锶

　　锶是一种化学元素，它的化学符号是Sr，它的原子序数是38，属于周期表的2A族，是一种银白色有光泽的碱土金属。锶是碱土金属中丰度最小的元素。在自然界主要以化合态存在，主要的矿石有天青石SrSO₄，菱锶矿SrCO₃。用于制造合金、光电管，以及分析化学、烟火等。同时，锶元素广泛存在在矿泉水中，是一种人体必需的微量元素，具有防止动脉硬化，防止血栓形成的功能。　

基本信息

　　中文名称：锶　　英文名称：Strontium　　国标编号：43008　　CAS号：7440-24-6　　分子式：Sr　　分子量：87.63　

元素描述

　　锶是一种化学元素，它的化学符号是Sr，它的原子序数是38，属于周期表的2A族，是一种银白色有光泽的碱土金属。　　锶是碱土金属中丰度最小的元素。在自然界主要以化合态存在，主要的矿石有天青石SrSO₄，菱锶矿SrCO₃。1787年,由英国人霍普发现,亦经过他的朋友克劳福德确认.1807年英国化学家戴维电解碳酸锶时发现了金属锶。工业用电解熔融的氯化锶制取锶。　　锶的化学性质活泼，加热到熔点(769℃)时即燃烧，呈红色火焰，生成氧化锶SrO，在加压条件下跟氧气化合生成过氧化锶SrO₂。跟卤素、硫、硒等容易化合。加热时跟氮化合生成氮化锶Sr₃N₂。加热时跟氢化合生成氢化锶SrH₂。跟盐酸、稀硫酸剧烈反应放出氢气。常温下跟水反应生成氢氧化锶和氢气。锶在空气中会转黄色。　　锶元素广泛存在在矿泉水中，是一种人体必需的微量元素，具有防止动脉硬化，防止血栓形成的功能。　　

元素发现

　　发现人：克劳福特、戴维　　发现年代：1808年　　发现过程：1808年，英国的克劳福特和戴维先后由铅矿和锶矿中发现了锶。大约在1787年间，在欧洲一些展览会上展出从英国苏格兰思特朗蒂安（strontian）地方的铅矿中采得的一种矿石。一些化学家认为它是一种萤石。1790年克劳福德在苏格兰斯特朗申得铅矿中第一次识别了自然界存在的碳酸锶；1792年，英国化学家、医生荷普证实这种含锶矿石，明确它是碳酸盐，但是与碳酸钡不同，随后分离出了钡、锶、钙的化合物。就从它的产地Strontian命名它为strontia（锶土）。1789年拉瓦锡发表的元素表中就没有来得及把锶土排进去。而戴维却赶上了，他在1808年利用电解法:汞阴极电解氢氧化锶，从碳酸锶中分离出纯金属锶，并命名为 strontium，元素符号用Sr。　　

物理属性

　　颜色和状态：银白色金属，固态（顺磁性）　　熔点：1050 K（777 °C）　　沸点：1655 K（1382 °C）　　摩尔体积：33.94×10-6m3/mol　　汽化热：144 kJ/mol　　熔化热：8.3 kJ/mol　　蒸气压：246 帕（1042K）　　电负性：0.95（鲍林标度）电子亲和力11.5　　比热：300 J/(kg·K)　　电导率：7.62×106/(米欧姆)　　热导率：35.3 W/(m·K)　　第一电离能：549.5 kJ/mol　　第二电离能：1064.2 kJ/mol　　第三电离能：4138 kJ/mol　　相对原子质量：87.62　　原子序数：38　　质子数：38　　中子数：50　　同位素：Sr-84 Sr-86 Sr-87 Sr-88(放射)　　摩尔质量：88　　原子半径：2.45　　所属周期：5　　所属族数：IIA　　电子层排布：2-8-18-8-2　　氧化态：Main  Sr+2　　莫氏硬度：1.5　　常见化合价：+2　　原子化焓：kJ /mol @25℃：163.2　　元素在宇宙中的含量：(ppm)：0.04　　原子体积(立方厘米/摩尔)：33.7　　元素符号：Sr　　元素类型：金属元素　　元素在太阳中的含量(ppm)：0.05　　太平洋表面 7.6　　地壳中含量：(ppm)：370　　晶胞：面心立方晶胞，每个晶胞含有4个金属原子。　　晶胞参数：　　a = 608.49 pm　　b = 608.49 pm　　c = 608.49 pm　　α = 90°　　β = 90°　　γ = 90°　　

