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鍶（Strontium）是(shi)一種化學(xue)元素，元素符(fu)號是(shi)Sr，被(bei)發現于1791-1792年間(jian)，英(ying)國(guo)化學(xue)家(jia)、醫生(sheng)荷普研究礦石時，肯定其中(zhong)含有(you)一種新土，就從它的產地Strontian命名它為strontia（鍶土）。

鍶是(shi)一種(zhong)銀白(bai)色帶黃色光澤的(de)堿土金屬。是(shi)堿土金屬中豐度(du)第二小的(de)元素，僅次于(yu)鈹。單(dan)質可由電(dian)(dian)解熔融的(de)氯化鍶而制(zhi)得。鍶元素廣泛存在(zai)在(zai)土壤(rang)、海(hai)水中，是(shi)一種(zhong)微量元素，具有防止動脈硬化，防止血栓形成的(de)功能。用于(yu)制(zhi)造(zao)合(he)金、光電(dian)(dian)管、煙火、化學試劑等(deng)。同位素90鍶有放射性，半衰期(qi)是(shi)28.1年，可作β射線放射源(yuan)。

發現簡史

鍶的(de)(de)發現(xian)是從一(yi)(yi)種(zhong)礦石開始的(de)(de)。大約(yue)在(zai)1787年間，在(zai)歐洲(zhou)一(yi)(yi)些(xie)展覽會上展出從英國蘇格蘭恩特(te)朗蒂安地(di)方的(de)(de)鉛礦中(zhong)采(cai)得的(de)(de)一(yi)(yi)種(zhong)礦石。一(yi)(yi)些(xie)化學家認為它(ta)是一(yi)(yi)種(zhong)螢石。

1790年間英國醫(yi)生(sheng)克勞福德(de)分(fen)析研究了這(zhe)種礦石，把它(ta)溶(rong)解在(zai)(zai)鹽酸中(zhong)，獲得(de)一種氯化(hua)物，在(zai)(zai)多(duo)方面和(he)氯化(hua)鋇的(de)(de)(de)性質(zhi)不同(tong)。這(zhe)種氯化(hua)物在(zai)(zai)水中(zhong)的(de)(de)(de)溶(rong)解度(du)比(bi)氯化(hua)鋇大(da)，在(zai)(zai)熱水中(zhong)的(de)(de)(de)溶(rong)解度(du)又比(bi)在(zai)(zai)冷水中(zhong)大(da)得(de)多(duo)，在(zai)(zai)溶(rong)于水后使溫(wen)度(du)降低(di)的(de)(de)(de)效應較(jiao)大(da)。它(ta)和(he)氯化(hua)鋇的(de)(de)(de)結晶形也不同(tong)。他認為(wei)其中(zhong)可能(neng)存在(zai)(zai)一種新土（氧化(hua)物）。

此后不久，大(da)(da)約在(zai)1791～1792年間，英(ying)國(guo)化學(xue)家、醫生荷普再次研究了(le)這種礦石，明確(que)它是碳酸鹽(yan)，但是與(yu)碳酸鋇不同，肯定其中(zhong)含有一種新土(tu)(tu)(tu)，就從它的產地Strontian命名它為strontia（鍶(si)土(tu)(tu)(tu)）。他指出鍶(si)土(tu)(tu)(tu)比石灰和重(zhong)土(tu)(tu)(tu)更易吸(xi)收水分，它在(zai)水中(zhong)的溶解度很大(da)(da)，且(qie)在(zai)熱水中(zhong)的比在(zai)冷水中(zhong)溶解的量大(da)(da)得多(duo)。并(bing)且(qie)他指出它的化合物在(zai)火焰中(zhong)呈洋紅色，而鋇的化合物在(zai)火焰中(zhong)呈現綠色。

這樣，在(zai)(zai)1789年拉瓦錫(xi)發表(biao)的元素表(biao)中就沒(mei)有來得及把鍶土排進去，戴(dai)維卻趕上(shang)了(le)，在(zai)(zai)1808年利用電解法，從碳酸鍶中分離出金屬鍶，就命名為strontium，元素符號為Sr。

元素分布

世界范圍內的(de)(de)土壤樣(yang)本都含有(you)大約300mg/kg的(de)(de)鍶(si)。輸入(ru)到(dao)海(hai)洋的(de)(de)鍶(si)主(zhu)要(yao)（80%）是(shi)由于碳(tan)酸(suan)鹽(yan)、硫酸(suan)鹽(yan)的(de)(de)風化(hua)。海(hai)水(shui)(shui)含有(you)7mg/L的(de)(de)鍶(si)，相對于天青(qing)石沉淀來說，是(shi)不飽和的(de)(de)。Sr在鹽(yan)中(zhong)的(de)(de)濃(nong)度為221μg/g。世界河水(shui)(shui)的(de)(de)鍶(si)/鈣(gai)比率是(shi)5×10-3，以河水(shui)(shui)含鍶(si)68.5μg/L計算，排放到(dao)海(hai)水(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)鍶(si)（至少）是(shi)22噸/年(nian)。天青(qing)石組成了浮游生物棘谷蟲的(de)(de)骨骼（灰(hui)燼中(zhong)有(you)21.8%的(de)(de)Sr）。有(you)證據表明，動(dong)物骨骼中(zhong)的(de)(de)鍶(si)含量比人的(de)(de)高。

