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Strontium



Eigenschaften
Allgemein
Name, Symbol, Ordnungszahl Strontium, Sr, 38
Serie Erdalkalimetalle
Gruppe, Periode, Block 2, 5, s
Aussehen silbrig weiß metallisch
Massenanteil an der Erdhülle 0,01 %
Atomar
Atommasse 87,62 u
Atomradius (berechnet) 219 () pm
Kovalenter Radius 192 pm
Van-der-Waals-Radius pm
Elektronenkonfiguration [Kr]5s2
Elektronen pro Energieniveau 2, 8, 18, 8, 2
1. Ionisierungsenergie 549,5 kJ/mol
2. Ionisierungsenergie 1064,2 kJ/mol
Physikalisch
Aggregatzustand fest
Modifikationen -
Kristallstruktur kubisch flächenzentriert
Dichte 2,63 g/cm3
Mohshärte 1,5
Magnetismus paramagnetisch
Schmelzpunkt 1050 K (777 °C)
Siedepunkt 1655 K (1382 °C)
Molares Volumen 33,94 · 10-6 m3/mol
Verdampfungswärme 144 kJ/mol
Schmelzwärme 8,3 kJ/mol
Dampfdruck

246 Pa bei 1042 K

Schallgeschwindigkeit m/s
Spezifische Wärmekapazität 300 J/(kg · K)
Elektrische Leitfähigkeit 7,62 · 106 S/m
Wärmeleitfähigkeit 35,3 W/(m · K)
Chemisch
Oxidationszustände 2
Oxide (Basizität) SrO (stark basisch)
Normalpotential -2,89 V (Sr2+ + 2e- → Sr)
Elektronegativität 0,95 (Pauling-Skala)
Isotope
Isotop NH t1/2 ZM ZE MeV ZP
82Sr

{syn.}

25,55 d ε 0,180 82Rb
83Sr

{syn.}

32,41 h ε 2,276 83Rb
84Sr

0,56 %

Stabil
85Sr

{syn.}

64,84 d ε 1,065 85Rb
86Sr

9,86 %

Stabil
87Sr

7,00 %

Stabil
88Sr

82,58 %

Stabil
89Sr

{syn.}

50,53 d β- 1,497 89Y
90Sr

{syn.}

28,78 a β- 0,546 90Y
NMR-Eigenschaften
  Spin γ in
rad·T−1·s−1
E fL bei
B = 4,7 T
in MHz
87Sr -9/2 1,159 · 107 0,00269 8,67
Sicherheitshinweise
Gefahrstoffkennzeichnung
R- und S-Sätze R: 15[1]
S: 8-24/25-43[1]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.


Strontium ist ein chemisches Element mit dem Symbol Sr und der Ordnungszahl 38. Wie alle Erdalkalimetalle ist auch Strontium an der Luft sehr reaktionsfreudig und oxidiert schnell. Unter Schutzgas zeigt sich Strontium als ein weiches, weißlich-silbriges Metall.

Inhaltsverzeichnis

Geschichte

  Adair Crawford erkannte 1790, dass das Mineral Strontianit, benannt nach der schottischen Stadt Strontian, von anderen Mineralen zu unterscheiden sei. Im Jahre 1798 wies Martin Heinrich Klaproth das Element Strontium nach; metallisches Strontium wurde zuerst von Sir Humphry Davy im Jahre 1808 mittels Elektrolyse hergestellt.

Vorkommen

Strontium ist in der Natur verbreitet, in der Hauptsache als Sulfat (Coelestin, SrSO4) und als Carbonat (Strontianit, SrCO3). Der bergmännische Abbau erfolgt in der Regel bei Coelestin, da die Vorkommen oft ausgedehnter sind. Strontianit wäre geeigneter, da Strontium oft als Carbonat Einsatz findet. Die wichtigsten Vorkommen liegen in England.