化学性质

　　锶是银白色金属，密度2.6，熔点769℃，沸点1384℃。锶很软，可用小刀切割。锶的化学性质活跃，裸露在空气中，名义很快构成一层氧化物和氮化物薄膜，故应保留在煤油或液体石蜡中。在室温下,稀有金属回收，锶与氧、氮、硫反响生成相应的氧化物、氮化物、硫化物，在300～400℃与氢反应，天生氢化锶。锶能与水直接反应，与酸猛烈反应，与水生成氢氧化锶和氢气。在高温下，锶与二氧化碳反应，生成碳化锶。在锶盐中，氯化锶和硝酸锶易溶于水，碳酸盐、硫酸盐、草酸盐难溶于水。锶在焚烧时火焰呈红色，常用来制作烟火。锶与卤素、氧和硫都能迅速反应；锶在空气中会很快生成保护性氧化膜；锶在空气中加热会燃烧；在一定条件下可与氮、碳、氢直接化合；由于锶很活泼，应保存在煤油中。　　金属锶的实际应用很少；锶的挥发性盐在火焰中呈现红色，可用作焰火、照明灯和曳光弹的材料；放射性锶90可治疗骨癌。　　因为锶是生动金属，因此天然界中锶都以化合状况存在，重要矿物有天青石（SrSO4）和菱锶矿（SrCO3）。锶与钙的化学性质类似，因而也存在于石灰石、白云石和盐卤中，但数目极少。已发明的锶的喷射性同位素共有19个。　

元素来源

　　锶是碱土金属中丰度最小的元素。主要的矿物有天青石和碳酸锶矿。可由电解熔融的氯化锶而制得。锶与钙的化学性质类似，因而也存在于石灰石、白云石和盐卤中，但数目极少。　　金属锶的生产方法有：①电解法。电解熔融的氯化锶和氯化钾的混合物。②金属热还原法。将氧化锶与铝粉混合后压块，装入还原炉内，在1000～1200℃和真空下发生反应，制得金属锶。　

元素用途

　　用于制造合金、光电管，以及分析化学、烟火等。质量数90的锶是一种放射性同位素，可作β射线放射源，半衰期为25年。锶由于其很强的吸收X射线辐射功能和独特的物理化学性能，而被广泛应用于电子、化工、冶金、军工、轻工、医药和光学等各个领域。钡、锶、钙和镁同是碱土金属，也是地壳中含量较多的元素。不过钡和锶在地壳中的含量与钙、镁相比，还是较少的。再加上它们的化合物的实际应用不及钙和镁的化合物广泛。因此它们的化合物比钙和镁的化合物晚些被人们认识，只是戴维把钡和锶和钙、镁同时从化合物中电解分离出来。　　

应用情况

　　随着世界工业的不断发展，锶的使用领域也随之而逐步扩大和变化。19世纪末到本世纪初，人们用氢氧化锶于制糖业，以提纯甜菜糖浆；两次世界大战期间，锶化合物广泛用于生产烟火及信号弹；本世纪二三十年代，用碳酸锶作炼钢的脱硫剂，以除去硫、磷等有害杂质；50年代，在电解锌生产中，用碳酸锶提纯锌，其纯度可达99.99%；60年代末，碳酸锶广泛用作磁性材料；钛酸锶用于电子计算机存储器，氯化锶用作火箭燃料；1968年发现碳酸锶屏蔽X射线的功能，并将其应用于彩色电视机荧屏玻璃，现需求量正在大幅度增长；锶在其他领域中也不断地扩大其应用范围。从此，锶碳酸盐和其他锶化合物(锶盐)作为重要的无机盐原料，受到人们普遍的关注与重视。 　　　　根据世界对锶需求的稳步增长及中国丰富的锶矿资源和良好的锶矿找矿前景，锶矿资源除满足中国国民经济发展过程中自身需求外，还可发展锶矿资源及其多种制品外向型矿业经济，参与国际竞争。因此，锶矿资源不但是世界上重要的战略性矿产资源，而且在中国国民经济中的地位与作用，也将日益上升、日趋重要。　　