鍶在(zai)地殼中的豐(feng)度為3.7×10-2%，最重要的礦物是(shi)天青石SrSO4和菱鍶礦SrCO3。

理化性質

鍶(si)在(zai)空氣(qi)中加熱到熔(rong)點時立即燃(ran)燒，火焰(yan)呈紅色。自(zi)(zi)然界(jie)存在(zai)鍶(si)-84、鍶(si)-86、鍶(si)-87、鍶(si)-88四種(zhong)穩(wen)定同位(wei)素，自(zi)(zi)然界(jie)中的鍶(si)-90是(shi)鈾-235的裂變產(chan)物(wu)，半(ban)衰(shuai)期(qi)為28.1年。

基本性質

外觀 銀白(bai)色的，有(you)光(guang)澤(ze)的金屬(shu)，屬(shu)立(li)方晶系

質地 質軟

導電性 容易導電

傳熱性 容易傳熱

密度 2.54g/cm3

熔點 769℃

沸點 1384℃

原子體積(ji) 34.496cm3/mol

原子半(ban)徑 215pm

鍶(si)的化(hua)學性(xing)質(zhi)活潑，加熱到熔點（769℃）時可以燃燒生成氧(yang)化(hua)鍶(si)（SrO），在加壓條件(jian)下(xia)跟氧(yang)氣化(hua)合生成過氧(yang)化(hua)鍶(si)（SrO2）。

鍶跟(gen)(gen)鹵素、硫、硒等容易化(hua)(hua)合，常(chang)溫時(shi)可以(yi)跟(gen)(gen)氮化(hua)(hua)合生成氮化(hua)(hua)鍶（Sr3N2），加(jia)熱(re)時(shi)跟(gen)(gen)氫化(hua)(hua)合生成氫化(hua)(hua)鍶（SrH2）。跟(gen)(gen)鹽酸(suan)、稀(xi)硫酸(suan)劇(ju)烈反應放出(chu)氫氣。

鍶(si)在(zai)常(chang)溫下跟水反應(ying)生成氫氧(yang)化鍶(si)和氫氣(qi)。鍶(si)在(zai)空氣(qi)中表(biao)面會被氧(yang)化成黃色。由于鍶(si)很活潑，應(ying)保存在(zai)煤油(you)中。

鍶是(shi)一種活潑金屬，化學性質與Ca或Ba類似。水溶性鍶鹽有SrX2，這(zhe)里X=Cl-，Br-，I-，NO2-，NO3-，ClO3-，ClO4-，BrO3-，CN-。含有C22-的SrC2和Sr3N2有顯著的離子性。不溶于水的Sr鹽有SrF2、SrSO3，SrSO4，SrMoO4，SrHP4，SrSeO4、SrB6等(deng)。

Pedersen發現的(de)多環醚，所謂的(de)冠狀(zhuang)化(hua)合物(wu)，以(yi)及(ji)被Lehn等發現并稱為(wei)“穴狀(zhuang)配體”的(de)重阿扎聚氧化(hua)二環化(hua)合物(wu)也會和(he)Sr2+形成1：1的(de)化(hua)合物(wu).。

應用領域

鍶是堿土金屬中豐度第二(er)小的元素。在(zai)自然界主(zhu)要以化(hua)合態存(cun)在(zai)，主(zhu)要的礦石(shi)有天青石(shi)（SrSO4），菱(ling)鍶礦（SrCO3）。

不論是(shi)在用碳還原(yuan)SrS然后反應的(de)(de)制(zhi)造過(guo)(guo)程(cheng)中還是(shi)在蘇(su)打處(chu)理(li)過(guo)(guo)程(cheng)中，天青石都是(shi)制(zhi)造SrCO3的(de)(de)起始物質(zhi)，由于(yu)(yu)碳酸鍶可以制(zhi)造出其它(ta)Sr化(hua)合物，用于(yu)(yu)提純(chun)制(zhi)造陶瓷永磁體的(de)(de)Zn（清除Pb和Cd），用作制(zhi)造電視熒光屏(ping)，它(ta)是(shi)最(zui)重(zhong)要的(de)(de)Sr化(hua)合物。Sr(NO3)2用于(yu)(yu)煙火裝置，SrO用于(yu)(yu)鋁的(de)(de)冶(ye)煉，Sr、SrCl2用于(yu)(yu)修補牙(ya)齒(chi)。Sr(OH)2早已用于(yu)(yu)磨拉石的(de)(de)提純(chun)。

金屬鍶(si)用(yong)于(yu)制造合(he)金、光電(dian)管(guan)、照(zhao)明燈(deng)。它的化合(he)物(wu)用(yong)于(yu)制信號彈、煙(yan)火等。

