鍶是一種柔軟的銀色金屬,具有多種用途:它阻斷電視圖片管發射的X射線;它導致油漆在黑暗中發光。它負責煙花中輝煌的紅色。鍶在弄清物種的起源方面也起著重要的作用:人類學家測量骨骼和牙齒中跨離子的水平,以幫助確定古代人類和動物的地理起源。儘管天然鍶是無害的,但其同位素之一SR-90具有更陰險的聲譽:它是核輻射的危險副產品。
高反應性
鍶本質上很普遍 - 它是地殼中第15個最豐富的元素。礦產教育聯盟(MEC)。根據該岩的大約0.03%,鍶發生在所有火成岩的岩石中。美國地質調查局(USGS)。天然鍶是四個穩定同位素的混合物-SR-84,SR-86,SR-87和SR-88,主要是在礦物質塞斯特石和靜脈岩礦物內發現的。
像其他鹼金屬一樣,鍶具有高度反應性化學性,並與空氣和水反應。當暴露在空氣中時,它會燃燒著鮮紅色的火焰。當與水結合使用時,鍶會釋放出氫氣和氫氧化鍶 - 一種刺激性的刺激性。
雖然天然鍶是穩定的,並且對健康無害,但合成的SR-90同位素是放射性的,並且是核輻射的危險組成部分。
根據USGS。作為Celestine的主要生產者是中國西班牙,其次是墨西哥,阿根廷和摩洛哥。儘管在美國廣泛發生腹膜礦床,但自1959年以來就沒有被開採。
只是事實
- 原子數(核中的質子數):38
- 原子符號(在元素的周期表上):SR
- 原子重量(原子的平均質量):87.62
- 密度:每立方厘米2.64克
- 室溫的階段:固體
- 熔點:1,431華氏度(777攝氏度)
- 沸點:2,520度F(1,382度C)
- 同位素的數量(具有不同數量中子的同一元素的原子):28的半衰期是已知的; 4穩定
- 最常見的同位素:SR-88(自然豐度82.58%); SR-86(9.86%); SR-87(7%); SR-84(0.56%)
用途
粉末狀的金屬將在室溫下自發點燃。如果您曾經拍攝過紅色的煙火或道路耀斑或用過黑暗的油漆,那麼您很可能會目睹碳酸鹽含量的作用。這些鍶鹽散發出鮮豔的紅色,也用於穩定煙花混合物。思想有限。
鍶的另一個主要用途是用於彩色電視陰極射線管(CRT)的玻璃中,用於防止X射線發射。但是,由於平板技術的進步,CRT被替換為較少數量的碳酸腹膜,因此這種用途正在迅速下降。根據USGS。
鍶也用於鐵氧體磁鐵(氧化鐵與更多的金屬元素之一)或鋅煉油過程中。該元素還可以為航天車,偏遠的天氣站和導航浮標發電。氯化腹中六水合物是牙膏中的成分敏感的牙齒,根據皇家化學學會(RSC)。
發現
1787年,在蘇格蘭蘇格蘭村莊的斯特倫蒂安(Strontian)的鉛礦中發現了一塊不尋常的岩石,並帶到愛丁堡進行了檢查。那裡是由愛爾蘭化學家和醫師阿黛爾·克勞福德(Adair Crawford)分析的。雖然有些人認為這是一種鋇化合物,但克勞福德很快發現這是一種新的礦物,其中包含他以村莊為村莊的未知物質。RSC。
1791年,愛丁堡化學家托馬斯·查爾斯·霍普(Thomas Charles HopeRSC。同時,德國化學家馬丁·海因里希·克拉普羅斯(Martin Heinrich Klaproth)也在對新礦物質進行測試,並設法生產氧化鍶和氫氧化鍶。
1808年,在倫敦的皇家機構,康沃爾化學家和發明家漢弗萊·戴維(Humphry Davy鈉和鉀, 根據RSC。
鍶約會
當元素銣腐爛。根據當地地質的不同,地球上的每個區域都有其獨特的鍶離子比率。coriosity.com。這些鍶離子進入我們的食物和供水,最終進入我們的體內。由於鍶離子在化學上與鈣相似,因此與鈣傳感受體緊密結合,因此可以將鍶意外地摻入牙齒,骨骼和貝殼中,代替鈣。
科學家在古代牙齒,骨骼或貝殼中測量鍶同位素SR-86和SR-87的水平,然後它們比較這兩個同位素的比例 - 彼此或另一個元素,例如鈣或鈣或另一個元素鋅- 確定標本的原產地,飲食或年齡。
在一個特定的案例研究中,人類學家在美國古代原住民定居點發現了一個1000年曆史的群眾墳墓卡霍基亞在現代聖路易斯附近。密蘇里州。墳墓持有39人的遺體,其骨頭揭示了暴力末端的跡象。很長一段時間以來,科學家認為這些人是外國人,被殺害為戰爭俘虜或入侵者。但是,在對受害者的牙齒進行了最新的鍶測試之後,科學家發現大多數人是在卡霍基亞出生和長大的。
