong)替代(dai)現(xian)行的(de)銫原子(zi)(zi)噴泉鐘(zhong)(zhong)來重新定(ding)義(yi)秒(miao)，可以顯著提高衛星導航(hang)系(xi)統的(de)定(ding)位精度。

制備方法

工業上從(cong)天青(qing)石礦提(ti)取鍶鹽(yan)。常(chang)用熱(re)還原法，用鋁還原氧(yang)化鍶制備(bei)金屬鍶，或電解熔融的氯化鍶和氯化鉀制備(bei)金屬鍶。

注意事項

放射性鍶進入人體后(hou)會導(dao)致癌癥。

鍶鹽工(gong)廠工(gong)人的膽堿酯酶、乙酰膽堿酯酶活性在職業(ye)暴露期間會被(bei)明顯削弱。

放射(she)性90Sr存在于(yu)核爆炸的輻射(she)微(wei)塵中(zhong)。由于(yu)鍶和鈣性質相似，它是(shi)一種強烈的污(wu)染源(yuan)。在IPCS-WHO的環境健康標準文(wen)獻(xian)中(zhong)曾概括了90Sr的人放射(she)性暴(bao)露(lu)。

英國的Papworth研究(jiu)了Sr的吸收和在骨(gu)骼中的轉變(bian)。

澳大利亞的(de)鍶暴露工人尿液(ye)中的(de)濃度(du)為0.5-5.0pCl/L（正常的(de)是<2pCl/L）。

美國一項(xiang)長達18年的對獵犬的90Sr終生毒性研究(jiu)觀察到毒性和劑量有關。

哺(bu)乳(ru)動物對Sr的(de)排(pai)泄模式隨(sui)物種不同而(er)不同。對人類(lei)來說吸收(shou)的(de)鍶(si)有90%通過(guo)尿液排(pai)泄。

食物中的藻酸(suan)鈉會加(jia)速老鼠對(dui)Sr的排泄(xie)。

只有(you)蘇聯規定了Sr化合(he)物的(de)TLV。對于(yu)Sr(NO3)2，SrO，Sr(OH)2浮(fu)質(zhi)，建議的(de)極限是1mg Sr/m3。飲用水中允許的(de)忍耐極限是2mg Sr/L。

德國沒有規定(ding)SrCrO4的MAK值，但是(shi)建議(yi)的技術(shu)指導濃(nong)度(du)是(shi)0.1mg CrO3/m3。

沒(mei)有發現文(wen)獻中(zhong)有正常血清鍶(si)濃(nong)度值。Schroder和Nason提出在全身的(de)(de)血中(zhong)有0.17mg的(de)(de)鍶(si)。Biswas等研究了指(zhi)甲中(zhong)的(de)(de)鍶(si)濃(nong)度，一個(ge)澳(ao)大利亞小組測量了骨骼中(zhong)的(de)(de)鍶(si)濃(nong)度（100-120mg Sr/kg）。牙(ya)齒表層琺瑯的(de)(de)鍶(si)濃(nong)度為300mg/kg，這(zhe)是由于飲用水中(zhong)含(han)有鍶(si)（0.02-34mg/L）。