鍶

康熙字典

化學(xué)名詞解釋：

鍶 - 概述

鍶是堿土金屬中豐度最小的元素。主要的礦物有天青石和碳酸鍶礦?？捎呻娊馊廴诘穆然J而制得。用于制造合金、光電管，以及分析化學(xué)、煙火等。質(zhì)量數(shù)90的鍶是一種放射性同位素，可作β射線放射源，半衰期為25年。鋇、鍶、鈣和鎂同是堿土金屬，也是地殼中含量較多的元素。不過鋇和鍶在地殼中的含量與鈣、鎂相比，還是較少的。再加上它們的化合物的實(shí)際應(yīng)用不及鈣和鎂的化合物廣泛。因此它們的化合物比鈣和鎂的化合物晚些被人們認(rèn)識，只是戴維把鋇和鍶和鈣、鎂同時從化合物中電解分離出來。

鍶 - 綜合性質(zhì)

元素名稱：鍶

原子化焓：kJ /mol @25℃：163.2

熱容：J /(mol•K)：26.4

導(dǎo)電性：10^6/(cm•Ω)：0.0762

元素在宇宙中的含量：(ppm)：0.04

導(dǎo)熱系數(shù)：W/(m•K)：35.4

熔化熱(千焦/摩爾)：8.30

汽化熱(千焦/摩爾)：144.0

原子體積(立方厘米/摩爾)：33.7

元素符號：Sr

元素類型：金屬元素

元素在太陽中的含量(ppm)：0.05

太平洋表面 7.6

地殼中含量：(ppm)：370

相對原子質(zhì)量：87.62

原子序數(shù)：38

質(zhì)子數(shù)：38

中子數(shù)：50

同位素：Sr-84 Sr-86 Sr-87 Sr-88(放射)

摩爾質(zhì)量：88

原子半徑：2.45

所屬周期：5

所屬族數(shù)：IIA

電子層排布： 2-8-18-8-2

氧化態(tài)：Main Sr+2

晶胞為面心立方晶胞，每個晶胞含有4個金屬原子。

晶胞參數(shù)：

a = 608.49 pm

b = 608.49 pm

c = 608.49 pm

α = 90°

β = 90°

γ = 90°

莫氏硬度：1.5

電離能 (kJ /mol)

M - M+ 549.5

M+ - M2+ 1064.2

M2+ - M3+ 4210

M3+ - M4+ 5500

M4+ - M5+ 6910

M5+ - M6+ 8760

M6+ - M7+ 10200

M7+ - M8+ 11800

M8+ - M9+ 15600

M9+ - M10+ 17100

常見化合價：+2

單質(zhì)：鍶

單質(zhì)化學(xué)符號：Sr

顏色和狀態(tài)：

密度： 2.6

熔點(diǎn)： 769

沸點(diǎn)： 1384

鍶 - 發(fā)現(xiàn)

發(fā)現(xiàn)人：克勞福特、戴維 發(fā)現(xiàn)年代：1808年

發(fā)現(xiàn)過程：1808年，英國的克勞福特和戴維先后由鉛礦和鍶礦中發(fā)現(xiàn)了鍶。

大約在1787年間，在歐洲一些展覽會上展出從英國蘇格蘭思特朗蒂安(strontian)地方的鉛礦中采得的一種礦石。一些化學(xué)家認(rèn)為它是一種螢石。大約在1791到1792年間，英國化學(xué)家、醫(yī)生荷普研究了這種礦石，明確它是碳酸鹽，但是與碳酸鋇不同，肯定其中含有一種新土，就從它的產(chǎn)地Strontian命名它為strontia(鍶土)。1789年拉瓦錫發(fā)表的元素表中就沒有來得及把鍶土排進(jìn)去。而戴維卻趕上了，他在1808年利用電解法，從碳酸鍶中分離出金屬鍶，就命名為 strontium，元素符號用Sr。