鍶-90可做β射線的放射源，對人(ren)體(ti)(ti)有相當大的危害(hai)，半衰(shuai)期為28.1年，它在核試驗中(zhong)由鈾產(chan)生，以粉塵的形態(tai)被人(ren)體(ti)(ti)吸入，對人(ren)體(ti)(ti)產(chan)生放射性傷害(hai)。

鍶-87m因其會釋放γ射(she)(she)線(xian)而在醫學上有一定(ding)的應用(yong)。把鍶-87m引(yin)入患者體(ti)(ti)(ti)內，待骨骼吸收后，用(yong)輻(fu)射(she)(she)檢測器可測定(ding)其在人(ren)(ren)體(ti)(ti)(ti)骨骼中所處的位(wei)置，并(bing)確(que)定(ding)人(ren)(ren)體(ti)(ti)(ti)中出現異常的情況。鍶-87m雖然半(ban)衰期只(zhi)有2.8小時，但會很快從(cong)人(ren)(ren)體(ti)(ti)(ti)中排出，因此(ci)，人(ren)(ren)體(ti)(ti)(ti)所受輻(fu)射(she)(she)量很小。

中(zhong)國鍶(si)原子(zi)光(guang)(guang)鐘(zhong)：與現行的銫(se)原子(zi)鐘(zhong)比(bi)較，中(zhong)國鍶(si)原子(zi)光(guang)(guang)鐘(zhong)具有實現更高準(zhun)確度(du)(du)的潛力，被公認為下一代(dai)(dai)時間頻率基(ji)準(zhun)。用光(guang)(guang)鐘(zhong)替代(dai)(dai)現行的銫(se)原子(zi)噴(pen)泉(quan)鐘(zhong)來重新定(ding)義秒，可以顯著提(ti)高衛星導航系統的定(ding)位(wei)精度(du)(du)。

制備方法

工業上(shang)從(cong)天(tian)青(qing)石(shi)礦提取鍶(si)鹽。常用熱還原法，用鋁還原氧化(hua)(hua)鍶(si)制(zhi)備金屬鍶(si)，或(huo)電解熔融的氯(lv)化(hua)(hua)鍶(si)和氯(lv)化(hua)(hua)鉀制(zhi)備金屬鍶(si)。

注意事項

放射性鍶進(jin)入人體后會導致癌癥。

鍶鹽(yan)工廠工人的膽堿酯(zhi)酶、乙酰膽堿酯(zhi)酶活性(xing)在(zai)職業暴(bao)露期間會(hui)被明顯削弱。

放射性90Sr存在于核爆炸的輻(fu)射微塵中(zhong)。由(you)于鍶和鈣性質相(xiang)似，它是一(yi)種強烈(lie)的污染(ran)源(yuan)。在IPCS-WHO的環境健康標準(zhun)文獻中(zhong)曾概括了90Sr的人放射性暴(bao)露。

英國(guo)的Papworth研究了(le)Sr的吸收和在骨骼中的轉(zhuan)變。

澳大利亞的(de)鍶暴(bao)露工(gong)人(ren)尿液中的(de)濃(nong)度為0.5-5.0pCl/L（正常的(de)是<2pCl/L）。

美國一項長達18年的(de)對獵犬的(de)90Sr終生毒(du)性(xing)研究觀察(cha)到毒(du)性(xing)和(he)劑量有關(guan)。

哺乳動物對(dui)Sr的排(pai)泄(xie)模(mo)式(shi)隨物種不同而不同。對(dui)人類來說(shuo)吸(xi)收的鍶有90%通過尿液(ye)排(pai)泄(xie)。

食物中的藻酸(suan)鈉會(hui)加速老(lao)鼠對Sr的排泄。

只(zhi)有(you)蘇聯規定(ding)了Sr化合物的TLV。對于Sr(NO3)2，SrO，Sr(OH)2浮質，建議的極(ji)限是1mg Sr/m3。飲用水中(zhong)允許的忍(ren)耐極(ji)限是2mg Sr/L。

德國沒有規定SrCrO4的(de)(de)MAK值，但是建議的(de)(de)技術指導濃(nong)度是0.1mg CrO3/m3。

沒(mei)有(you)發現文獻中(zhong)有(you)正常血清鍶(si)(si)濃(nong)度(du)值。Schroder和Nason提出在全(quan)身(shen)的(de)(de)血中(zhong)有(you)0.17mg的(de)(de)鍶(si)(si)。Biswas等研究了指甲中(zhong)的(de)(de)鍶(si)(si)濃(nong)度(du)，一(yi)個澳大利(li)亞小組測量了骨(gu)骼中(zhong)的(de)(de)鍶(si)(si)濃(nong)度(du)（100-120mg Sr/kg）。牙齒表層琺(fa)瑯(lang)的(de)(de)鍶(si)(si)濃(nong)度(du)為(wei)300mg/kg，這是由于飲用(yong)水中(zhong)含(han)有(you)鍶(si)(si)（0.02-34mg/L）。