锶矿物质

　　锶是自然界中广泛分布的微量元素。锶位于元素周期表第五周期第二族，是碱土金属族元素之一。迄今，世界上已发现的锶矿物约46种。而中国产出的锶矿物也已达9种之多，其为：　　1、天青石(Celestite)，（含SrSO₄，BaSO₄，CaSO₄）天青石化学组成为SrO 56.42，SO₃ 43.58。但由于天青石成分中常含有以类质同象形式存在的Ba和Ca，因此常可构成类质同象系列矿物钡天青石（Barytocelestine）和钙天青(Calciocelestine)。　天青石常呈厚板状或柱状，集合体呈粒状，偶见纤维状、结核状。天青石纯净晶体，为无色透明，通常呈白色、浅蓝色等，玻璃光泽，解理面呈珍珠变彩。硬度3~3.5，性脆，比重3.9~4.0。　　2、碳酸锶矿(Strontianite)，SrCO₃又称“ 锶矿菱锶矿”。化学组成为SrO 70.19，CO₂ 29.81。常含钙。合成实验表明SrCO₃和BaCO₃间可形成完全的类质同象系列，但自然界产出的碳酸锶矿含Ba仅2%~3%，经常有钙置换锶，钙含量可达10.6%。矿物单晶体常呈针状、矛头状、双晶依(110)为双晶面，集合体呈块状或纤维状。　碳酸锶矿通常为白色，有时因含杂质，而成灰、黄、白、浅绿或褐色等，玻璃光泽，断面呈油脂光泽，硬度3.5，性脆，比重3.76。碳酸锶矿常与天青石矿伴生，通常分布于天青石矿体地表淋滤带中，仅在个别具特定的地质、地貌条件下的天青石矿，在潜水面及其以上部分方可能形成具工业价值的碳酸锶矿体或矿床。　　3、富锶文石(Strontianiferous)，(CaCO₃，SrCO₃)属碳酸锶矿-文石(SrCO₃-CaCO₃)系列的成员矿物之一，产于中国内蒙古白云鄂博铁铌稀土矿床的脉状含铌稀土白云碳酸盐岩中(梁有彬，1990)。伴生矿物有钙碳锶矿、钡白云石、重晶石等。电子探针分析结果表明；CaO 20.58，SrO 43.34，BaO 1.75，MgO 0.14，FeO 0.09，Ce₂O₃ 0.45%，CO2 36.12%（化学分析），总合102.47%。　　4、硫磷铝锶石(Svanbergite)，(Sr，Ca)Al₃〔(PO₄)1.4(SO₄)0.6〕2(OH)₅•H₂O，属磷铝锶石(Goyazite)，SrAl₃〔PO₄〕2（OH)₅•H₂O的变种，锶部分被钙代替，(PO₄)₃-部分被〔SO₄)^₂-取代。产于四川上泥盆统沙窝子组(D3S)底部什邡磷矿床中(王素肱，1989；刘秀清等，1989)。属三方晶系，矿物呈粒状、板状、柱状，菱形六面体，构成具环带结构的浑圆豆粒状及扇形碎屑。单矿物化学成分为：Al₂O₃ 33.01，CaO 3.81，SrO 16.81，P₂O₅ 22.71，SO₃ 8.23，H₂O⁺ 13.34，Fe₂O₃ 0.90，MnO 0.02，MgO 0.48，Na 2O 0.06，F 0.53，TiO₂ 0.20，CO₂ 0.12，总计100.22%。　　5、砷铝锶石(Arsenogoyazite)，SrAl₃〔ASO₄〕2(OH)作为新矿物首次发现于德国(Walentaet al.，1984)，与磷铝锶石分别是As+P的两个端员矿物。中国首先发现于新疆某地含金蚀变带的人工重砂中(张如柏等，1987)。共生矿物有磁铁矿、石榴子石、锆石、磷灰石等。矿物属三方晶系，为白色粒状集合体，粒径0.02~0.1mm，D=3.65，H=3.1~3.2。