Qu’est-ce que le strontium ?
Le strontium est un métal alcalino-terreux dont le numéro atomique est 38 et le poids atomique 87,62.
Son symbole élémentaire est représenté par Sr. Il s’agit d’un solide métallique blanc argenté, très réactif sur le plan chimique. Il réagit violemment avec l’eau et présente une surface jaunâtre lorsqu’il est exposé à l’air. La réaction de flamme du strontium lui donne une belle couleur rouge, de sorte que ses sels peuvent être utilisés comme matière première de couleur rouge pour les feux d’artifice.
Il a également été signalé que le 90Sr est un élément radioactif connu du strontium, tandis que le 88Sr, qui est normalement présent, ne présente aucun risque de radiation.
Utilisations du strontium
Le strontium est principalement utilisé comme additif pour le verre. Dans le passé, la principale application était le verre pour tubes cathodiques. Actuellement, il est surtout utilisé comme additif (sous forme de carbonate de strontium) pour le verre d’affichage et le verre photovoltaïque.
Parmi les autres applications, citons les aimants en ferrite pour les petits moteurs et d’autres applications, les condensateurs en céramique et les inhibiteurs de rouille. Le strontium est également utilisé dans la lumière rouge des feux d’artifice et des bombes fumigènes, car la réaction de coloration de la flamme des nitrates donne une couleur rouge.
Principe du strontium
Physiologiquement, le strontium se comporte de la même manière que le calcium et se retrouve également dans le squelette. Le point de fusion du strontium est de 777°C et son point d’ébullition de 1 382°C. Il forme un film d’oxyde gris-blanc dans l’air. Il réagit violemment avec l’eau pour produire de l’hydrogène et de l’hydroxyde de strontium.
La réduction de l’oxyde de strontium avec de l’aluminium peut produire du strontium. Le métal seul peut également être produit par électrolyse de sels fondus de chlorure de strontium, par exemple, et peut être purifié par distillation.
Structure du strontium
Le strontium présente trois types de structure cristalline, qui dépendent de conditions telles que la température et la pression. La structure cristalline la plus stable à température et pression ambiantes est la structure cubique centrée sur la face (α-Sr) ; entre 213°C et 621°C, la structure hexagonale empilée (β-Sr) est la plus stable, et entre 621°C et 769°C, la structure cubique centrée sur le corps (γ-Sc). La densité à la température ambiante est de 2,64 g/cm3 et la densité du liquide au point de fusion est de 2,375 g/cm3.
La configuration électronique du Strontium est [Kr] 5s2. En raison de sa configuration électronique similaire à celle du calcium, il peut parfois entrer dans les minéraux à la place du calcium.
Autres informations sur le strontium
1. La présence de strontium
Le strontium se présente sous la forme de tianqingite (SrSO4). Les principaux pays producteurs sont la Chine, l’Espagne et le Mexique. L’Argentine et le Maroc sont également des exemples spécifiques de petits pays producteurs. Les gisements de strontium sont répandus aux États-Unis, mais n’ont pas été exploités depuis 1959.
La plupart des tianqingites extraites sont transformées en carbonate. La tianqingite peut être extraite directement au moyen d’une solution de carbonate de sodium. La torréfaction avec du charbon permet d’obtenir des sulfures, une substance sombre contenant du sulfure de Strontium. Les cendres noires sont solubles dans l’eau et peuvent être éliminées par filtration. Lorsque du dioxyde de carbone est ajouté à une solution de sulfure de strontium, du carbonate de strontium est précipité.
2. Isotopes du strontium
Quatre isotopes du Strontium existent à l’état naturel : 84Sr, 86Sr, 87Sr et 88Sr. Leurs abondances sont respectivement de 0,56%, 9,86%, 7,0% et 82,58%.
En plus d’apparaître avec le 84Sr, le 86Sr et le 88Sr lors de la synthèse des éléments cosmiques, le 87Sr provient également de la désintégration de l’isotope radioactif naturel 87Rb. Le 87Rb a une demi-vie de 4,88 x 1010 ans. Les rapports d’abondance 87Sr/86Sr sont bien connus en géologie. La teneur en 87Sr/86Sr des minéraux et des roches varie de 0,7 à plus de 4,0.
On connaît 16 isotopes instables du strontium. Parmi les isotopes qui émettent des électrons de haute énergie, le 90Sr a une durée de vie particulièrement longue, avec une demi-vie de 28,78 ans. Le 90Sr émet des électrons et des antineutrinos par désintégration bêta, qui se transforment en 90Y.