鍶 - 來源及用途

元素來源：

鍶是堿土金屬中豐度最小的元素。主要的礦物有天青石和碳酸鍶礦?？捎呻娊馊廴诘穆然J而制得。

元素用途：

用于制造合金、光電管，以及分析化學(xué)、煙火等。質(zhì)量數(shù)90的鍶是一種放射性同位素，可作β射線放射源，半衰期為25年。鍶由于其很強(qiáng)的吸收X射線輻射功能和獨(dú)特的物理化學(xué)性能，而被廣泛應(yīng)用于電子、化工、冶金、軍工、輕工、醫(yī)藥和光學(xué)等各個領(lǐng)域。鋇、鍶、鈣和鎂同是堿土金屬，也是地殼中含量較多的元素。不過鋇和鍶在地殼中的含量與鈣、鎂相比，還是較少的。再加上它們的化合物的實(shí)際應(yīng)用不及鈣和鎂的化合物廣泛。因此它們的化合物比鈣和鎂的化合物晚些被人們認(rèn)識，只是戴維把鋇和鍶和鈣、鎂同時從化合物中電解分離出來。

鍶 - 應(yīng)用領(lǐng)域

隨著世界工業(yè)的不斷發(fā)展，鍶的使用領(lǐng)域也隨之而逐步擴(kuò)大和變化。19世紀(jì)末到本世紀(jì)初，人們用氫氧化鍶于制糖業(yè)，以提純甜菜糖漿;兩次世界大戰(zhàn)期間，鍶化合物廣泛用于生產(chǎn)煙火及信號彈;本世紀(jì)二三十年代，用碳酸鍶作煉鋼的脫硫劑，以除去硫、磷等有害雜質(zhì);50年代，在電解鋅生產(chǎn)中，用碳酸鍶提純鋅，其純度可達(dá)99.99%;60年代末，碳酸鍶廣泛用作磁性材料;鈦酸鍶用于電子計(jì)算機(jī)存儲器，氯化鍶用作火箭燃料;1968年發(fā)現(xiàn)碳酸鍶屏蔽X射線的功能，并將其應(yīng)用于彩色電視機(jī)熒屏玻璃，現(xiàn)需求量正在大幅度增長;鍶在其他領(lǐng)域中也不斷地?cái)U(kuò)大其應(yīng)用范圍。從此，鍶碳酸鹽和其他鍶化合物(鍶鹽)作為重要的無機(jī)鹽原料，受到人們普遍的關(guān)注與重視。

根據(jù)世界對鍶需求的穩(wěn)步增長及中國豐富的鍶礦資源和良好的鍶礦找礦前景，鍶礦資源除滿足中國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中自身需求外，還可發(fā)展鍶礦資源及其多種制品外向型礦業(yè)經(jīng)濟(jì)，參與國際競爭。因此，鍶礦資源不但是世界上重要的戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源，而且在中國國民經(jīng)濟(jì)中的地位與作用，也將日益上升、日趨重要。

醫(yī)學(xué)用途

把放射性的鍶-87m引入患者身體中，待骨骼吸收后，用輻射檢測器可測定其在人體骨骼中所處的位置，并確定人體中出現(xiàn)異常的情況。鍶-87m半衰期只有2.8小時，會很快從人體中排出，因此，人體所受幅射量很小。

鍶 - 礦物原料特點(diǎn)

鍶是自然界中廣泛分布的微量元素。鍶位于元素周期表第五周期第二族，是堿土金屬族元素之一。迄今，世界上已發(fā)現(xiàn)的鍶礦物約46種。而中國產(chǎn)出的鍶礦物也已達(dá)9種之多，其為：

1、天青石(Celestite)，(Sr，Ba，Ca)〔SO4〕天青石化學(xué)組成為SrO 56.42，SO3 43.58。但由于天青石成分中常含有以類質(zhì)同象形式存在的Ba和Ca，因此常可構(gòu)成類質(zhì)同象系列礦物鋇天青石(Barytocelestine)和鈣天青石(Calciocelestine)。 天青石常呈厚板狀或柱狀，集合體呈粒狀，偶見纖維狀、結(jié)核狀。天青石純凈晶體，為無色透明，通常呈白色、淺藍(lán)色等，玻璃光澤，解理面呈珍珠變彩。硬度3~3.5，性脆，比重3.9~4.0。