Eigenschaften

  Aufgrund seiner Reaktionsfreudigkeit kommt Strontium in der Natur nur in Form von Verbindungen vor. Das reine Metall ist weicher als Calcium. Bei der Reaktion mit Wasser entstehen Strontiumhydroxid und Wasserstoff. Strontiumpulver entzündet sich spontan an der Luft. Bei der Verbrennung zeigt es eine karminrot leuchtende Flamme.

Verwendung

Strontium wird vorwiegend als Bestandteil des Leuchtstoffs in Fernsehschirmen eingesetzt. Daneben dient es als Bestandteil bei der Herstellung von Ferritmagneten. Strontiumtitanat besitzt eine sehr hohe Brechzahl und findet daher in optischen Geräten Anwendung. Strontiumsalze werden im Feuerwerk eingesetzt, um rote Farbwirkungen zu erzielen.

In der Archäologie werden durch Strontiumisotopenanalyse in Zahn- und Knochenfunden lokale Zuordnungen von Funden bzw. Wanderungsbewegungen erkennbar.

Neuere medizinische Untersuchungen belegen, dass Strontiumranelat zur Behandlung von Osteoporose geeignet ist. Das neue Medikament senkt das Risiko, eine Fraktur zu erleiden.

Strontium wird zur Veredlung von Aluminium-Silizium-Legierungen für den Aluminiumdruckguss verwendet, wo es zu einem feineren eutektischen Gussgefüge führt.

Isotope

Strontium hat vier stabile, natürlich vorkommende Isotope: 84Sr (0,56 %), 86Sr (9,86 %), 87Sr (7,0 %) und 88Sr (82,58 %). 87Sr ist ein Zerfallsprodukt des 87Rb, das eine Halbwertszeit von 48,8 Milliarden Jahren hat. Daher kann man das Alter mancher Gesteine mit Hilfe ihrer Strontiumisotopenverhältnisse bestimmen. Gesteine, die viel Calcium enthalten, sind für derartige Altersbestimmungen geeignet, da Strontium aufgrund seines ähnlichen Atomradius und Bindungsstruktur im Kristallgefüge Calcium ersetzen kann.

Daneben kennt man 16 instabile Isotope, deren bekanntestes und wichtigstes 90Sr mit einer Halbwertszeit von 28,8 Jahren ist. 90Sr zerfällt zu 90Y das mit 64,10 Stunden Halbwertszeit zum stabilen 90Zr zerfällt. Strontium 90Sr ist eines der energiereichsten, langlebigen Isotope, die Betastrahlung aussenden. Weiter verstärkt wird die Strahlung durch das Yittrium 90Y dessen Zerfallsenergie ca. 4 mal so hoch ist wie die des Strontiumisotops. Daher wird es in Isotopenbatterien verwendet.90Sr entsteht in Kernreaktoren und bei Atombombenexplosionen. Wird es freigesetzt, kann sich das Isotop -wegen seiner Ähnlichkeit zu Calcium- in Knochen einlagern und dort wegen seiner Beta-Strahlung Tumore verursachen.

Physiologie

Der menschliche Körper unterscheidet kaum zwischen Calcium und Strontium, es kann daher wie Calcium als Bestandteil der Knochen eingebaut werden. Die geringen Mengen natürlich vorkommenden Strontiums schaden dem Organismus nicht, aber das radioaktive Isotop 90Strontium ist aufgrund seiner Anreicherung in den Knochen und seiner langen biologischen Halbwertszeit gefährlich. Mögliche Folgen sind Knochenerkrankungen wie Knochenkrebs. 90Sr wurde durch Atomwaffenversuche und durch die Katastrophe von Tschernobyl in der Biosphäre verbreitet, und ist dort aufgrund seiner Halbwertszeit von 28,8 Jahren immer noch nachweisbar.

Vorsichtsmaßnahmen

Aufgrund seiner Reaktivität gilt reines Strontium als feuergefährlich.

Quellen

  1. a b Sicherheitsdatenblatt (alfa-aesar)
 
Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Strontium aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation. In der Wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar.
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