Стронцій (лат. Strontium), Sr, хімічний елемент II групи періодичної Системи Менделєєва, атомний номер 38, атомна маса 87,62, сріблисто-білий метал. Природний С. складається з суміші чотирьох стабільних ізотопів: 84 Sr, 86 Sr, 87 Sr і 88 Sr; найбільш поширений 88 Sr (82,56%).
Штучно отримані радіоактивні ізотопи з масовими числами від 80 до 97, у тому числі 90 Sr ( Т 1 / 2 = 27,7 років), що утворюється при діленні урану. У 1790 шотландська лікарка А. Крофорд, досліджуючи знайдений поблизу населеного пункту Строншиан (у Шотландії) мінерал, виявив, що він містить невідому раніше «землю», яка була названа стронцианом. Пізніше виявилось, що це окисел С. SRO. У 1808 Р. Деві, піддаючи електролізу з ртутним катодом суміш зволоженого гідроокису Sr(ВІН) 2 з окислом ртуті, отримав амальгаму С.
Поширення в природі. Середній вміст С. в земній корі (кларк) 3,4-10 2 % по масі, в геохімічних процесах він є супутником кальцію. Відомо близько 30 мінералів С.: найважливіші — целестин Srso 4 і стронцианіт Srco 3 . У магматичних породах С. знаходиться переважно в розсіяному вигляді і входить у вигляді ізоморфної домішки в кристалічну решітку кальцієвих, калієвих і барієвих мінералів. У біосфері С. накопичується в карбонатних породах і особливо в осіданнях солоних озер і лагун (родовища целестину).
Фізичні і хімічні властивості. При кімнатній температурі грати С. кубічна гранецентрована (а-sr) з періодом а = 6,0848 ; при температурі вище 248 °С перетворюється на гексагональну модифікацію (b-sr) з періодами грат а =4,32 і з = 7,06 ; при 614 °С переходить в кубічну об'емноцентрірованную модифікацію (g-sr) з періодом а = 4,85 . Атомний радіус 2,15, іонний радіус Sr 2 + 1,20 . Щільність a - форми 2,63г/см 3 (20 °С); t пл 770 °С, t кіп 1383 °С; питома теплоємність 737,4 кдж/ ( кг· До) [0,176 кал/ ( г· °С)]; питомий електроопір 22.76-10 -6 ом·см 3 С. парамагнітен, атомна магнітна сприйнятливість при кімнатній температурі 91,2·10 -6 . С. — м'який пластичний метал, легко ріжеться ножем. Конфігурація зовнішньої електронної оболонки атома Sr 5s 2 , в з'єднаннях зазвичай має міру окислення +2. С. — лужноземельний метал, по хімічних властивостях схожий з Ca і Ba. Металевий С. швидко окислюється на повітрі, утворюючи жовтувату поверхневу плівку, що містить окисел SRO, перекис Sro 2 і нітрид Sr 3 N 2 . З киснем за звичайних умов утворює окисел SRO (сірувато-білий порошок), який на повітрі легко переходить в карбонат Srco 3 : з водою енергійно взаємодіє, утворюючи гідроокис Sr (ВІН) 2 — підстава сильніша, ніж Ca (ВІН) 2 . При нагріванні на повітрі легко запалав, а порошкоподібний С. на повітрі самовозгораєтся, тому зберігають С. в герметично закритих судинах під шаром гасу. Бурхливо розкладає воду з виділенням водню і утворенням гідроокису. При підвищених температурах взаємодіє з воднем (>200 °С), азотом (>400 °С), фосфором, сіркою і галогенами. При нагріванні утворює інтерметалеві з'єднання з металами, наприклад Srpb 3 , Srag 4 , Srhg 8 , Srhg 12 . З солей С. добре растворіми у воді галогеніди (окрім фториду), нітрат, ацетат, хлорат; важко растворіми карбонат, сульфат, оксалат і фосфат. Осадження С. у вигляді оксалата і сульфату використовують для його аналітичного визначення. Багато солей С. утворюють кристалогідрати, що містять від 1 до 6 молекул кристалізаційної води. Сульфід SRS поступово гидролізуєтся водою: нітрид Sr 3 N 2 (чорні кристали) легко розкладається водою з виділенням Nh 3 і Sr (ВІН) 2 . С. добре розчиняється в рідкому аміаку, даючи розчини темно-синього кольору.
Здобуття і вживання. Основною сировиною для здобуття з'єднань С. служать концентрати від збагачення целестину і стронцианіта. Металевий С. отримують відновленням окислу С. алюмінієм при 1100—1150 °С:
4sro + 2ai = 3sr + Sro·al 2 O 3 .
Процес ведуть в електровакуумних апаратах [при 1 н/м 2 (10 -2 мм рт. ст. )] періодичної дії. Пари С. конденсуються на охолодженій поверхні вставленого в апарат конденсатора; після закінчення відновлення апарат заповнюють аргоном і розплавляють конденсат, який стікає у виливницю. С. отримують також електролізом розплаву, що містить 85% Srcl 2 і 15% KCI, проте при цьому процесі вихід по струму невеликий, а метал виявляється забрудненим солями, нітридом і окислом. У промисловості електролізом з рідким катодом отримують сплави С., наприклад з оловом.
