מתכת סטרונציום מיוצרת כעת בתהליך אלונותרמי. תחמוצת SrO מעורבבת עם אבקת אלומיניום או שבבים ובטמפרטורה של 1100 ... 1150 מעלות צלזיוס בתנור ואקום חשמלי (לחץ של 0.01 מ"מ כספית) מתחילה התגובה:
4SrO + 2Al → 3Sr + Al 2 O 3 SrO.
האלקטרוליזה של תרכובות סטרונציום (השיטה בה משתמש דייווי) פחות יעילה.
יישומים של סטרונציום מתכתי
סטרונציום היא מתכת פעילה. זה מונע את היישום הרחב שלו בטכנולוגיה. אבל, מצד שני, הפעילות הכימית הגבוהה של סטרונציום מאפשרת להשתמש בו באזורים מסוימים של הכלכלה הלאומית. בפרט, הוא משמש בהתכה של נחושת וברונזה - סטרונציום קושר גופרית, זרחן, פחמן ומגביר את נזילות הסיגים. לפיכך, סטרונציום תורם לטיהור המתכת מזיהומים רבים. בנוסף, תוספת של סטרונציום מגבירה את קשיות הנחושת, כמעט מבלי להפחית את המוליכות החשמלית שלה. סטרונציום מוכנס לצינורות ואקום חשמליים כדי לספוג את החמצן והחנקן שנותרו, כדי להפוך את הוואקום לעומק יותר. סטרונציום מטוהר שוב ושוב משמש כחומר מפחית בייצור אורניום.
בנוסף:
סטרונציום-90 (אנגלית סטרונציום-90) - רַדִיוֹאַקטִיבִי נוקליד יסוד כימי סטרונציום עם מספר אטומי 38 ומספר מסה 90. הוא נוצר בעיקר במהלך ביקוע גרעיני ב כורים גרעיניים ו נשקים גרעיניים.
לתוך הסביבה 90 Sr נכנס בעיקר במהלך פיצוצים גרעיניים ופליטות מ תחנת כוח גרעינית.
סטרונציום הוא אנלוגי סִידָן והוא מסוגל להיות מופקד בחוזקה בעצמות. חשיפה לקרינה ארוכת טווח 90 Sr ומוצרי הריקבון שלו משפיעים על רקמת העצם ומח העצם, מה שמוביל להתפתחות מחלת קרינה, גידולים של רקמה המטופואטית ועצמות.
יישום:
90 Sr הוחל בייצור מקורות אנרגיה רדיואיזוטופים בצורה של סטרונציום טיטנאט (צפיפות 4.8 גרם/ס"מ³, שחרור אנרגיה כ-0.54 W/cm³).
אחד היישומים הרחבים ביותר 90 Sr - מקורות בקרה של מכשירים דוסימטריים, לרבות הגנה צבאית ואזרחית. הנפוץ ביותר - סוג "B-8" עשוי כמצע מתכת המכיל בשקע טיפת שרף אפוקסי המכילה את התרכובת 90 האב כדי להבטיח הגנה מפני היווצרות אבק רדיואקטיבי באמצעות שחיקה, התכשיר מכוסה בשכבה דקה של נייר כסף. למעשה, מקורות כאלה של קרינה מייננת הם מורכבות 90 סר- 90 Y, שכן איטריום נוצר ברציפות במהלך ריקבון הסטרונציום. 90 סר- 90 Y הוא מקור בטא כמעט טהור. בניגוד לתרופות רדיואקטיביות גמא, תרופות בטא קלות להגנה בשכבת פלדה דקה יחסית (כ-1 מ"מ), מה שהוביל לבחירה בתרופה בטא לצורכי בדיקה, החל מהדור השני של ציוד דוסימטרי צבאי (DP-2). , DP-12, DP-63).
סטרונציום היא מתכת לבנה כסופה, רכה, רקיעה. מבחינה כימית, הוא פעיל מאוד, כמו כל מתכות אדמה אלקליין. מצב חמצון + 2. סטרונציום מתחבר ישירות בחימום עם הלוגנים, זרחן, גופרית, פחמן, מימן ואפילו חנקן (בטמפרטורות מעל 400 מעלות צלזיוס).
סיכום
אז, סטרונציום משמש לעתים קרובות בכימיה, מטלורגיה, פרטכניקה, אנרגיית מימן אטומית וכן הלאה. ולכן, היסוד הכימי הזה עושה את דרכו יותר ויותר בביטחון לתעשייה, הביקוש אליו גדל כל הזמן. סטרונציום שימושי גם ברפואה. ההשפעה על גוף האדם של סטרונציום טבעי (רעיל נמוך, בשימוש נרחב לטיפול באוסטיאופורוזיס). לסטרונציום רדיואקטיבי כמעט תמיד יש השפעה שלילית על גוף האדם.
אבל האם הטבע יוכל לספק את צרכי האנושות במתכת זו?
בטבע, יש מרבצי סטרונציום כביכול גדולים למדי של סטרונציום, למשל, במדבריות קליפורניה ואריזונה בארה"ב (אגב, הבחינו שסטרונציום "אוהב" אקלים חם, אז זה הוא הרבה פחות נפוץ במדינות צפוניות.). בעידן השלישוני, אזור זה היה זירת פעילות וולקנית אלימה.
מים תרמיים, שעלו יחד עם לבה מבטן האדמה, היו עשירים בסטרונציום. אגמים הממוקמים בין הרי געש צברו את היסוד הזה, ויצרו עתודות מוצקות מאוד שלו במשך אלפי שנים.
יש גם סטרונציום במימי קארה-בוגז-גול. התאדות מתמדת של מי המפרץ מביאה לכך שריכוז המלחים עולה כל הזמן ולבסוף מגיע לנקודת הרוויה - המלחים משקעים. תכולת הסטרונציום במשקעים אלה היא לפעמים 1 - 2%.
לפני מספר שנים גילו גיאולוגים מרבץ משמעותי של צלסטיט בהרי טורקמניסטן. השכבות הכחולות של מינרל יקר ערך זה שוכנות על מורדות הגאיות והקניונים העמוקים של קושטנגטאו, רכס הרים בחלק הדרום מערבי של פמיר-אליי. אין ספק שהאבן ה"שמימי" הטורקמני תשרת בהצלחה את הכלכלה הלאומית שלנו.
החיפזון אינו מאפיין את הטבע: כעת האדם משתמש במאגרי הסטרונציום, אותם החלה ליצור לפני מיליוני שנים. אבל גם היום, במעמקי האדמה, במעמקי הימים והאוקיינוסים, מתרחשים תהליכים כימיים מורכבים, מתעוררות הצטברויות של יסודות יקרי ערך, אוצרות חדשים נולדים, אבל הם לא יורשו אותנו, אלא על ידי הרחוקים שלנו. , צאצאים רחוקים.
בִּיבּלִיוֹגְרָפִיָה
אנציקלופדיה מסביב לעולם
http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/himiya/STRONTSI.html?page=0.3
ויקיפדיה "סטרונציום"
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BD%D1%86%D0%B8%D0%B9
3.ספרייה פופולרית של יסודות כימיים
שלח את העבודה הטובה שלך במאגר הידע הוא פשוט. השתמש בטופס למטה
סטודנטים, סטודנטים לתארים מתקדמים, מדענים צעירים המשתמשים בבסיס הידע בלימודיהם ובעבודתם יהיו אסירי תודה לכם מאוד.
פורסם ב http:// www. הכל הכי טוב. he/
מבוא
5. גישות דגימה
הצעות
מבוא
סוג מסוכן מאוד של פגיעה בביוספרה הוא קרינה רדיואקטיבית. סוג זה של זיהום סביבההופיע רק בתחילת המאה ה-20, מאז גילוי תופעת הרדיואקטיביות וניסיונות השימוש ביסודות רדיואקטיביים במדע ובטכנולוגיה. סוגים ידועים של טרנספורמציות רדיואקטיביות מלווים בקרינות שונות. אלו הן קרני a, המורכבות מגרעיני הליום, קרני b, שהן זרם של אלקטרונים מהירים, וקרני y, בעלות כושר חדירה גבוה. לשברים של ביקוע גרעיני של אורניום, פלוטוניום, צסיום, בריום, סטרונציום, יוד ויסודות רדיואקטיביים אחרים יש השפעה ביולוגית חזקה.
שילוב התכונות של סטרונציום-90 מוביל אותו, יחד עם צזיום-137 ואיזוטופים רדיואקטיביים של יוד, לקטגוריית המזהמים הרדיואקטיביים המסוכנים והנוראים ביותר. איזוטופים יציבים של סטרונציום מהווים סכנה מועטה בפני עצמם, אך איזוטופים רדיואקטיביים של סטרונציום מהווים סכנה גדולה לכל היצורים החיים. האיזוטופ הרדיואקטיבי של סטרונציום סטרונציום-90 נחשב לאחד המזהמים הרדיואקטיביים האנתרופוגניים הנוראים והמסוכנים ביותר. הדבר נובע קודם כל מהעובדה שיש לו זמן מחצית חיים קצר מאוד - 29 שנים, מה שגורם לרמה גבוהה מאוד של פעילותו ולקרינה העוצמתית שלו, ומצד שני, ליכולת שלו לעבור חילוף חומרים ביעילות. נכלל בחיי הגוף. סטרונציום הוא אנלוג כימי כמעט שלם של סידן, ולכן, כאשר הוא חודר לגוף, הוא מופקד בכל הרקמות והנוזלים המכילים סידן - בעצמות ובשיניים, מה שמספק יעיל פגיעה בקרינהרקמות הגוף מבפנים.
1. מאפיינים כללייםסטרונציום
סטרונציום הוא יסוד של תת-הקבוצה העיקרית של הקבוצה השנייה, התקופה החמישית של המערכת המחזורית של יסודות כימיים של D. I. Mendeleev, עם מספר אטומי 38. זה מסומן על ידי הסמל Sr (lat. Strontium). החומר הפשוט סטרונציום הוא מתכת אדמה אלקליין רכה, ניתנת לגייסה וגמישה בצבע כסוף-לבן. יש לו פעילות כימית גבוהה, באוויר הוא מגיב במהירות עם לחות וחמצן, הופך מכוסה בסרט תחמוצת צהוב. סטרונציום קיבל את שמו מהמינרל סטרונטיאניט, שנמצא בשנת 1787 במכרה עופרת ליד סטרונטיאן (סקוטלנד). בשנת 1790, הכימאי האנגלי קרופורד אדר (1748-1795) הראה שסטרונטיאניט מכיל "אדמה" חדשה, שעדיין לא ידועה. תכונה זו של סטרונטיאניט הוקמה גם על ידי הכימאי הגרמני מרטין היינריך קלפרוט (Klaproth Martin Heinrich) (1743-1817). הכימאי האנגלי T. Hope (Hope T.) ב-1791 הוכיח שסטרונטיאניט מכיל יסוד חדש. הוא הבחין בבירור בין התרכובות של בריום, סטרונציום וסידן, תוך שימוש, בין היתר, בצבע האופייני של הלהבה: צהוב-ירוק לבריום, אדום בוהק לסטרונציום וכתום-אדום לסידן.