探针分析结果表明：SrO 18.37，BaO 0.00，CaO 0.91，Al₂O₃ 30.42，As₂O₅ 39.07，Ce₂O₃ 0.68，FeO0.40，SiO₂ 0.10，SO₃ 0.51，H₂O⁺ 9.58，总计100.04%。　　6、钾锶矾(Kalistrontite)，K2Sr(SO4)2，首次发现于原苏联某地的盐层下部(Bopohba，1962)。在中国见于四川农乐的杂卤石岩、杂卤石质硬石膏岩、硬石膏岩和绿豆岩中(莫珉，1987)。属三方晶系，一般呈梭状、纺锤状、柱状的自形晶，粒径0.1~2mm，星散分布于上述岩石中。矿物呈棕色、灰白色、白色，性脆，D=3.34。矿石化学分析结果为：K₂O 24.48，SrO 22.60，SO₃ 45.31，CaO 4.89，MgO 1.01，BaO 0.14，Fe₂O₃ 0.07，Cl 0.15，SiO₂ 1.60，H₂O 0.17，不溶残余物0.35，合计100.77%。　　7、锶磷钙铝矾(Strontiumwoodhouseite)，(Ca0.77Sr0．33Ba0.04)Al3〔(SO₄)(PO₄)〕(OH)₆属菱磷铝锶矾(Svanbergite）与磷钙铝矾族的中间过渡型矿物(秦淑英等，1984)。发现于安徽省某铁矿床中，与赤铁矿共生，呈脉状产于蚀变粗安岩中。矿物属三方晶系，白色，显微镜下呈无色透明微晶集合体。H=4.5，D=3.15。矿物化学分析结果为：Al₂O₃ 33.47，CaO 9.11，SrO 7.78 9.11，SrO 7.78，BaO 1.28，P₂O₅ 18.15，SO₃ 16.85，H₂O⁺ 12.53，MgO 0.09，V₂O₅ 0.28，ΣREE0.23%。　　8、钙碳锶铈矿(Calcianancylite)，TR1.02(Sr0.56Ca0.43Ba0.05)1.04〔(CO3)2?(OH)〕属碳锶铈矿(Ancylite）的一个含钙较高的亚种。先后发现于山东某地与霓辉正长岩有关的气成热液稀土矿床中(钱定福，1979)和四川某地泥盆纪地层的沉积磷矿床中(王濮等，1987)。矿物呈无色或锶铁氧体粗粉淡黄色，他形或半自形细晶结合体。斜方晶系。D=3.96，化学分析结果为：SrO16.00，BaO 2.43，CaO 6.72，TR2O3 47.73（La2O 20.38，Ce2O3 22.75，Pr6O11 1.39，Nd2O3 3.15，Sm2O3 0.07），MgO 0.10，MnO 0.03，SiO2 1.15，U3O8 0.005，K2O0.18，Na2O 0.21，CO2 23.55，H2O+ 2.52，合计100.66%。　　9、锶碳铈钠矿(StrontiumCarbocernaite)，(Ca0.42Sr0.21TR0.21Na0.18Ba0.02）〔CO3〕1961年首次发现于原苏联科拉半岛。中国发现于山东某地的稀土矿床中，与钙碳锶铈矿共生。矿物属斜方晶系，白色中粗粒状，最大粒径达2 cm。化学分析结果为；TR2O3 26.51，CaO 18.09，SrO 16.10，BaO 1.93，Fe2O3 0.04，MnO 0.28，K2O 0.09，Na2O 4.06，CO2 33.01，H2O+ 3.77，H2O- 0.09，合计103.97%(样品混入少量方解石及2%~3%的绿泥石、氧化铁等矿物)。但作为工业上提取锶的最主要矿物为天青石，仅少数矿床利用碳酸锶矿。硫磷铝锶石及含锶地下卤水等，作为潜在的综合利用对象，同具一定的工业意义。　