2、碳酸鍶礦(Strontianite)，Sr〔CO3〕又稱“ 菱鍶礦”。化學(xué)組成為SrO 70.19，CO2 29.81。常含鈣。合成實(shí)驗(yàn)表明，SrCO3和BaCO3間可形成完全的類質(zhì)同象系列，但自然界產(chǎn)出的碳酸鍶礦含Ba僅2%~3%，經(jīng)常有鈣置換鍶，鈣含量可達(dá)10.6%。礦物單晶體常呈針狀、矛頭狀、雙晶依(110)為雙晶面，集合體呈塊狀或纖維狀。 碳酸鍶礦通常為白色，有時因含雜質(zhì)，而成灰、黃、白、淺綠或褐色等，玻璃光澤，斷面呈油脂光澤，硬度3.5，性脆，比重3.76。碳酸鍶礦常與天青石礦伴生，通常分布于天青石礦體地表淋濾帶中，僅在個別具特定的地質(zhì)、地貌條件下的天青石礦，在潛水面及其以上部分方可能形成具工業(yè)價值的碳酸鍶礦體或礦床。

3、富鍶文石(Strontianiferous)，(Ca，Sr)〔CO3〕屬碳酸鍶礦-文石(SrCO3-CaCO3)系列的成員礦物之一，產(chǎn)于中國內(nèi)蒙古白云鄂博鐵鈮稀土礦床的脈狀含鈮稀土白云碳酸鹽巖中(梁有彬，1990)。伴生礦物有鈣碳鍶礦、鋇白云石、重晶石等。電子探針分析結(jié)果表明;CaO20.58，SrO 43.34，BaO 1.75，MgO 0.14，F(xiàn)eO 0.09，Ce2O3 0.45%，CO2 36.12%(化學(xué)分析)，總合102.47%。

4、硫磷鋁鍶石(Svanbergite)，(Sr，Ca)Al3〔(PO4)1.4(SO4)0.6〕2(OH)5•H2O，屬磷鋁鍶石(Goyazite)，SrAl3〔PO4〕2(OH)5•H2O的變種，鍶部分被鈣代替，〔PO4〕3-部分被〔SO4〕2-取代。產(chǎn)于四川上泥盆統(tǒng)沙窩子組(D3S)底部什邡磷礦床中(王素肱，1989;劉秀清等，1989)。屬三方晶系，礦物呈粒狀、板狀、柱狀，菱形六面體，構(gòu)成具環(huán)帶結(jié)構(gòu)的渾圓豆粒狀及扇形碎屑。單礦物化學(xué)成分為：Al2O3 33.01，CaO 3.81，SrO 16.81，P2O5 22.71，SO3 8.23，H2O+ 13.34，F(xiàn)e2O3 0.90，MnO 0.02，MgO 0.48，Na2O 0.06，F(xiàn)0.53，TiO2 0.20，CO2 0.12，總計(jì)100.22%。

5、砷鋁鍶石(Arsenogoyazite)，SrAl3〔ASO4〕2(OH)作為新礦物首次發(fā)現(xiàn)于德國(Walenta et al.，1984)，與磷鋁鍶石分別是As+P的兩個端員礦物。中國首先發(fā)現(xiàn)于新疆某地含金蝕變帶的人工重砂中(張如柏等，1987)。共生礦物有磁鐵礦、石榴子石、鋯石、磷灰石等。礦物屬三方晶系，為白色粒狀集合體，粒徑0.02~0.1mm，D=3.65，H=3.1~3.2。探針分析結(jié)果表明：SrO18.37，BaO 0.00，CaO 0.91，Al2O3 30.42，As2O5 39.07，Ce2O3 0.68，F(xiàn)eO 0.40，SiO2 0.10，SO3 0.51，H2O+ 9.58，總計(jì)100.04%。