ללא תלות במדענים מערביים, הגיע האקדמיקאי סנט פטרבורג טוביאש (טובי אגורוביץ') לוביץ (1757-1804) בשנת 1792, שחקר את המינרל בריט, למסקנה שמלבד תחמוצת הבריום, הוא מכיל גם "אדמה סטרונציום" כטומאה. . הוא הצליח לחלץ יותר מ-100 גרם של "אדמה" חדשה מספוג כבד וחקר את תכונותיו. סטרונציום בודד לראשונה בצורה חופשית על ידי הכימאי והפיזיקאי האנגלי האמפרי דייווי בשנת 1808. מתכת סטרונציום הושגה על ידי אלקטרוליזה של הידרוקסיד הלח שלה. הסטרונציום ששוחרר בקתודה בשילוב עם כספית ויצר אמלגם. פירוק האמלגם על ידי חימום, דייוי בודד את המתכת הטהורה.
סטרונציום היא מתכת רכה כסופה-לבנה, ניתנת לגימור וניתנת לגימור, וניתן לחתוך אותה בקלות עם סכין. פולימורפין - שלושה מהשינויים שלו ידועים. עד 215 מעלות צלזיוס, השינוי במרכז הפנים המעוקב (b-Sr) יציב, בין 215 ל-605 מעלות צלזיוס - משושה (v-Sr), מעל 605 מעלות צלזיוס - שינוי ממוקד גוף מעוקב (g-Sr). נקודת התכה - 768 o C, נקודת רתיחה - 1390 o C.
סטרונציום בתרכובותיו תמיד מציג ערכיות +2. לפי תכונות, סטרונציום קרוב לסידן ולבריום, תופס עמדת ביניים ביניהם. בסדרת המתחים האלקטרוכימית, סטרונציום הוא בין המתכות הפעילות ביותר (פוטנציאל האלקטרודה הרגיל שלו הוא ? 2.89 וולט. הוא מגיב במרץ עם מים ויוצר הידרוקסיד:
Sr + 2H 2 O \u003d Sr (OH) 2 + H 2 ^
אינטראקציה עם חומצות, עוקר מתכות כבדות מהמלחים שלהן. עם חומצות מרוכזות (H 2 SO 4, HNO 3) מגיב חלש.
מתכת סטרונציום מתחמצנת במהירות באוויר, ויוצרת סרט צהבהב, שבו, בנוסף לתחמוצת SrO, SrO 2 פרוקסיד ו- Sr 3 N 2 ניטריד נמצאים תמיד. כאשר הוא מחומם באוויר, הוא מתלקח; אבקת סטרונציום באוויר נוטה להתלקחות עצמית.
מגיב במרץ עם לא מתכות - גופרית, זרחן, הלוגנים. אינטראקציה עם מימן (מעל 200 מעלות צלזיוס), חנקן (מעל 400 מעלות צלזיוס). כמעט אינו מגיב עם אלקליות.
בטמפרטורות גבוהות, הוא מגיב עם CO2 ליצירת קרביד:
5Sr + 2CO 2 = SrC 2 + 4SrO
מלחים מסיסים בקלות של סטרונציום עם אניונים Cl?, I?, NO 3?. מלחים עם אניונים F?, SO42?, CO32?, PO43? מסיס במשורה (Poluectov, 1978).
זיהום רדיואקטיבי סטרונציום
2. מקורות עיקריים לסטרונציום בסביבות טבעיות ובאורגניזמים חיים
סטרונציום הוא חלק בלתי נפרד ממיקרואורגניזמים, צמחים ובעלי חיים. ברדיולארים ימיים, השלד מורכב מסטרונציום סולפט - סלסטין. אצות מכילות 26-140 מ"ג סטרונציום ל-100 גרם חומר יבש, צמחי יבשה - כ-2.6, בעלי חיים ימיים - 2-50, חיות יבשה - כ-1.4, חיידקים - 0.27-30. הצטברות הסטרונציום על ידי אורגניזמים שונים תלויה לא רק בסוגם ובמאפייניהם, אלא גם ביחס בין תכולת הסטרונציום ושאר היסודות, בעיקר סידן וזרחן, בסביבה.
בעלי חיים מקבלים סטרונציום עם מים ומזון. חומרים מסוימים, כמו אצות פוליסכרידים, מפריעים לספיגת הסטרונציום. סטרונציום מצטבר ברקמת העצם, שהאפר שלה מכיל כ-0.02% סטרונציום (ברקמות אחרות - כ-0.0005%).
כתוצאה מניסויים גרעיניים ותאונות בתחנות כוח גרעיניות, מספר גדול שלסטרונציום-90 רדיואקטיבי, בעל זמן מחצית חיים של 29.12 שנים. עד שלא נאסרה בדיקת נשק אטומי ומימן בשלוש סביבות, מספר הקורבנות של סטרונציום רדיואקטיבי גדל משנה לשנה.
תוך שנה לאחר השלמת הפיצוצים הגרעיניים באטמוספירה, כתוצאה מטיהור עצמי של האטמוספירה, נפלו רוב התוצרים הרדיואקטיביים, כולל סטרונציום-90, מהאטמוספירה אל פני כדור הארץ. זיהום הסביבה הטבעית עקב סילוק תוצרים רדיואקטיביים של פיצוצים גרעיניים מהסטרטוספירה, שבוצע באתרי הניסוי של כדור הארץ בשנים 1954-1980, ממלא כעת תפקיד משני, תרומתו של תהליך זה לזיהום אוויר אטמוספרי 90Sr הוא שני סדרי גודל פחות מעליית האבק המונע מהרוח מאדמה שזוהמה במהלך ניסויים גרעיניים וכתוצאה מתאונות קרינה.
סטרונציום-90, יחד עם צזיום-137, הם הרדיונוקלידים המזהמים העיקריים ברוסיה. מצב הקרינה מושפע במידה ניכרת מנוכחותם של אזורים מזוהמים שהופיעו כתוצאה מתאונות בתחנת הכוח הגרעינית בצ'רנוביל ב-1986 ובמפעל מאיאק באזור צ'ליאבינסק ב-1957 ("תאונת קישטים"). בקרבת כמה מפעלי מחזור דלק גרעיני.
כעת הריכוז הממוצע של 90Sr באוויר מחוץ לשטחים המזוהמים כתוצאה מתאונות צ'רנוביל וקיסטים הגיע לרמות שנצפו לפני התאונה בתחנת הכוח הגרעינית בצ'רנוביל. המערכות ההידרולוגיות הקשורות לאזורים המזוהמים במהלך תאונות אלו מושפעות באופן משמעותי מהשטיפה של סטרונציום-90 מפני הקרקע.
נכנסים לאדמה, סטרונציום, יחד עם תרכובות סידן מסיסות, חודר לצמחים. יותר מאחרים צוברים 90Sr קטניות, שורשים ופקעות, פחות - דגנים, כולל דגנים, ופשתן. 90Sr מצטבר באופן משמעותי פחות בזרעים ובפירות מאשר באיברים אחרים (לדוגמה, 90Sr הוא פי 10 יותר בעלים וגבעולים של חיטה מאשר בדגנים).
מצמחים, סטרונציום-90 יכול לעבור ישירות או דרך בעלי חיים לתוך גוף האדם. אצל גברים, סטרונציום-90 מצטבר במידה רבה יותר מאשר אצל נשים. בחודשים הראשונים לחייו של ילד, שקיעת הסטרונציום-90 גבוהה בסדר גודל מאשר אצל מבוגר, היא חודרת לגוף עם חלב ומצטברת ברקמת עצם הצומחת במהירות.
מבחינת השפע הפיזי בקרום כדור הארץ, הסטרונציום תופס את המקום ה-23 - שבר המסה שלו הוא 0.014% (בליתוספירה - 0.045%). חלק השומה של מתכת בקרום כדור הארץ הוא 0.0029%. סטרונציום נמצא במי ים (8 מ"ג לליטר). בטבע, סטרונציום מופיע כתערובת של 4 איזוטופים יציבים 84Sr (0.56%), 86Sr (9.86%), 87Sr (7.02%), 88Sr (82, 56%) (אורלוב, 2002).
3. פרמטרים היגייניים לשימוש בסטרונציום
סטרונציום נספג בצורה גרועה לתוך מערכת המעיים, והחלק העיקרי של המתכת הנכנסת לגוף מופרש ממנה. הסטרונציום שנותר בגוף מחליף סידן ומצטבר בכמויות קטנות בעצמות. עם הצטברות משמעותית של סטרונציום, ישנה אפשרות לדכא תהליך הסתיידות של עצמות גדלות ועצירת גדילה. סטרונציום לא רדיואקטיבי מהווה סיכון לבריאות האדם, וכמותו במוצרים נתונה לבקרת FAO/WHO (קפלין, 2006).
רדיונוקלידים הנכנסים לביוספרה גורמים להשלכות סביבתיות רבות. כתוצאה מנגר עילי, רדיונוקלידים יכולים להצטבר בשקעים, שקעים ואלמנטים מצטברים אחרים. נוקלידים חודרים לצמחים ונודדים במרץ דרך שרשראות מזון. מיקרואורגניזמים בקרקע צוברים יסודות רדיואקטיביים, אשר מזוהים היטב על ידי אוטורדיוגרפיה. על בסיס עיקרון זה מפותחות שיטות לזיהוי אוכלוסיות מיקרוביאליות לאבחון מחוזות גיאוכימיים בעלי תכולה גבוהה של רדיונוקלידים.
חקר ההתנהגות של רדיונוקלידים הוא משמעות מיוחדתבקשר עם הכניסה שלהם לשרשרת "אדמה - צמח - חיה - אדם". הבדלי המינים בתכולת הנוקלידים בצמחים נובעים מאופי התפוצה של מערכות השורשים.
מבחינת קנה המידה של זרימת הרדיונוקלידים לפיטומסה, קהילות הצמחים מסודרות לפי הסדר הבא: ערבות עשב נוצות > אחו עשב כחול > אחו עשב פורב. ההצטברות המקסימלית של רדיונוקלידים נצפית בצמחים ממשפחת הדגנים, ואחריהם פורבס, וקטניות צוברות את הכמות הפחותה ביותר של נוקלידים.
