锶元素的性质、用途与安全信息
锶元素的性质、用途与安全信息
锶是一种碱土金属元素，具有很高的化学反应性。它在自然界中主要以硫酸盐矿物天青石（SrSO4）和碳酸盐锶矿（SrCO3）的形式存在。锶的用途广泛，包括合金制造、真空管吸气剂、示踪弹和烟花等领域。本文将详细介绍锶的性质、用途、制备方法以及安全信息。
锶的基本属性
- 英文名：Strontium
- 中文名：锶
- CBNumber：CB2350213
- 分子式：Sr
- 分子量：87.62
锶的化学性质
- 熔点：757 °C
- 沸点：1384 °C
- 密度：2.6 g/mL at 25 °C
- 储存条件：2-8°C
- 溶解度：H2O: soluble
- 形态：random pieces
- 颜色：White to pale yellow
- 比重：2.54
- pH值：1 (20°C in H2O)
- 火焰颜色：Crimson or scarlet red
- 电阻率：23 μΩ-cm, 20°C
- 水溶解性：reacts quickly with H2O; soluble alcohol
- 敏感性：Air & Moisture Sensitive
- Merck：13,8915
- 暴露限值：
- ACGIH: TWA 2 ppm; STEL 4 ppm
- OSHA: TWA 2 ppm(5 mg/m3)
- NIOSH: IDLH 25 ppm; TWA 2 ppm(5 mg/m3); STEL 4 ppm(10 mg/m3)
- CAS 数据库：7440-24-6
安全信息
- 危险品标志：F,Xi,T
- 危险类别码：37/38-41-38-14-11-36/38-34-23/24/25-36-14/15
- 安全说明：26-45-36/37/39-27-23
- 危险品运输编号：UN 3264 8/PG 3
- WGK Germany：3
- RTECS号：WK8400000
- TSCA：Yes
- 危险等级：4.3
- 包装类别：II
- 毒害物质数据：7440-24-6
锶的性质、用途与生产工艺
简介
锶的符号为Sr，原子序数为38，是元素周期表第2主组的第四个成员，锶是典型的碱土元素。电子结构是带有两个额外的外部5s电子的结构。锶是一种碱土金属，是一种柔软的银白色或微黄色金属元素，具有很高的化学反应性。由于其与氧气和水的极强反应性，该元素仅在与其他元素的化合物中自然存在。暴露在空气中，金属会变成黄色。同位素90Sr存在于放射性尘埃中，半衰期为28.90年。锶通常存在于自然界中，是地球上含量最高的第15个元素，在所有火成岩中平均占0.034％。主要以硫酸盐矿物天青石（SrSO4）和碳酸盐锶矿（SrCO3）的形式发现。
发现历史
锶和锶矿都以苏格兰的一个村庄命名，从这附近的铅矿开采的矿石中首次发现了矿物。 1787年，一种有趣的矿物从一个铅矿来到爱丁堡，该矿位于苏格兰西部高地阿盖尔湖苏纳特湖岸上的一个小村庄里。当时，该物质被认为是某种钡化合物。三年后，斯科特（Scott）的爱尔兰化学家阿黛尔·克劳福德（Adair Crawford）发表了一篇论文，声称该矿物拥有一个包括新化学元素的新物种。其他化学家后来用这种元素制备了许多化合物，并指出它导致蜡烛的火焰燃烧成红色，而钡化合物则发出绿色。格拉斯哥大学的另一位医学教授托马斯·霍普（Thomas Hope）在1793年将这种新矿物命名为锶锶。汉弗莱·戴维（Humphrey Davy）在研究各种含有熔融氯化物（如SrCl2和氧化汞）的碱土的电解过程中，最终于1808年将其分离。 1808年6月30日，他在皇家学会的一次演讲中宣布了他的工作。为了与其他碱土的命名保持一致，他将其更名为锶。
来源
自然界中没有发现锶金属。 它的盐和氧化物只占地壳的0.025％。锶有29种同位素，范围从Sr-75到Sr-102。 锶的四种天然形式是稳定的而不是放射性的。 这些稳定的同位素是Sr-84，占地球上元素的0.56％； Sr-86，占9.86％； Sr-87，占总数的7.00％； Sr-88，占地球上锶的82.58％。 其余的同位素具有放射性，半衰期范围从几微秒到数分钟，数小时，数天或数年。 大多数（但不是全部）是在核反应堆或核爆炸中产生的。 两个重要的放射性同位素是Sr-89和Sr-90。
