Was ist Strontium?
Strontium ist ein Erdalkalimetall mit der Ordnungszahl 38 und dem Atomgewicht 87,62.
Sein Elementsymbol wird als Sr dargestellt. Es ist ein silbrig-weißer metallischer Feststoff und chemisch sehr reaktiv. Es reagiert heftig mit Wasser und hat eine gelbliche Oberfläche, wenn es der Luft ausgesetzt wird. Die Flammenreaktion von Strontium verleiht ihm eine schöne rote Farbe, so dass seine Salze als rot gefärbter Rohstoff für Feuerwerkskörper verwendet werden können.
Es wurde auch berichtet, dass 90Sr ein bekanntes radioaktives Element von Strontium ist, während 88Sr, das normalerweise vorhanden ist, keine Strahlungsgefahr darstellt.
Anwendungen von Strontium
Strontium wird hauptsächlich als Zusatzstoff für Glas verwendet. In der Vergangenheit wurde es hauptsächlich für Röhrenglas für Kathodenstrahlröhren verwendet. Heute wird Strontium hauptsächlich als Zusatzstoff in Form von Strontiumcarbonat für Display- und Photovoltaikglas verwendet.
Weitere Anwendungen sind Ferritmagnete für Kleinmotoren und andere Anwendungen, Keramikkondensatoren und Rostschutzmittel. Darüber hinaus wird es auch als Rotlicht in Feuerwerkskörpern und Rauchbomben verwendet, da die Flammenreaktion von Nitraten eine rote Farbe zeigt.
Eigenschaften von Strontium
Physiologisch verhält sich Strontium ähnlich wie Calcium und ist auch im Skelett zu finden. Strontium hat einen Schmelzpunkt von 777 °C und einen Siedepunkt von 1.382 °C. An der Luft bildet es einen grau-weißen Oxidfilm. Mit Wasser reagiert es heftig unter Bildung von Wasserstoff und Strontiumhydroxid.
Durch Reduktion von Strontiumoxid mit Aluminium kann Strontium gewonnen werden. Das Metall selbst kann auch durch Schmelzflusselektrolyse, z. B. von Strontiumchlorid, gewonnen und durch Destillation gereinigt werden.
Struktur von Strontium
Strontium weist drei Arten von Kristallstrukturen auf, die von Bedingungen wie Temperatur und Druck abhängen. Die stabilste Kristallstruktur bei Raumtemperatur und Druck ist die kubisch-flächenzentrierte Gitterstruktur (α-Sr); zwischen 213 °C und 621 °C ist die hexagonale, dicht gepackte Struktur (β-Sr) am stabilsten, und zwischen 621 °C und 769 °C die kubisch-körperzentrierte Gitterstruktur (γ-Sc). Die Dichte bei Raumtemperatur beträgt 2,64 g/cm3 und die Flüssigkeitsdichte am Schmelzpunkt 2,375 g/cm3.
Die Elektronenkonfiguration von Strontium ist [Kr] 5s2. Aufgrund seiner ähnlichen Elektronenkonfiguration wie Calcium kann es manchmal anstelle von Calcium in Mineralien vorkommen.
Weitere Informationen über Strontium
1. Vorkommen von Strontium
Strontium kommt als Strontiumsulfat (SrSO4) vor. Die wichtigsten Förderländer sind China, Spanien und Mexiko. Argentinien und Marokko sind ebenfalls spezifische Beispiele für kleinere Förderländer. Strontiumvorkommen sind auch in den USA weit verbreitet, werden aber seit 1959 nicht mehr abgebaut.
Das meiste geförderte Strontiumsulfat wird in Karbonat umgewandelt. Strontiumsulfat kann direkt mit Hilfe einer Natriumcarbonatlösung gewonnen werden. Beim Rösten mit Kohle entstehen Sulfide, eine dunkle Substanz, die Strontium-Sulfid enthält. Die schwarze Asche (englisch: black ash) ist wasserlöslich und kann durch Filtration entfernt werden. Bei Zugabe von Kohlendioxid zu einer Lösung von Strontiumsulfid wird Strontiumcarbonat ausgefällt.
2. Strontium-Isotope
Vier Strontium-Isotope kommen natürlich vor: 84Sr, 86Sr, 87Sr und 88Sr. Ihre Häufigkeit beträgt 0,56 %, 9,86 %, 7,0 % bzw. 82,58 %.
87Sr entsteht nicht nur zusammen mit 84Sr, 86Sr und 88Sr bei der kosmischen Elementsynthese, sondern auch durch den Zerfall des natürlichen radioaktiven Isotops 87Rb. 87Rb hat eine Halbwertszeit von 4,88 x 1010 Jahren. Die Häufigkeitsverhältnisse von 87Sr/86Sr sind in der Geologie gut bekannt. 87Sr/86Sr in Mineralien und Gesteinen reicht von 0,7 bis über 4,0.
Es gibt 16 bekannte instabile Isotope von Strontium. Unter den Isotopen, die energiereiche Elektronen emittieren, ist 90Sr mit einer Halbwertszeit von 28,78 Jahren besonders langlebig. 90Sr emittiert durch Betazerfall Elektronen und Antineutrinos, die sich in 90Y verwandeln.