סטרונציום-90 נספג בקלות על ידי אדמה עקב חילופי קטונים או מקובע על ידי חומר אורגני באדמה ליצירת תרכובות בלתי מסיסות. השקיה ועיבוד אדמה אינטנסיבי יכולים להאיץ את תהליך שטיפתו בפרופיל. אפשר גם סילוק סטרונציום-90 על ידי מים עיליים, ולאחר מכן הצטברות בשקעים (שקעים) של התבליט.
ככלל, בגידולים חקלאיים, הצטברות מרבית של סטרונציום-90 נצפית בשורשים, פחות - בעלים וכמויות לא משמעותיות - בפירות ובגרעינים. דרך השרשראות הטרופיות, סטרונציום-90 מועבר בקלות לבעלי חיים ובני אדם, נוטה להצטבר בעצמות וגורם נזק רב לבריאות.
הריכוז המרבי המותר (MAC) של סטרונציום-90 באוויר בחצרי עבודה הוא 0.185 (Bq/l), במים של מאגרים פתוחים 18.5 (Bq/l). הרמות המותרות של 90Sr במוצרי מזון בהתאם לדרישות SanPiN 2.3.2.1078-01 הן בדגנים, גבינות, דגים, דגנים, קמח, סוכר, מלח 100-140 (Bq/kg), בשר, ירקות, פירות, חמאה , לחם , פסטה - 50-80 (Bq / kg), שמן צמחי 50-80 (Bq / L), חלב - 25, מי שתייה- 8 (Bq/l) (אורלוב, 2002).
4. מאפיינים טוקסיקולוגיים של סטרונציום
מלחים ותרכובות של סטרונציום הם חומרים דלי רעילים, עם זאת, עם עודף של סטרונציום, רקמת העצם, הכבד והמוח מושפעים. קרוב לסידן תכונות כימיות, סטרונציום שונה ממנו באופן חד בפעולתו הביולוגית. התוכן העודף של יסוד זה בקרקעות, מים ומזון גורם ל"מחלת Urov" בבני אדם ובבעלי חיים (על שם נהר Urov במזרח טרנסבייקליה) - נזק ועיוות של המפרקים, פיגור בגדילה והפרעות נוספות.
האיזוטופים הרדיואקטיביים של סטרונציום מסוכנים במיוחד. סטרונציום רדיואקטיבי מתרכז בשלד וכך חושף את הגוף להשפעות רדיואקטיביות ארוכות טווח. ההשפעה הביולוגית של 90Sr קשורה לאופי תפוצתו בגוף ותלויה במינון הקרנת b שנוצרה על ידו ועל ידי בתו הרדיואיזוטופ 90Y. בצריכה ממושכת של 90Sr לגוף, גם בכמויות קטנות יחסית, כתוצאה מהקרנה מתמשכת של רקמת העצם, יכולה להתפתח לוקמיה וסרטן העצמות. ריקבון מוחלט של סטרונציום-90, שחדר לסביבה, יתרחש רק לאחר כמה מאות שנים.
יש מעט מידע על הרעילות של Sr לצמחים, וצמחים שונים מאוד בסובלנות לאלמנט זה. לפי Shaklett וחב', רמת הרעילות של Sr לצמחים היא 30 מ"ג/ק"ג אפר (Kaplin, 2006; Kabata-Pendias, 1989).
5. גישות דגימה
הדגימה היא השלב הראשון והפשוט למדי, אך יחד עם זאת שלב אחראי של הניתוח. ישנן מספר דרישות לדגימה:
1. הדגימה חייבת להיות אספטית ולהתבצע באמצעות דגימה סטרילית לתוך מיכל סטרילי, אותו יש לסגור הרמטית להובלת הדגימה למעבדה.
2. המדגם חייב להיות מייצג, כלומר. בעלי נפח מספיק, שערכו נקבע על פי הדרישות לתוכן של מיקרואורגניזם מסוים, ולהיות מיוצרים במקום המבטיח את הלימות הדגימה לכל נפח האובייקט המנותח.
3. יש לעבד את הדגימה שנלקחה באופן מיידי, אם אין אפשרות לעיבוד מיידי, לשמור במקרר.
כדי להשיג תוצאות ניתנות לשחזור, הניסוי דורש תשומת לב רבה לכל הפרטים. אחד ממקורות הטעות בקביעת Sr הוא ההטרוגניות של המדגם וחוסר הייצוג של פני השטח. אם הטחינה של דגימה מוצקה (אבקות של עפרות, סלעים, מוצרי העשרה, תערובות גולמיות, מלחים וכו') מגיעה ל-100 mesh או פחות, אז דגימות כאלה יכולות להיחשב הומוגניות למדי בשל כוח החדירה הגבוה של קרינה קשה. כדי להפחית את ההשפעות של ספיגה ועירור, עיוות עקומות הכיול, הדגימה המנותחת מדוללת בחומר שקוף לקרני רנטגן (פוליסטירן, חומצה בורית, עמילן, אלומיניום הידרוקסיד, מים וכו'). מידת הדילול נקבעת בניסוי. דגימת אבקה עם מדלל מפוזר באופן שווה ותקן פנימי מומסת או מומסת. עובי הבריקט (טאבלט) צריך להיות גדול מספיק (כ-1-2 מ"מ) כך שעוצמת הקרינה של הדגימה לא תהיה תלויה בגודל הדגימה. בריקטים מוכנים (טבליות) מתאימים למדידות מרובות. ניתן להניח את החומר הנבדק בצורת אבקה ישירות לתוך הקובטות של המכשיר. ניתן להניח את אבקת הדוגמא במחזיק פרספקס וללחוץ מתחת לסרט פולימרי או למרוח על סרט דבק (Orlov, 2002; Poluectov, 1978).
6. שיטות אנליטיות לקביעת סטרונציום בדגימות
בעת קביעת Sr באובייקטים טבעיים ותעשייתיים, שיטות ספקטרליות מצאו את היישום הגדול ביותר - ספקטוגרפי פליטה ופוטומטרי להבה. לאחרונה נעשה שימוש נרחב בשיטת הקליטה האטומית. השיטה הפוטומטרית, הדורשת הפרדה ראשונית של סטרונציום מיסודות אחרים, משמשת לעתים רחוקות יחסית. מאותה סיבה, וגם בשל משך הניתוח, כמעט ולא נעשה שימוש בשיטות גרבימטריות וטיטרימטריות כיום.
1. שיטות גרבימטריות
שיטות גרבימטריות משמשות לקביעת סטרונציום ברוב המקרים לאחר הפרדתו מיסודות אדמה אלקליין אחרים.
2. שיטות טיטרימטריות
ההגדרה הטיטרימטרית של סטרונציום יכולה להתבצע לאחר הפרדתו מכל היסודות המפריעים או רובם. השיטה הקומפלקסומטרית מצאה את ההפצה הגדולה ביותר.
3. שיטות קביעה ספקטרופוטומטריות
ניתן לחלק את השיטות הללו לישירות ולעקיף. שיטות ישירות מבוססות על היווצרות תרכובות צבעוניות על ידי פעולת ריאגנטים על יוני סטרונציום. בשיטות עקיפות, סטרונציום משקע בצורה של תרכובת מסיסות בקושי עם ריאגנט צבעוני הנמצא בעודף, המשקע מופרד וריכוז הסטרונציום בדגימה נקבע לפי כמות המגיב הבלתי קשור.
דוגמאות לשיטות קביעה ישירות:
קביעת סטרונציום עם nitroortanil C (nitrochromazo) או ortanil C. מפריע לקביעת בריום, עופרת (2), נותן תגובת צבע עם המגיב; זירקוניום, טיטניום, תליום ועוד כמה אלמנטים מובילים להערכת חסר חדה של התוצאות. רגישות? 0.05 מק"ג/מ"ל.
קביעת סטרונציום עם דימתילסולפנזו III ודימתילסולפנזו
יש להסיר את היסודות III-VI מהקבוצות שלהם. כמות מלחי אמוניום ומתכות אלקליות צריכה להיות לא יותר מ-10 מ"ג. סולפטים ופוספטים מפריעים אם הם יותר מ-0.03 ממול. מתכות רבות מפריעות לקביעה, כולל Ca ו-Mg, אם התוכן שלהן בדגימה? 0.3 מיקרומול, ו-Cu(II) ?0.25 מיקרומול. יש גם הגבלות רבות אחרות.
קביעת סטרונציום עם קרבוקסיניטראז
התגובה של סטרונציום עם קרבוקסיניטראז היא אחת הרגישות ביותר. באמצעות תגובה זו נקבע 0.08-0.6 מיקרוגרם/מ"ל.
שיטות עקיפות לקביעת סטרונציום
בשל הסלקטיביות הנמוכה שלהן, לא נעשה כיום שימוש בשיטות עקיפות, לכן יוזכרו רק הדברים הבאים: שיטת 8-אוקסיקווינולין; שיטה באמצעות חומצה פיקרונית; קביעת סטרונציום באמצעות כרומט.
4. שיטות אלקטרוכימיות
שיטה פולארוגרפית
יוני בריום מפריעים לקביעת הסטרונציום (אך ניתן לבטל זאת על ידי בחירת רקע מתאים, שהוא (C2H5) 4NBr באתנול מוחלט). בנוכחות ריכוזים שווים בערך של Mg ו- Ca, קביעת Sr בלתי אפשרית. יש צורך להפריד תחילה בין Ba, Ca, Na, K אם הריכוזים שלהם עולים באופן משמעותי על הריכוז של Sr.
שיטה פולארוגרפית דיפרנציאלית
זה מאפשר לקבוע כמויות קטנות של סטרונציום בנוכחות כמויות גדולות של Na ו-K. רגישות - 0.0001 מול Sr / mol מלח.
פולארוגרפיה של היפוך
מאפשר לקבוע סטרונציום בריכוזים נמוכים מאוד (10-5 - 10-9 M), אם הוא מרוכז תחילה בטיפת כספית על ידי אלקטרוליזה, ולאחר מכן נתון לפירוק אנודי. נעשה שימוש בטכניקת האוסילוסקופ. הטעות הממוצעת היא 3-5%.
שיטה קודוקטומטרית
הקביעות מתבצעות לאחר הפרדה ראשונית של קבוצת היסודות Li, K, Na, Ca ו-Ba, הנכללים במלחים המסיסים של חומרי בניין.