Практичне вживання металевого С. невелико. Він служить для розкислювання міді і бронзи. -90 Sr — джерело b-віпромінювання в атомних електричних батареях. С. використовується для виготовлення люмінофорів і фотоелементів, а також сильно пірофорних сплавів. Окисел С. входить до складу деяких оптичних стекол і оксидних катодів електронних ламп. З'єднання С. забарвлюють полум'я в інтенсивний вишнево-червоний колір, завдяки чому деякі з них знаходять вживання в піротехніці. Стронцианіт вводять в шлак для очищення високосортних сталей від сірки і фосфору; карбонат С. використовують в тих, що не випаровуються геттерах, а також додають до складу стійкої до атмосферних дій глазурі і емалей для покриття фарфору, сталей і жароміцних сплавів. Хромат Srcro 4 — дуже стійкий пігмент для виготовлення художніх фарб, титанат Srtio 3 застосовують як сегнетоелектрік, він входить до складу пьезокераміки. Стронцієві солі жирних кислот («стронцієве мило») використовують для виготовлення спеціальних консистентних мастил.
Солі і з'єднання С. малотоксични; при роботі з ними слід керуватися правилами техніки безпеки з солями лужних і лужноземельних металів. Див. також розділи Стронцій в організмі і Стронцій-90.
М. Е. Ерликина.
Стронцій в організмі. С. — складова частина мікроорганізмів, рослин і тварин. В морських радіолярій (акантарій) скелет складається з сульфату С. — целестину. Морські водорості містять 26—140 міліграми С. на 100 г сухої речовини, наземні рослини — 2,6, морські тварини — 2—50, наземні тварини — 1,4, бактерії — 0,27—30. Накопичення С. різними організмами залежить не лише від їх вигляду, особливостей, але і від співвідношення в середовищі С. з ін. елементами, головним чином з Ca і Р, а також від адаптації організмів до певного геохімічного середовища.
Тварини отримують С. з водою і їжею. Всмоктується С. тонким, а виділяється в основному товстим кишечником. Ряд речовин (полісахариди водоростей, катіонообмінні смоли) перешкоджає засвоєнню С. Главноє депо С. в організмі — кісткова тканина, в золі якої міститься близько 0,02% С. (у ін. тканинах — близько 0,0005%). Надлишок солей С. в раціоні щурів викликає «стронцієвий» рахіт. У тварин, що мешкають на грунтах із значною кількістю целестину, спостерігається підвищений вміст С. в організмі, що приводить до ламкості кісток, рахіту і ін. захворюванням. У біогеохімічних провінціях, багатих С. (ряд районів Центральної і Східної Азії, Північної Європи і ін.), можлива т.з. уровськая хвороба .
Р. Р. Полікарпов.
Стронцій-90. Серед штучних ізотопів С. його довгоживучий радіонуклід 90 Sr — один з важливих компонентів радіоактивного забруднення біосфери. Потрапляючи в довкілля, 90 Sr характеризується здатністю включатися (головним чином разом з Ca) в процеси обміну речовин в рослин, тварин і людини. Тому при оцінці забруднення біосфери 90 Sr прийнято розраховувати відношення 90 Sr/ca в стронцієвих одиницях (1 с. е. = 1 мк мккюрі 90 Sr на 1 г Ca). При пересуванні 90 Sr і Ca по біологічних і харчових ланцюгах відбувається дискримінація С., для кількісного вираження якої знаходять «коефіцієнт дискримінації», відношення 90 Sr/ca в подальшій ланці біологічного або харчового ланцюга до цієї ж величини в попередній ланці. У кінцевій ланці харчового ланцюга концентрація 90 Sr, як правило, значно менше, ніж в початковому.
В рослини 90 Sr може поступати безпосередньо при прямому забрудненні листя або з грунту через коріння (при цьому великий вплив має типа грунту, се вологість, ph, вміст Ca і органічних речовин і т.д.). Відносно більше нагромаджують 90 Sr бобові рослини, корне- і бульбоплоди, менше — злаки, у тому числі зернові, і льон. У насінні і плодах накопичується значно менше 90 Sr, чим в ін. органах (наприклад, в листі і стеблах пшениці 90 Sr в 10 разів більше, ніж в зерні). У тварин (поступає в основному з рослинною їжею) і людини (поступає в основному з коров'ячим молоком і рибою) 90 Sr накопичується головним чином в кістках. Величина відкладення 90 Sr в організмі тварин і людини залежить від віку особини, кількості радіонукліда, що поступає, інтенсивності зростання нової кісткової тканини і ін. Велику небезпеку 90 Sr представляє для дітей, в організм яких він поступає з молоком і накопичується в швидко зростаючій кістковій тканині.
Біологічна дія 90 Sr пов'язане з характером його розподілу в організмі (накопичення в скелеті) і залежить від дози b-опромінення, що створюється їм і його дочернім радіоізотопом 90 Y. При тривалому вступі 90 Sr в організм навіть у відносно невеликих кількостях, в результаті безперервного опромінення кісткової тканини, можуть розвиватися лейкемія і рак кісток. Істотні зміни в кістковій тканині спостерігаються при вмісті "°Sr в раціоні близько 1 мккюрі на 1 г Ca. Висновок в 1963 в Москві Договору про заборону випробувань ядерної зброї в атмосфері, космосі і під водою привело до майже повного звільнення атмосфери від 90 Sr і зменшенню його рухливих форм в грунті.
Ст А. Кальченко.
Літ.: Бурков Ст Ст, Подпоряна Е. До., Стронцій, М., 1962; Булдаков Л. А. і Моськальов Ю. І., Проблеми розподілу і експериментальної оцінки допустимих рівнів Cs 137 , Sr 90 і Ru 106 , М., 1968; Юдінцева Е. Ст, Гулякин І. Ст, Агрохімія радіоактивних ізотопів стронцію і цезію, М., 1968; Метаболізм стронцію. Сб. статей, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1971; Радіоактивність і їжа людини, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1971; Ковальський Ст Ст, Геохімічна екологія, М., 1974; Хеморадіоекология пелагиалі і бенталі, До., 1974; Bowen Н. J. М., Trace elemetns in biochemistry, L. — N. Y., 1966.