锶原子钟

    锶原子钟是美国科学家制造出了世界最精确的时钟，每3亿年只差1秒。此新款原子钟比目前用于校对国际时区和卫星系统时间的原子钟还要精确二倍以上。像其前任一样，位于科罗拉多州大学的这台锶原子钟利用锶原子振动极度一致的自然属性，让振动原子来跟踪时间的流逝。在零下273度的低温下，让激光束夹持这些锶原子，其原子的“钟摆效应”将更为一致。 在这种低温下，所有的物质都将停止共振。　　哥本哈根大学的核物理学家简·胡姆森教授说：“原子由原子核和电子组成，电子围绕原子核在精确的轨道上旋转。”胡姆森教授和美国科罗拉多州大学的科学家一同从事此原子钟的研发工作。他说：“通过聚集的激光束让电子在其精确的轨道之间来回摆动，就能形成此原子钟的钟摆。”　　即使只将时间的准确度增加几分之一秒，这将在测定长距离方面大有用途，比如测量太空中遥远星系的距离。如今，此科学家小组还想进一步提高此原子钟的精确度。　

锶在人体中的应用

　　人体所有组织中都含有锶，锶是人体骨骼和牙齿的正常组成部分，主要聚集在骨化旺盛的地方，可强壮骨骼。锶还与神经肌肉的兴奋和心血管病有关，锶可以防治心血管病，促进人体的新陈代谢。人体每日需摄入锶元素量为1.9mg左右。 医学上，应用溴化锶、碘化锶、水杨酸锶、乳酸锶可以治疗荨麻疹、皮疹、甲状腺功能不全引起的抽搐等病症。　　锶是人体必需的微量元素，能促进骨骼生长发育。长期以来人们只注重骨骼发育与VD、钙的相关性，而忽视了锶在人体中的重要作用。根据最新研究资料表明：人体一旦缺乏锶，将会引起体内代谢紊乱，同时会出现肢体乏力、出虚汗、骨骼发育迟缓，还会引起骨质疏松等严重后果。缺锶最严重时还有可能使人患上肿瘤。　　另外，当人体内锶过量时就会出现轻微的消化道反应,如恶心胃部不适等。也可引起骨骼生长发育过快，表现为关节粗大、疼痛，严重时可引起骨骼变形、脆弱、肌肉萎缩及贫血等。　　锶能促进骨骼发育生长，维持人体正常生理功能，防治心血管疾病，与人的寿命有关。锶在人体内的代谢，与钙极为相似，可促进骨骼钙的代谢，是人体骨骼及牙齿的正常组成成分。经研究发现，锶与钙、镁、硅、锂一样，可降低心血管病的死亡率，其机制是锶在肠道内与钠竞争，从而减少钠的吸收，并增加钠的排泄。近年来调查发现冠心病、肺心病病人头发内锶含量明显低于健康人。长寿老人聚居地的土壤和水中锶明显高于对照组地区。这些都表明锶与维持人体正常生理功能有密切关系。缺锶会引起龋齿，骨质疏松。　　

对环境的影响　　

·健康危害

　　侵入途径：吸入、食入。　　健康危害：迄今尚无职业中毒的报道。在动物实验中，急性锶中毒的症状是共济失调，肌肉 异常软弱无力，甚至转为肌肉抽搐以致死亡。死因主要是呼吸衰竭。　　

·毒理学资料及环境行为

　　危险特性：化学反应活性较高，当加热到熔点以上能自燃。微细粉末遇明火极易燃烧爆炸。遇水或酸发生反应放出氢气及热量，能引起燃烧。与卤素、硫、磷等发生剧烈的化学反应，引起燃烧。燃烧时发出深红色火焰。　

环境标准

　　中国(GB3097-1997)海水水质标准90Sr：4mg/L　　前苏联(1978)生活饮用水和娱乐用水水体中有害物质的最大允许浓度：2.0mg/L　　

应急处理处置方法　

·泄漏应急处理

　　隔离泄漏污染区。限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给式呼吸器，穿消防防护服。不要直接接触泄漏物。小量泄漏：避免扬尘，收集于干燥、洁净、有盖的容器中。转移回收。大量泄漏：用塑料布、帆布覆盖，减少飞散。使用无火花工具收集转移回收。　　

防护措施

　　呼吸系统防护：一般不需要特殊防护，但建议特殊情况下，佩戴自吸过滤式防尘口罩。　　眼睛防护：戴化学安全防护眼镜。　　身体防护：穿化学防护服。　　手防护：戴橡胶手套。　　其它：工作现场严禁吸烟。注意个人清洁卫生。　

急救措施

　　皮肤接触：脱去被污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲冼皮肤。　　眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗耳恭听。就医。　　吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。　　食入：饮足量温水，催吐，就医。　　灭火方法：不可用水、泡沫、二氧化碳、卤化烃(如1211灭火剂)等灭火。须用干燥石墨粉或其它干粉(如干砂)灭火。