5. שיטות ספקטרליות
שיטה ספקטרוגרפית (ניצוץ וקשת).
קווי Sr האינטנסיביים ביותר נמצאים באזור הגלוי של הספקטרום: 4607.33; 4077.71 ו-4215.52 A, 2 האחרונים נמצאים באזור רצועות ציאן. לכן, כאשר משתמשים בהם לניתוח של קשת עם אלקטרודות פחמן, קווים אלה פחות מתאימים. קו 4607.33 A מאופיין בספיגה עצמית חזקה ולכן, מומלץ להשתמש בו בקביעת ריכוזים נמוכים בלבד של Sr (מתחת ל-0.1%). בתכולתו הגבוהה נעשה שימוש בקווים Sr 4811.88 ו-4832.08 ?, וכן 3464.46 A. רקע. תערובות מאגר משמשות לייצוב טמפרטורת שריפת הקשת, ביטול השפעת Ca, Mg, Na, ולהשגת דיוק גבוה יותר בקביעת Sr. כדי לחסל את רצועות הציאניד, קביעת Sr מתבצעת בארגון או שהדגימות מומרות לתרכובות פלואור. רגישות הקביעה של Sr בקשת היא 5*10-5 - 1*10-4%, השגיאה היחסית של הקביעה היא ±4-15%. ). הרגישות של קביעת Sr בניצוץ היא (1-5) * 10-4%. טעות קביעה ±4-6%. על מנת להגביר את הדיוק והרגישות המוחלטת של הניתוח, כמו גם לבטל את ההשפעה של קווים מפריעים של יסודות זרים, מוצע להשתמש באינטרפרומטר מוצלב עם ספקטרוגרף.
פוטומטריית פליטת להבה
בשל פשטותה ואמינותה, נעשה שימוש נרחב בשיטה הפוטומטרית להבה לקביעת סטרונציום, בעיקר בניתוח סלעים ומינרלים, מים טבעיים ושפכים, חומרים ביולוגיים ואחרים. זה מתאים לקביעת גם קטן וגם ציונים גבוהיםיסוד עם דיוק גבוה מספיק (1-2 rel.%) ורגישות, וברוב המקרים, ניתן לבצע את קביעת הסטרונציום ללא הפרדה מיסודות אחרים. הרגישות הגבוהה ביותר מושגת בעת שימוש בציוד עם הקלטת ספקטרום אוטומטית ולהבות בטמפרטורה גבוהה. הרגישות הגבוהה ביותר מושגת עם פלזמה RF 0.00002 µg Sr/mL.
בשיטת האידוי הדופק, הגבול המוחלט לזיהוי של Sr הוא 1*10-13-2*10-12 גרם (להבה של תערובת אצטילן-חנקן). עם כמויות גדולות מספיק של הדגימה (~10 מ"ג), הגבול היחסי של תכולת הסטרונציום שנקבעה מצטמצם ל-1*10-7%, בעוד שכאשר תמיסת הדגימה מוכנסת ללהבה בעזרת מרסס, שווה ל-3*10-5%.
ספקטרופוטומטריית ספיגה אטומית
Sr נקבע על ידי מדידת ספיגת האור על ידי האטומים שלו. הקו הנפוץ ביותר הוא סטרונציום 460.7 ננומטר, עם רגישות נמוכה יותר, ניתן לקבוע סטרונציום מקווים 242.8; 256.9; 293.2; 689.3 ננומטר. כאשר משתמשים בלהבות בטמפרטורה גבוהה, ניתן לקבוע סטרונציום גם מקו היונים 407.8 (ספקטרוסקופיה של ספיגת יונים) ישנם שני סוגי הפרעות בשיטת ניתוח זו. הסוג הראשון של הפרעות קשור להיווצרות תרכובות לא נדיפות ומתבטא בלהבה של תערובת של אצטילן עם אוויר. לרוב מציינת את ההשפעה של קטיונים Al, Ti, Zr ועוד אניונים PO4 ו- SiO3. סוג אחר של הפרעות נובע מינון של אטומי סטרונציום, למשל, עקב השפעת Ca ו-Ba, עליה באטומי ספיגה מנוכחות Na ו-K וכו'. רגישות זיהוי של סטרונציום 1 *10-4-4*10-12 גרם.
6. שיטת הפעלה
שיטת קביעת הפעילות של 87mSr מצאה את ההפצה הגדולה ביותר. ברוב המקרים, הקביעה נעשית על ידי מדידת הפעילות לאחר הפרדה רדיוכימית של Sr, המתבצעת בשיטות משקעים, מיצוי וחילופי יונים.
השימוש בספקטרומטר r ברזולוציה גבוהה מאפשר להגביר את דיוק השיטה ולהפחית את מספר פעולות ההפרדה, שכן ניתן לקבוע את Sr בנוכחות מספר יסודות זרים. רגישות הזיהוי של סטרונציום היא בערך 6*10-5 גרם/גרם.
7. שיטה ספקטרומטרית מסה
שימוש בספקטרוסקופיה מסה לקביעת ההרכב האיזוטופי של הסטרונציום, שהידע עליו הכרחי בחישוב הגיל הגיאולוגי של דגימות בשיטת רובידיום-סטרונציום ובקביעת כמויות עקבות של סטרונציום בעצמים שונים בשיטת דילול האיזוטופים. הרגישות המוחלטת המגבילה של קביעת Sr בשיטת הספקטרלית הספקטרלית של ניצוץ ואקום היא 9*10-11.
8. שיטת הקרינה ברנטגן
שיטת הפלורסנט בקרני רנטגן לקביעת סטרונציום מצאה לאחרונה שימוש הולך וגובר. היתרון שלו הוא היכולת לבצע ניתוח מבלי להרוס את המדגם ומהירות הביצוע (הניתוח נמשך 2-5 דקות). השיטה מבטלת את השפעת הבסיס, יכולת השחזור שלו היא ± 2--5%. הרגישות של השיטה (1-1SG4 -- 1-10~3% Sr) מספיקה לרוב המטרות.
שיטת ה-XRF מבוססת על איסוף וניתוח שלאחר מכן של הספקטרום המתקבל על ידי חשיפת החומר הנחקר לקרני רנטגן. בעת הקרנה, האטום עובר למצב נרגש, מלווה ביינון ברמה מסוימת. אטום נשאר במצב נרגש לזמן קצר ביותר, כ-10-7 שניות, ולאחר מכן הוא חוזר למצב שקט (מצב קרקע). במקרה זה, אלקטרונים מהקליפות החיצוניות או ממלאים את החללים הפנויים שנוצרו, והאנרגיה העודפת נפלטת בצורה של פוטון, או שהאנרגיה מועברת לאלקטרון אחר מהקליפות החיצוניות (Auger electron). במקרה זה, כל אטום פולט פוטואלקטרון עם אנרגיה בעלת ערך מוגדר בהחלט. לאחר מכן, בהתאמה, מבנה החומר נשפט לפי האנרגיה ומספר הקוואנטות (Orlov, 2002; Poluectov, 1978).
7. בחירת סוג המחוון. מאפייני אוכלוסייה המשמשים להערכת מצב האוכלוסייה בהשפעת סטרונציום
ביואינדיקציה (ביואינדיקציה) היא זיהוי וקביעה של עומסים טבעיים ואנתרופוגניים בעלי משמעות סביבתית על סמך תגובותיהם של אורגניזמים חיים אליהם ישירות בבית הגידול שלהם. עצמים חיים (או מערכות) הם תאים, אורגניזמים, אוכלוסיות, קהילות. ניתן להשתמש בהם כדי להעריך הן גורמים אביוטיים (טמפרטורה, לחות, חומציות, מליחות, תכולת מזהמים וכו') והן גורמים ביוטיים (רווחתם של אורגניזמים, אוכלוסיותיהם וקהילותיהם).
ישנן מספר צורות שונות של ביואינדיקציה. אם שתי תגובות זהות נגרמות על ידי גורמים אנתרופוגניים שונים, אז זו תהיה אינדיקציה ביולוגית לא ספציפית. אם שינויים מסוימים יכולים להיות קשורים להשפעה של כל גורם אחד, אז סוג זה של ביואינדיקציה נקרא ספציפי.
השימוש בשיטות ביולוגיות להערכת הסביבה מרמז על זיהוי מיני בעלי חיים או צמחים הרגישים לסוג כזה או אחר של השפעה. אורגניזמים או קהילות של אורגניזמים שתפקודיהם החיוניים מתואמים כל כך עם גורמים סביבתיים מסוימים, עד שניתן להשתמש בהם כדי להעריך אותם נקראים ביואינדיקטורים.
סוגי ביואינדיקטורים:
1. רגיש. מגיב במהירות עם סטייה משמעותית של אינדיקטורים מהנורמה. לדוגמה, סטיות בהתנהגות של בעלי חיים, ב תגובות פיזיולוגיותניתן לזהות תאים כמעט מיד לאחר הופעת הגורם המשבש.
2. מצטבר. צובר השפעות מבלי להתבטא בהפרעות. למשל, יער בשלבים ראשוניים של זיהום או דריסה שלו יהיה זהה מבחינת מאפייניו העיקריים (הרכב המינים, מגוון, שפע וכו'). רק לאחר זמן מה יתחילו מינים נדירים להיעלם, צורות דומיננטיות ישתנו, המספר הכולל של האורגניזמים ישתנה וכו'. לפיכך, קהילת היער כאינדיקטור ביו לא יזהה מיד הפרעה סביבתית.
אינדיקטור ביולוגי אידיאלי חייב לעמוד במספר דרישות:
להיות אופייני לתנאים נתונים, להיות בעלי שפע גבוה באקוטופ נתון;
חיים במקום זה מספר שנים, מה שמאפשר להתחקות אחר הדינמיקה של הזיהום;
להיות בתנאים נוחים לדגימה;
להתאפיין בקורלציה חיובית בין ריכוז המזהמים באורגניזם המחוון ומושא המחקר;
בעל סובלנות גבוהה למגוון רחב של חומרים רעילים;
התגובה של ביואינדיקטור להשפעה פיזיקלית או כימית מסוימת צריכה לבוא לידי ביטוי בבירור, כלומר ספציפית, קלה לרישום חזותית או בעזרת מכשירים;
יש להשתמש בביואינדיקטור בתנאים הטבעיים של קיומו;
לביואינדיקטור צריך להיות פרק זמן קצר של אונטוגנזה על מנת להיות מסוגל להתחקות אחר השפעת הגורם על הדורות הבאים.