应用
锶的两种主要矿物是碳酸盐，锶锶矿SrCO3和硫酸盐含量更高的天青石SrSO4。 由于大多数应用都涉及钙和钡，因此元素锶仅具有很小的用途。 锶合金用作真空管的“吸气剂”。 它被掺入玻璃中以制造彩色电视机的显像管。 锶化合物用于示踪弹和烟花中，产生红色信号弹。 钛酸锶是宝石。 半衰期为29年的放射性锶90是高能β发射体。 它是核裂变的产物。 这种同位素是航天器和远程气象站中的一种轻型核动力源。
制备
锶是在墨西哥和西班牙的锶矿（SrCO3）和天青石（SrSO4）的矿石中发现的。 这些矿石用盐酸（HCl）处理后，会生成氯化锶（SrCl2），然后与氯化钾（KCl）一起形成共晶混合物以降低SrCl2的熔点，作为石墨中的熔融电解质碟形电解装置。 此过程产生的Sr阳离子在阴极收集，在那里它们获取电子以形成锶金属。 同时，Cl-离子在阳极释放电子，并以氯气Cl2的形式释放出来。
危害性
锶金属可能以粉末形式自发爆炸。金属锶及其某些化合物在加热时都会爆炸。如果用锤子敲打，某些化合物会爆炸。 金属锶及其某些化合物都会与水反应生成氢氧化锶[Sr（OH）2]并释放出氢气。放热反应产生的热量可能导致氢燃烧或爆炸。
某些化合物，例如铬酸锶和氟化锶，是致癌物，如果摄入会中毒。锶90特别危险，因为它是放射性骨搜寻者，可替代骨骼组织中的钙。暴露于过量Sr-90的人群中可能发生辐射中毒和死亡。距爆炸源很远的地方，动植物可能会吸入90锶以及通过核武器爆炸产生的某些其他放射性同位素，然后进行大气运输。这一因素和其他因素导致禁止对核武器和热核武器进行大气测试。
毒性
锶粉末遇火易造成着火和爆炸危害。加热至熔点以上也能自燃。因为锶与水反应释出氢；当金属锶贮存在潮湿的情况下，就有可能有气体爆炸的危险。也容易与卤素和磷反应。遇酸类会剧烈反应而释放出氢气。
锶的毒性介于钙和钡之间。误服可引起胃肠道症状，肢体痛性抽搐，少数病例可累及心肌。放射性的89锶和90锶则有很高的毒性，动物腹腔内注射金属锶的LD50：88～247 mg/kg。要使患者脱离污染区，安置休息并保暖。不慎溅人眼睛要用大量水冲洗15 min，严重者就医诊治。皮肤接触先用水冲洗，再用肥皂彻底洗涤，如有灼伤就医诊治。误服立即漱口，急送医院救治。
化学性质
银白色柔软金属。相对密度2.63。熔点769℃。沸点1384℃。面心立方。化学性质居于钙与钡之间，活泼性强，在空气中迅速被氧化，表面形成黄色氧化膜。在空气中粉碎时可自燃。加热能与氢结合形成氢化锶。也容易与卤族元素和磷反应。电阻率(20℃)23μΩ?cm，熔化热7.43kJ/mol；汽化热136.9 kJ/tool。电负性1.10。遇水即分解释出氢及大量热，使氢引起燃烧，发出深红色火焰。溶于酸类并产生氢气引起燃烧，溶于醇。
用途
用于合金，真空管的吸气剂。
生产方法
铝热还原法先将硝酸锶热分解制得氧化锶，用细粒铝作还原剂，配料比按3SrO：2AI进行，把氧化锶和铝先制成团矿，将此团矿装入钢制蒸馏器进行真空脱气处理，其处理温度为90℃，真空度最终应为10mmHg。将薄铁板制内筒按蒸馏器整个放人，在1150℃进行12h还原反应，得到锶沉积物纯度为99%。将蒸馏器降至500℃以下，再将内简取出切开后剥离沉积物，制得金属锶成品。
锶上下游产品信息
上游原料
- 硝酸锶氧化锶
下游产品
- 过氧化锶
锶 试剂级价格
更新日期：2025/02/05
产品编号：042929
产品名称：锶, 蒸馏枝形片, 99.8% (metals basis) Strontium, distilled dendritic pieces, 99.8% (metals basis)
CAS编号：7440-24-6
包装：5g
价格：7166元
更新日期：2025/02/05
产品编号：042929
产品名称：锶, 蒸馏枝形片, 99.8% (metals basis) Strontium, distilled dendritic pieces, 99.8% (metals basis)
CAS编号：7440-24-6
包装：25g
价格：999999元