6、鉀鍶礬(Kalistrontite)，K2Sr(SO4)2，首次發(fā)現(xiàn)于原蘇聯(lián)某地的鹽層下部(Bopohba，1962)。在中國見于四川農(nóng)樂的雜鹵石巖、雜鹵石質(zhì)硬石膏巖、硬石膏巖和綠豆巖中(莫珉，1987)。屬三方晶系，一般呈梭狀、紡錘狀、柱狀的自形晶，粒徑0.1~2mm，星散分布于上述巖石中。礦物呈棕色、灰白色、白色，性脆，D=3.34。礦石化學(xué)分析結(jié)果為：K2O24.48，SrO 22.60，SO3 45.31，CaO 4.89，MgO 1.01，BaO 0.14，F(xiàn)e2O3 0.07，Cl 0.15，SiO2 1.60，H2O 0.17，不溶殘余物0.35，合計(jì)100.77%。

7、鍶磷鈣鋁礬(Strontium woodhouseite)，(Ca0.77Sr0.33Ba0.04)Al3〔(SO4)(PO4)〕(OH)6屬菱磷鋁鍶礬(Svanbergite)與磷鈣鋁礬族的中間過渡型礦物(秦淑英等，1984)。發(fā)現(xiàn)于安徽省某鐵礦床中，與赤鐵礦共生，呈脈狀產(chǎn)于蝕變粗安巖中。礦物屬三方晶系，白色，顯微鏡下呈無色透明微晶集合體。H=4.5，D=3.15。礦物化學(xué)分析結(jié)果為：Al2O3 33.47，CaO 9.11，SrO 7.78，BaO 1.28，P2O5 18.15，SO3 16.85，H2O+ 12.53，MgO 0.09，V2O5 0.28，ΣREE0.23%。

8、鈣碳鍶鈰礦(Calcian ancylite)，TR1.02(Sr0.56Ca0.43Ba0.05)1.04〔(CO3)2•(OH)〕屬碳鍶鈰礦(Ancylite)的一個含鈣較高的亞種。先后發(fā)現(xiàn)于山東某地與霓輝正長巖有關(guān)的氣成熱液稀土礦床中(錢定福，1979)和四川某地泥盆紀(jì)地層的沉積磷礦床中(王濮等，1987)。礦物呈無色或 淡黃色，他形或半自形細(xì)晶結(jié)合體。斜方晶系。D=3.96，化學(xué)分析結(jié)果為：SrO16.00，BaO 2.43，CaO 6.72，TR2O3 47.73(La2O 20.38，Ce2O3 22.75，Pr6O11 1.39，Nd2O3 3.15，Sm2O3 0.07)，MgO 0.10，MnO 0.03，SiO2 1.15，U3O8 0.005，K2O0.18，Na2O 0.21，CO2 23.55，H2O+ 2.52，合計(jì)100.66%。

9、鍶碳鈰鈉礦(Strontium Carbocernaite)，(Ca0.42Sr0.21TR0.21Na0.18Ba0.02)〔CO3〕1961年首次發(fā)現(xiàn)于原蘇聯(lián)科拉半島。中國發(fā)現(xiàn)于山東某地的稀土礦床中，與鈣碳鍶鈰礦共生。礦物屬斜方晶系，白色中粗粒狀，最大粒徑達(dá)2 cm。化學(xué)分析結(jié)果為;TR2O3 26.51，CaO 18.09，SrO 16.10，BaO 1.93，F(xiàn)e2O3 0.04，MnO 0.28，K2O 0.09，Na2O 4.06，CO2 33.01，H2O+ 3.77，H2O- 0.09，合計(jì)103.97%(樣品混入少量方解石及2%~3%的綠泥石、氧化鐵等礦物)。但作為工業(yè)上提取鍶的最主要礦物為天青石，僅少數(shù)礦床利用碳酸鍶礦。硫磷鋁鍶石及含鍶地下鹵水等，作為潛在的綜合利用對象，同具一定的工業(yè)意義。