על מנת להצביע ביולוגית על זיהום רדיואקטיבי של קרקעות, תושבי קרקע בישיבה עם תקופה ארוכה של התפתחות (תולעי אדמה, מרבה רגליים, זחלי חיפושיות) הם הנוחים ביותר.
חשיבות רבה בהצבעה אפילו על רמות נמוכות יחסית של זיהום קרקע ברדיונוקלידים הוא חקר השינויים במאפיינים. תכונות מורפולוגיותבמיני פרוקי קרקע. הפרעות כאלה נגרמות לעתים קרובות יותר על ידי מוטציות גנים הנגרמות מחשיפה לקרינה. בחלקים הלא מזוהמים של הטווח, הדמויות הללו משתנות באופן לא משמעותי במינים אלה. הסטיות הבולטות ביותר בתנאים מזוהמים כוללות שינויים בהתפלגות הזיפים על גופם של זנב קפיצי, קפיצי, דו-זנב, זנב זיפים, מרבה רגליים.
אינדיקטור טוב לזיהום מים על ידי רדיונוקלידים הם רכיכות בריכות אגמים וסרטני דפניה, שניתן להמליץ עליהם כאובייקטי בדיקה לסוג זה של זיהום. התגובה של רכיכות לתכולה מוגברת של רדיונוקלידים במאגר התבטאה בשינוי בצבע הגוף והקליפה, פרמטרים מורפומטריים, עיכוב של חילוף חומרים יצירתי ופלסטי, והפרה של התגובה של עוברים לתנאי האקלים של העונה. בדפניה במאגרים מזוהמים נצפתה מוות של כמה פרטים באוכלוסייה, עלייה בפוריות ובגודל הגוף.
במערכות אקולוגיות מימיות, צמחי מים הם גם אינדיקטור ביולוגי אמין למצב הקרינה. בפרט, אלודה או מגפת מים קנדית, המתפתחת היטב במים מתוקים ומליחים, צוברת באופן אינטנסיבי רדיונוקלידים 90Sr, 137Cs, שאינם מזוהים על ידי ניטור קרינה סטנדרטי של מים. סוג זה יכול לשמש באופן נרחב במיכלי שיקוע לטיפול בשפכים מרדיונוקלידים.
במערכות אקולוגיות יבשתיות, אינדיקטורים טובים שצוברים רדיונוקלידים, בפרט 90Sr, כוללים אזובי ספגנום, מחטי אורן ואשוח, סרפד דיואיקה, קולט, לענה מצויה, תלתן ורוד, תלתן זוחל, אחו טימותי, קשקש קשה, אפונת עכברים, אפונה, שושנת העמקים מאי, נהרות נקשרת, רגל תרנגולת, דשא ספה וכו'. ככל שצמחים אלו צוברים רדיונוקלידים, תכולת המנגן באפר שלהם פוחתת פי 3-10 (Turovtsev, 2004).
8. שיטות טוקסיקולוגיות להערכת השפעת המינון הנוכחי של סטרונציום על מרכיבי הביוטה
בדיקה ביולוגית היא אחת משיטות המחקר בניטור ביולוגי, המשמשת לקביעת מידת ההשפעה המזיקה. חומרים כימייםעלולים להיות מסוכנים לאורגניזמים חיים בתנאי מעבדה ניסויים או שדה מבוקרים על ידי רישום שינויים באינדיקטורים משמעותיים ביולוגית (פונקציות בדיקה) של אובייקטי הבדיקה הנבדקים, ולאחר מכן הערכה של מצבם בהתאם לקריטריון הרעילות שנבחר.
מטרת הבדיקה הביולוגית היא לזהות את מידת ואופי הרעילות של מים המזוהמים בחומרים מסוכנים ביולוגית על הידרוביוניטים ולהעריך את הסכנה האפשרית של מים אלה עבור אורגניזמים ימיים ואחרים.
כחפצים לבדיקה ביולוגית, נעשה שימוש במגוון אורגניזמים ניסויים - חפצים ביולוגיים ניסיוניים החשופים למינונים או ריכוזים מסוימים של רעלים הגורמים להשפעה רעילה כזו או אחרת, הנרשמת ומוערכת בניסוי. אלה יכולים להיות חיידקים, אצות, חסרי חוליות, וגם חולייתנים.
כדי להבטיח נוכחות של סוכן רעיל של לא ידוע תרכובת כימיתיש להשתמש בסט של אובייקטים המייצגים קבוצות קהילה שונות, שמצבם מוערך לפי פרמטרים הקשורים לרמות שונות של יושרה.
ביו-בדיקה מובנת כהערכה (בדיקה) בתנאים מוגדרים בהחלט של פעולתו של חומר או קומפלקס של חומרים על אורגניזמים חיים על ידי רישום שינויים במדד ביולוגי (או פיזיולוגי-ביוכימי) כזה או אחר של האובייקט הנחקר לעומת השליטה. הדרישה העיקרית לבדיקות ביו היא רגישות ומהירות תגובה, תגובה ברורה ל השפעות חיצוניות. יש בדיקות ביו אקוטיות וכרוניות. הראשונים נועדו לקבל מידע מפורש על הרעילות של החומר הנבדק עבור אורגניזם נבדק נתון, השניים - לחשוף את ההשפעה ארוכת הטווח של חומרים רעילים, בפרט, ריכוזים נמוכים ונמוכים במיוחד (Turovtsev, 2004). .
ניסיון משלו
נושא: קביעת המצב האקולוגי של השטח לתכולת סטרונציום
מטרה: זיהוי אזורים לא נוחים של אזור המחקר והבחנה של הערכות לזיהום שלהם בסטרונציום
מתודולוגיה: השיטה מתבצעת על ידי ביו-testing וכוללת דגימה של ביואינדיקטורים, ייבושם משקל קבוע, בידוד מדגם ממוצע, קביעת תכולת הסטרונציום הכולל בתוכו, השוואת הערכים המתקבלים לנתונים שנקבעו, על ידי מעבר אליהם נקבע המצב האקולוגי של השטח, תוך ייחורים של צמחי בר של ערבות אחו צמחייה או חד-תרבותיות של צמחים חקלאיים חד-שנתיים ורב-שנתיים משמשים כאינדיקטורים ביולוגיים, הדגימה מתבצעת במהלך פנופאזת הפריחה על ידי כיסוח מלא של צמחייה מ-1 מ"ר מהאחרון בכמות השווה לדגימה אחת לכל 1000-5000 דונם עבור שטחה של א. אזור גדול, ודגימה אחת ל-100 דונם עבור אגרוצנוזה מקומית, בעוד שהקצאת הסטרונציום מהדגימות הממוצעות מתבצעת עם חומצה חנקתית מרוכזת, ולאחר מכן קביעתה בתמצית על ידי ספיחה אטומית, והערכים המתקבלים מושווים עם תכולת הרקע של סטרונציום במסה היבשה באוויר של ייחורים בינוניים של צמחיית בר. כדי להשוות את הנתונים שהתקבלו, נעשה שימוש בערכי תכולת הרקע של סטרונציום במסה היבשה באוויר של חתכים ממוצעים של צמחיית בר בטווח שבין 20 ל-500 מ"ג/ק"ג.
התקדמות העבודה: לצורך בדיקה ביולוגית של מחוז ורגשינסקי שבאזור קורגן בשטח של 10,000 דונם, אנו בוחרים 10 דוגמאות של חתכים בינוניים של מיני בר של צמחיית ערבות אחו. לשם כך, אנו בוחרים 10 אתרי דגימה באופן שווה על פני שטח המחוז במהלך הפנופאזה של פריחת הצמחייה. אנו מטילים מסגרת של 1x1 מ' על הצמחייה ומקבעים את האתר בהתאם לצפיפות העשב, אך בצורה כזו שנפח מסת הצמח מכל אתר הוא לפחות 1 ק"ג. החלק הקרקעי של כיסוי הדשא בתוך המסגרת נחתך לחלוטין עם סכין או כלי מתאים אחר. גובה החיתוך של הצמחים הוא לפחות 3 ס"מ מפני הקרקע. דגימות צמחים מיובשות למצב יבש באוויר בתנור למשך 3 שעות בטמפרטורה של 105 מעלות צלזיוס, לאחר מכן מקוררות במייבש ונשקללות. חזור על הייבוש למשך שעה ולאחר מכן השקילה עד הגעה למשקל קבוע (ההבדל במשקל בשתי שקילות עוקבות צריך להיות לא יותר מ-0.1% ממשקל הדגימה הראשונית). הדגימה המיובשת נמעכת מראש ונלקחת דגימה ממוצעת במשקל של לפחות 200 גרם ברבעים. סטרונציום מבודד באופן הבא. אנו בוחרים מנה שקולה של 1 גרם מדגימה מיובשת ברבעים וטוחנים אותה בטחנת מעבדה בסיסית של IKA All במהירות של 25,000 סל"ד לגודל חלקיקים של 0.001-0.1 מ"מ. מהמסה המרוסקת במאזן אנליטי, אנו לוקחים דגימה של 100 מ"ג, אותה מניחים במבחנה חרוטית פוליאתילן 50 מ"ל (סוג רוסטק) וממלאים ב-1 מ"ל חומצה חנקתית מרוכזת. בצורה זו, הדגימה המנותחת נשמרת למשך שעה אחת לפחות. ואז הנפח עם מים מזוקקים מובא ל-50 מ"ל; המשקע מסונן, והתמצית מנותחת עבור תכולת סטרונציום גס בשיטת ספיחה אטומית על ספקטרופוטומטר אטומי "AAS Kvant Z.ETA". אם יש 10 דגימות מנותחות, תוצאות המדידה מבוצעות בממוצע.
על פי תוצאות המחקר, ניתן לומר כי המקורות העיקריים לסטרונציום (בעיקר התחמוצת שלו) הם שפכים תעשייתיים מתעשיות שונות, בייצור חקלאי - דשנים וחומרי טיפוח המכילים זרחן וזרחן. המקור הטבעי הוא תהליך בליה של סלעים ומינרלים.
הפצה, התנהגות וריכוז החומר הרעיל בסביבות טבעיות תלויים בהקלה (שיפוע השטח באזור אזור התעשייה, עמידה של המצע לפירוק וכו'), תנאי האקלים ( משטר טמפרטורהאוויר ואדמה, כמות המשקעים ליחידת שטח, מהירות הרוח), המצב הפיזי-כימי, הביולוגי והתזונתי של קרקעות (נוכחות ויחס של מיקרואורגניזמים ופטריות, תנאי חיזור וחומצה-בסיס, נוכחות של יסודות תזונה מינרלים וכו' .), כמו גם דרכי כניסה (עם זרמי מים קבועים וזמניים, משקעים מהאטמוספרה, אידוי מי תהום מינרלים) וגורמים נוספים.