研究骨骼中的同位素水平也使科學家能夠更好地了解我們祖先的飲食,因為知道植物在天然鍶中往往比肉更高。例如,在2007年,奧地利的研究人員將鍶和鋅水平進行了比較,以支持羅馬角斗士是素食主義者,主要吃大麥,豆類和乾果。RSC。
鍶測試也發生在海洋中。根據每1,000個鈣原子,貝殼僅包含幾個鍶原子。Sea Change Science。研究表明,隨著時間的推移,海水SR-86和SR-87的相對水平發生了變化。在過去的4000萬年中,海洋87延緩的海洋水平穩步上升。因此,在這個4000萬年期間的任何給定時間,海洋的獨特比率為SR-86與SR-87。海變。
實際上,由於這兩個同位素不會衰減,因此在古老的海洋殼中發現的比例,即使在動物死亡和它的殼變成化石之後,即使在動物死亡之後也保持不變。因此,即使經過數百萬年的歷史,科學家也可以通過提取鍶並將兩種同位素的比率與已知在過去的特定時期內發生在海水中發生的那些同位素的比率來確定海洋化石的年齡。
放射性和福島
同位素SR-90是一種核裂變產物,並在核輻射期間被釋放到環境中。 SR-90的半衰期約為28年。當高水平的SR-90被骨組織吸收而代替鈣時,它會破壞骨髓並引起癌症。
根據1940年代和50年代的核試驗,SR-90被釋放到空中,並最終被吸收到草原,牛胃和乳製品中,並在1950年代出現在兒童牙齒上。化學世界。 1986年在環境中釋放SR-90和其他放射性元素的兩次主要核事故是1986年的核反應堆事故切爾諾貝利在烏克蘭和2011年福島戴維核災難在日本。
當一系列海嘯(由Tōhoku地震(2011年3月11日)觸發的一系列海嘯)嚴重損害福島核電站時,發生了福島事故。根據六個核反應堆中的四個釋放到大氣和海洋的輻射。伍茲孔海洋學機構(WHOI)。根據科學日報。
2011年,WHOI放射化學家Ken Buesseler組織了首次全面的國際探險,以調查放射性核素從福島核素傳播到太平洋。 Buesseler的工作表明,事故區域周圍的鍶水平並沒有像預期的那樣降低。然而,這些級別的確切位置以及為什麼它們仍然無法控制的原因是一件複雜的事情。
Buesseler告訴Live Science:“沒有人知道要'期望'什麼,所以放射性的SR水平正在下降,但它們並沒有回到癌前水平。這表明了正在進行的消息來源。” “這些來源包括單獨的坦克洩漏,主要在2011年之後的頭幾年,以及被污染的水的地下水流向海洋,這是很難甚至不是不可能的,完全停止。”
Buesseler的研究非常重要,因為過度水平的鍶和其他放射性元素對人類和海洋動物構成威脅 - 但是在這一點上,銫是更大的關注點。
Buesseler說:“鍶的行為與鈣的行為相似,因此被稱為'尋骨'元素。” “因此,它具有相當長的生物半衰期,即保留在人類和海洋生物的時間是數年。
“因此,人類最大的風險是攝入污染的海洋生物和我們骨骼中放射性鍶的積累。幸運的是,放射性鍶的最初釋放遠小得多,遠比剖腹產的同位素小得多,迄今為止,日本海岸的海洋食品的水平相應小,而對ces的關注程度較小。”
誰知道?
- 根據第一次世界大戰之前,鍶的第一個大規模應用是在甜菜製糖行業中。ETF.com(交易所貿易資金)。
- 幾乎所有的鍶化合物都是從礦物質岩加工的。由於Celestite經常容納鋇和鈣(其特性與鍶相似) - 使得分離過程變得困難 - 經常需要原始的Celestite至少必須具有至少90%的硫酸腹中硫酸腹中的生產。地球雜誌。
- SR-89是Metastron中的活性成分,Metastron是一種用於轉移性骨癌患者的放射性藥物。鍶的作用類似於鈣,並摻入成骨的骨骼區域。這使輻射可以專注於癌區域。
- 氯化鍶是用於牙齒敏感牙齒的活性成分。有些品牌包括高達10%的總氯化腹中六水溶液。
- 鈦酸標具有極高的折射率和大於鑽石的光學色散。它已經用作寶石,儘管非常柔軟。
編者註:此參考頁面已更新,以表明鍶是一種鹼性金屬,而不是以前所述的鹼金屬。
其他資源