בהיותו מרכיב של ספיגה ביולוגית והצטברות פעילים, כמו גם אנלוגי של סידן, סטרונציום חודר בקלות לשרשרות מזון מהאדמה לתוך צמחים ובעלי חיים, מצטבר באיברים ורקמות מסוימים. בצמחים - ברקמות מכניות של איברים צומחים, בבעלי חיים - ברקמת עצם, כליות וכבד. אך בהתאם למאפיינים הביולוגיים של האורגניזם ולתכונות הסביבה, היסוד מצטבר בכמויות שונות ומופרש בקצבים שונים.
סטרונציום מעכב את התפתחותם של מיקרואורגניזמים, מציב את רובם באזור ההתנגדות, משבש את הצמיחה והפעילות החיונית של פטריות, חסרי חוליות וסרטנים. הרדיונוקליד הסטרונציום גורם למוטציות ברמה הגנטית, המתבטאת לאחר מכן בשינויים מורפולוגיים.
לחומר הרעיל יכולת נדידה גבוהה במיוחד בתווך נוזלי (מאגרים, תמיסת קרקע, רקמות צמחיות מוליכות, מרה ומערכת הדם של בני אדם ובעלי חיים כאחד). אבל בתנאים-אקולוגיים מסוימים של הקרקע, הוא משקע ומצטבר.
סטרונציום מעכב את כניסת הסידן וחלקו זרחן לאורגניזמים חיים. במקביל, מבנה הקרומים ומערכת השרירים והשלד, הרכב הדם, נוזל המוח וכו'.
בחקירת השיטות האנליטיות לקביעת החומר הרעיל בדגימות, ניתן להסיק ששיטות רבות מסוגלות להתחרות בניתוח הקרינה של קרני רנטגן, ואף לעלות עליה ברגישות, אך יחד עם זאת, יש להן כמה חסרונות. לדוגמה: הצורך בהפרדה מקדימה, משקעים של היסוד הנקבע, ההשפעה המפריעה של יסודות זרים, ההשפעה המשמעותית של הרכב המטריצה, הסופרפוזיציה של קווים ספקטרליים, הכנת דגימה ארוכה ושחזור לקוי של התוצאות, הגבוהה עלות הציוד והפעלתו.
כמו כן, שיטות בדיקה ביולוגיות הן קבוצה של שיטות ניתוח רגישות ביותר ומשתות לטובה עם הפשטות שלהן, חוסר יומרנות השוואתית לתנאי מעבדה, עלות נמוכה ורבגוניות.
הצעות
באזורים של זיהום רדיואקטיבי, אמצעים להגנה על האוכלוסייה צריכים להיות מכוונים ל:
להפחית את תכולת הרדיונוקלידים במזון מהצומח והחי בעזרת אגרו-טיוב ואמצעים וטרינרים. בבעלי חיים שטופלו בסורבנטים סטרונציום (בריום סולפט, בנטוניט ותכשירים מתוקנים המבוססים עליהם), במהלך תאונת צ'רנוביל, באמצעות אמצעים אלה, ניתן היה להגיע לירידה של פי 3-5 בתצהיר רדיונוקלידים ברקמת העצם של חיות;
לעיבוד טכנולוגי של חומרי גלם מזוהמים;
לעיבוד קולינרי של מוצרי מזון, החלפת מוצרי מזון מזוהמים במוצר נקי.
כאשר עובדים עם סטרונציום רדיואקטיבי, יש צורך לעמוד בכללים סניטריים ותקני בטיחות רדיואקטיביים עם שימוש באמצעי הגנה מיוחדים בהתאם למעמד העבודה.
במניעת השלכות החשיפה יש להקדיש תשומת לב רבה להגברת ההתנגדות של גופם של הנפגעים (תזונה רציונלית, אורח חיים בריא, ספורט וכו').
המחקר והוויסות של כניסה והצטברות של סטרונציום ביסודות המערכות האקולוגיות הוא קומפלקס של מדדים מורכבים עתירי עבודה ואנרגיה של חקר מעבדה ושטח. בגלל זה הדרך הכי טובהלמניעת כניסת חומרים רעילים לנופים ואורגניזמים, מבצעת ניטור בתחום חפצים מסוכנים לסביבה - מקורות זיהום.
רשימת ספרות משומשת
1. Isidorov V.A., מבוא לאקוטוקסיקולוגיה כימית: ספר לימוד. - סנט פטרסבורג: Himizdat, 1999. - 144 עמ': ill.
2. Kaplin VG, יסודות האקוטוקסיקולוגיה: ספר לימוד. - מ.: KolosS, 2006. - 232 עמ': ill.
3. Kabata-Pendias A., Pendias X. יסודות קורט בקרקעות ובצמחים: פר. מאנגלית. - מ.: מיר, 1989. - 439 עמ': ill.
4. אורלוב ד.ש., אקולוגיה והגנה על הביוספרה במקרה של זיהום כימי: ספר לימוד כימי, כימי-טכנולוגי. וביול. מוּמחֶה. אוניברסיטאות / D.S. אורלוב, ל.ק. סדובניקובה, I.N. Lozanovskaya.- מ.: גבוה יותר. בית ספר, - 2002. - 334 עמ': חולה.
5. Poluectov N.S., Mishchenko V.T., כימיה אנליטית של סטרונציום: ספר לימוד. - מ.: נאוקה, 1978.- 223 עמ'.
6. V.D. Turovtsev V.D., Krasnov V.S., Bioindication: ספר לימוד. - טבר: טבר. מדינה un-t, 2004. - 260 עמ'.
מתארח ב- Allbest.ru
...מסמכים דומים
ההיסטוריה של גילוי הסטרונציום. למצוא בטבע. השגת סטרונציום בשיטה אלונותרמית ואחסונו. תכונות גשמיות. תכונות מכאניות. מאפיינים אטומיים. תכונות כימיות. תכונות טכנולוגיות. תחומי שימוש.
תקציר, נוסף 30/09/2008
צזיום הוא אחד היסודות הכימיים הנדירים ביותר. ייצור עולמי של צזיום ותכולתו במיקרואורגניזמים. צזיום טבעי כיסוד מונונוקלידי. סטרונציום הוא חלק בלתי נפרד ממיקרואורגניזמים, צמחים ובעלי חיים. תכולת הסטרונציום בפירות ים.
תקציר, נוסף 20/12/2010
מחקר של קומפלקסים של פולימרים מסיסים במים עם סוגים שונים של תרכובות. מאפיינים של פתרונות של פולימרים קטיוניים, תכונות של פוליאלקטרוליטים אמפוטריים. ביצוע מחקר ויסקומטרי של היווצרות מורכבות של EEACC/AA עם יון סטרונציום.
עבודת קודש, נוספה 24/07/2010
חלוקת החמצן בטבע, מאפייניו כמו יסוד כימיועניין פשוט. התכונות הפיזיקליות של החמצן, ההיסטוריה של גילויו, שיטות איסוף וייצור במעבדה. יישום ותפקיד בגוף האדם.
מצגת, נוספה 17/04/2011
התנהגות של יסודות עפרות במהלך התמיינות של נמס מגמטי. שיטות לקביעת רובידיום, סטרונציום וניוביום, היישום שלהם. קביעת ניאון רנטגן של יסודות נדירים, יסודות הניתוח. אפקטי מטריקס, שיטת רקע סטנדרטית.
עבודת קודש, נוספה 06/01/2009
ההיסטוריה של גילוי הכלור כיסוד כימי, תפוצתו בטבע. מוליכות חשמלית של כלור נוזלי. יישומי כלור: בייצור תרכובות פלסטיות, גומי סינטטי כחומר רעיל, לחיטוי מים, במטלורגיה.
מצגת, נוספה 23/05/2012
תכונות של גופרית כיסוד כימי של הטבלה המחזורית, שכיחותה בטבע. ההיסטוריה של הגילוי של יסוד זה, תיאור של תכונותיו העיקריות. ספציפיות של ייצור תעשייתי ושיטות מיצוי גופרית. תרכובות הגופרית החשובות ביותר.
מצגת, נוספה 25/12/2011
ההיסטוריה של גילוי הכלור. תפוצה בטבע: בצורת תרכובות בהרכב המינרלים, בבני אדם ובבעלי חיים. פרמטרים בסיסיים של איזוטופים של אלמנטים. תכונות פיזיקליות וכימיות. השימוש בכלור בתעשייה. הנדסת בטיחות.
מצגת, נוספה 21/12/2010
מאפיינים של ברום כיסוד כימי. היסטוריה של גילוי, מציאת בטבע. תכונות פיזיקליות וכימיות של חומר זה, האינטראקציה שלו עם מתכות. השגת ברום והשימוש בו ברפואה. תפקידו הביולוגי בגוף.
מצגת, נוספה 16/02/2014
שיווי משקל בשלבים, מצבי סינתזה ומאפיינים של סטרונציום, תמיסות מוצקות המכילות בריום של הרכב (Sr1-xBax) 4M2O9 (M-Nb, Ta) עם מבנה פרובסקיט. אפיון חומרי המוצא והכנתם. שיטות לחישוב המבנה האלקטרוני של מוצקים.
הַגדָרָה
סטרונציוםהוא היסוד השלושים ושמונה של הטבלה המחזורית. ייעוד - Sr מהלטינית "סטרונציום". ממוקם בתקופה החמישית, קבוצת IIA. מתייחס למתכות. טעינת הליבה היא 38.
סטרונציום מופיע בטבע בעיקר כסולפטים וקרבונטים, ויוצרים את המינרלים celestite SrSO 4 ו-strontianite SrCO 3 . תכולת הסטרונציום בקרום כדור הארץ היא 0.04% (מסה).
סטרונציום מתכתי בצורת חומר פשוט הוא מתכת רכה כסופה-לבנה (איור 1) עם גמישות ופלסטיות (היא נחתכת בקלות בסכין). תגובתי: מתחמצן במהירות באוויר, מקיים אינטראקציה די נמרצת עם מים, ומתחבר ישירות עם אלמנטים רבים.
אורז. 1. סטרונציום. מראה חיצוני.
משקל אטומי ומולקולרי של סטרונציום
הַגדָרָה
משקל מולקולרי יחסי של חומר (M r)הוא מספר המראה כמה פעמים המסה של מולקולה נתונה גדולה מ-1/12 מהמסה של אטום פחמן, וכן מסה אטומית יחסית של יסוד (A r)- כמה פעמים המסה הממוצעת של אטומים של יסוד כימי גדולה מ-1/12 מהמסה של אטום פחמן.
מכיוון שסטרונציום קיים במצב חופשי בצורה של מולקולות Sr מונוטומיות, ערכי המסה האטומית והמולקולרית שלו עולים בקנה אחד. הם שווים ל-87.62.
אלוטרופיה ושינויים אלוטרופיים של סטרונציום
סטרונציום קיים בצורה של שלושה שינויים גבישיים, שכל אחד מהם יציב בטווח טמפרטורות מסוים. אז, עד 215 o C, α-סטרונציום יציב (סריג מעוקב במרכז פנים), מעל 605 o C - g - סטרונציום (סריג מעוקב במרכז הגוף), ובטווח הטמפרטורות 215 - 605 o C - b- סטרונציום (סריג משושה).
איזוטופים של סטרונציום
זה ידוע שבטבע רובידיום יכול להיות בצורה של האיזוטופ היציב היחיד 90 Sr. מספר המסה הוא 90, גרעין האטום מכיל שלושים ושמונה פרוטונים וחמישים ושניים נויטרונים. רַדִיוֹאַקטִיבִי.
יוני סטרונציום
ברמת האנרגיה החיצונית של אטום הסטרונציום, ישנם שני אלקטרונים שהם ערכיות:
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 5s 2 .
כתוצאה מאינטראקציה כימית, סטרונציום מוותר על אלקטרוני הערכיות שלו, כלומר. הוא התורם שלהם, והופך ליון טעון חיובי:
Sr 0 -2e → Sr 2+ .
מולקולה ואטום של סטרונציום
במצב חופשי, סטרונציום קיים בצורה של מולקולות Sr מונטומיות. להלן כמה תכונות המאפיינות את האטום והמולקולה של סטרונציום:
סגסוגות סטרונציום
סטרונציום מצא יישום נרחב במטלורגיה כרכיב מתג של סגסוגות מבוססות נחושת.
דוגמאות לפתרון בעיות
דוגמה 1
| תרגיל | קבע איזה משני הבסיסים המצוינים יהיה חזק יותר: סטרונציום (II) הידרוקסיד (Sr (OH) 2) או קדמיום הידרוקסיד (Cd (OH) 2)? |
| פִּתָרוֹן | לפני שנענה על שאלת הבעיה, יש צורך לתת מושג למה הכוונה בכוח היסוד. חוזק בסיסהוא מאפיין של מחלקה זו תרכובות אנאורגניות, המדגים את חוזק הקשר של פרוטונים, ש"נתלשו" ממולקולת הממס במהלך התגובה הכימית. סטרונציום וקדמיום נמצאים באותה תקופה, כמו גם באותה קבוצה של הטבלה המחזורית של D.I. מנדלייב (II), רק בתתי קבוצות שונות. סטרונציום הוא מרכיב של היסוד הראשי, וקדמיום הוא תת-קבוצה משנית. עם אותו מספר של קליפות אלקטרונים, הרדיוס של אטום קדמיום קטן מזה של סטרונציום, מה שמקשה על האלקטרון להירתע מאטום. בנוסף, האלקטרושליליות של קדמיום גבוהה מזו של סטרונציום, ולכן קדמיום יקבל "בהנאה רבה" את האלקטרונים של אטום אחר, במקום לוותר על שלו; לכן, הידרוקסיד סטרונציום (II) (Sr (OH) 2) הוא בסיס חזק יותר. |
| תשובה | סטרונציום (II) הידרוקסיד (Sr (OH) 2) |
|
סטרונציום |
|
|---|---|
| מספר אטומי | |
| מראה של חומר פשוט |
מתכת גמישה, כסופה-לבנה |
| תכונות האטום | |
| מסה אטומית (מסה מולארית) |
87.62 א. e.m. (g/mol) |
| רדיוס האטום | |
| אנרגיית יינון (אלקטרון ראשון) |
549.0 (5.69) kJ/mol (eV) |
| תצורה אלקטרונית | |
| תכונות כימיות | |
| רדיוס קוולנטי | |
| רדיוס יונים | |
| אלקטרוני שליליות (לפי פולינג) |
|
| פוטנציאל אלקטרודה | |
| מצבי חמצון | |
| תכונות תרמודינמיות של חומר פשוט | |
| צְפִיפוּת | |
| קיבולת חום מולארית |
26.79 J/(K mol) |
| מוליכות תרמית |
(35.4) W/(m K) |
| טמפרטורת התכה | |
| חום נמס |
9.20 קילו-ג'יי/מול |
| טמפרטורת רתיחה | |
| חום אידוי |
144 קילו ג'ל/מול |
| נפח טוחנת |
33.7 ס"מ\מול |
| סריג הקריסטל של חומר פשוט | |
| מבנה סריג |
מעוקב במרכז הפנים |
| פרמטרים של סריג | |
| יחס c/a | — |
| טמפרטורת Debye | |
| האב | 38 |
| 87,62 | |
| 5s 2 | |
| סטרונציום | |
סטרונציום- יסוד של תת-הקבוצה הראשית של הקבוצה השנייה, התקופה החמישית של המערכת המחזורית של יסודות כימיים של D. I. Mendeleev, עם מספר אטומי 38. זה מסומן בסמל Sr (lat. Strontium). החומר הפשוט סטרונציום (מספר CAS: 7440-24-6) הוא מתכת אדמה אלקליין כסוף-לבן רכה, ניתנת לגימור וגמישה. יש לו פעילות כימית גבוהה, באוויר הוא מגיב במהירות עם לחות וחמצן, הופך מכוסה בסרט תחמוצת צהוב.
היסטוריה ומקור השם
היסוד החדש התגלה במינרל סטרונטיאניט, שנמצא ב-1764 במכרה עופרת ליד הכפר הסקוטי סטרונשיאן, שלימים נתן את השם ליסוד החדש. נוכחותה של תחמוצת מתכת חדשה במינרל זה נקבעה כמעט 30 שנה מאוחר יותר על ידי ויליאם קרויקשנק ואדר קרופורד. בודד בצורתו הטהורה ביותר על ידי סר האמפרי דייווי ב-1808.
נוכחות בטבע
סטרונציום נמצא במי ים (0.1 מ"ג/ליטר), בקרקעות (0.035 %).
בטבע, סטרונציום מופיע כתערובת של 4 איזוטופים יציבים 84Sr (0.56%), 86Sr (9.86%), 87Sr (7.02%), 88Sr (82.56%).
השגת סטרונציום
שלוש דרכים להשיג סטרונציום מתכתי:
- פירוק תרמי של כמה תרכובות
- אלקטרוליזה
- הפחתת תחמוצת או כלוריד
השיטה התעשייתית העיקרית להשגת סטרונציום מתכתי היא הפחתה תרמית של התחמוצת שלו עם אלומיניום. יתר על כן, הסטרונציום המתקבל מטוהר על ידי סובלימציה.
הייצור האלקטרוליטי של סטרונציום על ידי אלקטרוליזה של התכה של תערובת של SrCl 2 ו-NaCl לא הפך לנפוצה בגלל יעילות הזרם הנמוכה וזיהום הסטרונציום בזיהומים.
במהלך פירוק תרמי של סטרונציום הידריד או ניטריד, נוצר סטרונציום מפוזר דק, הנוטה להתלקחות קלה.
תכונות גשמיות
סטרונציום היא מתכת רכה, כסופה-לבנה, ניתנת לגימור וניתנת לגימור, וניתן לחתוך אותה בקלות בסכין.
פולימורפין - שלושה מהשינויים שלו ידועים. עד 215 o C, השינוי הממוקם בפנים קוביות (α-Sr) יציב, בין 215 ל-605 o C - משושה (β-Sr), מעל 605 o C - שינוי ממוקד גוף מעוקב (γ-Sr).
נקודת התכה - 768 o C, נקודת רתיחה - 1390 o C.
תכונות כימיות
סטרונציום בתרכובותיו תמיד מציג ערכיות +2. לפי תכונות, סטרונציום קרוב לסידן ולבריום, תופס עמדת ביניים ביניהם.
בסדרת המתחים האלקטרוכימית, סטרונציום הוא בין המתכות הפעילות ביותר (פוטנציאל האלקטרודה הרגיל שלו הוא -2.89 וולט. הוא מגיב במרץ עם מים ויוצר הידרוקסיד:
Sr + 2H 2 O \u003d Sr (OH) 2 + H 2
אינטראקציה עם חומצות, עוקר מתכות כבדות מהמלחים שלהן. עם חומצות מרוכזות (H 2 SO 4, HNO 3) מגיב חלש.
מתכת סטרונציום מתחמצנת במהירות באוויר, ויוצרת סרט צהבהב, שבו, בנוסף לתחמוצת SrO, SrO 2 פרוקסיד ו- Sr 3 N 2 ניטריד נמצאים תמיד. כאשר הוא מחומם באוויר, הוא מתלקח; אבקת סטרונציום באוויר נוטה להתלקחות עצמית.
מגיב במרץ עם לא מתכות - גופרית, זרחן, הלוגנים. אינטראקציה עם מימן (מעל 200 מעלות צלזיוס), חנקן (מעל 400 מעלות צלזיוס). כמעט אינו מגיב עם אלקליות.
בטמפרטורות גבוהות, הוא מגיב עם CO 2 ויוצר קרביד:
5Sr + 2CO 2 = SrC 2 + 4SrO
מלחים מסיסים בקלות של סטרונציום עם אניונים Cl-, I-, NO 3-. מלחים עם אניונים F -, SO 4 2-, CO 3 2-, PO 4 3- מסיסים במשורה.
יישום
תחומי היישום העיקריים של סטרונציום ותרכובותיו הכימיות הם תעשיית הרדיו-אלקטרונית, פירוטכניקה, מטלורגיה ותעשיית המזון.
מֵטַלוּרגִיָה
סטרונציום משמש לסגסוגת נחושת וחלק מסגסוגותיה, להחדרת סגסוגות עופרת לסוללה, להסרת גופרית של ברזל יצוק, נחושת ופלדות.
מתכתרמיה
סטרונציום בטוהר של 99.99-99.999% משמש להפחתת אורניום.
חומרים מגנטיים
סטרונציום פריטים קשים מבחינה מגנטית הם חומרים בשימוש נרחב לייצור מגנטים קבועים.
פִּירוֹטֶכנִיקָה
בפירוטכניקה משתמשים בסטרונציום קרבונט, חנקה, פרכלורט כדי לצבוע את הלהבה בצבע אדום לבנים. לסגסוגת המגנזיום-סטרונציום יש את התכונות הפירופוריות החזקות ביותר והיא משמשת בפירוטכניקה להרכבי תבערה ואותות.
איזוטופים
רדיואקטיבי 90 Sr (זמן מחצית חיים 28.9 שנים) משמש לייצור מקורות כוח רדיואיזוטופים בצורה של סטרונציום טיטנאט (צפיפות 4.8 גרם/ס"מ³, שחרור אנרגיה כ-0.54 W/cm³).
אנרגיה גרעינית
סטרונציום אורנט משחק תפקיד חשובבייצור מימן (מחזור סטרונציום-אורנאט, לוס אלמוס, ארה"ב) בשיטה התרמוכימית (אנרגיה אטומית-מימן), ובפרט מפותחות שיטות לביקוע ישיר של גרעיני אורניום בהרכב סטרונציום אורנאט לייצור חום כאשר מים מתפרקים למימן וחמצן.
מוליכות-על בטמפרטורה גבוהה
תחמוצת סטרונציום משמשת כמרכיב של קרמיקה מוליכת-על.
מקורות זרם כימיים
סטרונציום פלואוריד משמש כמרכיב של סוללות פלואור במצב מוצק עם קיבולת אנרגיה וצפיפות אנרגיה עצומה.
סגסוגות של סטרונציום עם פח ועופרת משמשות ליציקת מוליכים של סוללה למטה. סגסוגות סטרונציום-קדמיום לאנודות של תאים גלווניים.
תפקיד ביולוגי
השפעה על גוף האדם
אין לבלבל את ההשפעה על גוף האדם של איזוטופים טבעיים (לא רדיואקטיביים, רעילים נמוכים, ויותר מכך, בשימוש נרחב לטיפול באוסטיאופורוזיס) ורדיואקטיביים של סטרונציום. איזוטופ הסטרונציום 90 Sr הוא רדיואקטיבי עם זמן מחצית חיים של 28.9 שנים. 90 Sr עובר ריקבון β, הופך ל-90 Y רדיואקטיבי (זמן מחצית חיים 64 שעות). ההתפרקות המוחלטת של סטרונציום-90 שנכנסה לסביבה תתרחש רק לאחר כמה מאות שנים. 90 Sr נוצר במהלך פיצוצים גרעיניים ופליטות מתחנות כוח גרעיניות. על ידי תגובה כימיתאיזוטופים רדיואקטיביים ולא רדיואקטיביים של סטרונציום כמעט אינם שונים זה מזה. סטרונציום טבעי הוא חלק בלתי נפרד ממיקרואורגניזמים, צמחים ובעלי חיים. ללא קשר למסלול וקצב הכניסה לגוף, תרכובות סטרונציום מסיסות מצטברות בשלד. פחות מ-1% נשמר ברקמות הרכות. מסלול הכניסה משפיע על כמות שקיעת הסטרונציום בשלד. התנהגות הסטרונציום בגוף מושפעת מהסוג, המין, הגיל, כמו גם מהריון וגורמים נוספים. למשל, בשלד של גברים, משקעים גבוהים יותר מאשר בשלד של נשים. סטרונציום הוא אנלוגי של סידן. סטרונציום מצטבר בקצב גבוה בגוף של ילדים עד גיל ארבע, כאשר יש היווצרות פעילה של רקמת עצם. חילופי שינויים בסטרונציום בחלק מהמחלות של מערכת העיכול ומערכת הלב וכלי הדם. מסלולי כניסה:
- מים (הריכוז המרבי המותר של סטרונציום במים בפדרציה הרוסית הוא 8 מ"ג לליטר, ובארה"ב - 4 מ"ג לליטר)
- מזון (עגבניות, סלק, שמיר, פטרוזיליה, צנון, צנון, בצל, כרוב, שעורה, שיפון, חיטה)
- צריכה תוך קנה הנשימה
- דרך העור (עורית)
- שאיפה (דרך האוויר)
- מצמחים או דרך בעלי חיים, סטרונציום-90 יכול לעבור ישירות לגוף האדם.
- אנשים שעבודתם קשורה לסטרונציום (ברפואה, סטרונציום רדיואקטיבי משמש כאפליקטורים בטיפול במחלות עור ועיניים. תחומי היישום העיקריים של סטרונציום טבעי הם תעשיית הרדיו-אלקטרונית, פירוטכניקה, מטלורגיה, מטלותרמיה, תעשיית המזון, ייצור חומרים מגנטיים, רדיואקטיביים - pr - בסוללות חשמליות אטומיות, אנרגיית מימן אטומית, גנרטורים תרמו-אלקטריים רדיואיזוטופים וכו')
ההשפעה של סטרונציום לא רדיואקטיבי היא נדירה ביותר ו רקבהשפעת גורמים אחרים (מחסור בסידן וויטמין D, תת תזונה, הפרות של היחס בין יסודות קורט כמו בריום, מוליבדן, סלניום וכו'). אז זה יכול לגרום ל"רככת סטרונציום" ו"מחלת uro" בילדים - נזק ועיוות במפרקים, פיגור בגדילה והפרעות אחרות. להיפך, סטרונציום רדיואקטיבי כמעט תמיד משפיע לרעה על גוף האדם:
- מופקד בשלד (עצמות), משפיע רקמת עצםומח עצם, מה שמוביל להתפתחות של מחלת קרינה, גידולים של הרקמה ההמטופואטית והעצמות.
- גורם ללוקמיה ו גידולים ממאירים(סרטן) של העצמות, כמו גם נזק לכבד ולמוח
איזוטופים
סטרונציום-90
איזוטופ הסטרונציום 90 Sr הוא רדיואקטיבי עם זמן מחצית חיים של 28.79 שנים. 90 Sr עובר ריקבון β, הופך לאיטריום 90 Y רדיואקטיבי (זמן מחצית חיים 64 שעות). 90 Sr נוצר במהלך פיצוצים גרעיניים ופליטות מתחנות כוח גרעיניות.
סטרונציום הוא אנלוגי של סידן והוא מסוגל להיות מופקד בחוזקה בעצמות. חשיפה ארוכת טווח ל-90 Sr ו-90 Y משפיעה על רקמת העצם ומח העצם, מה שמוביל להתפתחות של מחלת קרינה, גידולים של הרקמה ההמטופואטית והעצמות.
STRONTIUM (Strontium), Sr (a. Strontium; n. Strontium; f. Strontium; and. estroncio), הוא יסוד כימי מקבוצה II של המערכת המחזורית של מנדלייב, מספר אטומי 38, מסה אטומית 87.62, שייך לאלקליין מתכות אדמה.
תכונות של סטרונציום
סטרונציום טבעי מורכב מ-4 איזוטופים יציבים; 84 Sr (0.56%), 86 Sr (9.84%), 87 Sr (7.0%) ו-88 Sr (82.6%); ידועים יותר מ-20 איזוטופים רדיואקטיביים מלאכותיים של סטרונציום בעלי מסה מ-77 עד 99, מתוכם 90 Sr (TS 29 שנים), שנוצרו במהלך ביקוע האורניום, הם החשובים ביותר. סטרונציום התגלה בשנת 1790 על ידי המדען הסקוטי א. קרופורד בצורה של תחמוצת.
במצבו החופשי, סטרונציום היא מתכת צהובה זהובה רכה. ב-t מתחת ל-248 מעלות צלזיוס, הוא מאופיין בסריג מעוקב במרכז פנים (a-Sr עם תקופה a=0.60848 ננומטר), בטווח של 248-577 מעלות צלזיוס - משושה (b-Sr עם תקופות a=0.432 ננומטר, c=0.706 ננומטר); בטמפרטורה גבוהה יותר, הוא הופך לשינוי מעוקב במרכז הגוף (g-Sr עם תקופה a=0.485 ננומטר). צפיפות a-Sr 2540 kg/m 3 ; נקודת התכה 768 מעלות צלזיוס, נקודת רתיחה 1381 מעלות צלזיוס; קיבולת חום מולארית 26.75 J / (mol.K); התנגדות חשמלית ספציפית 20.0.10 -4 (Ohm.m), מקדם טמפרטורה של התפשטות ליניארית 20.6.10 -6 K -1. סטרונציום הוא פרמגנטי, הרגישות המגנטית האטומית בטמפרטורת החדר היא 91.2.10 -6. פלסטיק, רך, קל לחיתוך בסכין.
סטרונציום דומה בתכונות הכימיות ל-Ca ו-Ba. בתרכובות, יש לו מצב חמצון של +2. הוא מתחמצן במהירות באוויר, יוצר אינטראקציה עם מים בטמפרטורת החדר ובטמפרטורות גבוהות עם מימן, חנקן, זרחן, גופרית והלוגנים.
התכולה הממוצעת של סטרונציום בקרום כדור הארץ היא 3.4.10 -2% (במסה). סלעים בינוניים מאציים מכילים מעט יותר סטרונציום (8.0.10 -2%) מאשר (4.5.10 -2%), (4.4.10 -2%), (3.10 -2%) ו- (1.10 -3%) גזעי הרים. ידועים כ-30 מינרלים סטרונציום, החשובים שבהם הם celestite SrSO 4 ו-strontianite SrCO 3; בנוסף, הוא קיים כמעט תמיד במינרלים סידן, אשלגן ובריום, הנכנס בצורה של טומאה איזומורפית שלהם. סריג קריסטל. מכיוון שאחד מארבעת האיזוטופים הטבעיים של סטרונציום (87 Sr) מצטבר כל הזמן כתוצאה מהדעיכה R של 87 Rb, ההרכב האיזוטופי של סטרונציום (יחס 87 Sr / 86 Sr) משמש במחקרים גיאוכימיים כדי לבסס קשרים גנטיים בין מתחמי סלע שונים, כמו גם לקביעת גילם הרדיומטרי (בכפוף לקביעה בו זמנית של תכולת רובידיום באובייקטים הנבדקים). Radioactive 90 Sr משמש כזיהום סביבתי (לפני הפסקת הניסויים הגרעיניים האטמוספריים היה אחד הגורמים העיקריים לזיהום רדיואקטיבי).
יישום ושימוש
חומרי הגלם העיקריים לייצור סטרונציום הם עפרות סלסטיט וסטרונטיאניט. מתכת סטרונציום מתקבלת על ידי הפחתה אלונותרמית של תחמוצת סטרונציום בוואקום. הם משמשים לייצור סגסוגות אלומיניום וכמה פלדות, התקני אלקטרו ואקום וכמה משקפיים אופטיים. מלחי סטרונציום, המעניקים ללהבה צבע אדום עז, משמשים בפירוטכניקה. 90 Sr משמש ברפואה כמקור לקרינה מייננת.